JP5990880B2 - Useful protein composition and method for producing the same - Google Patents

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本発明は有用タンパク質の生理活性を安定に保持することが可能な組成物ならびに安定な有用タンパク質組成物の製造方法に関する。   The present invention relates to a composition capable of stably maintaining the physiological activity of a useful protein and a method for producing a stable useful protein composition.

タンパク質、特に酵素、生理活性を持つ有用タンパク質等は遺伝子組み換え技術などにより安価に量産できるようになっていることから、さまざまな分野、特に医薬、診断薬あるいは食品分野などで利用されるようになっている。一方でタンパク質は保存中にさまざまな外的要因(温度、光、pH、酸化)により容易にその高次構造が崩れ、その機能(生理活性)を失ってしまうという問題があることから、保存中それら外的要因からタンパク質を保護し生理活性を維持させる方法が研究されている。   Proteins, especially enzymes, useful proteins with physiological activity, etc. can be mass-produced at low cost by genetic recombination technology, etc., so they are used in various fields, especially in the fields of medicine, diagnostics and food. ing. On the other hand, during storage, proteins have the problem that their higher-order structure is easily broken by various external factors (temperature, light, pH, oxidation) and lose their functions (physiological activity). Methods for protecting proteins from these external factors and maintaining physiological activity have been studied.

現在、タンパク質の安定化方法として有用かつ一般的であるのは、他のタンパク質(ゼラチン、アルブミン、血清、コラーゲンなど)と混合させることであり、ゼラチンや血清と混合することで比較的長期間保存できるようになり、医薬品として製品化された酵素および生理活性タンパク質は多く知られている(特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4)。   Currently, it is useful and general as a protein stabilization method to be mixed with other proteins (gelatin, albumin, serum, collagen, etc.) and stored for a relatively long time by mixing with gelatin or serum. Many enzymes and bioactive proteins that have become available and have been commercialized as pharmaceuticals are known (Patent Document 1, Patent Document 2, Patent Document 3, Patent Document 4).

免疫調節作用、抗ウイルス作用を持つ生理活性物質であり医薬用途で注目されているインターフェロン(IFN)の安定化について挙げるならば、特許文献5、特許文献6、特許文献7、特許文献8においてアルブミンやゼラチンと混合することにより安定化する方法が開示されている。また、タンパク質以外の化合物でタンパク質の安定化作用がある化合物の例としては、糖類、特に単糖類、二糖類およびデキストランやヒドロキシエチルデンプンのような多糖類と混合させる方法(特許文献9、特許文献10、特許文献11、特許文献12)あるいはサイクロデキストリンや多価糖アルコールを安定化剤とする方法がある(特許文献13、特許文献14)。   If stabilization of interferon (IFN) which is a physiologically active substance having an immunomodulating action and an antiviral action and is attracting attention in pharmaceutical use, albumin is disclosed in Patent Document 5, Patent Document 6, Patent Document 7, and Patent Document 8. And a method of stabilizing by mixing with gelatin. Examples of compounds other than proteins that have a stabilizing effect on proteins include saccharides, particularly monosaccharides, disaccharides, and polysaccharides such as dextran and hydroxyethyl starch (Patent Document 9, Patent Document). 10, Patent Document 11, Patent Document 12) or a method using cyclodextrin or polyhydric sugar alcohol as a stabilizer (Patent Document 13, Patent Document 14).

チオール化合物とタンパク質の混合物の報告としては、システインを添加することで、所望の芳香供給成分の劣化を防止し食物または飲料製品の安定化を図る方法(特許文献15)があり、さらには、凍結乾燥処理において揮発しない有機酸および有機酸アルカリ金属塩、チオール構造を持った化合物およびアラビアゴムの少なくとも2つを有用タンパク質に添加することで、溶解後不溶性微粒子の発生が抑えられ、安定化がなされた有用タンパク質組成物およびその製造方法が明らかにされている(特許文献16)。   As a report of a mixture of a thiol compound and a protein, there is a method (Patent Document 15) for preventing deterioration of a desired aroma supply component and stabilizing food or beverage products by adding cysteine, and further, freezing. By adding at least two of organic acids and organic acid alkali metal salts that do not volatilize in the drying process, compounds having a thiol structure, and gum arabic to useful proteins, the generation of insoluble fine particles after dissolution is suppressed and stabilization is achieved. A useful protein composition and a method for producing the same have been clarified (Patent Document 16).

特開平2−264728号公報JP-A-2-264728 特開平2−49734号公報JP-A-2-49734 特開昭54−80406号公報JP-A-54-80406 特開昭56−68607号公報JP 56-68607 A 特開昭60−228422号公報JP 60-228422 A 特開昭60−34919号公報JP-A-60-34919 特開昭61−137828号公報JP-A 61-137828 特開昭60−260523号公報JP 60-260523 A 特開昭59−181223号公報JP 59-181223 A 特公平6−51641号公報Japanese Patent Publication No. 6-51641 特開昭61−44826号公報Japanese Patent Laid-Open No. 61-44826 特開昭60−155136号公報JP 60-155136 A 特開昭58−92691号公報JP 58-92691 A 特公平3−500882号公報Japanese Patent Publication No. 3-50082 特表2004−518449号公報JP-T-2004-518449 特開2002−101879号公報JP 2002-101879 A

