JP6134081B1 - ペプチド組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
1つの実施形態において、上記ペプチド組成物中において、上記自己組織化ペプチドに含まれるアミノ酸残基の電荷の総和が、0を超え+3以下である。
1つの実施形態において、上記自己組織化ペプチドのC末端がアミド基である。
1つの実施形態において、上記自己組織化ペプチドのC末端のアミノ酸が塩基性アミノ酸である。
1つの実施形態において、上記緩衝剤がヒスチジン、チアミン硝化物、ピリジン、ビストリス、エチレンジアミン、および/またはN−メチルモルホリンである。
1つの実施形態において、上記緩衝剤の濃度が1mM〜100mMである。
1つの実施形態において、上記ペプチド組成物の可視光線透過率が、70%以上である。
本発明の別の局面によれば、上記ペプチド組成物の製造方法が提供される。該製造方法は、自己組織化ペプチド、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤、および、水を撹拌することを含む。
本発明のペプチド組成物に含まれるペプチドは、自己組織化ペプチドである。自己組織化ペプチドは、その特性から再生医療および細胞培養等の様々な分野での活用が期待されている。本発明のペプチド組成物では、自己組織化ペプチドがその自己集合性を良好に維持し得る。そのため、保存期間だけでなく、所望の用途に適用後も好適な機能を保持し得る。
アミノ酸配列:a1b1c1b2a2b3db4a3b5c2b6a4
(上記アミノ酸配列中、a1〜a4は塩基性アミノ酸残基を表し;b1〜b6は、非電荷極性アミノ酸残基および/または疎水性アミノ酸残基を表し、ただし、そのうちの少なくとも5個は、疎水性アミノ酸残基であり;c1およびc2は、酸性アミノ酸残基を表し;dは、疎水性アミノ酸残基を表す)。
n−RLDLRLALRLDLR−c(配列番号1)
n−RLDLRLSLRLDLR−c(配列番号2)
n−RLALRLDLRLDLR−c(配列番号3)
n−KRLDLNLRLDLRK−c(配列番号4)
本発明では、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤を用いる。このような緩衝剤を用いることにより、ペプチド組成物の保存安定性と所望の特性(例えば、透明性)とを両立し得る。なかでも、自己組織化ペプチドとしてC末端にアミド基を有するペプチドを用いる場合に、本発明の効果がさらに発揮され得る。アミド基はペプチドのC末端の保護基として用いられ得る。アミド基は酸性条件および塩基性条件で分解することが知られている。また、中性条件下であってもアミド基の分解を完全に抑えることは困難である。そのため、保存中に保護基であるアミド基が外れてカルボキシル基へと分解され、ペプチドの所望の特性が損なわれる場合がある。さらに、分解による副産物が不純物となり、品質が低下するおそれもある。本発明のペプチド組成物では、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤を用いることにより、ペプチド組成物をペプチドの分解を抑制可能なpHに長期間維持することができる。そのため、保存安定性と所望の特性とを両立可能なペプチド組成物が得られ得る。さらに、ペプチド組成物に緩衝剤を用いる場合には、緩衝剤の気化等により、一定のpHでの調製が困難であり、バッチごとにバラつきが生じるという課題もある。本発明で用いる緩衝剤は、気化等によりペプチド組成物からその含有量が低減しにくい。そのため、ペプチド組成物が経時的に安定したpHを維持し得る。上記緩衝剤を用いることにより、ペプチド組成物のpHのコントロールが容易になり、バッチごとの品質のバラつきをも抑制し得る。
ペプチド組成物に含まれる水としては、任意の適切な水を用いることができる。例えば、蒸留水(例えば、注射用水)、脱イオン水等が挙げられる。
本発明のペプチド組成物は、用途等に応じて、自己組織化ペプチド、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤、および、水以外に任意の適切な添加物を含み得る。例えば、等張化剤;単糖、二糖、オリゴ糖等の糖類;等が挙げられる。添加物は、1種類のみ添加されてもよく、2種類以上組み合わせて添加されてもよい。添加物の濃度は、目的、ペプチド組成物の用途等に応じて適切に設定され得る。
本発明のペプチド組成物は、任意の適切な製造方法で製造され得る。該製造方法は、好ましくは、自己組織化ペプチド、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤、および、水を撹拌することを含む。例えば、自己組織化ペプチドを所望の濃度となるよう水に溶解してペプチド水溶液を調製し、必要に応じてさらに任意の適切な添加物を添加した後に、pHが4.5〜6.6となるよう上記緩衝剤を添加する。次いで、これらを必要により任意の適切な撹拌手段を用いて、撹拌することにより、ペプチド組成物が得られ得る。ペプチド濃度等にも依るが、1つの実施形態においては、上記調製直後のペプチド組成物は、流動性を有する形態(例えば、液状またはゾル状の形態)を示し得る。該流動性を有する形態のペプチド組成物を静置すること等によって自己組織化ペプチドを自己組織化させることにより、流動性を失った形態(例えば、ゲルの形態)のぺプチド組成物が得られ得る。
