JP7256816B2 - Excipient compounds for protein formulations - Google Patents

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Description

関連出願
本出願は、2018年3月7日に出願された米国特許仮出願第62/639,950号、および2018年6月1日に出願された米国特許仮出願第62/679,647号の利益を主張する。上記の各出願の内容全体が、参照により本明細書に援用される。
RELATED APPLICATIONS This application is the subject of U.S. Provisional Application No. 62/639,950, filed March 7, 2018, and U.S. Provisional Application No. 62/679,647, filed June 1, 2018. claim the interests of The entire contents of each of the above applications are incorporated herein by reference.

本出願は、概して、安定化賦形剤を有するタンパク質製剤などのバイオポリマー製剤に関する。 This application relates generally to biopolymer formulations, such as protein formulations, with stabilizing excipients.

バイオポリマーは、治療目的または非治療目的で使用することができる。タンパク質、抗体、または酵素を含む製剤などのバイオポリマーベースの治療薬は、疾患の治療に広く使用されている。酵素、ペプチド、または構造タンパク質を含む製剤などの非治療バイオポリマーは、家庭、栄養、商業、および工業用途などの非治療用途において有用である。 Biopolymers can be used for therapeutic or non-therapeutic purposes. Biopolymer-based therapeutic agents, such as formulations containing proteins, antibodies, or enzymes, are widely used to treat disease. Non-therapeutic biopolymers such as formulations containing enzymes, peptides, or structural proteins are useful in non-therapeutic applications such as household, nutritional, commercial, and industrial applications.

特に興味深いのは、タンパク質バイオポリマーの治療的および非治療的な使用である。タンパク質は複雑なバイオポリマーであり、それぞれが独自に折り畳まれた3D構造と表面エネルギーマップ(疎水性/親水性領域と電荷)を備えている。濃縮されたタンパク質溶液では、これらの巨大分子は、その正確な形状と表面エネルギー分布に応じて、強く相互作用し、さらに複雑な様式で絡み合うことがある。強い特異的相互作用のための「ホットスポット」は、タンパク質のクラスター化を引き起こし、溶液の粘度を増加させる。これらの問題に対処するために、多くの賦形剤化合物がバイオ医薬製剤で使用され、局所的な相互作用とクラスタリングを妨げることによって、溶液の粘度を下げることを目指している。これらの取り組みは、個別に調整され、しばしば、経験的に、時には、コンピューターでの(in silico)シミュレーションによって導かれる。賦形剤化合物の組み合わせが提供されてもよいが、そのような組み合わせを最適化することは、経験的に、およびケースごとに、進めなければならない。 Of particular interest are therapeutic and non-therapeutic uses of protein biopolymers. Proteins are complex biopolymers, each with its own unique folded 3D structure and surface energy map (hydrophobic/hydrophilic regions and charge). In concentrated protein solutions, these macromolecules can interact strongly and entangle in more complex ways, depending on their precise shape and surface energy distribution. "Hot spots" for strong specific interactions cause protein clustering and increase solution viscosity. To address these issues, many excipient compounds are used in biopharmaceutical formulations, aiming to reduce solution viscosity by preventing local interactions and clustering. These efforts are individually tailored, often guided empirically and sometimes by in silico simulations. Combinations of excipient compounds may be provided, but optimizing such combinations must proceed empirically and on a case-by-case basis.

治療用途で使用されるタンパク質などのバイオポリマーは、疾患の治療のために、体内へ導入できるように製剤化する必要がある。例えば、特定の状況下では、静脈内(IV)注射によってこれらの製剤を投与する代わりに、皮下(SC)または筋肉内(IM)経路によって抗体およびタンパク質/ペプチドバイオポリマー製剤を送達することが有利である。ただし、SCまたはIM注射で患者のコンプライアンスと快適さをより良好にするために、シリンジ内の液体の容量は、通常2~3mLに制限され、製剤の粘度は、通常約20センチポアズ(cP)未満であり、そのため、従来の医療機器および小口径の針を使用して製剤を送達することができる。これらの送達パラメータは、送達される製剤の投与量の要件と必ずしもうまく適合しない。 Biopolymers such as proteins used in therapeutic applications need to be formulated for introduction into the body for the treatment of disease. For example, under certain circumstances it is advantageous to deliver antibody and protein/peptide biopolymer formulations by subcutaneous (SC) or intramuscular (IM) routes instead of administering these formulations by intravenous (IV) injection. is. However, for better patient compliance and comfort with SC or IM injections, the volume of liquid in the syringe is typically limited to 2-3 mL and the viscosity of the formulation is typically less than about 20 centipoise (cP). , so conventional medical devices and small-bore needles can be used to deliver the formulation. These delivery parameters do not always match well with the dosage requirements of the delivered formulation.

例えば、抗体は、それらの意図された治療効果を発揮するために、高用量レベルで送達される必要があるかもしれない。制限された液量を使用して高用量レベルの抗体製剤を送達するには、送達ビヒクル中に高濃度の抗体が必要になることがあり、150mg/mLのレベルを超えることがある。この投与量レベルでは、タンパク質溶液の粘度対濃度のプロットは、それらの線形-非線形遷移を超えており、製剤の粘度は、濃度の増加とともに劇的に上昇する。しかしながら、粘度の増加は、標準的なSCまたはIM送達システムと相容れない。バイオポリマーベースまたはタンパク質ベースの治療薬の溶液は、沈殿、断片化、酸化、脱アミド化、濁り、乳白化、変性、およびゲル形成、可逆的または不可逆的凝集などの安定性の問題が発生しやすくなる。安定性の問題により、溶液の保存期間が制限され、または特別な取り扱いが必要になる。 For example, antibodies may need to be delivered at high dosage levels to exert their intended therapeutic effect. Delivery of high dose levels of antibody formulations using limited fluid volumes may require high concentrations of antibody in the delivery vehicle and may exceed levels of 150 mg/mL. At this dosage level, the viscosity versus concentration plots of the protein solutions are beyond their linear-nonlinear transition, and the viscosity of the formulation increases dramatically with increasing concentration. However, the increased viscosity is incompatible with standard SC or IM delivery systems. Solutions of biopolymer-based or protein-based therapeutics experience stability problems such as precipitation, fragmentation, oxidation, deamidation, turbidity, opacification, denaturation, and gel formation, reversible or irreversible aggregation. easier. Stability issues limit the shelf life of solutions or require special handling.

注射用のタンパク質製剤を生成するための1つのアプローチは、治療用タンパク質溶液を、SCまたはIM送達に好適な懸濁液を形成するように再構成され得る粉末に変換することである。凍結乾燥は、タンパク質粉末を生成するための標準的な技術である。凍結乾燥、噴霧乾燥、さらなる沈殿、続いて超臨界流体抽出が、その後の再構成のためのタンパク質粉末を生成するために使用されてきた。粉末懸濁液は、再溶解前は粘度が低いため(同じ総用量の溶液と比較して)、粒子が針を通るのに十分小さければ、SCまたはIM注射に好適であり得る。ただし、粉末に存在するタンパク質結晶には、免疫反応を引き起こす固有のリスクがある。再溶解後の不確かなタンパク質の安定性/活性は、さらなる懸念を投げかける。タンパク質粉末懸濁液によって導入される制限を回避しつつ、治療目的のために低粘度タンパク質製剤を生成する技術が、当該技術分野で依然として必要とされている。 One approach to producing injectable protein formulations is to convert therapeutic protein solutions into powders that can be reconstituted to form suspensions suitable for SC or IM delivery. Freeze-drying is a standard technique for producing protein powders. Lyophilization, spray drying, further precipitation, followed by supercritical fluid extraction have been used to produce protein powders for subsequent reconstitution. Powder suspensions may be suitable for SC or IM injections if the particles are small enough to pass through a needle due to their low viscosity (compared to solutions of the same total dose) prior to reconstitution. However, protein crystals present in powders have an inherent risk of triggering an immune response. Uncertain protein stability/activity after reconstitution raises additional concerns. There remains a need in the art for techniques to produce low viscosity protein formulations for therapeutic purposes while avoiding the limitations introduced by protein powder suspensions.

抗体薬物複合体(ADC)などのより複雑な抗体製剤は、粘度と安定性の問題に対して特に脆弱である。ADCは、化学リンカーを介して小分子薬剤をモノクローナル抗体(mAb)に結合させ、mAbは、異常な「標的細胞」上の特定の抗原を標的とし、小分子薬物は、その標的細胞に対して特異的抗原効果を有するように選択される。mAbが標的細胞抗原に接触すると、それとそれに結合した薬物が、細胞によって摂取され、細胞内部へと移行する。細胞内では、mAbおよび/またはリンカーが分解され、薬物が放出されて、細胞に対してその生物学的効果が発揮される。通常、薬物は、化学療法剤であり、全身的に放たれると非常に毒性がある。ADCは、化学療法剤をその標的である癌細胞に直接接触させる。小分子のmAbへのこの結合は、治療用タンパク質製剤に影響を与える粘度と安定性の問題を悪化させ得る。ペイロード化合物は、通常、疎水性の小分子であり、薬物抗体比が増加すると、より大きなADCでは、安定性、溶解性、および溶液相互作用の特性に著しい影響を与える可能性がある。製剤中の塩濃度が高いと、ADC複合体間の疎水性相互作用が増加し、ADCの溶解度が、非結合抗体よりも塩の影響に敏感になる。ADC溶液の処理または保存は、特に薬物対抗体比(DAR)が高い場合、ADC種の凝集または沈殿を引き起こす可能性がある。薬物結合はまた、mAb、特にそのFcドメインの立体構造安定性にも影響を与える可能性がある。さらに、薬物の結合により、mAbの正味の表面電荷も減少し、ADCの溶解度に影響を与え得る。 More complex antibody formulations such as antibody drug conjugates (ADCs) are particularly vulnerable to viscosity and stability issues. ADCs attach small molecule drugs to monoclonal antibodies (mAbs) via chemical linkers, which target specific antigens on aberrant "target cells," and the small molecule drugs Selected to have a specific antigenic effect. When the mAb contacts the target cell antigen, it and its bound drug are taken up by the cell and translocated inside the cell. Inside the cell, the mAb and/or linker are cleaved, releasing the drug and exerting its biological effect on the cell. Drugs are usually chemotherapeutic agents and are highly toxic when released systemically. ADCs bring chemotherapeutic agents into direct contact with their target cancer cells. This conjugation of small molecules to mAbs can exacerbate the viscosity and stability problems that affect therapeutic protein formulations. Payload compounds are typically small, hydrophobic molecules, and increasing drug-to-antibody ratios can significantly affect the stability, solubility, and solution-interaction properties of larger ADCs. High salt concentrations in the formulation increase the hydrophobic interactions between the ADC complexes, making ADC solubility more sensitive to salt than unconjugated antibody. Processing or storage of ADC solutions can cause aggregation or precipitation of ADC species, especially if the drug-to-antibody ratio (DAR) is high. Drug binding can also affect the conformational stability of mAbs, particularly their Fc domains. In addition, drug conjugation also reduces the net surface charge of the mAb, which can affect ADC solubility.

上に記載のタンパク質の治療用途に加えて、酵素、ペプチド、および構造タンパク質などのバイオポリマーを、非治療用途に使用することができる。これらの非治療用バイオポリマーは、例えば、植物源、動物源に由来する、または細胞培養物から生成される、多くの異なる経路から生成することができる。 In addition to the therapeutic uses of proteins described above, biopolymers such as enzymes, peptides, and structural proteins can be used for non-therapeutic uses. These non-therapeutic biopolymers can be produced from many different routes, eg, derived from plant sources, animal sources, or produced from cell culture.

非治療用タンパク質は、通常は水中で、顆粒状または粉末状の材料として、あるいは溶液または分散液として生成、輸送、保存、および処理することができる。非治療用途のバイオポリマーは、球状または繊維状のタンパク質であり得、これらの材料の特定の形態は、限られたか水への溶解度を有するか、または溶解時に高い粘度を示す可能性がある。これらの溶液の特性は、非治療材料の製剤、取り扱い、保存、ポンプ輸送、および性能に課題を提示する可能性があるため、非治療用タンパク質溶液の粘度を低下し、溶解度と安定性を改善する方法が必要である。 Non-therapeutic proteins can be produced, transported, stored and processed as granular or powdered materials, or as solutions or dispersions, usually in water. Biopolymers for non-therapeutic applications may be spherical or fibrous proteins, and certain forms of these materials may have limited or aqueous solubility or exhibit high viscosity upon dissolution. The properties of these solutions can present challenges to the formulation, handling, storage, pumping, and performance of non-therapeutic materials, so reducing the viscosity and improving solubility and stability of non-therapeutic protein solutions need a way to

当該技術分野では、特に高いタンパク質濃度において、タンパク質製剤の粘度を低下させ、かつ/または安定性を改善する、真に普遍的なアプローチが依然として必要とされている。当該技術分野では、タンパク質の活性を維持しながら、この粘度低下を達成する追加の必要性が存在する。さらに、調整可能な徐放性プロファイルを有する製剤とともに使用するために、およびデポ注射に適合した製剤とともに使用するために、粘度低下システムを適合させることが望ましい。さらに、タンパク質および他のバイオポリマーを生成するためにプロセスを改善することが望ましい。 There remains a need in the art for a truly universal approach to reducing the viscosity and/or improving the stability of protein formulations, especially at high protein concentrations. There is an additional need in the art to achieve this viscosity reduction while maintaining protein activity. Additionally, it is desirable to adapt the viscosity reducing system for use with formulations that have a tunable sustained release profile and for use with formulations that are compatible with depot injection. Additionally, it is desirable to improve processes for producing proteins and other biopolymers.