ところが、有用タンパク質組成物の酸化防止による安定化を目的としてチオール化合物を添加した場合、そのチオール化合物が空気中の酸素により酸化されることで抗酸化力を失ってしまったり、化合物によってはその酸化物が難溶性であることで保管中に沈殿を生じることで有用タンパク質の生理活性の低下が促進されるという問題がある。そこでチオール化合物を添加した場合でも該チオール化合物の酸化を防ぎ、有用タンパク質を安定に保存する方法や組成が望まれる。   However, when a thiol compound is added for the purpose of stabilizing the useful protein composition by preventing oxidation, the thiol compound is oxidized by oxygen in the air and loses its antioxidant power. There is a problem in that a decrease in physiological activity of useful proteins is promoted by causing precipitation during storage due to poorly soluble substances. Therefore, there is a demand for a method and composition for preventing oxidation of the thiol compound and stably storing useful proteins even when a thiol compound is added.

したがって、本発明は、チオール化合物を含む有用タンパク質組成物に関して、添加されたチオール化合物の酸化を防ぐことで有用タンパク質の安定化を図ることを課題とする。   Therefore, this invention makes it a subject to aim at stabilization of useful protein by preventing the oxidation of the added thiol compound regarding the useful protein composition containing a thiol compound.

本発明者らは鋭意検討の結果、有用タンパク質、溶媒、チオール構造を持った化合物からなる有用タンパク質組成物の溶存酸素濃度を低減させることでチオール化合物の酸化、沈殿を防ぎ、タンパク質の活性を安定に保つことができることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies, the present inventors have reduced the dissolved oxygen concentration of a useful protein composition comprising a useful protein, a solvent, and a compound having a thiol structure, thereby preventing oxidation and precipitation of the thiol compound and stabilizing the protein activity. It was found that it can be maintained at the same, and the present invention was reached.

即ち、本発明は、有用タンパク質、溶媒、チオール構造を持った化合物を含み、溶存酸素濃度が3mg/L以下であることを特徴とする有用タンパク質組成物、もしくは有用タンパク質、溶媒、チオール構造を持った化合物を含む組成物に窒息性ガスを接触させることを特徴とする有用タンパク質組成物の製造方法である。
That is, the present invention comprises a useful protein composition or a useful protein composition characterized by comprising a useful protein, a solvent, and a compound having a thiol structure, and a dissolved oxygen concentration of 3 mg / L or less. a method for producing a compound of the choking gas into contact with a composition comprising and wherein the benzalkonium useful protein composition.

有用タンパク質、溶媒、チオール構造を持った化合物を含む組成物から酸素を除去することにより、安定なインターフェロンなどの有用タンパク質組成物を製造することができる。   A useful protein composition such as a stable interferon can be produced by removing oxygen from a composition containing a useful protein, a solvent, and a compound having a thiol structure.

図1は、実施例4におけるシステインとシスチン濃度の経時変化を示すグラフである。1 is a graph showing changes with time in cysteine and cystine concentrations in Example 4. FIG. 図2は、実施例4における抗ウイルス活性の経時変化を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing the time course of antiviral activity in Example 4.

本発明で用いる有用タンパク質としては特に限定されないが、チオール構造を持った化合物および溶媒によって活性を阻害されないタンパク質であればよい。任意で添加されうる酸またはその塩類、多糖類、糖類、アミノ酸類、タンパク質類、核酸類など添加しようとする物質によって活性を阻害されないタンパク質であればより望ましく、酵素や生理活性を持つタンパク質、例えばインターフェロン、インターロイキン、インシュリン、成長ホルモン、などが例として挙げられる。有用タンパク質として好ましくは、サイトカイン類であり、さらに好ましくは、インターフェロン−α、β、γまたはωである。インターフェロンとしては、好ましくは、脊椎動物のインターフェロンであり、さらに動物由来のインターフェロンであるイヌインターフェロン(α、β、γの各タイプ)、ネコインターフェロンωなどが好ましい。最も好ましくはイヌインターフェロンγである。   The useful protein used in the present invention is not particularly limited as long as it is a protein whose activity is not inhibited by a compound having a thiol structure and a solvent. It is more desirable if it is a protein whose activity is not inhibited by the substance to be added, such as an acid or a salt thereof, a polysaccharide, a saccharide, an amino acid, a protein, or a nucleic acid that can be optionally added. Examples include interferon, interleukin, insulin, growth hormone, and the like. Useful proteins are preferably cytokines, and more preferably interferon-α, β, γ, or ω. Interferon is preferably a vertebrate interferon, and canine interferon (each type of α, β, γ), feline interferon ω, and the like, which are interferons derived from animals. Most preferred is canine interferon γ.

本発明においてタンパク質の保存安定性を向上させるために用いられるチオール構造を持つ化合物とは、チオール基を持つ化合物であればよいが、好ましくはタンパク質を失活させるような成分あるいはチオール構造によるタンパク質の保護作用を妨げるような成分を副成分として含まないすべてのチオール構造を持つ化合物であり、システイン、チオ硫酸ナトリウム、チオグリコール酸ナトリウム、チオグリセロール、グルタチオンなどが含まれる。さらに好ましくはシステインを使用する。   In the present invention, the compound having a thiol structure used for improving the storage stability of a protein may be a compound having a thiol group, but preferably a component that inactivates a protein or a protein having a thiol structure. It is a compound having all thiol structures that does not contain a component that prevents the protective action as an accessory component, and includes cysteine, sodium thiosulfate, sodium thioglycolate, thioglycerol, glutathione, and the like. More preferably cysteine is used.

