JP6918799B2 - トロンビンマイクロカプセル - Google Patents
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Description
トロンビンと、キャリアタンパク質と、炭水化物とを含む水性組成物を提供する工程であって、トロンビン(IU)対キャリアタンパク質(mg)の比が、約1.6:1〜5000:1であり、トロンビン(IU)対炭水化物(mg)の比が、2:1〜1500:1である工程と、
水性組成物を噴霧乾燥する工程と、を含む。
水性組成物を噴霧乾燥装置の中に導入することと、
装置に導入された水性組成物から液滴を生成することと、
乾燥ガス流によって液滴から水分を蒸発させることと、
それによってトロンビンマイクロカプセルを調製することと、を含む。
約800〜約1200IU/mLのトロンビンと、
約0.5〜約0.65%(w/v)のキャリアタンパク質と、
約1.85〜約2.05%(w/v)の炭水化物と、
約38〜約42mMのカルシウムと、
約18.0〜約20.0mMの酢酸塩と
約60〜240mMの塩化ナトリウムと、を含み、
水性組成物は、約1.01〜約1.03g/mLの密度を有する。
190℃以下の温度の乾燥ガス(例えば、乾燥空気又は窒素);少なくとも1:1000のトロンビン溶液流量:噴霧ガス流量の比。即ち、1分あたり1mLのトロンビン溶液を噴霧乾燥するとき、噴霧ガス流量は、好ましくは少なくとも1L/分である。
少なくとも1:43,000のトロンビン溶液流量:乾燥ガス流量の比。即ち、1分あたり1mLのトロンビンを乾燥するとき、乾燥ガス流量は、好ましくは少なくとも43L/分である。
材料
トロンビン(NDC No.63713−460、Omrix Biopharmaceuticals Ltd.,(Israel)製)。下記の実験では、EVICEL(登録商標)Fibrin Sealant(Omrix Biopharmaceuticals Ltd.(Israel)製)におけるようなトロンビン構成成分を用いた。
噴霧乾燥機。4M8−TriX噴霧乾燥機を使用した(ProCepT nv(Zelzate,Belgium)製)。
トロンビン溶液の調製:
各試験について、所望される量の凍結トロンビン溶液(Omrix Biopharmaceuticals(Israel))を、密封したボトル内で室温まで温めた。温めたトロンビンを3回蒸留した水に所望の濃度(下表を参照)で溶解することによって、トロンビン溶液を作製した。
調製されたトロンビン溶液をシリンジに引き込み、噴霧乾燥機のシリンジポンプ内部に定置した。フィードバルブを閉じて所望される流量にシリンジポンプをセットした。
トロンビン活性回復(噴霧乾燥前のトロンビン活性と比較して)、含水量、粒径分布、総及び凝固性タンパク質、密度(調整された嵩及びタップ)、流動性並びに質量収率を含むトロンビン活性を測定することによって、噴霧乾燥トロンビン粉末を特性化した。
改善されたEuropean Pharmacopeia Assay(0903/1997)法に従って、溶液中のトロンビン凝固活性を測定することによる凝固時間アッセイを使用して、水性トロンビン溶液のトロンビン活性を測定した。簡潔に、トロンビン標準品(Beijing Stago Diagnosis Trading Co.Ltd,(Beijing,China)製のFibri−Prest(登録商標)2)と0.1%フィブリノゲン溶液(Omrix Biopharmaceuticals Ltd.,(Israel))を様々な異なるトロンビン濃度(4、6、8、及び10IU/mL)で混合し、凝固測定装置(Beijing Stago Diagnosis Trading Co.Ltd.,(Beijing,China)製のSTart(登録商標))を使用して各試料が凝固するのにかかる時間を測定することによって、トロンビン濃度対凝固時間の検量線を作成した。
水含有率の測定は、カールフィッシャー容量滴定法(KFT)を用いて行い、この方法は、米国薬局方のアッセイ(USP 27,<921>,P.2398〜2399)に基づいている。滴定の前に、乾燥メタノール約10mLを約100〜約200mgの噴霧乾燥トロンビン粉末に添加することによって、噴霧乾燥トロンビン粉末から水分を抽出した。
光散乱の原理を使用して、液体中に懸濁した粒子のサイズ分布を測定する。測定を粒径分析器LS 13 320(Beckman Coulter Inc.,(Pasadena,California,USA))を使用して実行した。LS 13 320によって測定されたパターンは、試料中の各構成粒子によって散乱したパターンの総和である。LS 13 320は、光学ベンチ並びに化学的耐性のある液体セル及び懸濁した粒子の均一混合を保持するための撹拌子を含むマイクロリキッドモジュール(MLM)からなる。システムは、少量の懸濁流体(12mL)で機能するように設計されている。100〜200mgの噴霧乾燥トロンビンの粉体試料を、10mLのハイドロフルオロエーテル(3M Company(Two Harbors,Minnesota,USA)製のHFE−7000)に懸濁させた。試料をマイクロリキッドモジュール(MLM)内に定置し、粒径分布を測定した。