実施形態において、本明細書に開示されるものは、液体製剤であり、タンパク質と、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、および低分子量脂肪族ポリ酸からなる群から選択される賦形剤化合物とを含み、賦形剤化合物は、粘度低下量で添加される。実施形態では、タンパク質は、PEG化タンパク質であり、賦形剤は、低分子量脂肪族ポリ酸である。実施形態では、製剤は、医薬組成物であり、治療用製剤は、治療用タンパク質を含み、賦形剤化合物は、医薬的に許容される賦形剤化合物である。実施形態では、製剤は、非治療用製剤であり、非治療用製剤は、非治療用タンパク質を含む。実施形態では、粘度低下量は、製剤の粘度を、対照製剤の粘度よりも低い粘度に低減する。実施形態では、製剤の粘度は、対照製剤の粘度よりも少なくとも約10%低い、または対照製剤の粘度よりも少なくとも約30%低い、または対照製剤の粘度よりも少なくとも約50%低い、または対照製剤の粘度よりも少なくとも約70%低い、または対照製剤の粘度よりも少なくとも約90%低い。実施形態では、粘度は、約100cP未満、または約50cP未満、または約20cP未満、または約10cP未満である。実施形態では、賦形剤化合物は、5000Da未満、または1500Da未満、または500Da未満の分子量を有する。実施形態では、製剤は、少なくとも約25mg/mLのタンパク質、または少なくとも約100mg/mLのタンパク質、または少なくとも約200mg/mLのタンパク質、または少なくとも約300mg/mLのタンパク質を含む。実施形態では、製剤は、約5mg/mL~約300mg/mLの賦形剤化合物を含み、または約10mg/mL~約200mg/mLの賦形化合物を含み、または約20mg/mL~約100mg/mLを含み、または約25mg/mL~約75mg/mLの賦形化合物を含む。実施形態では、製剤は、対照製剤と比較した場合、改善された安定性を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、ヒンダードアミンである。実施形態では、ヒンダードアミンは、カフェイン、テオフィリン、チラミン、プロカイン、リドカイン、イミダゾール、アスパルテーム、サッカリン、およびアセスルファムカリウムからなる群から選択される。実施形態では、ヒンダードアミンは、カフェインである。実施形態では、ヒンダードアミンは、局所注射用麻酔化合物である。ヒンダードアミンは、独立した薬理学的特性を有することができ、ヒンダードアミンは、独立した薬理学的効果を有する量で製剤中に存在し得る。実施形態では、ヒンダードアミンは、治療上有効量未満の量で製剤中に存在し得る。独立した薬理学的活動は、局所麻酔であり得る。実施形態では、独立した薬理活性を有するヒンダードアミンは、製剤の粘度をさらに低下させる第2の賦形剤化合物と組み合わされる。第2の賦形剤化合物は、カフェイン、テオフィリン、チラミン、プロカイン、リドカイン、イミダゾール、アスパルテーム、サッカリン、およびアセスルファムカリウムからなる群から選択することができる。実施形態では、製剤は、防腐剤、界面活性剤、糖、多糖、アルギニン、プロリン、ヒアルロニダーゼ、安定剤、および緩衝液からなる群から選択される追加の薬剤を含むことができる。 In embodiments, disclosed herein are liquid formulations composed of proteins and hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, and low molecular weight aliphatic polyacids. and an excipient compound selected from the group, wherein the excipient compound is added in a viscosity-lowering amount. In embodiments, the protein is a PEGylated protein and the excipient is a low molecular weight aliphatic polyacid. In embodiments, the formulation is a pharmaceutical composition, the therapeutic formulation comprises a therapeutic protein, and the excipient compound is a pharmaceutically acceptable excipient compound. In embodiments, the formulation is a non-therapeutic formulation, and the non-therapeutic formulation comprises a non-therapeutic protein. In embodiments, the viscosity reducing amount reduces the viscosity of the formulation to a viscosity lower than that of the control formulation. In embodiments, the viscosity of the formulation is at least about 10% lower than the viscosity of the control formulation, or at least about 30% lower than the viscosity of the control formulation, or at least about 50% lower than the viscosity of the control formulation, or or at least about 90% lower than the viscosity of the control formulation. In embodiments, the viscosity is less than about 100 cP, or less than about 50 cP, or less than about 20 cP, or less than about 10 cP. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 5000 Da, or less than 1500 Da, or less than 500 Da. In embodiments, the formulation comprises at least about 25 mg/mL protein, or at least about 100 mg/mL protein, or at least about 200 mg/mL protein, or at least about 300 mg/mL protein. In embodiments, the formulation comprises from about 5 mg/mL to about 300 mg/mL of excipient compound, or from about 10 mg/mL to about 200 mg/mL of excipient compound, or from about 20 mg/mL to about 100 mg/mL of excipient compound. mL, or from about 25 mg/mL to about 75 mg/mL of excipient compound. In embodiments, the formulation has improved stability when compared to a control formulation. In embodiments, the excipient compound is a hindered amine. In embodiments, the hindered amine is selected from the group consisting of caffeine, theophylline, tyramine, procaine, lidocaine, imidazole, aspartame, saccharin, and acesulfame potassium. In embodiments, the hindered amine is caffeine. In embodiments, the hindered amine is a locally injectable anesthetic compound. Hindered amines can have independent pharmacological properties, and hindered amines can be present in the formulation in amounts that have independent pharmacological effects. In embodiments, the hindered amine may be present in the formulation in an amount that is less than the therapeutically effective amount. An independent pharmacological activity can be local anesthesia. In embodiments, the hindered amine with independent pharmacological activity is combined with a second excipient compound that further reduces the viscosity of the formulation. The second excipient compound can be selected from the group consisting of caffeine, theophylline, tyramine, procaine, lidocaine, imidazole, aspartame, saccharin, and acesulfame potassium. In embodiments, the formulation can include additional agents selected from the group consisting of preservatives, surfactants, sugars, polysaccharides, arginine, proline, hyaluronidase, stabilizers, and buffers.

さらに、本明細書に開示されるものは、哺乳動物において疾患または障害を治療する方法であって、当該哺乳動物に液体治療用製剤を投与することを含み、治療用製剤は、治療上有効量の治療用タンパク質を含み、製剤は、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、および低分子量脂肪族ポリ酸からなる群から選択される薬学的に許容される賦形剤化合物をさらに含み、治療用製剤は、疾患または障害の治療に有効である。実施形態では、治療用タンパク質は、PEG化タンパク質であり、賦形剤化合物は、低分子量脂肪族ポリ酸である。実施形態では、賦形剤は、ヒンダードアミンである。実施形態では、ヒンダードアミンは、局所麻酔化合物である。実施形態では、製剤は、皮下注射、または筋肉内注射、または静脈内注射によって投与される。実施形態では、賦形剤化合物は、治療用製剤中に粘度低下量で存在し、粘度低下量は、治療用製剤の粘度を対照製剤の粘度より低い粘度に低減する。実施形態では、治療用製剤は、対照製剤と比較した場合、改善された安定性を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、本質的に純粋である。 Further disclosed herein is a method of treating a disease or disorder in a mammal comprising administering to the mammal a liquid therapeutic formulation, wherein the therapeutic formulation comprises a therapeutically effective amount of and the formulation comprises a pharmaceutically acceptable excipient selected from the group consisting of hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, and low molecular weight aliphatic polyacids. A therapeutic formulation, further comprising a compound compound, is effective in treating a disease or disorder. In embodiments, the therapeutic protein is a PEGylated protein and the excipient compound is a low molecular weight aliphatic polyacid. In embodiments, the excipient is a hindered amine. In embodiments, the hindered amine is a local anesthetic compound. In embodiments, the formulation is administered by subcutaneous, intramuscular, or intravenous injection. In embodiments, the excipient compound is present in the therapeutic formulation in a viscosity-lowering amount, wherein the viscosity-lowering amount reduces the viscosity of the therapeutic formulation to a lower viscosity than that of the control formulation. In embodiments, the therapeutic formulation has improved stability when compared to the control formulation. In embodiments, the excipient compound is essentially pure.

本明細書にさらに開示されるものは、それを必要とする哺乳動物において、治療用タンパク質の注射部位で疼痛を軽減する方法であり、液体治療用製剤を注射によって投与することを含み、治療用製剤は、治療上有効量の治療用タンパク質を含み、製剤は、局所注射用麻酔剤化合物からなる群から選択される薬学的に許容される賦形剤化合物をさらに含み、薬学的に許容される賦形剤化合物は、粘度低下量で製剤に添加され、哺乳動物は、対照治療用製剤の投与よりも、賦形剤化合物を含む治療用製剤の投与で、より少ない疼痛を経験し、対照治療用製剤は、賦形剤化合物を含まず、それ以外は治療用製剤と同一である。 Further disclosed herein is a method of reducing pain at the site of injection of a therapeutic protein in a mammal in need thereof, comprising administering a liquid therapeutic formulation by injection, The formulation comprises a therapeutically effective amount of a therapeutic protein, the formulation further comprises a pharmaceutically acceptable excipient compound selected from the group consisting of local injectable anesthetic compounds, and is pharmaceutically acceptable The excipient compound is added to the formulation in a viscosity-lowering amount, and the mammal experiences less pain upon administration of the therapeutic formulation containing the excipient compound than upon administration of the control therapeutic formulation, and the control therapeutic formulation. The therapeutic formulation does not contain excipient compounds and is otherwise identical to the therapeutic formulation.

実施形態において、本明細書に開示されるものは、液体タンパク質製剤の安定性を改善する方法であり、治療用タンパク質と、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、および低分子量脂肪族ポリ酸からなる群から選択される賦形剤化合物とを含む液体タンパク質製剤を調製することを含み、液体タンパク質製剤は、対照液体タンパク質製剤と比較して改善された安定性を示し、対照液体タンパク質製剤は、賦形剤化合物を含まず、それ以外は液体タンパク質製剤と同一である。液体製剤の安定性は、低温保存条件安定性、室温安定性または昇温安定性であり得る。 In embodiments, disclosed herein are methods of improving the stability of liquid protein formulations, wherein therapeutic proteins and hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids and an excipient compound selected from the group consisting of low molecular weight aliphatic polyacids, wherein the liquid protein formulation has improved stability compared to the control liquid protein formulation. and the control liquid protein formulation contains no excipient compound and is otherwise identical to the liquid protein formulation. The stability of liquid formulations can be cold storage conditions stability, room temperature stability or elevated temperature stability.

また、実施形態において、本明細書に開示されるものは、タンパク質とヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、および低分子量脂肪族ポリ酸からなる群から選択される賦形剤化合物とを含む液体製剤であり、製剤中の賦形剤化合物の存在は、タンパク質拡散相互作用パラメータkD、または2番目のビリアル係数B22によって測定される改善されたタンパク質間相互作用特性をもたらす。実施形態では、製剤は、治療用製剤であり、治療用タンパク質を含む。実施形態では、製剤は、非治療用製剤であり、非治療用タンパク質を含む。 Also, in embodiments, disclosed herein are selected from the group consisting of proteins and hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, and low molecular weight aliphatic polyacids. and an excipient compound, wherein the presence of the excipient compound in the formulation results in improved protein-protein interaction properties as measured by the protein diffusion interaction parameter kD, or the second virial coefficient B22. bring. In embodiments, the formulation is a therapeutic formulation and comprises a therapeutic protein. In embodiments, the formulation is a non-therapeutic formulation and comprises a non-therapeutic protein.

実施形態において、本明細書でさらに開示されるものは、上に記載の液体製剤を提供し、それを処理方法で使用することを含む、タンパク質関連プロセスを改善する方法である。実施形態では、処理方法は、濾過、ポンピング、混合、遠心分離、膜分離、凍結乾燥、またはクロマトグラフィを含む。実施形態では、処理方法は、細胞培養物採取、クロマトグラフィ、ウイルス不活化、および濾過からなる群から選択される。実施形態では、処理方法は、クロマトグラフィプロセスまたは濾過プロセスである。実施形態では、濾過プロセスは、ウイルス濾過プロセスまたは限外濾過/透析濾過プロセスである。 In embodiments, further disclosed herein are methods of improving protein-related processes comprising providing a liquid formulation as described above and using it in a method of treatment. In embodiments, processing methods include filtration, pumping, mixing, centrifugation, diafiltration, lyophilization, or chromatography. In embodiments, the processing method is selected from the group consisting of cell culture harvest, chromatography, virus inactivation, and filtration. In embodiments, the processing method is a chromatographic process or a filtration process. In embodiments, the filtration process is a virus filtration process or an ultrafiltration/diafiltration process.