本発明のペプチド組成物は、保存安定性と所望の特性とを両立し得る。そのため、ペプチド組成物の有する特性を生かした様々な用途に適用することができる。本発明のペプチド組成物が人工合成されたペプチドを含む場合、動物由来の感染症のおそれが無いことからヒトを対象とした用途に好ましく用いられ得る。ヒトを対象とした用途の具体例としては、スキンケア用品、ヘアケア用品等の化粧品;医薬品開発スクリーニング、再生医療等に用いられる細胞培養基材、褥瘡製剤、骨充填注入材、美容整形用注入材、眼科手術用補助材、人工硝子体、人工水晶体、関節潤滑剤、点眼剤、ドラッグデリバリーシステム(DDS)基材、細胞送達用担体、止血材、閉塞剤等の医薬品および医療機器;潤滑用保水剤、乾燥剤、医療機器等用のコーティング剤、液体・気体等の流出防止材等が挙げられる。
液相合成法により合成され、N末端をアセチル化、C末端をアミド化させた配列番号1の自己組織化ペプチドA([CH3CO]−RLDLRLALRLDLR−[NH2])の塩酸塩を用いた。
上記ペプチドA塩酸塩、および、注射用水(扶桑薬品工業株式会社製、商品名:注射用水PL「フソー」)をバイアル内に入れて撹拌し、ペプチド水溶液を得た。得られたペプチド水溶液に、緩衝剤としてヒスチジン(和光純薬工業(株)製、商品名:L−ヒスチジン、pKa:6.0)を加えた。次いで、ペプチド濃度が0.5w/w%、ヒスチジン濃度が7mMとなるよう注射用水を添加し、さらに撹拌してペプチド組成物1を得た。得られた組成物のpHは5.52であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤として炭酸ナトリウム(和光純薬工業(株)製、商品名:炭酸ナトリウム、pKa:6.4)を用いたこと、および、得られる組成物中の緩衝剤の濃度が5mMとなるよう調製した以外は実施例1と同様にして、ペプチド組成物C1を得た。得られた組成物のpHは7.42であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチド濃度が1.5w/w%、ヒスチジン濃度が31mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例1と同様にして、ペプチド組成物2を得た。得られた組成物のpHは6.14であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチド濃度が1.5w/w%、炭酸ナトリウム濃度が13mMとなるよう組成物を調製した以外は比較例1と同様にして、ペプチド組成物C2を得た。得られた組成物のpHは7.12であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチド濃度が2.5w/w%、ヒスチジンの濃度が38mMとなるようペプチド水溶液を調製した以外は実施例1と同様にして、ペプチド組成物3を得た。得られた組成物のpHは5.91であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチド濃度が2.5w/w%、炭酸ナトリウム濃度が23mMとなるよう組成物を調製した以外は比較例1と同様にして、ペプチド組成物C3を得た。得られた組成物のpHは7.65であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
トレハロース・二水和物を得られる組成物中の濃度が7w/w%となるよう添加し、組成物を調製した以外は、実施例2と同様にして、ペプチド組成物4を得た。得られた組成物のpHは6.06であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてチアミン硝化物(関東化学(株)製、商品名:チアミン硝酸塩、pKa:4.8)を用いたこと、チアミン硝化物濃度が38mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物5を得た。得られた組成物のpHは5.08であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてピリジン(ナカライテスク(株)製、商品名:ピリジン、pKa:5.2)を用いたこと、ピリジン濃度が22mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物6を得た。得られた組成物のpHは4.70であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてビストリス((株)同仁化学研究所製、商品名:Bis-Tris、pKa:6.5)を用いたこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物7を得た。得られた組成物のpHは6.51であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてエチレンジアミン(関東化学(株)製、商品名:エチレンジアミン(無水)、pKa:7.1)を用いたこと、エチレンジアミン濃度が9mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物8を得た。得られた組成物のpHは5.85であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてN−メチルモルホリン(関東化学(株)製、商品名:N−メチルモルホリン、pKa:7.4)を用いたこと、N−メチルモルホリン濃度が17mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物9を得た。得られた組成物のpHは6.10であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてトロメタモール(トリスヒドロキシメチルアミノメタン)(和光純薬(株)製、商品名:トロメタモール「製造専用」、pKa:8.3)を用いたこと、トロメタモール濃度が30mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物C4を得た。得られた組成物のpHは8.13であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