総タンパク質試験を使用して、フィブリンシーラントパッチ試料中のタンパク質の総量を測定した。粉末をフィブリンシーラントパッチから抽出し、試料中のタンパク質を溶解することができる可溶化溶液中に溶解する。検量線とのローリー法によってタンパク質濃度を測定する。
フィブリノゲン及びトロンビン粉末を含むパッチの破砕性は、パッチの試料に力が加えられた後でフィブリンシーラントパッチからの粉末の剥離又は崩壊の程度を測定することを意図した。破砕性を測定するために、パッチを特定のサイズに切断し、試料の重量を測定した。試料は、バイアル内部に試料を定置し、一定の高さのチューブを通してゴムストッパの上にバイアルを落下させることによる、定められた衝撃力を受けた。パッチ試料を計量することによって粉末損失の量を決定し、試料の重量減少のパーセンテージを計算した。
5000 Series Instron Tensiometer,Instron Corp.(Norwood,Massachusetts,USA)を使用してフィブリンシーラントパッチの子ウシ真皮組織基質に対する接着強度を測定した)。接着強度を測定するために、フィブリンパッチを真皮の表面に貼り付け、生理食塩水で湿らせた。力対距離曲線の下の積分を計算することによって、子ウシ真皮組織からのフィブリンパッチの90度剥離試験を続けて実施するのに必要な平均力を測定した。
横の幅25mm、中央の幅15mm及び長さ102mmを有するドッグボーン形状のフィブリンパッチ試料の引張り強度を測定した。試料をインストロン把持部間に定置した(5000 Series Instron Tensiometer,Instron Corp.(Norwood,Massachusetts,USA))。クロスヘッドを予め定められた305mm/分という一定の伸展速度で移動した。この試験は、30%のピーク荷重の降下が得られ断裂発生を示した時点で終了した。
パウダーレオメーター(FT4 powder rheometer,Freeman technology(Gloucestershire,UK))を使用して、調整された嵩密度、タップ密度、及び比エネルギーを測定した。23.5mmブレードを有する25mmの器内で250タップにて試験を実行した。
FT4パウダーレオメーター(FT4 powder rheometer,Freeman technology,(Gloucestershire,UK))を使用して、トルク(半径方向抵抗)及び荷重(垂直抵抗)と表現される、粉体がレオメーターブレードに及ぼす抵抗(流れに対する粉体の抵抗)を測定した。
式中、距離は、上昇移動モードでブレードによって移動した距離を指す。
噴霧乾燥中に溶液中の賦形剤(複数可)がトロンビン活性の維持に与える影響を試験するために、様々なトロンビン溶液を調製した(異なる塩及び/又は炭水化物及び/又はタンパク質を含む)。
1.トロンビン試料流量:400mL/時間;
2.噴霧ガス流量:7L/分;
3.乾燥ガス(乾燥空気)流量:600L/分;
4.乾燥ガス(乾燥空気)温度:140℃;
5.冷却ガス(乾燥空気)流量:100L/分;
6.サイクロンガス(乾燥空気)流量:150L/分。
異なる濃度のトロンビン及びキャリアタンパク質として機能するアルブミンを有する15種のトロンビン溶液を表2に示すように調製した。
表3に示すように、異なるカゼイン(キャリアタンパク質)濃度を有する4種のトロンビン溶液の組成物を調製した。
表4〜8に示されるように、異なるトロンビン濃度、炭水化物タイプ、及び炭水化物濃度を有し、キャリアタンパク質を含め、又は含めずに25種のトロンビン溶液を調製した。
表4:糖アルコール(マンニトール)のみのトロンビン溶液への添加は、噴霧乾燥中にトロンビン活性を維持するのに十分ではなかった。
表9に示されるように、異なるトロンビン及びアルブミン濃度を有する3種のトロンビン組成物を調製し、3種の溶液全てにおいてトロンビン対アルブミンのモル比は、1:6.4であった。
米国特許出願公開第2012/0315305号は、トレハロースを含むトロンビン組成物の噴霧乾燥を開示しており、97%のトロンビン活性回復を報告している。
表11に示されるように、実施例1の組成物8に基づいて、水中にトロンビン、アルブミン、マンニトール、アセテート、カルシウム、及び塩化ナトリウムからなる3リットルの組成物59を調製した。
トロンビン試料流量:400mL/時間;噴霧ガス流量:7L/分;乾燥ガス流量:600L/分;乾燥ガス温度:140℃;冷却ガス流量:100L/分;サイクロンガス流量:130L/分;二流体ノズル(次の先端直径を有する):0.4mm。
好ましいトロンビン組成物(組成物8)を、処理間で乾燥ガス温度だけを変更すると、いくつかの噴霧乾燥処理で噴霧乾燥した。
トロンビン組成物流量:7mL/分
噴霧ガス流量:7L/分
乾燥ガス流量:300L/分
乾燥ガス温度:100、110、120、130、140、150、160、170、180、及び190℃
冷却ガス流量:150L/分
サイクロンガス流量:300L/分
好ましいトロンビン組成物(組成物8)を、処理間で乾燥ガス流量だけを変更すると、いくつかの噴霧乾燥処理で噴霧乾燥した。
トロンビン組成物流量:7mL/分
噴霧ガス流量:7L/分