また、本明細書に開示されるものは、タンパク質関連プロセスのパラメータを改善する方法であり、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、低分子量脂肪族ポリ酸、およびジオンおよびスルホンからなる群から選択される少なくとも1つの賦形剤化合物を含む粘度低下賦形剤添加剤を提供すること、およびタンパク質関連プロセスのキャリア溶液に粘度低下量の少なくとも1つの賦形剤化合物を添加することを含み、キャリア溶液は、目的のタンパク質を含み、これによって、パラメータが改善される。実施形態では、パラメータは、タンパク質生成のコスト、タンパク質生成の量、タンパク質生成の速度、およびタンパク質生成の効率からなる群から選択することができる。パラメータは、プロキシパラメータであり得る。実施形態では、タンパク質関連プロセスは、上流処理プロセスである。上流の処理プロセスのためのキャリア溶液は、細胞培養培地であり得る。実施形態では、キャリア溶液が細胞培養培地である場合、キャリア溶液に賦形剤添加物を加えるステップは、賦形剤添加物を補助培地に加えて賦形剤含有補助培地を形成する第1のサブステップ、および賦形剤含有補助培地を細胞培養培地に添加する第2のサブステップを含む。他の実施形態では、タンパク質関連プロセスは、下流処理プロセスである。下流プロセスは、クロマトグラフィプロセスであり得、クロマトグラフィプロセスは、プロテイン-Aクロマトグラフィプロセスであり得る。実施形態では、クロマトグラフィプロセスは、目的のタンパク質を回収することであり、目的のタンパク質は、対照溶液と比較して、改善された純度、改善された収率、より少ない粒子、より少ないミスフォールディング、またはより少ない凝集からなる群から選択される改善されたタンパク質関連パラメータによって特徴付けられる。実施形態では、改善されたタンパク質関連パラメータは、クロマトグラフィプロセスからの目的のタンパク質の改善された収量である。他の実施形態では、タンパク質関連プロセスは、濾過、注入、注射、ポンプ、混合、遠心分離、膜分離、および凍結乾燥からなる群から選択されるプロセスであり、選択されたプロセスは、対照プロセスよりも少ない力で済む。実施形態では、タンパク質関連プロセスは、細胞培養プロセス、細胞培養採取プロセス、クロマトグラフィプロセス、ウイルス不活化プロセス、および濾過プロセスからなる群から選択される。実施形態では、タンパク質関連プロセスは、ウイルス不活化プロセスであり、ウイルス不活化プロセスは約2.5~約5.0のpHレベルで行われる、またはウイルス不活化プロセスは対照プロセスよりも高いpHで行われる。他の実施形態では、タンパク質関連プロセスは、濾過プロセスである。濾過プロセスは、ウイルス除去濾過プロセスまたは限外濾過/透析濾過プロセスであり得る。濾過プロセスは、改善された濾過関連パラメータによって特徴付けることができる。改善された濾過関連パラメータは、対照溶液の濾過速度よりも速い濾過速度であり得る。改善された濾過関連パラメータは、対照濾過プロセスによって生成される凝集タンパク質の量よりも少ない量の凝集タンパク質の生成であり得る。改善された濾過関連パラメータは、対照濾過プロセスの物質移動効率よりも高い物質移動効率であり得る。改善された濾過関連パラメータは、対照濾過プロセスによって生成された標的タンパク質の濃度または収量よりも高い濃度またはより高い収量の標的タンパク質であり得る。 Also disclosed herein are methods for improving parameters of protein-related processes, including hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, low molecular weight aliphatic polyacids, and at least one excipient compound selected from the group consisting of diones and sulfones; Including adding a compound, the carrier solution containing the protein of interest, thereby improving the parameter. In embodiments, the parameter may be selected from the group consisting of cost of protein production, amount of protein production, rate of protein production, and efficiency of protein production. A parameter may be a proxy parameter. In embodiments, the protein-related process is an upstream processing process. A carrier solution for upstream processing can be cell culture media. In an embodiment, when the carrier solution is a cell culture medium, adding an excipient additive to the carrier solution comprises first adding the excipient additive to the supplemental medium to form an excipient-containing supplemental medium. and a second substep of adding an excipient-containing supplement medium to the cell culture medium. In other embodiments, the protein-related process is a downstream process. The downstream process can be a chromatographic process and the chromatographic process can be a Protein-A chromatographic process. In embodiments, the chromatographic process is to recover the protein of interest, wherein the protein of interest exhibits improved purity, improved yield, fewer particles, less misfolding, or characterized by an improved protein-related parameter selected from the group consisting of less aggregation. In embodiments, the improved protein-related parameter is improved yield of the protein of interest from the chromatography process. In other embodiments, the protein-related process is a process selected from the group consisting of filtration, infusion, injection, pumping, mixing, centrifugation, diafiltration, and lyophilization, wherein the selected process is greater than the control process. less force is required. In embodiments, the protein-related process is selected from the group consisting of a cell culture process, a cell culture harvest process, a chromatography process, a virus inactivation process, and a filtration process. In embodiments, the protein-related process is a virus-inactivation process, the virus-inactivation process is performed at a pH level of about 2.5 to about 5.0, or the virus-inactivation process is at a pH higher than a control process. done. In other embodiments, the protein-related process is a filtration process. The filtration process can be a virus removal filtration process or an ultrafiltration/diafiltration process. Filtration processes can be characterized by improved filtration-related parameters. An improved filtration-related parameter can be a filtration rate that is greater than that of the control solution. An improved filtration-related parameter can be the production of an amount of aggregated protein that is less than the amount of aggregated protein produced by a control filtration process. An improved filtration-related parameter can be a mass transfer efficiency that is higher than that of a control filtration process. An improved filtration-related parameter can be a higher concentration or yield of target protein than that produced by a control filtration process.

本明細書にさらに開示されるものは、粘度低下賦形剤添加剤が、2つ以上の賦形剤化合物を含む、上記の方法である。実施形態では、少なくとも1つの賦形剤化合物は、ヒンダードアミンである。実施形態では、少なくとも1つの賦形剤化合物は、カフェイン、サッカリン、アセスルファムカリウム、アスパルテーム、テオフィリン、タウリン、1-メチル-2-ピロリドン、2-ピロリジノン、ナイアシンアミド、およびイミダゾールからなる群から選択される。実施形態では、少なくとも1つの賦形剤化合物は、カフェイン、タウリン、ナイアシンアミド、およびイミダゾールからなる群から選択される。実施形態では、少なくとも1つの賦形剤化合物は、アニオン性芳香族賦形剤であり、一部の実施形態では、アニオン性芳香族賦形剤は、4-ヒドロキシベンゼンスルホン酸であり得る。実施形態では、粘度低下量は、少なくとも1つの賦形剤化合物が約1mg/mL~約100mg/mLである、または粘度低下量は、少なくとも1つの賦形剤化合物が約1mM~約400mMである、または粘度低下量は、約2mM~約150mMの量である。実施形態では、キャリア溶液は、防腐剤、糖、多糖、アルギニン、プロリン、界面活性剤、安定剤、および緩衝液からなる群から選択される追加の薬剤を含む。実施形態では、目的のタンパク質は、治療用タンパク質であり、治療用タンパク質は、組換えタンパク質であり得る、またはモノクローナル抗体、ポリクローナル抗体、抗体断片、融合タンパク質、PEG化タンパク質、抗体薬物複合体、合成ポリペプチド、タンパク質断片、リポタンパク質、酵素、および構造ペプチドからなる群から選択され得る。実施形態では、方法は、第2の粘度低下賦形剤をキャリア溶液に添加するステップをさらに含み、第2の粘度低下化合物を添加するステップは、パラメータにさらなる改善を加える。 Further disclosed herein is the above method, wherein the viscosity-lowering excipient additive comprises two or more excipient compounds. In embodiments, at least one excipient compound is a hindered amine. In embodiments, the at least one excipient compound is selected from the group consisting of caffeine, saccharin, acesulfame potassium, aspartame, theophylline, taurine, 1-methyl-2-pyrrolidone, 2-pyrrolidinone, niacinamide, and imidazole. be. In embodiments, the at least one excipient compound is selected from the group consisting of caffeine, taurine, niacinamide, and imidazole. In embodiments, at least one excipient compound is an anionic aromatic excipient, and in some embodiments the anionic aromatic excipient can be 4-hydroxybenzenesulfonic acid. In embodiments, the viscosity-lowering amount is from about 1 mg/mL to about 100 mg/mL of the at least one excipient compound, or the viscosity-lowering amount is from about 1 mM to about 400 mM of the at least one excipient compound. , or the viscosity-lowering amount is an amount from about 2 mM to about 150 mM. In embodiments, the carrier solution comprises additional agents selected from the group consisting of preservatives, sugars, polysaccharides, arginine, proline, surfactants, stabilizers, and buffers. In embodiments, the protein of interest is a therapeutic protein and the therapeutic protein can be a recombinant protein or monoclonal antibody, polyclonal antibody, antibody fragment, fusion protein, pegylated protein, antibody drug conjugate, synthetic It may be selected from the group consisting of polypeptides, protein fragments, lipoproteins, enzymes, and structural peptides. In embodiments, the method further comprises adding a second viscosity-lowering excipient to the carrier solution, wherein adding the second viscosity-lowering compound adds further improvement to the parameter.

さらに、キャリア溶液が本明細書に開示され、目的のタンパク質が溶解された液体媒体、および粘度低下添加剤を含み、キャリア溶液は、対照溶液のものよりも低い粘度を有する。キャリア溶液は、防腐剤、糖、多糖、アルギニン、プロリン、界面活性剤、安定剤、および緩衝液からなる群から選択される追加の薬剤をさらに含むことができる。 Further, a carrier solution is disclosed herein, comprising a liquid medium in which the protein of interest is dissolved, and a viscosity-lowering additive, wherein the carrier solution has a viscosity lower than that of the control solution. The carrier solution can further comprise additional agents selected from the group consisting of preservatives, sugars, polysaccharides, arginine, proline, surfactants, stabilizers, and buffers.

さらに、本開示は、安定性強化製剤に関し、治療用タンパク質および安定性改善量の安定化賦形剤を含み、安定性強化製剤は、安定化賦形剤を欠いているがそれ例外は安定性強化製剤と同一である対照製剤と比較して、改善された安定性パラメータを特徴とする。実施形態では、治療用タンパク質は、抗体であり、抗体は、抗体薬物複合体であり得る。安定化賦形剤は、ヒンダードアミン化合物、アニオン性芳香族化合物、官能化アミノ酸化合物、オリゴペプチド、短鎖有機酸、低分子量ポリ酸、ジオン化合物もしくはスルホン化合物、双性イオン化合物、または水素結合元素を含む密集剤(crowding agent)であり得る。実施形態では、安定化賦形剤は、約1mM~約500mMの量、または約5mM~約250mMの量、または約10mM~約100mMの量で、または約5mg/mL~約50mg/mLの量で製剤に添加することができる。改善された安定性パラメータは、例えば、熱保存安定性(thermal storage stability)であり得、熱保存安定性は、約10℃~30℃の温度で改善される。実施形態では、改善された安定性パラメータは、改善された凍結/解凍安定性または改善された剪断安定性である。実施形態では、安定性強化製剤は、対照と比較して、粒子数が少ない。実施形態では、安定性強化製剤は、対照と比較して、改善された生物学的活性を有する。 Further, the present disclosure relates to stability-enhanced formulations comprising a therapeutic protein and a stability-improving amount of a stabilizing excipient, wherein the stability-enhanced formulation lacks a stabilizing excipient except that the stability is improved. It is characterized by improved stability parameters compared to a control formulation that is identical to the fortified formulation. In embodiments, the therapeutic protein is an antibody, and the antibody can be an antibody drug conjugate. Stabilizing excipients include hindered amine compounds, anionic aromatic compounds, functionalized amino acid compounds, oligopeptides, short chain organic acids, low molecular weight polyacids, dione or sulfone compounds, zwitterionic compounds, or hydrogen bonding elements. It may be a crowding agent comprising: In embodiments, the stabilizing excipient is in an amount from about 1 mM to about 500 mM, or from about 5 mM to about 250 mM, or from about 10 mM to about 100 mM, or from about 5 mg/mL to about 50 mg/mL. can be added to the formulation at An improved stability parameter can be, for example, thermal storage stability, which is improved at temperatures of about 10°C to 30°C. In embodiments, the improved stability parameter is improved freeze/thaw stability or improved shear stability. In embodiments, the stability-enhanced formulation has a lower particle count as compared to the control. In embodiments, the stability-enhanced formulation has improved biological activity compared to the control.