固相合成法により合成され、N末端をアセチル化、C末端をアミド化させた配列番号1のアミノ酸配列である自己組織化ペプチドB([CH3CO]−RLDLRLALRLDLR−[NH2])の塩酸塩を用いた。
上記ペプチドBの塩酸塩を用いたこと、ヒスチジン濃度を22mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物10を得た。得られた組成物のpHは5.51であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチドBの塩酸塩を用いたこと、および、炭酸ナトリウム濃度が14mMとなるよう組成物を調製したこと以外は、比較例2と同様にして、ペプチド組成物C5を得た。得られた組成物のpHは6.94であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
固相合成法により合成され、N末端をアセチル化、C末端をアミド化させた配列番号2のアミノ酸配列である自己組織化ペプチドC([CH3CO]−RLDLRLSLRLDLR−[NH2])の塩酸塩を用いた。
上記ペプチドCの塩酸塩を用いたこと、および、ヒスチジン濃度が22mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物11を得た。得られた組成物のpHは5.54であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチドCの塩酸塩を用いたこと、および、炭酸ナトリウムの濃度が12mMとなるよう組成物を調製したこと以外は、比較例2と同様にして、ペプチド組成物C6を得た。得られた組成物のpHは7.12であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
固相合成法により合成され、N末端をアセチル化、C末端をアミド化させた配列番号3のアミノ酸配列である自己組織化ペプチドD([CH3CO]−RLALRLDLRLDLR−[NH2])の塩酸塩を用いた。
ペプチドDの塩酸塩を用いたこと、および、ヒスチジン濃度が22mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例2と同様にして、ペプチド組成物12を得た。得られた組成物のpHは5.73であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチドDの塩酸塩を用いたこと、および、炭酸ナトリウム濃度が12mMとなるよう組成物を調製したこと以外は、比較例2と同様にして、ペプチド組成物C7を得た。得られた組成物のpHは7.22であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
固相合成法により合成され、N末端をアセチル化、C末端をアミド化させた配列番号4のアミノ酸配列である自己組織化ペプチドE([CH3CO]−KRLDLNLRLDLRK−[NH2])のトリフルオロ酢酸塩を用いた。
ペプチドEのトリフルオロ酢酸塩を用いたこと、および、ヒスチジン濃度が43mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例1と同様にして、ペプチド組成物13を得た。得られた組成物のpHは5.51であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてチアミン硝化物(関東化学(株)製、商品名:チアミン硝酸塩、pKa:4.8)を用いたこと、および、チアミン硝化物濃度が5mMとなるよう組成物を調製したこと以外は実施例13と同様にして、ペプチド組成物14を得た。得られた組成物のpHは4.56であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
ペプチドEのトリフルオロ酢酸塩を用いたこと、および、炭酸ナトリウム濃度が3mMとなるよう組成物を調製したこと以外は、比較例1と同様にして、ペプチド組成物C8を得た。得られた組成物のpHは7.42であった。得られたペプチド組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてクエン酸ナトリウム(和光純薬工業(株)製、商品名:クエン酸ナトリウム、pK1:3.1、pK2:4.8、pK3:6.4)を用いたこと、得られる組成物中の緩衝剤の濃度が20mM、トレハロース・二水和物の濃度が8w/w%となるよう組成物を調製した以外は比較例2と同様にして、ペプチド組成物C9を得た。得られた組成物の組成を表1に示す。