乾燥ガス流量:300、350、400、450、500、及び550L/分
乾燥ガス温度:155℃
サイクロンガス流量:600L/分の噴霧乾燥機の総流量へと補完する流量(即ち、300、250、200、150、100、及び50L/分)。
実施例1に記載したトロンビン組成物8を、実施例1に記載した条件下で噴霧乾燥した。サイクロンから回収される、結果として生じる噴霧乾燥トロンビン粉末を、凍結乾燥され粉砕されたBAC2と共に使用して、国際公開第2007117237号に記載されたフィブリンパッチを生成した。
実施例10に記載したフィブリンシーラントパッチの止血時間(TTH)を測定した。
実施例1のトロンビン組成物8を、実施例1に記載した条件下で噴霧乾燥、又は凍結乾燥のどちらかを行った。表17に示されるように、結果として生じた2種の乾燥トロンビン粉末を、嵩密度、タップ密度、及び比エネルギーについて分析した(Particle Technology Labs(US))。
(1) マイクロカプセルを含む噴霧乾燥トロンビン粉末であって、
トロンビンと、キャリアタンパク質と、炭水化物と、を含み、トロンビン:キャリアタンパク質の比が、約0.85IU:1mg〜66,875IU:1mgであり、トロンビン:炭水化物の比が、0.75IU:1mg〜26,750IU:1mgである、噴霧乾燥トロンビン粉末。
(2) トロンビン:キャリアタンパク質の比が、約110IU:1mg〜約285IU:1mg、任意追加的に約129IU:1mg〜約219IU:1mgである、実施態様1に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(3) 前記キャリアタンパク質が、アルブミンを含む、実施態様1又は2に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(4) 前記炭水化物が、糖アルコール又は糖類である、実施態様1〜3のいずれかに記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(5) 前記キャリアタンパク質がアルブミンであり、前記炭水化物がマンニトールであり、トロンビン:アルブミンの比が、約0.85IU:1mg〜66,875IU:1mgであり、トロンビン:マンニトールの比が、0.75IU:1mg〜26,750IU:1mgである、実施態様1〜4のいずれかに記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(7) トロンビン:マンニトールの比が約40IU:1mg〜約64IU:1mgである、実施態様5又は6に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(8) 約0.001%w/w〜約5%w/wのトロンビンを含む、実施態様1〜7のいずれかに記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(9) 約3%w/w未満の水分を含む、実施態様1〜8のいずれかに記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
(10) 約5〜約13μmのD50、及び約15〜約25μmのD90の粒径分布を有する、実施態様1〜9のいずれかに記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
トロンビンと、キャリアタンパク質と、炭水化物と、を含み、トロンビン:キャリアタンパク質の比が、約1.6IU:1mg〜5,000IU:1mgであり、トロンビン:炭水化物の比が、2IU:1mg〜1500IU:1mgである、水性組成物。
(12) トロンビンマイクロカプセルを調製するための方法であって、前記方法が、水溶液中でトロンビン、キャリアタンパク質、及び炭水化物を混合する工程であって、トロンビン:キャリアタンパク質の比が、約1.6IU:1mg〜5000IU:1mgであり、トロンビン:炭水化物の比が、2IU:1mg〜1500IU:1mgである、工程と、
前記水溶液を噴霧乾燥する工程と、を含む、方法。
(13) 前記噴霧乾燥する工程が、
噴霧乾燥装置の中に前記水溶液を導入することと、
噴霧ガス流を使用することによって前記装置に導入された前記水溶液から液滴を生成することと、
乾燥ガス流によって前記液滴から水分を蒸発させることと、
それによってトロンビンマイクロカプセルを調製することと、を含む、実施態様12に記載の方法。
(14) 前記水溶液が、
約800〜約1200IU/mLのトロンビンと、
約0.5〜約0.65%w/vのキャリアタンパク質と、
約1.85〜約2.05%w/vの炭水化物と、
約38〜約42mMのカルシウムと、
約18.0〜約20.0mMの酢酸塩と、
約60〜240mMの塩化ナトリウムと、を含み、
前記溶液が、約1.01〜約1.03g/mLの密度を有する、実施態様12又は13に記載の方法。
(15) 実施態様12〜14のいずれかに記載の方法によって調製された噴霧乾燥トロンビンマイクロカプセル。
(17) フィブリノゲン粉末を更に含む、実施態様16に記載のマトリックス。
(18) 前記フィブリノゲン粉末がフリーズドライによって調製されている、実施態様17に記載のマトリックス。