本発明において用いられる溶媒は一般的に用いられるものであればよく、所望の有用タンパク質を変性させないものであれば、有機、無機のいかなる溶媒でもよい。好ましくは水または緩衝液が用いられる。緩衝液としては、一般的に用いられるものであればよいが、リン酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、トリス緩衝液等が好ましく挙げられる。   The solvent used in the present invention may be any commonly used solvent, and any organic or inorganic solvent may be used as long as it does not denature a desired useful protein. Preferably, water or a buffer solution is used. The buffer solution may be any commonly used buffer, and preferred examples include a phosphate buffer solution, an acetate buffer solution, a citrate buffer solution, and a Tris buffer solution.

有用タンパク質は温度変化、pH変化などの外的要因や、それに加えて空気中の酸素の影響で酸化され、その生理活性を失いやすい。しかしチオール構造を持つ化合物を含む溶液と混合しておくことで、有用タンパク質の酸化は抑制され、その生理活性は有意に保たれる。   Useful proteins are easily oxidized due to external factors such as temperature change and pH change, as well as the influence of oxygen in the air, and lose their physiological activity. However, by mixing with a solution containing a compound having a thiol structure, oxidation of useful proteins is suppressed, and the physiological activity is maintained significantly.

とはいえ、チオール構造を持つ化合物もまた空気中の酸素の影響で酸化されやすく、酸化体となるとその抗酸化能力を失い、有用タンパク質の酸化を招く。さらにチオール化合物は酸化に伴って難溶性の化合物を作る場合がある。難溶性の化合物が生成すると、その化合物は容易に沈殿を生じ、それに伴って有用タンパク質の変性を招く。つまり、有用タンパク質の安定性を向上させるためには、有用タンパク質にチオール化合物を適当量添加した上で、その組成物に存在している酸素を除去し、チオール化合物及び有用タンパク質が酸化されにくい環境を作り出すことが有用であるといえる。   However, a compound having a thiol structure is also easily oxidized by the influence of oxygen in the air, and when it becomes an oxidant, it loses its antioxidant ability and leads to oxidation of useful proteins. Furthermore, a thiol compound may produce a hardly soluble compound with oxidation. When a poorly soluble compound is produced, the compound easily precipitates, which leads to denaturation of useful proteins. In other words, in order to improve the stability of useful proteins, an appropriate amount of thiol compound is added to the useful protein, then oxygen present in the composition is removed, and the environment where the thiol compound and useful protein are not easily oxidized. It can be said that it is useful to create

本発明者らは、特にインターフェロン活性を安定に保持できる組成物、またその製造方法を探索してきたが、特に組成物に含有されるチオール化合物の酸化反応による抗酸化能力の消失または難溶性のチオール化合物酸化体沈殿の発生、およびそれらの現象に伴うインターフェロン生理活性の失活に注目し、組成物に窒素などの窒息性ガスを接触、好ましくはバブリングを十分量実施することで酸素を除去し、チオール化合物の酸化反応を抑制し、インターフェロンの安定性を向上させることを見いだした。   The present inventors have searched for a composition that can maintain interferon activity in a stable manner, and a method for producing the composition, and in particular, the disappearance of the antioxidant ability due to the oxidation reaction of the thiol compound contained in the composition or the poorly soluble thiol. Focusing on the occurrence of compound oxidant precipitation and the deactivation of interferon bioactivity associated with those phenomena, contacting the composition with a suffocating gas such as nitrogen, preferably removing the oxygen by carrying out a sufficient amount of bubbling, It was found that the oxidation reaction of thiol compounds was suppressed and the stability of interferon was improved.

上記酸素を除去する方法としては他の窒息性ガス、好ましくは酸化力を有しない窒息性ガスをバブリングすることや、組成物を減圧にして脱気することで、溶解している酸素を除去するなど、工業的に利用可能な方法が採用できる。   As a method for removing the oxygen, the dissolved oxygen is removed by bubbling other suffocating gas, preferably a non-oxidizing gas having no oxidizing power, or by degassing the composition under reduced pressure. Industrially available methods can be employed.

上記窒息性ガスを接触する場合、窒息性ガスとしては一般的に窒素、二酸化炭素、ネオン、アルゴン、ヘリウム、キセノン、塩素、ホスゲンなどがあげられるが、その中で好ましくは酸化力を有しない窒息性ガス、すなわち窒素、二酸化炭素、ネオン、アルゴン、ヘリウム、キセノンなどである。さらにこの中では窒素、アルゴンが好ましく、最も好ましくは窒素である。   When contacting the suffocating gas, the suffocating gas generally includes nitrogen, carbon dioxide, neon, argon, helium, xenon, chlorine, phosgene, etc. Among them, suffocation that preferably has no oxidizing power Sex gases such as nitrogen, carbon dioxide, neon, argon, helium, xenon and the like. Among these, nitrogen and argon are preferable, and nitrogen is most preferable.

バブリングをする方法としては、一般的に用いられる方法であればよく、窒息性ガスが流れるチューブを組成物の中、好ましくは中央底部に導入した状態で十分通気する方法などがあげられる。この場合、バブリングの効率を上げるために、組成物全体に通気できるパイピングやエアストーンを設置したり、均一に通気できるように組成物を攪拌しながら行うこともできる。   As a method for bubbling, a generally used method may be used, and examples thereof include a method in which a tube in which a suffocating gas flows is sufficiently ventilated while being introduced into the composition, preferably at the center bottom. In this case, in order to increase the efficiency of bubbling, piping or an air stone that can be ventilated over the entire composition can be installed, or the composition can be stirred while being uniformly aerated.