また、本明細書に開示されるものは、治療用製剤の安定性を改善する方法であって、安定性改善量の安定化賦形剤を治療用製剤に添加し、それによって治療用製剤の安定性を改善することを含み、治療用製剤の安定性は、安定化賦形剤を欠いている以外は治療用製剤と同一である対照製剤の安定性と比較して、測定される。安定化賦形剤は、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族化合物、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、低分子量ポリ酸、ジオン、スルホン、双性イオン化合物、または水素結合を伴うクラウディング剤であり得る。実施形態では、治療用製剤の安定性を測定するステップは、安定性関連パラメータ、例えば、熱保存安定性、凍結/解凍安定性、および剪断安定性からなる群から選択されるパラメータを測定することを含み得る。実施形態では、治療用製剤は、抗体であり得る治療用タンパク質を含み、抗体は、抗体薬物複合体であり得る。本明細書にさらに開示されるものは、タンパク質関連プロセスのパラメータを改善する方法であり、安定性改善量の安定化賦形剤をタンパク質関連プロセスのキャリア溶液に添加することを含み、キャリア溶液は、目的のタンパク質を含み、それによってパラメータを改善し、目的のタンパク質は、治療用タンパク質であり得る。実施形態では、パラメータは、タンパク質生成のコスト、タンパク質生成の量、タンパク質生成の速度、およびタンパク質生成の効率からなる群から選択することができる。 Also disclosed herein is a method of improving the stability of a therapeutic formulation, comprising adding a stability-improving amount of a stabilizing excipient to the therapeutic formulation, thereby improving the stability of the therapeutic formulation. Including improved stability, the stability of a therapeutic formulation is measured relative to the stability of a control formulation that is identical to the therapeutic formulation but lacking the stabilizing excipient. Stabilizing excipients can be hindered amines, anionic aromatic compounds, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, low molecular weight polyacids, diones, sulfones, zwitterionic compounds, or crowding agents with hydrogen bonding. could be. In embodiments, measuring the stability of the therapeutic formulation comprises measuring a stability-related parameter, e.g., a parameter selected from the group consisting of heat storage stability, freeze/thaw stability, and shear stability. can include In embodiments, the therapeutic formulation comprises a therapeutic protein, which can be an antibody, and the antibody can be an antibody drug conjugate. Further disclosed herein is a method of improving a parameter of a protein-related process comprising adding a stability-improving amount of a stabilizing excipient to a protein-related process carrier solution, wherein the carrier solution comprises , comprising a protein of interest thereby improving a parameter, the protein of interest may be a therapeutic protein. In embodiments, the parameter may be selected from the group consisting of cost of protein production, amount of protein production, rate of protein production, and efficiency of protein production.

は、動的光散乱により評価された、ストレスおよび非ストレス条件下でのモノクローナル抗体の溶液についての粒子サイズ分布のグラフを示す。図1のデータ曲線は、比較を可能にするためのベースラインオフセットを有する。サンプル1-Aの曲線は、100強度ユニットでオフセットされ、サンプル1-FTの曲線は、Y-軸において200強度ユニットでオフセットされている。Figure 2 shows a graph of particle size distribution for solutions of monoclonal antibodies under stressed and unstressed conditions as assessed by dynamic light scattering. The data curves in Figure 1 have a baseline offset to allow comparison. The curve for Sample 1-A is offset by 100 intensity units and the curve for Sample 1-FT is offset by 200 intensity units on the Y-axis. は、動的光散乱によって評価された、いくつかの分子集団のサンプル直径対マルチモーダルサイズ分布を測定するグラフを示す。図2のデータ曲線は、比較を可能にするためのベースラインオフセットを有する。サンプル2-Aの曲線は、100強度ユニットでオフセットされ、サンプル2-FTの曲線は、Y-軸において200強度ユニットでオフセットされている。shows a graph measuring the sample diameter versus multimodal size distribution of several molecular populations as assessed by dynamic light scattering. The data curves in Figure 2 have a baseline offset to allow comparison. The curve for Sample 2-A is offset by 100 intensity units and the curve for Sample 2-FT is offset by 200 intensity units on the Y-axis. は、8~10分の保持時間における、単量体のメインピークを有するモノクローナル抗体溶液のサイズ排除クロマトグラムを示す。図3のデータ曲線は、比較を可能にするためのベースラインオフセットを有する。サンプル2-C、2-Aおよび2-FTの曲線は、Y-軸方向にオフセットされている。Shows a size exclusion chromatogram of a monoclonal antibody solution with a main peak of monomer at a retention time of 8-10 minutes. The data curves in Figure 3 have a baseline offset to allow comparison. The curves for samples 2-C, 2-A and 2-FT are offset along the Y-axis. は、モノクローナル抗体などの治療用タンパク質を生成するための発酵プロセス(「上流処理」)のステップを示すブロック図を提示する。presents a block diagram showing the steps of the fermentation process (“upstream processing”) for producing therapeutic proteins such as monoclonal antibodies. は、モノクローナル抗体などの治療用タンパク質を生成するための精製プロセス(「下流処理」)のステップを示すブロック図を提示する。presents a block diagram showing the steps of a purification process (“downstream processing”) for producing therapeutic proteins such as monoclonal antibodies.

本明細書に開示されるものは、濃縮タンパク質溶液の送達を可能にする製剤およびそれらの生成方法である。実施形態では、本明細書に開示されるアプローチは、従来のタンパク質溶液と比較して、より低粘度の液体製剤または液体製剤中でより高濃度の治療用もしくは非治療用タンパク質をもたらすことができる。 Disclosed herein are formulations and methods for their production that enable the delivery of concentrated protein solutions. In embodiments, the approaches disclosed herein can result in higher concentrations of therapeutic or non-therapeutic proteins in lower viscosity liquid formulations or in liquid formulations compared to conventional protein solutions. .

実施形態では、本明細書に開示されるアプローチは、従来のタンパク質溶液と比較して、改善された安定性を有する液体製剤をもたらすことができる。一態様では、安定な製剤は、それに含まれるタンパク質が、ストレス条件にさらされたとき、その物理的および化学的安定性または完全性、およびの治療的または非治療的効力を実質的に保持するものである。別の態様では、安定な製剤は、それに含まれるタンパク質が、その可溶性、単量体、または非凝集の状態を実質的に保持するものである。本明細書で使用される場合、ストレス条件は、製剤中のタンパク質に悪影響を与える物理的または化学的条件である。有利なことに、安定した製剤はまた、それに溶解したタンパク質の凝集または沈殿に対する保護を提供することができる。 In embodiments, the approaches disclosed herein can result in liquid formulations with improved stability compared to conventional protein solutions. In one aspect, a stable formulation substantially retains its physical and chemical stability or integrity, and its therapeutic or non-therapeutic efficacy when the protein contained therein is subjected to stress conditions. It is a thing. In another aspect, a stable formulation is one in which the protein contained therein substantially retains its soluble, monomeric, or non-aggregated state. As used herein, stress conditions are physical or chemical conditions that adversely affect a protein in a formulation. Advantageously, a stable formulation can also provide protection against aggregation or precipitation of proteins dissolved therein.

物理的ストレス条件の例としては、機械的剪断、気/液界面との接触、凍結融解サイクル、保存条件下での長期保存(低温保存条件、室温条件、または高温保存条件のいずれか)または他の変性条件への曝露などの物理的摂動が含まれる。例えば、低温保存条件では、冷蔵庫または冷凍庫での保存が必要になる場合がある。いくつかの例では、低温保存条件は、10℃以下の温度での保存が必要になる場合がある。追加の例では、低温保存条件は、約2℃~約10℃の温度での保存を必要とする。他の例では、低温保存条件は、約4℃の温度での保存を必要とする。追加の例では、低温保存条件は、約-20℃以下などの凍結温度での保存を必要とする。別の例では、低温保存条件は、約-80℃~約0℃の温度での保存を必要とする。室温保存条件は、例えば、約10℃~約30℃の周囲温度での保存が必要になる場合がある。高温保存条件は、約30℃を超える温度での保存が必要になる場合がある。例えば、約30℃~約50℃の温度での高温安定性は、加速劣化試験の一部として使用され、通常の周囲(10~30℃)条件での長期保存を予測することができる。ストレス条件はまた、例えば、その三次構造に影響を与えることにより、製剤中のタンパク質の安定性または完全性に影響を与え得る、pHの変化などの化学的摂動を含み得る。 Examples of physical stress conditions include mechanical shear, contact with air/liquid interfaces, freeze-thaw cycles, long-term storage under storage conditions (either cold storage conditions, room temperature conditions, or high temperature storage conditions) or other conditions. physical perturbations such as exposure to denaturing conditions of For example, cold storage conditions may require storage in a refrigerator or freezer. In some instances, cryopreservation conditions may require storage at temperatures of 10°C or less. In additional examples, cryopreservation conditions require storage at temperatures from about 2°C to about 10°C. In another example, cryopreservation conditions require storage at a temperature of about 4°C. In additional examples, cryopreservation conditions require storage at freezing temperatures, such as about -20°C or lower. In another example, cryopreservation conditions require storage at temperatures from about -80°C to about 0°C. Room temperature storage conditions may require storage at ambient temperatures of, for example, about 10°C to about 30°C. High temperature storage conditions may require storage at temperatures above about 30°C. For example, high temperature stability at temperatures from about 30° C. to about 50° C. can be used as part of accelerated aging testing to predict long-term storage under normal ambient (10-30° C.) conditions. Stress conditions can also include chemical perturbations, such as changes in pH, which can affect the stability or integrity of a protein in formulation, for example by affecting its tertiary structure.

高分子科学および工学分野の当業者にはよく知られているが、溶液中のタンパク質は、絡み合いを形成する傾向があり、絡み合った鎖の並進移動が制限され、タンパク質の治療効果または非治療効果が妨げられる可能性がある。実施形態では、本明細書に開示される賦形剤化合物は、溶液中の賦形剤化合物と標的タンパク質との間の特異的な相互作用により、タンパク質のクラスター化を抑制することができる。本明細書に開示される賦形剤化合物は、天然または合成であり得、望ましくは、FDAが一般に安全であると認識する物質(「GRAS」)である。 As is well known to those skilled in the fields of polymer science and engineering, proteins in solution tend to form entanglements, limiting translational movement of the entangled chains and reducing the therapeutic or non-therapeutic effects of proteins. may be hindered. In embodiments, the excipient compounds disclosed herein can inhibit protein clustering through specific interactions between the excipient compound and the target protein in solution. The excipient compounds disclosed herein can be natural or synthetic and desirably are substances generally recognized as safe by the FDA (“GRAS”).

1.定義
本開示の適用上、用語「タンパク質」は、通常1~3000kDaの分子量を有し、個々の三次構造を生成するのに十分長い鎖長を有するアミノ酸の配列を指す。一部の実施形態では、タンパク質の分子量は、約50~200kDaである。他の実施形態では、タンパク質の分子量は、約20~1000kDa、または約20~2000kDaである。用語「タンパク質」と対照的に、用語「ペプチド」は、個々の三次構造を持たないアミノ酸の配列を指す。多種多様なバイオポリマーが、「タンパク質」という用語の範囲に含まれる。例えば、用語「タンパク質」は、抗体、アプタマー、融合タンパク質、PEG化タンパク質、合成ポリペプチド、タンパク質断片、リポタンパク質、酵素、構造ペプチドなどを含む、治療用または非治療用タンパク質を意味し得る。
1. DEFINITIONS For the purposes of this disclosure, the term "protein" refers to a sequence of amino acids usually having a molecular weight of 1-3000 kDa and having a chain length long enough to form a discrete tertiary structure. In some embodiments, the protein has a molecular weight of about 50-200 kDa. In other embodiments, the protein has a molecular weight of about 20-1000 kDa, or about 20-2000 kDa. In contrast to the term "protein", the term "peptide" refers to a sequence of amino acids with no individual tertiary structure. A wide variety of biopolymers are included within the scope of the term "protein". For example, the term "protein" can refer to therapeutic or non-therapeutic proteins, including antibodies, aptamers, fusion proteins, pegylated proteins, synthetic polypeptides, protein fragments, lipoproteins, enzymes, structural peptides, and the like.

a.治療用バイオポリマーと関連定義
治療効果を有するタンパク質を含むこれらのバイオポリマーは、「治療用バイオポリマー」と呼ばれる場合がある。治療効果を有するこれらのタンパク質は、「治療用タンパク質」と呼ばれる場合がある。
a. Therapeutic Biopolymers and Related Definitions These biopolymers that contain proteins with therapeutic effects are sometimes referred to as "therapeutic biopolymers." Those proteins that have therapeutic effects are sometimes referred to as "therapeutic proteins."