緩衝剤としてマレイン酸(東京化成工業(株)製、商品名:マレイン酸、pK1:1.84、pK2:5.83)を用いたこと、得られる組成物中の緩衝剤の濃度が19mMとなるよう調製したこと、中和剤としてトロメタモール(トリスヒドロキシメチルアミノメタン)(和光純薬(株)製、商品名:トロメタモール「製造専用」、pKa:8.3)を用いたこと、トロメタモール濃度が50mMとなるよう組成物を調製したこと以外は、比較例2と同様にして、ペプチド組成物C10を得た。得られた組成物の組成を表1に示す。
各組成物を、以下の操作により保存した。
得られたバイアル内のペプチド組成物を、同じ種類の新たなバイアルに半量分注し、両バイアルをそれぞれ密閉した。
オートクレーブ処理(AC処理)を行った組成物については、121℃20分の条件で滅菌処理を行った。
2本のバイアルのうち1本を表2の条件で保存した。40℃(湿度75%)で保管したものについては、バイアルを恒温恒湿槽LH21−13M(ナガノサイエンス株式会社製)内で保存し、60℃(湿度75%)で保管したものについては、バイアルを恒温恒湿器CSH−210(タバイエスペック株式会社製)内で保管した。
なお、40℃で保存したものは保存日数を6倍した日数を、60℃で保存したものについては保存日数を50倍した日数を、実質保存期間(室温保存相当期間)とした。
他方のバイアルは、保存前サンプルとして開封し、HPLC測定および光線透過率測定を行った。また、必要な時以外は密閉し、測定後は室温にて保存した。
pHメーター((株)堀場製作所製、製品名:B−712(本体)、S010(センサー))を用いて測定した。
各組成物の調製に用いたペプチド(以下“原料”と表記)、および、保存後のペプチド組成物について、HPLCによる逆相クロマトグラフィーにより分析した。また、オートクレーブ処理後(保存前)のペプチド組成物についても分析した。測定条件を以下に示す。下記の測定条件から明らかなとおり、測定条件はペプチド結合の吸光を利用した測定条件となっており、この条件では組成物のペプチド成分がピークとして検出される。
HPLC:Waters社製、717 Auto sampler、515 HPLCpump,In−Line Degasser AF、pump control moduleII、2410 Refractive Index Detector(検出ではなく温度コントロールに使用)、カラムヒーターモジュール
カラム:YMC−Triart C18、3mm×250mm(YMC社製)
移動相:A液:蒸留水/アセトニトリル/TFA=750/250/1
B液:蒸留水/アセトニトリル/TFA=500/500/1
検出器:Waters社製、996 Photodiode Array Detector
流量:0.4mL/min
注入量:10μL
測定した波長範囲:190〜220nm(結果は205nmのデータを使用)
分析用試料:主成分ペプチドを約120ppm含む水溶液
(原料の場合は水に溶かして上記ペプチド濃度の水溶液を調製、組成物の場合は水で希釈することにより上記ペプチド濃度の水溶液を調製して分析用試料とした。)
ソフトウェア:EmpowerTM2(Waters社製)
Time(min) A(%) B(%)
0 100 0
35 60 40
65 0 100
70 0 100
70.01 100 0
ソフトウェアを用いて、検出されたピークの面積および面積百分率を算出し、解析結果とした。解析結果の面積百分率は、小数第2位まで表示された。解析結果から、主成分ペプチド(合成対象のペプチド)、C末端分解物、その他(主成分ペプチドとC末端分解物以外)成分の各含有割合(%)を把握した。C末端分解物とは、主成分ペプチドに関して、C末端のアミド基が分解し、C末端がカルボン酸となったペプチドのことである。上記測定条件において、通常、C末端分解物は主成分ペプチドのピークよりわずかに遅い保持時間に検出される。組成物中のC末端分解物の含有割合(%)の増加量は、保存後(またはオートクレーブ後)の組成物中のC末端分解物の含有割合(%)から原料中のC末端分解物の含有割合(%)を減ずることにより算出した。
Nano Drop 2000(Thermo Fisher Scientific社製)を用いて吸光度を測定し、結果を基に可視光線透過率を算出した。
Claims (6)
- 自己組織化ペプチド、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤、および、水を配合してなり、pHが4.5〜6.6であるペプチド組成物であって、
該自己組織化ペプチドがRLDLRLALRLDLR(配列番号1)、RLDLRLSLRLDLR(配列番号2)、RLALRLDLRLDLR(配列番号3)、または、KRLDLNLRLDLRK(配列番号4)のアミノ酸配列からなるペプチドであり、かつ、C末端カルボキシル基がアミド化されている、ペプチド組成物。 - 前記ペプチド組成物中において、前記自己組織化ペプチドに含まれるアミノ酸残基の電荷の総和が、0を超え+3以下である、請求項1に記載のペプチド組成物。
- 前記緩衝剤がヒスチジン、チアミン硝化物、ピリジン、ビストリス、エチレンジアミン、および/またはN−メチルモルホリンである、請求項1または2に記載のペプチド組成物。
- 前記緩衝剤の濃度が1mM〜100mMである、請求項1から3のいずれかに記載のペプチド組成物。
- 可視光線透過率が70%以上である、請求項1から4のいずれかに記載のペプチド組成物。
- 自己組織化ペプチド、pKaが3.5以上7.5未満であって、窒素原子を1以上含む緩衝剤、および、水を撹拌することを含む、請求項1から5のいずれかに記載のペプチド組成物の製造方法。
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