(19) 実施態様1〜10のいずれかに記載の噴霧乾燥トロンビン粉末及び/又は実施態様15に記載の噴霧乾燥トロンビンマイクロカプセルを含む、容器を含むキット。
Claims (19)
- マイクロカプセルを含む噴霧乾燥トロンビン粉末であって、
トロンビンと、キャリアタンパク質と、糖アルコールと、を含み、トロンビン:前記キャリアタンパク質の比が、約0.85IU:1mg〜66,875IU:1mgであり、トロンビン:前記糖アルコールの比が、0.75IU:1mg〜26,750IU:1mgである、噴霧乾燥トロンビン粉末。 - トロンビン:前記キャリアタンパク質の比が、約110IU:1mg〜約285IU:1mg、任意追加的に約129IU:1mg〜約219IU:1mgである、請求項1に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- 前記キャリアタンパク質が、アルブミンを含む、請求項1又は2に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- 前記糖アルコールがマンニトールを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- 前記キャリアタンパク質がアルブミンであり、前記糖アルコールがマンニトールであり、トロンビン:アルブミンの比が、約0.85IU:1mg〜66,875IU:1mgであり、トロンビン:マンニトールの比が、0.75IU:1mg〜26,750IU:1mgである、請求項1〜4のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- トロンビン:アルブミンの比が、約110IU:1mg〜約285IU:1mg、任意追加的に約129IU:1mg〜約219IU:1mgである、請求項5に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- トロンビン:マンニトールの比が約40IU:1mg〜約64IU:1mgである、請求項6に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- 約0.001%w/w〜約5%w/wのトロンビンを含む、請求項7に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- 約3%w/w未満の水分を含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- 約5〜約13μmのD50、及び約15〜約25μmのD90の粒径分布を有する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- フィブリノゲンを含まない、請求項1〜10のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末。
- トロンビンマイクロカプセルの調製で使用するのに好適な水性組成物であって、前記水性組成物が、
トロンビンと、キャリアタンパク質と、糖アルコールと、を含み、トロンビン:前記キャリアタンパク質の比が、約1.6IU:1mg〜5,000IU:1mgであり、トロンビン:前記糖アルコールの比が、2IU:1mg〜1500IU:1mgである、水性組成物。 - トロンビンマイクロカプセルを調製するための方法であって、前記方法が、水溶液中でトロンビン、キャリアタンパク質、及び糖アルコールを混合する工程であって、トロンビン:前記キャリアタンパク質の比が、約1.6IU:1mg〜5000IU:1mgであり、トロンビン:前記糖アルコールの比が、2IU:1mg〜1500IU:1mgである、工程と、
前記水溶液を噴霧乾燥する工程と、を含む、方法。 - 前記噴霧乾燥する工程が、
噴霧乾燥装置の中に前記水溶液を導入することと、
噴霧ガス流を使用することによって前記噴霧乾燥装置に導入された前記水溶液から液滴を生成することと、
乾燥ガス流によって前記液滴から水分を蒸発させることと、
それによってトロンビンマイクロカプセルを調製することと、を含む、請求項13に記載の方法。 - 前記水溶液が、
約800〜約1200IU/mLのトロンビンと、
約0.5〜約0.65%w/vの前記キャリアタンパク質と、
約1.85〜約2.05%w/vの前記糖アルコールと、
約38〜約42mMのカルシウムと、
約18.0〜約20.0mMの酢酸塩と、
約60〜240mMの塩化ナトリウムと、を含み、
前記水溶液が、約1.01〜約1.03g/mLの密度を有する、請求項13又は14に記載の方法。 - 請求項1〜11のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末を含む、マトリックス。
- フィブリノゲン粉末を更に含む、請求項16に記載のマトリックス。
- 前記フィブリノゲン粉末がフリーズドライ粉末である、請求項17に記載のマトリックス。
- 請求項1〜11のいずれか一項に記載の噴霧乾燥トロンビン粉末を含む、容器を含むキット。
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