上記の方法などで酸素を除去したときの組成物中の溶存酸素濃度は、組成物の種類、安定的に保存したい期間によって制御されるべきであるが、一般的には3mg/L以下が望ましい。より酸化されやすい有用タンパク質を安定的に保存したい場合や、保存したい期間が長い場合には溶存酸素濃度をより低く保つ方が好ましい。好ましくは2mg/L以下である。下限としては検出されないことが好ましいが、0.01mg/L程度であれば、相当長い期間にわたり有用タンパク質を安定化することができる。   The dissolved oxygen concentration in the composition when oxygen is removed by the above method should be controlled by the type of composition and the period of stable storage, but generally 3 mg / L or less is desirable. . It is preferable to keep the dissolved oxygen concentration lower when it is desired to stably store a useful protein that is more easily oxidized, or when a longer period of storage is desired. Preferably it is 2 mg / L or less. Although it is preferable that the lower limit is not detected, the useful protein can be stabilized over a considerably long period if it is about 0.01 mg / L.

チオール構造を持った化合物の溶液中の濃度はいかなる濃度でも良いが、濃度が低すぎると保存安定性の向上効果が少なく、高濃度であれば沈殿が生じやすいことが懸念される。本発明において好ましく用いられるシステインの場合は、0.1〜0.8g/Lの濃度が好ましい。他のチオール構造を有する化合物を用いる場合も所望の安定性を得るための有効量が含まれる濃度であればよい。   The concentration of the compound having a thiol structure in the solution may be any concentration, but if the concentration is too low, the effect of improving the storage stability is small, and if the concentration is high, there is a concern that precipitation is likely to occur. In the case of cysteine preferably used in the present invention, a concentration of 0.1 to 0.8 g / L is preferable. Also when using the compound which has another thiol structure, what is necessary is just the density | concentration in which the effective amount for obtaining desired stability is contained.

システインを用いるとき、その残存の割合が組成物全体の抗酸化作用に影響を与える。システインが酸化されたシスチンはその構造上、抗酸化能力を有しないため、そのシスチンの割合は低い方が望ましい。したがって、シスチンの割合は多くとも存在するシステインとシスチンの合計量の50質量%、好ましくは40質量%以下である。   When cysteine is used, the remaining proportion affects the antioxidant effect of the entire composition. Since cystine in which cysteine is oxidized does not have antioxidant capacity due to its structure, it is desirable that the cystine ratio is low. Therefore, the ratio of cystine is 50% by mass, preferably 40% by mass or less of the total amount of cysteine and cystine present at most.

保存が長期に及ぶ場合には該組成物を凍結もしくは凍結乾燥して保存することが好ましい。凍結保存する場合の保存温度は組成物が融解しない程度の低温であれば何度でもよく、融解した後においては液体状態で保存する場合と同様である。   In the case of long-term storage, the composition is preferably stored frozen or lyophilized. The storage temperature for cryopreservation may be any number as long as the composition does not melt, and is the same as when stored in a liquid state after thawing.

凍結乾燥する場合には、残存溶液量が少ないほど保存性が増すため、可能な限り乾燥させる方がよい。溶媒として水または緩衝液を用いた場合、好ましくは水分7重量%以下まで乾燥させる方がよい。このように凍結乾燥処理した該組成物は通常の保管条件で安定に長期保存することができる。好ましくは室温または冷暗所保存(例えば0〜30℃)であり、さらに好ましくは冷暗所(例えば0〜10℃)である。特に冷暗所保存であれば数年を超える期間安定に保存することが可能である。また、50℃という苛酷な条件下においても1ヶ月以上の保存性が望める場合がある。なお凍結乾燥品は水、緩衝液、生理食塩水などの溶媒で再溶解し、溶液に復元して使用することになるが、再溶解後の保存に関しては液体状態での保存方法と同様である。   In the case of lyophilization, the smaller the amount of the remaining solution, the better the storage stability. Therefore, it is better to dry as much as possible. When water or a buffer solution is used as a solvent, it is preferable to dry it to a moisture content of 7% by weight or less. The composition thus freeze-dried can be stably stored for a long time under normal storage conditions. Preferably it is room temperature or a cool dark place storage (for example, 0-30 degreeC), More preferably, it is a cool dark place (for example, 0-10 degreeC). In particular, if it is stored in a cool and dark place, it can be stably stored for a period exceeding several years. Moreover, the preservation | save property of one month or more may be expected also under severe conditions of 50 degreeC. The freeze-dried product is redissolved with a solvent such as water, buffer solution, physiological saline, etc. and restored to a solution for use. However, the storage after redissolving is the same as the storage method in a liquid state. .

上記のチオール構造を持った化合物を含む有用タンパク質組成物は、そのタンパク質の持つ機能に基づきさまざまな用途に用いられ得る。   The useful protein composition containing the compound having the above thiol structure can be used for various applications based on the function of the protein.