非限定的な例としては、治療用タンパク質は、ホルモンおよびプロホルモン(例えば、インスリンおよびプロインスリン、グルカゴン、カルシトニン、甲状腺ホルモン(T3もしくはT4または甲状腺刺激ホルモン)、副甲状腺ホルモン、卵胞刺激ホルモン、黄体形成ホルモン、成長ホルモン、成長ホルモン放出因子など);凝固および抗凝固因子(例えば、組織因子、フォン・ヴィルブランド因子、第VIIIC因子、第IX因子、プロテインC、プラスミノーゲン活性化因子(ウロキナーゼ、組織型プラスミノーゲン活性化因子)、トロンビン);サイトカイン、ケモカイン、および炎症性メディエーター;インターフェロン;コロニー刺激因子;インターロイキン(例えば、IL-1~IL-10);増殖因子(例えば、血管内皮増殖因子、線維芽細胞増殖因子、血小板由来増殖因子、形質転換増殖因子、トランスフォーミング増殖因子、神経栄養増殖因子、インスリン様増殖因子等);アルブミン;コラーゲンおよびエラスチン;造血因子(例えば、エリスロポエチン、トロンボポエチン等);骨誘導因子(例えば、骨形成タンパク質);受容体(例えば、インテグリン、カドヘリンなど);膜表面タンパク質;輸送タンパク質;調節タンパク質;抗原タンパク質(例えば、抗原として作用するウイルス成分);および抗体、などの哺乳動物タンパク質を挙げることができる。 As non-limiting examples, therapeutic proteins include hormones and prohormones such as insulin and proinsulin, glucagon, calcitonin, thyroid hormone (T3 or T4 or thyroid stimulating hormone), parathyroid hormone, follicle stimulating hormone, luteinizing hormones, growth hormone, growth hormone releasing factor, etc.); coagulation and anticoagulation factors (e.g. tissue factor, von Willebrand factor, factor VIIIC, factor IX, protein C, plasminogen activator (urokinase, tissue type plasminogen activator), thrombin); cytokines, chemokines, and inflammatory mediators; interferons; colony-stimulating factors; interleukins (eg, IL-1 to IL-10); , fibroblast growth factor, platelet-derived growth factor, transforming growth factor, transforming growth factor, neurotrophic growth factor, insulin-like growth factor, etc.); albumin; collagen and elastin; hematopoietic factors (e.g., erythropoietin, thrombopoietin, etc.) osteoinductive factors (e.g., bone morphogenetic proteins); receptors (e.g., integrins, cadherins, etc.); membrane surface proteins; transport proteins; regulatory proteins; of mammalian proteins.

特定の実施形態では、治療用タンパク質は、抗体であり得る。「抗体」という用語は、本明細書ではその最も広い意味で使用され、非限定的な例としては、モノクローナル抗体(例えば、免疫グロブリンFc領域を有する全長抗体を含む)、単鎖分子、二重特異性および多特異性抗体、ダイアボディ、抗体薬物複合体、ポリエピトープ特異性を有する抗体組成物、ポリクローナル抗体(免疫不全患者のための治療として使用されるポリクローナル免疫グロブリンなど)、および抗体の断片(例えば、Fc、Fab、Fv、ナノボディ、およびF(ab’)2を含む)が挙げられる。抗体は「免疫グロブリン」とも呼ばれる。抗体は、生物学的に重要な物質である特定のタンパク質または非タンパク質の「抗原」に対して向けれられていることが理解される。患者への治療上有効量の抗体の投与は、抗原と複合体を形成し、それによって、その生物学的特性を変化させて、患者が治療効果を経験することができる。 In certain embodiments, a therapeutic protein can be an antibody. The term "antibody" is used herein in its broadest sense and non-limiting examples include monoclonal antibodies (including, for example, full length antibodies having an immunoglobulin Fc region), single chain molecules, double Specific and multispecific antibodies, diabodies, antibody-drug conjugates, antibody compositions with polyepitopic specificity, polyclonal antibodies (such as polyclonal immunoglobulins used as therapeutics for immunocompromised patients), and fragments of antibodies (including, for example, Fc, Fab, Fv, nanobodies, and F(ab')2). Antibodies are also called "immunoglobulins". It is understood that antibodies are directed against specific protein or non-protein "antigens" that are biologically important substances. Administration of a therapeutically effective amount of an antibody to a patient forms a complex with the antigen, thereby altering its biological properties and allowing the patient to experience a therapeutic effect.

実施形態では、抗体は、抗体薬物複合体(ADC)であり得る。抗体-薬物複合体は、抗体の高度に特異的な標的化能を、細胞毒性化合物のような治療上活性な化合物と組み合わせた、治療用タンパク質のカテゴリである。ADCは、生分解性の化学リンカーを介して、治療活性剤にリンクされた抗体で構成される。より詳細には、ADCには、ヒトまたはヒト化mAbが含まれていてもよく、正常細胞では発現が最小限または全くないが、異常な「標的」細胞では発現される抗原に特異的である。ADCは、さらに、標的細胞を破壊することができる細胞毒性剤などの強力な薬剤を含む。そのような薬剤は、通常、全身的には毒性であるため、一般的な全身投与には好適ではない。ADCのmAbコンポーネントの標的化能により、全てが全身に分配されることはなく、薬剤が標的細胞に特異的に誘導され、標的細胞によって吸収され、それらの細胞内で効果を発揮することができる。ADCを形成するために、mAbは、細胞外環境(例えば、静脈内および間質循環)で安定であるが、ADCが細胞内に取り込まれると分解する、不安定な結合を有する薬剤に連結される。ADCと薬剤との間の結合が分解されると、薬剤は細胞内に放出されて、細胞に影響を及ぼす。ADCは、これらの化合物を単独で使用するには毒性が高すぎる場合は特に、細胞障害性薬剤との使用に好適である。がん化学療法では、例えば、ADCでの使用のために選択された薬剤のいくつかは、従来の抗がん剤よりも数桁もの強い毒性がある。例としては、抗微小管剤、アルキル化剤、およびDNA副溝結合剤が挙げられ、これらは毒性が高すぎてうまく投与できない場合があるが、癌細胞でのみ発現される抗原と結合するmAbの特異性を使用して、癌細胞を標的とすることができる。ADCが腫瘍に局在し、表面の標的細胞の抗原に結合すると、その複合体は、細胞内へと小胞内に内部移行し得る。内在化した小胞は、互いに融合し、エンドソーム-リソソーム経路に入り、そこでプロテアーゼに接触し、mAbおよび/またはリンカー分子が消化され、それによって薬剤のペイロードが放たれる。ペイロード(例えば、細胞毒性剤)は、次いで、リソソーム膜を通過して、細胞質および/または核に入り、そこで、その医薬(例えば、細胞毒性)効果を発揮する。非常に強力な医薬化合物のこの集中的な送達により、これらの薬剤への正常組織の曝露を最小限に抑えながら、意図した治療効果を最大化する。ADCを含む製剤は、ADCが治療される標的細胞に到達するように、静脈内または局所投与に好適である。 In embodiments, the antibody may be an antibody drug conjugate (ADC). Antibody-drug conjugates are a category of therapeutic proteins that combine the highly specific targeting ability of antibodies with therapeutically active compounds such as cytotoxic compounds. ADCs consist of an antibody linked to a therapeutically active agent via a biodegradable chemical linker. More specifically, ADCs may include human or humanized mAbs that are specific for antigens that have minimal or no expression in normal cells but are expressed in aberrant "target" cells. . ADCs also include potent agents such as cytotoxic agents that can destroy target cells. Such agents are generally systemically toxic and therefore not suitable for general systemic administration. The targeting ability of the mAb component of the ADC allows the drug to be directed specifically to, be taken up by, and exert its effect within target cells, rather than being distributed all over the body. . To form ADCs, mAbs are linked to drugs with labile bonds that are stable in the extracellular environment (e.g., intravenous and interstitial circulation), but degrade when the ADC is taken up intracellularly. be. When the bond between the ADC and the drug is broken, the drug is released inside the cell and affects the cell. ADCs are suitable for use with cytotoxic agents, especially when these compounds are too toxic to be used alone. In cancer chemotherapy, for example, some of the agents selected for use in ADCs are orders of magnitude more toxic than conventional anticancer agents. Examples include anti-microtubule agents, alkylating agents, and DNA minor groove binders, which may be too toxic to be successfully administered, but mAbs that bind antigens expressed only on cancer cells can be used to target cancer cells. Once the ADC localizes to the tumor and binds to surface target cell antigens, the complex can be internalized into the cell into vesicles. The internalized vesicles fuse together and enter the endosomal-lysosomal pathway where they are contacted by proteases and the mAb and/or linker molecules are digested, thereby releasing the drug payload. The payload (eg, cytotoxic agent) then traverses the lysosomal membrane and enters the cytoplasm and/or nucleus where it exerts its pharmaceutical (eg, cytotoxic) effect. This focused delivery of highly potent pharmaceutical compounds maximizes the intended therapeutic effect while minimizing normal tissue exposure to these agents. Formulations containing ADC are suitable for intravenous or topical administration so that the ADC reaches the target cells to be treated.

特定の実施形態では、治療用タンパク質は、PEG化されており、それらがポリ(エチレングリコール)(「PEG」)および/またはポリ(プロピレングリコール)(「PPG」)ユニットを含むことを意味する。PEG化タンパク質、またはPEGタンパク質複合体は、溶解性、薬物動態、薬力学、免疫原性、腎クリアランス、安定性などの有益な特性により、治療用途において有用性が見出されている。PEG化タンパク質の非限定的な例は、PEG化インターフェロン(PEG-IFN)、PEG化抗VEGF、PEGタンパク質結合薬、アダジェン、ペグアスパラガーゼ、ペグフィルグラスチム、ペグロチカーゼ、ペグビソマント、PEG化エポエチン-β、およびセルトリズマブペゴルである。 In certain embodiments, the therapeutic proteins are pegylated, meaning that they contain poly(ethylene glycol) (“PEG”) and/or poly(propylene glycol) (“PPG”) units. PEGylated proteins, or PEG-protein conjugates, find utility in therapeutic applications due to beneficial properties such as solubility, pharmacokinetics, pharmacodynamics, immunogenicity, renal clearance, and stability. Non-limiting examples of pegylated proteins are pegylated interferon (PEG-IFN), pegylated anti-VEGF, pegylated protein binders, adagen, pegasparagase, pegfilgrastim, pegroticase, pegvisomant, pegylated epoetin-beta , and certolizumab pegol.

PEG化タンパク質は、タンパク質と1つ以上の反応性官能基を有するPEG試薬との反応などの様々な方法によって合成することができる。PEG試薬の反応性官能基は、リジン、ヒスチジン、システイン、N末端などの標的タンパク質の部位で、タンパク質との結合を形成することができる。典型的なPEG化試薬は、アルデヒド、マレイミド、スクシンイミドなどの反応性官能基を有し、タンパク質上の標的アミノ酸残基と特異的な反応性を有している。PEG化試薬は、約1~約1000のPEG鎖長および/またはPPG反復単位を有することができる。PEG化の他の方法としては、グリコ-PEG化が含まれ、タンパク質が最初にグリコシル化され、次いでグリコシル化された残基が第2のステップでPEG化される。特定のPEG化プロセスは、シアリルトランスフェラーゼやトランスグルタミナーゼなどの酵素によって支援される。 PEGylated proteins can be synthesized by a variety of methods, including reaction of the protein with a PEG reagent having one or more reactive functional groups. Reactive functional groups of PEG reagents can form linkages with proteins at target protein sites such as lysine, histidine, cysteine, the N-terminus, and the like. Typical PEGylation reagents have reactive functional groups such as aldehyde, maleimide, succinimide, etc., and have specific reactivity with target amino acid residues on proteins. The PEGylation reagent can have a PEG chain length and/or PPG repeat unit from about 1 to about 1000. Other methods of PEGylation include glyco-PEGylation, where the protein is first glycosylated and then the glycosylated residue is PEGylated in a second step. Certain PEGylation processes are assisted by enzymes such as sialyltransferases and transglutaminases.

PEG化タンパク質は、天然の非PEG化タンパク質よりも治療上の利点を提供できるが、これらの材料は、精製、溶解、濾過、濃縮、および投与を困難にする物理的または化学的特性を有する場合がある。タンパク質のPEG化は、天然のタンパク質と比較して、より高い溶液粘度をもたらす可能性があり、これは一般に、より低い濃度でのPEG化タンパク質溶液の製剤を必要とする。 PEGylated proteins can offer therapeutic advantages over native non-PEGylated proteins, but these materials may have physical or chemical properties that make them difficult to purify, dissolve, filter, concentrate, and administer. There is PEGylation of proteins can result in higher solution viscosities compared to native proteins, which generally requires formulation of PEGylated protein solutions at lower concentrations.

最小限の注射量で患者に投与できるように、安定した低粘度の溶液でタンパク質治療薬を製剤化することが望ましい。例えば、薬物の皮下(SC)または筋肉内(IM)注射は、一般に、好ましくは2mL未満の少量の注射量を必要とする。SCとIMの注射経路は、自己投与型のケアに好適である。これは、直接的な医学的監督下でのみ行われる静脈内(IV)注射と比較して、より低コストで、より扱いやすい。SCまたはIM注射用の製剤は、細いゲージの針を通して治療用溶液を容易に流すことができるように、一般に30cP未満、好ましくは20cP未満の低い溶液粘度を必要とする。少量の注射容量と低粘度の要件のこの組み合わせは、SCまたはIM注射経路でのPEG化タンパク質治療剤の使用に課題を提示する。 It is desirable to formulate protein therapeutics in stable, low-viscosity solutions so that minimal injection volumes can be administered to patients. For example, subcutaneous (SC) or intramuscular (IM) injections of drugs generally require small injection volumes, preferably less than 2 mL. The SC and IM injection routes are preferred for self-administered care. It is less costly and easier to handle than intravenous (IV) injections, which are performed only under direct medical supervision. Formulations for SC or IM injection require low solution viscosities, generally less than 30 cP, preferably less than 20 cP, so that the therapeutic solution can be easily flowed through fine gauge needles. This combination of small injection volume and low viscosity requirements presents challenges to the use of PEGylated protein therapeutics by SC or IM injection routes.