有用タンパク質が医薬用途として有用でありかつ医薬用途として問題のないグレードであるならば、添加される物質を日本薬局方収載または医薬品添加グレードにすることが望ましい。しかし、全ての物質を日本薬局方収載または医薬品添加グレードにすることが必須ではない。   If the useful protein is a grade that is useful for pharmaceutical use and has no problem for pharmaceutical use, it is desirable that the substance to be added is listed in the Japanese Pharmacopoeia or a pharmaceutical additive grade. However, it is not essential that all substances are listed in the Japanese Pharmacopoeia or pharmaceutical additive grades.

また、医薬用途以外に各種の測定や診断の目的で使用されている酵素類についても、本発明によって開示される保存安定性向上方法、組成物を利用することによって、その保存安定性が向上し、長期間の使用が可能になることが期待できる。   In addition, the storage stability of enzymes used for various measurement and diagnosis purposes in addition to pharmaceutical use can be improved by using the storage stability improving method and composition disclosed by the present invention. It can be expected that it can be used for a long time.

チオール構造を持った化合物を含む有用タンパク質組成物はその他有機酸および有機酸アルカリ金属塩、およびアラビアゴムなどの成分をはじめとするタンパク質の活性を阻害しないあらゆる化合物を含むことができる。例えば、アラビアゴム以外の多糖類、ポリエチレングリコールをはじめとするポリオール類、ソルビトールのような糖類、グリシンのようなアミノ酸類あるいはゼラチンのようなタンパク質を添加してもよい。好ましくはアラビアゴム、ポリエチレングリコール、グリシンである。   Useful protein compositions containing a compound having a thiol structure can contain other compounds that do not inhibit the activity of proteins, including other organic acids and organic acid alkali metal salts, and ingredients such as gum arabic. For example, polysaccharides other than gum arabic, polyols such as polyethylene glycol, saccharides such as sorbitol, amino acids such as glycine, or proteins such as gelatin may be added. Preferred are gum arabic, polyethylene glycol, and glycine.

界面活性剤を添加してもよい。界面活性剤としてはポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。   A surfactant may be added. The surfactant is preferably at least one selected from polyoxyethylene hydrogenated castor oil and polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester.

また塩化ナトリウムを添加しても問題ないことから、例えば該組成物を注射用医薬品として用いる場合には塩化ナトリウムで浸透圧を調整することができる。特に、低濃度の有用タンパク質を溶液中または凍結乾燥品として安定に保存するためには、チオール構造を持った化合物に加えて、上記したようなタンパク質の活性を阻害しないあらゆる化合物を含むことができ、さらに界面活性剤を添加することが有用である。これらの場合も、組成物から酸素を除去することで、組成物の酸化を抑制し安定化を図ることが可能となる。   Moreover, since there is no problem even if sodium chloride is added, for example, when the composition is used as an injectable drug, the osmotic pressure can be adjusted with sodium chloride. In particular, in order to stably store a low concentration of useful protein in solution or as a lyophilized product, in addition to a compound having a thiol structure, any compound that does not inhibit the activity of the protein as described above can be included. Further, it is useful to add a surfactant. Also in these cases, by removing oxygen from the composition, it becomes possible to suppress the oxidation of the composition and to stabilize it.

このように本発明の有用タンパク質組成物、および有用タンパク質組成物の製造方法は、有用タンパク質溶液を液体のまま使用する用途のみならず、有用タンパク質溶液を凍結乾燥して製剤とした後、再度溶媒によって再溶解するような用途、例えば注射用医薬品、診断薬などの製造においても有用である。再溶解するための溶媒としては水、緩衝液、生理食塩水などが好ましく用いられる。   As described above, the useful protein composition of the present invention and the method for producing the useful protein composition are not only used for using the useful protein solution in a liquid state, but also after lyophilizing the useful protein solution into a preparation, It is also useful in applications where it is redissolved by, for example, injectable pharmaceuticals, diagnostics and the like. As a solvent for redissolving, water, buffer solution, physiological saline, or the like is preferably used.

本発明において有用タンパク質の製造方法に限定はなく、例えば有機合成法、組換えDNA技術を用いて製造されたタンパク質あるいは天然物からの抽出・精製により製造されたタンパク質など、あらゆる手法でつくられたタンパク質に適用できる。例えば、有用タンパク質として大腸菌またはカイコにより生産されたイヌインターフェロン−γやネコインターフェロンωなどの安定化に好ましく適用できる。   In the present invention, the production method of the useful protein is not limited. For example, the protein is produced by any method such as an organic synthesis method, a protein produced by using recombinant DNA technology, or a protein produced by extraction / purification from a natural product. Applicable to proteins. For example, it can be preferably applied to stabilization of canine interferon-γ and cat interferon ω produced by Escherichia coli or silkworm as useful proteins.

以下、実施例をもって本発明を具体的に説明する。窒素ガスは高純度窒素(酸素濃度10ppm以下)のものを用いた。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. The nitrogen gas used was high purity nitrogen (oxygen concentration of 10 ppm or less).