治療上有効量の治療用タンパク質を含む製剤は、「治療用製剤」と呼ばれる場合がある。治療用製剤に含まれる治療用タンパク質は、その「タンパク質活性成分」と呼ばれることもある。通常、治療用製剤は、他の任意選択的な成分を含むかまたは含まずに、治療上有効量のタンパク質活性成分および賦形剤を含む。本明細書で使用される場合、「治療用」という用語は、既存の障害の治療および障害の予防の両方を含む。治療用タンパク質には、例えば、ベバシズマブ、トラスツズマブ、アダリムマブ、インフリキシマブ、エタネルセプト、ダルベポエチンアルファ、エポエチンアルファ、セツキシマブ、フィルグラスチム、およびリツキシマブなどのタンパク質が含まれる。他の治療用タンパク質は、当業者によく知られているであろう。 A formulation that includes a therapeutically effective amount of a therapeutic protein may be referred to as a "therapeutic formulation." A therapeutic protein included in a therapeutic formulation is sometimes referred to as its "protein active ingredient." Generally, therapeutic formulations contain a therapeutically effective amount of an active protein ingredient and excipients, with or without other optional ingredients. As used herein, the term "therapeutic" includes both treatment of existing disorders and prevention of disorders. Therapeutic proteins include, for example, proteins such as bevacizumab, trastuzumab, adalimumab, infliximab, etanercept, darbepoetin alfa, epoetin alfa, cetuximab, filgrastim, and rituximab. Other therapeutic proteins will be familiar to those of skill in the art.

「治療」は、症状の発症の予防または遅延、および/または障害の症状を緩和または寛解を含み、障害を治癒、癒し、緩和、改善、矯正、またはその他の形で障害に有益に影響することを意図したあらゆる手段を含む。治療を必要とするこれらの患者には、すでに特定の障害を有する患者と、障害の予防が望まれる患者の両方が含まれる。障害は、急性または慢性疾患、または哺乳動物を急性または慢性疾患にかかりやすくする病態を含む、哺乳動物の恒常性の健常さを変化させる任意の状態である。障害の非限定的な例としては、癌、代謝障害(例えば、糖尿病)、アレルギー障害(例えば、喘息)、皮膚障害、心血管障害、呼吸障害、血液障害、筋骨格障害、炎症性またはリウマチ性障害、自己免疫障害、胃腸障害、泌尿器障害、性的および生殖障害、神経障害などが含まれる。治療の目的での「哺乳動物」という用語は、ヒト、飼育動物、ペット動物、家畜、競技用(sporting)動物、使役動物などを含む、哺乳動物として分類される任意の動物を指し得る。したがって、「治療」には、獣医学的な治療とヒトの治療の両方が含まれ得る。便宜上、そのような「治療」を受けている哺乳動物は、「患者」と呼ぶことができる。特定の実施形態では、患者は、子宮内の胎児動物を含む任意の齢であり得る。 "Treatment" includes preventing or delaying the onset of symptoms and/or alleviating or ameliorating symptoms of a disorder, curing, healing, alleviating, ameliorating, correcting, or otherwise beneficially affecting the disorder. including any means intended to These patients in need of treatment include both those who already have the particular disorder and those for whom prevention of the disorder is desired. A disorder is any condition that alters the homeostatic health of a mammal, including an acute or chronic disease, or a condition that predisposes the mammal to an acute or chronic disease. Non-limiting examples of disorders include cancer, metabolic disorders (e.g. diabetes), allergic disorders (e.g. asthma), skin disorders, cardiovascular disorders, respiratory disorders, blood disorders, musculoskeletal disorders, inflammatory or rheumatic disorders, autoimmune disorders, gastrointestinal disorders, urological disorders, sexual and reproductive disorders, neurological disorders, and the like. The term "mammal" for therapeutic purposes can refer to any animal classified as a mammal, including humans, domestic animals, companion animals, farm animals, sporting animals, working animals, and the like. Thus, "treatment" can include both veterinary and human treatments. For convenience, a mammal undergoing such "treatment" may be referred to as a "patient." In certain embodiments, the patient can be of any age, including fetal animals in utero.

実施形態では、治療は、それを必要とする哺乳動物に、治療上有効量の治療用製剤を提供することを含む。「治療上有効量」は、それを必要とする哺乳動物に投与される少なくとも最小濃度の治療用タンパク質であり、既存の障害の治療または予想される障害の予防(そのような治療またはそのような「治療介入」である予防)に効果を現す。治療用製剤中に活性成分として含まれ得る治療上有効量の様々な治療用タンパク質は、当該技術分野でよく知られているかもしれない。または、今後発見されるか、または治療介入に適用される治療用タンパク質について、治療上有効量は、当業者によって、通常の実験のみを使用して、実施される標準的な技術によって決定され得る。 In embodiments, treatment comprises providing a therapeutically effective amount of a therapeutic formulation to a mammal in need thereof. A "therapeutically effective amount" is at least the minimal concentration of a therapeutic protein administered to a mammal in need thereof to treat an existing disorder or prevent an anticipated disorder (such treatment or treatment). It is effective in prevention, which is “therapeutic intervention”. The therapeutically effective amounts of various therapeutic proteins that can be included as active ingredients in therapeutic formulations may be well known in the art. Alternatively, for therapeutic proteins to be discovered in the future or applied for therapeutic intervention, the therapeutically effective amount can be determined by standard techniques practiced by those skilled in the art using only routine experimentation. .

b.非治療用バイオポリマーおよび関連定義
非治療目的(すなわち、治療を含まない目的)、例えば、家庭、栄養、商業、および産業用途、に使用されるこれらのタンパク質は、「非治療用タンパク質」と呼ばれる場合がある。非治療用タンパク質を含む製剤は、「非治療用製剤」と呼ばれる場合がある。非治療用タンパク質は、植物源、動物源に由来するか、または細胞培養物から生成され得る。それらはまた、酵素または構造タンパク質であり得る。非治療用タンパク質は、触媒、ヒトと動物の栄養、加工補助剤、洗浄剤、廃棄物処理など、家庭、栄養、商業、および産業の用途に使用することができる。
b. Non-Therapeutic Biopolymers and Related Definitions Those proteins that are used for non-therapeutic purposes (i.e., non-therapeutic purposes), e.g., household, nutritional, commercial, and industrial uses, are referred to as "non-therapeutic proteins." Sometimes. Formulations containing non-therapeutic proteins are sometimes referred to as "non-therapeutic formulations." Non-therapeutic proteins may be derived from plant sources, animal sources, or produced from cell culture. They can also be enzymes or structural proteins. Non-therapeutic proteins can be used in household, nutritional, commercial, and industrial applications such as catalysts, human and animal nutrition, processing aids, cleaning agents, and waste disposal.

非治療用バイオポリマーの重要なカテゴリは、酵素のカテゴリである。酵素には、例えば、触媒、ヒトおよび動物の栄養成分、加工助剤、洗浄剤、廃棄物処理剤など、いくつかの非治療用途がある。酵素触媒は、さまざまな化学反応を促進するために使用される。非治療用使用のための酵素触媒の例としては、カタラーゼ、オキシドレダクターゼ、トランスフェラーゼ、ヒドロラーゼ、リアーゼ、イソメラーゼ、およびリガーゼが挙げられる。ヒトおよび動物の栄養用の酵素の使用には、栄養補助食品、タンパク質の栄養源、微量栄養素のキレート化または制御された送達、消化補助剤、およびサプリメントが含まれる。これらは、アミラーゼ、プロテアーゼ、トリプシン、ラクターゼなどに由来し得る。酵素加工助剤は、ベーキング、醸造、発酵、ジュース加工、ワイン製造のような業務における食品および飲料製品の生産を改善するために使用される。これらの食品および飲料加工補助剤の例としては、アミラーゼ、セルラーゼ、ペクチナーゼ、グルカナーゼ、リパーゼ、およびラクターゼが挙げられる。酵素は、バイオ燃料の生成にも使用することができる。例えば、バイオ燃料用のエタノールは、セルロース系材料やリグノセルロース系材料などのバイオマス原料の酵素分解によって助けられる。そのような原料物質をセルラーゼとリグニナーゼで処理することで、バイオマスが発酵して燃料となる基質に変わる。他の商業用途では、酵素は、洗剤、クリーナー、および汚れを浮かす補助剤として、洗濯、食器洗い、表面洗浄、および機器洗浄用途に使用される。この目的のための典型的な酵素には、プロテアーゼ、セルラーゼ、アミラーゼ、およびリパーゼが含まれる。さらに、非治療用酵素は、セルラーゼによる織物の軟化、皮革加工、廃棄物処理、汚染堆積物処理、水処理、パルプの漂白、パルプの軟化と剥離など、様々な商業的および工業的プロセスで使用される。これらの目的のための典型的な酵素は、アミラーゼ、キシラナーゼ、セルラーゼ、およびリグニナーゼである。 An important category of non-therapeutic biopolymers is that of enzymes. Enzymes have several non-therapeutic uses such as, for example, catalysis, human and animal nutritional components, processing aids, cleaning agents, and waste treatment agents. Enzyme catalysts are used to facilitate a variety of chemical reactions. Examples of enzymatic catalysts for non-therapeutic use include catalase, oxidoreductase, transferase, hydrolase, lyase, isomerase, and ligase. Uses of enzymes for human and animal nutrition include dietary supplements, protein sources, chelation or controlled delivery of micronutrients, digestive aids, and supplements. These can be derived from amylases, proteases, trypsin, lactase, and the like. Enzymatic processing aids are used to improve the production of food and beverage products in operations such as baking, brewing, fermentation, juice processing, and winemaking. Examples of these food and beverage processing aids include amylases, cellulases, pectinases, glucanases, lipases, and lactases. Enzymes can also be used to produce biofuels. For example, ethanol for biofuels is aided by enzymatic degradation of biomass feedstocks such as cellulosic and lignocellulosic materials. Treatment of such feedstock materials with cellulases and ligninases ferments the biomass into fuel substrates. In other commercial applications, enzymes are used as detergents, cleaners, and soil lifting aids in laundry, dishwashing, surface cleaning, and equipment cleaning applications. Typical enzymes for this purpose include proteases, cellulases, amylases and lipases. In addition, non-therapeutic enzymes are used in a variety of commercial and industrial processes such as cellulase softening of textiles, leather processing, waste treatment, contaminated sediment treatment, water treatment, pulp bleaching, pulp softening and exfoliation. be done. Typical enzymes for these purposes are amylases, xylanases, cellulases and ligninases.

非治療用バイオポリマーの他の例としては、ケラチン、コラーゲン、ゼラチン、エラスチン、フィブロイン、アクチン、チューブリン、またはそれらの加水分解、分解、または誘導体化形態などの繊維状または構造タンパク質を含む。これらの材料は、ゼラチン、アイスクリーム、ヨーグルト、菓子などの食品成分の調製と製剤化に使用される。それらはまた、増粘剤、レオロジー調整剤、口当たり改善剤として、および栄養タンパク質の供給源として食品に添加される。化粧品およびパーソナルケア業界では、コラーゲン、エラスチン、ケラチン、および加水分解されたケラチンが、スキンケアおよびヘアケア製剤として広く使用されている。非治療用バイオポリマーのさらに他の例は、ベータラクトグロブリン、アルファラクトアルブミン、および血清アルブミンなどの乳清タンパク質である。これらの乳清タンパク質は、酪農業務からの副生成物として大量に生成され、様々な非治療用途に使用されてきた。 Other examples of non-therapeutic biopolymers include fibrous or structural proteins such as keratin, collagen, gelatin, elastin, fibroin, actin, tubulin, or hydrolyzed, degraded, or derivatized forms thereof. These materials are used in the preparation and formulation of food ingredients such as gelatin, ice cream, yogurt and confectionery. They are also added to foods as thickeners, rheology modifiers, mouthfeel improvers and as a source of nutritional protein. Collagen, elastin, keratin, and hydrolyzed keratin are widely used in skin and hair care formulations in the cosmetic and personal care industry. Yet other examples of non-therapeutic biopolymers are whey proteins such as beta-lactoglobulin, alpha-lactalbumin, and serum albumin. These whey proteins are produced in large quantities as a by-product from dairy operations and have been used in a variety of non-therapeutic applications.

2.測定
実施形態では、本明細書に記載のタンパク質含有製剤は、単量体損失に対して耐性があり、サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)分析によって測定される。本明細書で使用されるSEC分析では、分析物のメインピークは、一般に、製剤に含まれる標的タンパク質に関連しており、タンパク質のこのメインピークは、単量体ピークと呼ばれる。単量体ピークは、凝集(二量体、三量体、オリゴマーなど)または断片化状態とは対照的に、単量体状態での標的タンパク質、例えばタンパク質活性成分の量を表す。単量体のピーク面積は、標的タンパク質に関連する単量体、凝集体、断片のピークの総面積と比較できる。したがって、タンパク質含有製剤の安定性は、経過時間後の単量体の相対量によって観察できる。本発明のタンパク質含有製剤の安定性の改善は、したがって、賦形剤を含まない対照製剤中のパーセント単量体と比較して、一定の経過時間後、高いパーセント単量体として測定することができる。
2. Measurements In embodiments, the protein-containing formulations described herein are tolerant to monomer loss, as measured by size exclusion chromatography (SEC) analysis. In the SEC analysis used herein, the main peak of the analyte is generally associated with the target protein contained in the formulation, and this main peak of protein is called the monomer peak. The monomer peak represents the amount of target protein, eg, protein active ingredient, in its monomeric state, as opposed to its aggregated (dimer, trimer, oligomer, etc.) or fragmented state. The monomer peak area can be compared to the total area of monomer, aggregate and fragment peaks associated with the target protein. Thus, the stability of protein-containing formulations can be monitored by the relative amount of monomer over time. The improved stability of the protein-containing formulations of the present invention can therefore be measured as a higher percent monomer after a period of time compared to the percent monomer in a control formulation containing no excipients. can.

実施形態では、理想的な安定性の結果は、SEC分析によって決定されるように、98~100%の単量体ピークを有することである。実施形態では、本発明のタンパク質含有製剤の安定性の改善は、ストレス条件への曝露後、賦形剤を含まない対照製剤でのパーセント単量体と比較して、そのような対照製剤が同じストレス条件にさらされた場合、より高いパーセント単量体として測定され得る。実施形態では、ストレス条件は、低温保存、高温保存、空気への曝露、光への曝露、気泡への曝露、剪断条件への曝露、または凍結/解凍サイクルへの曝露であり得る。 In embodiments, the ideal stability result is to have a 98-100% monomer peak as determined by SEC analysis. In embodiments, the improved stability of the protein-containing formulations of the invention is such that such control formulations have the same It can be measured as a higher percent monomer when exposed to stress conditions. In embodiments, the stress condition can be cold storage, high temperature storage, exposure to air, exposure to light, exposure to air bubbles, exposure to shear conditions, or exposure to freeze/thaw cycles.

実施形態では、本明細書に記載されるタンパク質含有製剤は、タンパク質粒子サイズの増加に耐性があり、動的光散乱(DLS)分析によって測定される。本明細書で使用されるDLS分析では、タンパク質含有製剤中のタンパク質の粒子サイズは、中央粒径として観察することができる。理想的には、DLS分析にかけられた場合、標的タンパク質の中央粒径は、比較的変化しないはずであり、なぜなら、粒径が、凝集状態(二量体、三量体、オリゴマーなど)または断片化状態とは対照的に、単量体状態での有効成分を表すためである。中央粒径の増加は、凝集したタンパク質を表す可能性がある。したがって、タンパク質含有製剤の安定性は、経過時間後の中央粒径の相対的変化によって観察することができる。 In embodiments, the protein-containing formulations described herein are resistant to an increase in protein particle size, as measured by dynamic light scattering (DLS) analysis. In the DLS analysis used herein, the particle size of protein in protein-containing formulations can be observed as the median particle size. Ideally, the median particle size of the target protein should remain relatively unchanged when subjected to DLS analysis, because the particle size varies depending on the aggregated state (dimers, trimers, oligomers, etc.) or fragments. This is to represent the active ingredient in its monomeric state, as opposed to its enzymatic state. An increase in median particle size may represent aggregated protein. Therefore, the stability of protein-containing formulations can be monitored by the relative change in median particle size over time.

実施形態では、本明細書に記載されるタンパク質含有製剤は、DLS分析により測定されるように、多分散粒子サイズ分布を形成することに耐性がある。実施形態では、タンパク質含有製剤は、コロイドタンパク質粒子の単分散粒子サイズ分布を含むことができる。実施形態では、理想的な安定性の結果は、製剤の初期中央粒径と比較して中央粒径の変化が10%未満であることである。実施形態では、本発明のタンパク質含有製剤の安定性の改善は、一定の経過時間後、賦形剤を含まない対照製剤の中央粒径と比較して、中央粒径のより低いパーセント変化として測定され得る。実施形態では、本発明のタンパク質含有製剤の安定性の改善は、ストレス条件への曝露後、賦形剤を含まない対照製剤での中央粒径のパーセント変化と比較して、そのような対照製剤が同じストレス条件にさらされた場合、中央粒径のより低いパーセント変化として測定され得る。実施形態では、ストレス条件は、低温保存、高温保存、空気への曝露、光への曝露、気泡への曝露、剪断条件への曝露、または凍結/解凍サイクルへの曝露であり得る。実施形態では、本発明のタンパク質含有製剤治療用製剤の安定性の改善は、賦形剤を含まない対照製剤での多分散の粒子サイズ分布のパーセント変化と比較して、そのような対照製剤が同じストレス条件にさらされた場合、DLSにより測定される、より少ない多分散粒子サイズ分布として測定され得る。 In embodiments, the protein-containing formulations described herein are resistant to forming polydisperse particle size distributions as determined by DLS analysis. In embodiments, the protein-containing formulation can comprise a monodisperse particle size distribution of colloidal protein particles. In embodiments, the ideal stability result is less than 10% change in median particle size compared to the initial median particle size of the formulation. In embodiments, the improved stability of a protein-containing formulation of the invention is measured as a lower percent change in median particle size after a period of time compared to the median particle size of a control formulation containing no excipients. can be In embodiments, the improved stability of the protein-containing formulations of the present invention, compared to the percent change in median particle size for a control formulation containing no excipients after exposure to stress conditions, is such a control formulation. can be measured as the lower percent change in the median particle size when subjected to the same stress conditions. In embodiments, the stress condition can be cold storage, high temperature storage, exposure to air, exposure to light, exposure to air bubbles, exposure to shear conditions, or exposure to freeze/thaw cycles. In embodiments, the improved stability of a protein-containing pharmaceutical therapeutic formulation of the invention is measured by the percent change in polydisperse particle size distribution in a control formulation containing no excipients, compared to It can be measured as a less polydisperse particle size distribution as measured by DLS when subjected to the same stress conditions.

実施形態では、本明細書に開示されるタンパク質含有製剤は、濁度、光散乱、および/または粒子計数分析によって測定されるように、粒子形成、変性、または沈殿に対して耐性がある。濁度、光散乱、または粒子計測分析では、一般的に、値が小さいほど、製剤中の懸濁粒子の数が少ないことを表す。濁度、光散乱、または粒子計数の増加は、標的タンパク質の溶液が安定していないことを示している可能性がある。したがって、タンパク質含有製剤の安定性は、経過時間後の濁度、光散乱、または粒子計測の相対量によって観察され得る。実施形態では、理想的な安定性な結果は、低くて比較的一定の濁度、光散乱、または粒子計数値を有することである。実施形態では、本明細書に記載のタンパク質含有製剤の安定性の改善は、賦形剤を含まない対照製剤の濁度、光散乱、または粒子計数値と比較して、一定の経過時間後、より低い濁度、より低い光散乱、またはより少ない粒子数として測定され得る。実施形態では、本明細書に記載されるタンパク質含有製剤の安定性の改善は、賦形剤を含まない対照製剤の濁度、光散乱、または粒子計数と比較して、そのような対照製剤が同じストレス条件にさらされた場合、より低い濁度、より低い光散乱、またはより少ない粒子数として測定され得る。実施形態では、ストレス条件は、低温保存、高温保存、空気への曝露、光への曝露、気泡への曝露、剪断条件への曝露、または凍結/解凍サイクルへの曝露であり得る。実施形態では、本明細書に開示されるタンパク質含有製剤は、対照製剤と比較して、より高いパーセンテージの生物学的活性を保持する。生物学的活性は、結合アッセイを介して、または哺乳動物での治療効果を介して観察することができる。 In embodiments, the protein-containing formulations disclosed herein are resistant to particle formation, denaturation, or precipitation as measured by turbidity, light scattering, and/or particle counting analysis. For turbidity, light scattering, or particle count analysis, lower values generally represent fewer suspended particles in the formulation. Increased turbidity, light scattering, or particle counts may indicate that the target protein solution is not stable. Thus, the stability of protein-containing formulations can be monitored by the relative amount of turbidity, light scattering, or particle counting over time. In embodiments, the ideal stability result is to have low and relatively constant turbidity, light scattering, or particle counts. In embodiments, the improved stability of the protein-containing formulations described herein, compared to turbidity, light scattering, or particle counts for control formulations containing no excipients, after a period of time: It can be measured as lower turbidity, lower light scattering, or lower particle counts. In embodiments, the improved stability of the protein-containing formulations described herein is such a control formulation compared to the turbidity, light scattering, or particle count of a control formulation containing no excipients, It can be measured as lower turbidity, lower light scattering, or lower particle count when exposed to the same stress conditions. In embodiments, the stress condition can be cold storage, high temperature storage, exposure to air, exposure to light, exposure to air bubbles, exposure to shear conditions, or exposure to freeze/thaw cycles. In embodiments, protein-containing formulations disclosed herein retain a higher percentage of biological activity compared to control formulations. Biological activity can be monitored via binding assays or via therapeutic effects in mammals.

3.治療用製剤
一態様では、本明細書に開示される製剤および方法は、治療上有効量の治療用タンパク質および賦形剤化合物を含む、改善されたまたは低減された粘度の安定した液体製剤を提供する。実施形態では、製剤は、許容可能な有効成分の濃度および許容可能な粘度を提供しながら、安定性を改善することができる。実施形態では、製剤は、対照製剤と比較した場合、安定性の改善を提供する。本開示の適用上、対照製剤は、賦形剤化合物を欠く以外は、治療用製剤とあらゆる点で、乾燥重量ベースで同一であるタンパク質活性成分を含む製剤である。実施形態では、製剤は、長期保存、25~45℃などの高温、凍結/解凍条件、剪断または混合、注射、希釈、気泡曝露、酸素曝露、光曝露、および凍結乾燥のストレス条件下で、安定性の改善を提供する。実施形態では、タンパク質含有製剤の改善された安定性は、対照製剤と比較して、可溶性凝集体、粒子、目視不可の粒子(subvisible particles)、またはゲル形成がより低いパーセンテージの形態である。
3. Therapeutic Formulations In one aspect, the formulations and methods disclosed herein provide stable liquid formulations of improved or reduced viscosity comprising therapeutically effective amounts of therapeutic proteins and excipient compounds. do. In embodiments, the formulations may have improved stability while providing acceptable active ingredient concentrations and acceptable viscosities. In embodiments, the formulation provides improved stability when compared to a control formulation. For the purposes of this disclosure, a control formulation is a formulation containing a protein active ingredient that is identical in all respects, on a dry weight basis, to the therapeutic formulation except that it lacks an excipient compound. In embodiments, the formulations are stable under stress conditions of long-term storage, elevated temperatures such as 25-45° C., freeze/thaw conditions, shear or mixing, injection, dilution, bubble exposure, oxygen exposure, light exposure, and freeze-drying. provide sexual improvement. In embodiments, the improved stability of protein-containing formulations is in the form of a lower percentage of soluble aggregates, particles, subvisible particles, or gel formation compared to control formulations.

液体タンパク質製剤の粘度は、様々な要因によって影響を受ける可能性があることが理解され、限定されないが、タンパク質自体の性質(例えば、酵素、抗体、受容体、融合タンパク質など)、そのサイズ、三次元構造、化学組成、および分子量、製剤中のその濃度、タンパク質以外の製剤の成分、望ましいpH範囲、製剤の保存条件、および患者に製剤を投与する方法、が含まれる。本明細書に記載の賦形剤化合物とともに使用するのに最も好適な治療用タンパク質は、好ましくは本質的に純粋であり、すなわち、汚染タンパク質を含まない。実施形態において、「本質的に純粋な」治療用タンパク質は、すべて組成物中の治療用タンパク質および汚染タンパク質の総重量に基づいて、治療用タンパク質の少なくとも90重量%、または好ましくは少なくとも95重量%、またはより好ましくは少なくとも99重量%を含むタンパク質組成物である。明確にするために、賦形剤として添加されるタンパク質は、この定義に含まれることを意図していない。本明細書に記載の治療用製剤は、医薬品グレードの製剤、すなわち、哺乳動物を治療するための使用が意図された製剤であり、タンパク質活性成分の所望の治療効果が達成可能で、製剤が投与される哺乳動物に有毒な成分を含有しない形態である。 It is understood that the viscosity of liquid protein formulations can be influenced by a variety of factors, including but not limited to the nature of the protein itself (e.g., enzymes, antibodies, receptors, fusion proteins, etc.), its size, tertiary Included are the original structure, chemical composition, and molecular weight, its concentration in the formulation, the components of the formulation other than protein, the desired pH range, the storage conditions of the formulation, and the method of administering the formulation to a patient. Therapeutic proteins most suitable for use with the excipient compounds described herein are preferably essentially pure, ie free of contaminating proteins. In embodiments, an "essentially pure" therapeutic protein is at least 90%, or preferably at least 95% by weight of the therapeutic protein, all based on the total weight of therapeutic protein and contaminating proteins in the composition. , or more preferably at least 99% by weight. For clarity, proteins added as excipients are not intended to be included in this definition. The therapeutic formulations described herein are pharmaceutical grade formulations, i.e., formulations intended for use in treating mammals, wherein the desired therapeutic effect of the protein active ingredient is achievable and where the formulation is administered. It is a form that does not contain ingredients that are toxic to mammals.