参考例
<カイコによるイヌインターフェロン−γの作成>
特開平9−234085号公報の実施例1から10に開示された遺伝子組換えバキュロウイルスrBNVγのウイルス液を5令2日のカイコ幼虫に接種し、25℃で4日間、市販の人工飼料(カネボウシルクエレガンス社製)を与えて飼育した。50頭のカイコ腹部を切り、0.01%の塩化ベンザルコニウムを含む500mlの50mM酢酸バッファー(pH3.5)に浸漬し、4℃で20時間保持した。得られたカイコ体液抽出液を2NNaOH で中和した後に、5000rpmで15分間遠心分離し上清を回収した。得られた上清をホロファイバー型の限外濾過膜装置(Amicon社製、分子量分画サイズ10万、HIP40−100)を用いて限外濾過を行った。この処理液を銅キレートカラムに通過させた後、Qセファロースカラムにかけ、20mMグリシン緩衝液(pH9.0)で洗浄後、塩化ナトリウムの直線的な濃度勾配により吸着物を溶出する。その溶出画分の中から逆層HPLC分析によりイヌIFN−γを含む画分を回収し、さらにブルーセファロースカラムにかけ、20mM酢酸緩衝液(pH5.5)で洗浄後、塩化ナトリウムの直線的な濃度勾配により吸着物を溶出する。その溶出画分の中から逆層HPLC分析によりイヌIFN−γを含む画分を回収し、これを脱塩処理したものをイヌIFN−γサンプルとして安定化剤の検討に用いた。
Reference example <Creation of canine interferon-γ by silkworm>
A virus solution of recombinant baculovirus rBNVγ disclosed in Examples 1 to 10 of JP-A-9-234085 is inoculated into silkworm larvae on the 5th and 2nd days, and commercially available artificial feed (Kanebo) at 25 ° C. for 4 days. The silk elegance company) was given and raised. 50 silkworm abdominals were cut and immersed in 500 ml of 50 mM acetate buffer (pH 3.5) containing 0.01% benzalkonium chloride and kept at 4 ° C. for 20 hours. The obtained silkworm body fluid extract was neutralized with 2N NaOH and then centrifuged at 5000 rpm for 15 minutes to recover the supernatant. The obtained supernatant was subjected to ultrafiltration using a holofiber type ultrafiltration membrane device (Amicon, molecular weight fraction size 100,000, HIP40-100). After passing this treatment solution through a copper chelate column, it is applied to a Q Sepharose column, washed with 20 mM glycine buffer (pH 9.0), and the adsorbate is eluted with a linear concentration gradient of sodium chloride. The fraction containing canine IFN-γ was recovered from the eluted fraction by reverse layer HPLC analysis, applied to a blue sepharose column, washed with 20 mM acetate buffer (pH 5.5), and then the linear concentration of sodium chloride. The adsorbate is eluted with a gradient. From the eluted fraction, a fraction containing canine IFN-γ was collected by reverse layer HPLC analysis, and this was desalted and used as a canine IFN-γ sample for examination of a stabilizer.

<抗ウイルス活性測定法>
イヌインターフェロン−γの活性は抗ウイルス活性として、プロバーら(Prober et al), サイエンス(Science) 238,3 36-341(1987)の文献に従いCPE法により測定した。測定用ウイルスとしてベシキュラーストマチクス ビールス(Vesicular Stomatitis Virus)を用い、感受性細胞としてはイヌMDCK(ATCC CCL−34)細胞を用いた。すなわち、96穴マイクロプレート上にコンフルーエントとなるまで37℃で培養されたイヌMDCK細胞にイヌIFN−γを含むサンプルの希釈液を加え、さらに37℃で20〜24時間培養し、抗ウイルス活性を誘導させた。さらにVSVを加え37℃で16〜20時間培養した後、生存してマイクロプレート上に付着しているイヌMDCK細胞を20%ホルマリンを含むクリスタルバイオレット染色液で染色した。マイクロプレート上のクリスタルバイオレットの量を570nmにおける吸光度を測定することによって、細胞を50%生存させる時のイヌIFN−γ量を抗ウイルス活性1ユニット(1U)と定義した。
<Measurement method of antiviral activity>
The activity of canine interferon-γ was measured as the antiviral activity by the CPE method according to the literature of Prober et al, Science 238, 336-341 (1987). Vesicular Stomatitis Virus was used as a virus for measurement, and canine MDCK (ATCC CCL-34) cells were used as sensitive cells. That is, a diluted solution of a sample containing canine IFN-γ was added to canine MDCK cells cultured at 37 ° C. until confluent on a 96-well microplate, and further cultured at 37 ° C. for 20 to 24 hours to obtain antiviral activity. Was induced. VSV was further added, and the cells were cultured at 37 ° C. for 16 to 20 hours. Then, the surviving canine MDCK cells adhering to the microplate were stained with a crystal violet staining solution containing 20% formalin. The amount of crystal violet on the microplate was measured by measuring the absorbance at 570 nm, and the amount of canine IFN-γ when the cells were viable 50% was defined as 1 unit (1 U) of antiviral activity.

なお、本法によって得られる抗ウイルス活性のデータの標準偏差は32%である。   The standard deviation of the antiviral activity data obtained by this method is 32%.

<システイン、シスチン測定法>
システイン、シスチンは小山純一ら、分析化学Vol.37, 142-146(1988)の文献を基にHPLC法で定量した。すなわち、島津製作所製高速液体クロマトグラフに同社製紫外分光光度検出器(検出波長210nm)を接続した。使用した分離カラムは資生堂製のCAPCELL PAK C18、粒径5μmであり、これを40℃で保温した。移動相には0.1%(V/V)リン酸、5%(V/V)アセトニトリル、3.5mMヘプタンスルホン酸ナトリウム水溶液を使用した。移動相の流量は0.4mL/minとした。
<Method for measuring cysteine and cystine>
Cysteine and cystine were quantified by HPLC based on the literature of Junichi Koyama et al., Analytical Chemistry Vol. 37, 142-146 (1988). That is, an ultraviolet spectrophotometric detector (detection wavelength 210 nm) manufactured by Shimadzu Corporation was connected to a high-performance liquid chromatograph manufactured by Shimadzu Corporation. The separation column used was a CAPCELL PAK C18 manufactured by Shiseido with a particle size of 5 μm, and this was kept at 40 ° C. As the mobile phase, 0.1% (V / V) phosphoric acid, 5% (V / V) acetonitrile, and 3.5 mM aqueous sodium heptanesulfonate were used. The flow rate of the mobile phase was 0.4 mL / min.

なお、既知濃度のシステインおよびシスチン水溶液を事前に分析し、検量線を描画しておくことで、サンプル中に含まれるシステインおよびシスチンを定量することが可能となる。   It is possible to quantify cysteine and cystine contained in a sample by analyzing a known concentration of cysteine and cystine aqueous solution in advance and drawing a calibration curve.

<溶存酸素濃度測定法>
液体中の溶存酸素はサーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社製ポータブル型マルチメーターで測定した。
<Method for measuring dissolved oxygen concentration>
The dissolved oxygen in the liquid was measured with a portable multimeter manufactured by Thermo Fisher Scientific Co., Ltd.

実施例1、比較例1
参考例の<カイコによるイヌインターフェロン−γの作成>に従って製造したイヌIFN−γサンプルにアラビアガム、システイン、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、クエン酸三ナトリウム、クエン酸、酢酸ナトリウム、ポリエチレングリコール、グリシンをそれぞれ終濃度10g/L、0.48g/L、0.1g/L、3.79g/L、0.44g/L、0.21g/L、5g/L、0.74g/Lになるように加えた。これを2本調製し、うち1本には窒素ガスを組成液に対して体積比で約25倍量、約20分間かけてバブリングした。もう1本はバブリングしなかった。
これらの溶存酸素濃度を測定した結果を表1に示す。
Example 1 and Comparative Example 1
Gum arabic, cysteine, polyoxyethylene hydrogenated castor oil, trisodium citrate, citric acid, sodium acetate, polyethylene glycol, glycine were added to canine IFN-γ samples prepared according to <Creation of canine interferon-γ by silkworm> The final concentrations are 10 g / L, 0.48 g / L, 0.1 g / L, 3.79 g / L, 0.44 g / L, 0.21 g / L, 5 g / L, and 0.74 g / L, respectively. added. Two of these were prepared, and one of them was bubbled with nitrogen gas in a volume ratio of about 25 times the composition liquid over about 20 minutes. The other one did not bubble.
The results of measuring these dissolved oxygen concentrations are shown in Table 1.

Figure 0005990880
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また、これらを7日間4℃で保管した後にシステイン、シスチン濃度を測定した。結果を表2に示す。   These were stored for 7 days at 4 ° C., and then the cysteine and cystine concentrations were measured. The results are shown in Table 2.

Figure 0005990880
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表1から、窒素バブリングによって溶存酸素の有意な低下が認められ、その結果、表2に示すとおりシスチンの生成を著しく抑えることができた。   From Table 1, a significant decrease in dissolved oxygen was observed by nitrogen bubbling. As a result, as shown in Table 2, the production of cystine could be remarkably suppressed.

実施例2、比較例2
実施例1に示したものと同様に組成物を2本調製し、うち1本には窒素ガスを組成液に対して体積比で約50倍量、約40分間かけてバブリングした。もう1本はバブリングしなかった。
Example 2 and Comparative Example 2
Two compositions were prepared in the same manner as shown in Example 1, and one of them was bubbled with nitrogen gas in a volume ratio of about 50 times the composition liquid over about 40 minutes. The other one did not bubble.

これらの溶存酸素濃度を測定した結果を表3に示す。   The results of measuring these dissolved oxygen concentrations are shown in Table 3.

これらを24日間4℃で保管した後にシステイン、シスチン濃度を測定した。結果を表4に示す。   These were stored for 24 days at 4 ° C., and then cysteine and cystine concentrations were measured. The results are shown in Table 4.

Figure 0005990880
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また、窒素をバブリングすることで抗ウイルス活性に悪影響を及ぼさないことを確認するため、バブリング直後に抗ウイルス活性を測定した。結果を表5に示す。   Further, in order to confirm that bubbling nitrogen does not adversely affect the antiviral activity, antiviral activity was measured immediately after bubbling. The results are shown in Table 5.

Figure 0005990880
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表4より、実施例1に比較して多量の窒素バブリングによって著しくシスチンの生成が抑えられた。窒素バブリングしなかったサンプルでは多量のシスチン沈殿が存在していた。さらに、表5からは窒素バブリングが抗ウイルス活性に影響を及ぼさないことが確認できた。   From Table 4, the production of cystine was remarkably suppressed by a large amount of nitrogen bubbling as compared with Example 1. There was a large amount of cystine precipitate in the sample that was not nitrogen bubbled. Furthermore, from Table 5, it was confirmed that nitrogen bubbling did not affect the antiviral activity.

実施例3、比較例3
実施例2に示した組成物2種類(窒素バブリングあり/なし)を調製後7日間4℃で保管した後、凍結乾燥処理を行った。凍結乾燥物に対し凍結乾燥前の体積の1.2倍量の生理食塩水を加え、水溶液に復元したものに対して、システイン、シスチン濃度および抗ウイルス活性を測定した。結果を表6および表7に示す。
Example 3 and Comparative Example 3
Two types of compositions (with / without nitrogen bubbling) shown in Example 2 were stored at 4 ° C. for 7 days after preparation, and then freeze-dried. Cysteine, cystine concentration and antiviral activity were measured on the lyophilized product after adding 1.2 times the volume of physiological saline prior to lyophilization to restore the aqueous solution. The results are shown in Table 6 and Table 7.

Figure 0005990880
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表6より、凍結乾燥製剤においても、多量の窒素バブリングによって著しくシスチンの生成が抑えられた。さらに、表7からは窒素バブリングが抗ウイルス活性に影響を及ぼさないことが再確認できた。   From Table 6, the production of cystine was remarkably suppressed by a large amount of nitrogen bubbling even in the lyophilized preparation. Furthermore, it can be reconfirmed from Table 7 that nitrogen bubbling does not affect the antiviral activity.

実施例4、比較例4
実施例3に示した、凍結乾燥物を水溶液に復元したものを、4℃で保管することにより、沈殿の発生とシステイン、シスチン濃度、抗ウイルス活性の経時変化を測定した。結果を表8、図1および図2に示す。
Example 4 and Comparative Example 4
The lyophilized product reconstituted in aqueous solution shown in Example 3 was stored at 4 ° C., and the occurrence of precipitation and the time course of cysteine, cystine concentration and antiviral activity were measured. The results are shown in Table 8, FIG. 1 and FIG.

Figure 0005990880
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表8の通り、窒素バブリングの有無によって保管物の沈殿発生日に大きな変化が見られた。窒素バブリングを行っていないサンプルでは7日で沈殿が発生し始めたのに対し、窒素バブリングを行ったサンプルでは77日を経るまで沈殿は発生しなかった。   As shown in Table 8, a significant change was observed on the sedimentation date of the stored material depending on the presence or absence of nitrogen bubbling. In the sample not subjected to nitrogen bubbling, precipitation began to occur in 7 days, whereas in the sample subjected to nitrogen bubbling, precipitation did not occur until 77 days had passed.

また、図1に示すシステインとシスチン濃度においても、窒素バブリングによってシスチンの生成が有意に抑えられ、安定性が保たれていることが明らかであった。さらに抗ウイルス活性においても、窒素バブリングを行っていないサンプルでは14日時点において明らかな活性低下が見られるのに対し、窒素バブリングを行ったサンプルでは84日時点においても当初の活性を保っていた。   In addition, it was clear that the generation of cystine was significantly suppressed by nitrogen bubbling and the stability was maintained at the cysteine and cystine concentrations shown in FIG. Further, in the antiviral activity, a clear decrease in activity was observed at 14 days in the sample not subjected to nitrogen bubbling, whereas the initial activity was maintained at 84 days in the sample subjected to nitrogen bubbling.

Claims (9)

イヌインターフェロン−γ、クエン酸3ナトリウムまたはクエン酸、システインを含み、溶存酸素濃度が3mg/L以下であることを特徴とする有用タンパク質組成物。 A useful protein composition comprising canine interferon-γ, trisodium citrate or citric acid and cysteine, and a dissolved oxygen concentration of 3 mg / L or less. システインの濃度が0.1〜0.8g/Lであることを特徴とする請求項1記載の有用タンパク質組成物。 The useful protein composition according to claim 1, wherein the cysteine concentration is 0.1 to 0.8 g / L. シスチンの濃度が存在するシステインとシスチンの合計量の40質量%以下であることを特徴とする請求項1または2記載の有用タンパク質組成物。 The useful protein composition according to claim 1 or 2, wherein the concentration of cystine is 40% by mass or less of the total amount of cysteine and cystine present. 界面活性剤、ポリエチレングリコール、グリシン、塩化ナトリウムならびにアラビアゴムの少なくとも一つを含む請求項1〜3いずれかに記載の有用タンパク質組成物。 The useful protein composition according to any one of claims 1 to 3, comprising at least one of a surfactant, polyethylene glycol, glycine, sodium chloride and gum arabic. 請求項1〜4いずれかに記載の有用タンパク質組成物を凍結乾燥する有用タンパク質組成物の製造方法 The manufacturing method of the useful protein composition which freeze-drys the useful protein composition in any one of Claims 1-4. 凍結乾燥後、溶液に復元することを特徴とする請求項5記載の有用タンパク質組成物の製造方法The method for producing a useful protein composition according to claim 5, wherein the solution is restored to a solution after lyophilization. 請求項1〜いずれかに記載の有用タンパク質組成物を含む注射用医薬品組成物。 An injectable pharmaceutical composition comprising the useful protein composition according to any one of claims 1 to 4 . イヌインターフェロン−γ、クエン酸3ナトリウムまたはクエン酸、システインを含む組成物に窒素ガスを接触させることを特徴とする有用タンパク質組成物の製造方法。 A method for producing a useful protein composition , comprising contacting nitrogen gas with a composition containing canine interferon-γ, trisodium citrate or citric acid, and cysteine. 有用タンパク質組成物全体に窒素ガスをバブリングさせることを特徴とする請求項8記載の有用タンパク質組成物の製造方法。 The method for producing a useful protein composition according to claim 8, wherein nitrogen gas is bubbled throughout the useful protein composition.
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