実施形態では、治療用製剤は、少なくとも25mg/mLのタンパク質活性成分を含む。他の実施形態では、治療用製剤は、少なくとも100mg/mLのタンパク質活性成分を含む。他の実施形態では、治療用製剤は、少なくとも10mg/mLのタンパク質活性成分を含む。他の実施形態では、治療用製剤は、少なくとも50mg/mLのタンパク質活性成分を含む。他の実施形態では、治療用製剤は、少なくとも200mg/mLのタンパク質活性成分を含む。さらに他の実施形態では、治療用製剤溶液は、少なくとも300mg/mLのタンパク質活性成分を含む。一般に、本明細書に開示される賦形剤化合物は、約5~約300mg/mLの量で治療用製剤に添加される。実施形態では、賦形剤化合物は、約10~約200mg/mLの量で添加することができる。実施形態では、賦形剤化合物は、約20~約100mg/mLの量で添加することができる。実施形態では、賦形剤は、約25~約75mg/mLの量で添加することができる。 In embodiments, the therapeutic formulation comprises at least 25 mg/mL of protein active ingredient. In other embodiments, the therapeutic formulation comprises at least 100 mg/mL of protein active ingredient. In other embodiments, the therapeutic formulation comprises at least 10 mg/mL of protein active ingredient. In other embodiments, the therapeutic formulation comprises at least 50 mg/mL of protein active ingredient. In other embodiments, the therapeutic formulation comprises at least 200 mg/mL of protein active ingredient. In still other embodiments, the therapeutic formulation solution comprises at least 300 mg/mL of protein active ingredient. Generally, excipient compounds disclosed herein are added to therapeutic formulations in amounts of about 5 to about 300 mg/mL. In embodiments, excipient compounds may be added in amounts of about 10 to about 200 mg/mL. In embodiments, excipient compounds may be added in amounts of about 20 to about 100 mg/mL. In embodiments, excipients may be added in amounts of about 25 to about 75 mg/mL.

様々な分子量の賦形剤化合物は、製剤中のタンパク質活性成分と組み合わせる場合、特定の有利な特性のために選択される。賦形剤化合物を含む治療用製剤の例を、以下に提供する。実施形態では、賦形剤化合物は、5000Da未満の分子量を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、1000Da未満の分子量を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、500Da未満の分子量を有する。 Excipient compounds of various molecular weights are selected for their particular advantageous properties when combined with the protein active ingredient in the formulation. Examples of therapeutic formulations containing excipient compounds are provided below. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 5000 Da. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 1000 Da. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 500 Da.

実施形態では、本明細書に開示される賦形剤化合物は、粘度低下量で治療用製剤に添加される。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも10%低減する賦形剤化合物の量である。本開示の適用上、対照製剤は、賦形剤化合物を欠く以外は、治療用製剤とあらゆる点で乾燥重量ベースで同一であるタンパク質活性成分を含む製剤である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも30%低下させる賦形剤化合物の量である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも50%低下させる賦形剤化合物の量である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも70%低下させる賦形剤化合物の量である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも90%低下させる賦形剤化合物の量である。 In embodiments, an excipient compound disclosed herein is added to a therapeutic formulation in a viscosity-lowering amount. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 10% when compared to a control formulation. For the purposes of this disclosure, a control formulation is a formulation containing a protein active ingredient that is identical in all respects on a dry weight basis to the therapeutic formulation except that it lacks an excipient compound. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 30% when compared to a control formulation. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 50% when compared to a control formulation. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 70% when compared to a control formulation. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 90% when compared to a control formulation.

実施形態では、粘度低下量は、100cP未満の粘度を有する治療用製剤をもたらす。他の実施形態では、治療用製剤は、50cP未満の粘度を有する。他の実施形態では、治療用製剤は、20cP未満の粘度を有する。さらに他の実施形態では、治療用製剤は、10cP未満の粘度を有する。本明細書で使用される「粘度」という用語は、本明細書に開示される方法によって測定されたときの動粘度値を指す。 In embodiments, the viscosity-lowering amount results in a therapeutic formulation having a viscosity of less than 100 cP. In other embodiments, the therapeutic formulation has a viscosity of less than 50 cP. In other embodiments, the therapeutic formulation has a viscosity of less than 20 cP. In still other embodiments, the therapeutic formulation has a viscosity of less than 10 cP. As used herein, the term "viscosity" refers to kinematic viscosity values as measured by the method disclosed herein.

本開示による治療用製剤は、製剤の安定性を改善する特定の有利な特性を有する。実施形態では、治療用製剤は、剪断分解、相分離、曇り、酸化、脱アミド化、凝集、沈殿、および変性に対して耐性がある。実施形態では、治療用製剤は、対照製剤と比較して、より効果的に処理、精製、保存、注射、投薬、濾過、および遠心分離される。 A therapeutic formulation according to the present disclosure has certain advantageous properties that improve the stability of the formulation. In embodiments, the therapeutic formulation is resistant to shear degradation, phase separation, clouding, oxidation, deamidation, aggregation, precipitation, and denaturation. In embodiments, therapeutic formulations are processed, purified, stored, injected, dosed, filtered, and centrifuged more effectively than control formulations.

実施形態では、治療用製剤は、高濃度の治療用タンパク質で患者に投与される。実施形態では、治療用製剤は、治療用賦形剤を欠く同様の製剤で経験されるよりも少ない注入量および/または少ない不快感で患者に投与される。実施形態では、治療用製剤は、治療用賦形剤を欠く同様の製剤で必要とされるよりも細いゲージの針または小さな注射器の力を使用して患者に投与される。実施形態では、治療用製剤は、デポ注射として投与される。実施形態では、治療用製剤は、体内での治療用タンパク質の半減期を延長する。 In embodiments, therapeutic formulations are administered to patients at high concentrations of therapeutic proteins. In embodiments, the therapeutic formulations are administered to the patient with less infusion and/or less discomfort than experienced with similar formulations lacking the therapeutic excipient. In embodiments, the therapeutic formulation is administered to the patient using a finer gauge needle or less syringe force than would be required for a similar formulation lacking the therapeutic excipient. In embodiments, the therapeutic formulation is administered as a depot injection. In embodiments, the therapeutic formulation extends the half-life of the therapeutic protein in the body.

本明細書に開示される治療用製剤のこれらの特徴は、臨床状況、すなわち、典型的なIM/SC目的の小口径針の使用、および許容範囲の注入量(例えば、2~3mL)の使用、かつ、これらの条件で、有効量の製剤が、単一の注射部位で単一の注射で投与され得ることを含む、筋肉内注射の同意が患者から得られる状況において、筋肉内または皮下注射により、そのような製剤の投与を可能にする。対照的に、従来の製剤技術を使用した同等の投与量の治療用タンパク質の注射は、従来の製剤のより高い粘度によって制限されるため、従来の製剤のSC/IM注射は、臨床状況では好適ではない。 These features of the therapeutic formulations disclosed herein are useful in the clinical setting, namely the use of small-bore needles for typical IM/SC purposes, and the use of acceptable infusion volumes (eg, 2-3 mL). and, under these conditions, an effective amount of the formulation can be administered in a single injection at a single injection site, in situations where consent for intramuscular injection is obtained from the patient. allows administration of such formulations. In contrast, SC/IM injection of conventional formulations is preferred in clinical settings because injection of equivalent doses of therapeutic proteins using conventional formulation techniques is limited by the higher viscosity of conventional formulations. isn't it.

この開示による治療用製剤は、改善された安定性に適う特定の有利な特性を有し得る。実施形態では、治療用製剤は、剪断分解、相分離、曇り、沈殿、酸化、脱アミド化、凝集、および/または変性に対して耐性がある。実施形態では、治療用製剤は、対照製剤と比較して、より効果的に処理、精製、保存、注射、投薬、濾過、および/または遠心分離される。 A therapeutic formulation according to this disclosure may possess certain advantageous properties consistent with improved stability. In embodiments, the therapeutic formulation is resistant to shear degradation, phase separation, clouding, precipitation, oxidation, deamidation, aggregation, and/or denaturation. In embodiments, therapeutic formulations are processed, purified, stored, injected, dosed, filtered, and/or centrifuged more effectively than control formulations.

実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤は、単量体損失に対して耐性があり、サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)分析によって測定される。SEC分析では、分析物のメインピークは、一般に、治療用タンパク質などの製剤の有効成分に関連しており、有効成分のこのメインピークは、単量体ピークと呼ばれる。単量体ピークは、凝集(二量体、三量体、オリゴマーなど)とは対照的に、単量体状態での活性成分の量を表す。本明細書に記載の賦形剤化合物とともに製剤化された治療用タンパク質の高濃度溶液は、シリンジまたはプレフィルドシリンジを使用して患者に投与することができる。したがって、治療用製剤の安定性は、経過時間後、単量体の相対量によって観察することができる。実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤の安定性の改善は、賦形剤を含まない対照製剤中のパーセント単量体と比較して、一定の経過時間後、より高いパーセント単量体として測定され得る。実施形態において、本明細書に開示される治療用製剤の安定性の改善は、ストレスへの曝露後、賦形剤を含まない対照製剤(ストレス条件への曝露後)のパーセント単量体と比較して、より高いパーセント単量体として測定され得る。実施形態では、ストレス条件は、低温保存、高温保存、空気への曝露、気泡への曝露、剪断条件への曝露、または凍結/解凍サイクルへの曝露であり得る。 In embodiments, the therapeutic formulations disclosed herein are resistant to monomer loss, as measured by size exclusion chromatography (SEC) analysis. In SEC analysis, the main analyte peak is generally associated with the active ingredient of the formulation, such as a therapeutic protein, and this main peak of the active ingredient is called the monomer peak. The monomer peak represents the amount of active ingredient in the monomeric state as opposed to aggregates (dimers, trimers, oligomers, etc.). Highly concentrated solutions of therapeutic proteins formulated with excipient compounds described herein can be administered to patients using syringes or pre-filled syringes. Therefore, the stability of therapeutic formulations can be monitored by the relative amounts of monomers over time. In embodiments, the improved stability of a therapeutic formulation disclosed herein is a higher percent monomer after a period of time compared to the percent monomer in a control formulation containing no excipients. It can be measured as a mer. In embodiments, the improved stability of a therapeutic formulation disclosed herein is compared to percent monomer in a control formulation without excipients (after exposure to stress conditions) after exposure to stress. can be measured as a higher percent monomer. In embodiments, the stress condition can be cold storage, high temperature storage, exposure to air, exposure to air bubbles, exposure to shear conditions, or exposure to freeze/thaw cycles.

実施形態では、本発明の治療用製剤は、タンパク質粒子サイズの増加に耐性があり、動的光散乱(DLS)分析によって測定される。DLS分析では、治療用タンパク質の粒子サイズは、中央粒径として観察することができる。理想的には、治療用タンパク質の中央粒径は、比較的に変化しないはずである。したがって、中央粒径の増加は、凝集したタンパク質を表す可能性がある。したがって、治療用製剤の安定性は、経過時間後の中央粒径の相対的変化によって観察することができる。実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤は、動的光散乱(DLS)分析により測定されるように、多分散粒子サイズ分布を形成することに耐性がある。実施形態では、本発明の治療用製剤の安定性の改善は、一定の経過時間後、賦形剤を含まない対照製剤の中央粒径と比較して、中央粒径のより低いパーセント変化として測定され得る。実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤の安定性の改善は、ストレス条件への曝露後、賦形剤を含まない対照製剤での中央粒径のパーセント変化と比較して、中央粒径のより低いパーセント変化として測定され得る。言い換えれば、実施形態では、改善された安定性は、粒子サイズの増加を防ぎ、光散乱によって測定される。実施形態では、ストレス条件は、低温保存、高温保存、空気への曝露、気泡への曝露、剪断条件への曝露、または凍結/解凍サイクルへの曝露であり得る。実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤の安定性の改善は、賦形剤を含まない対照製剤における多分散の粒子サイズ分布と比較して、DLSにより測定される、より少ない多分散粒子サイズ分布として測定され得る。 In embodiments, the therapeutic formulations of the invention are resistant to protein particle size increases, as measured by dynamic light scattering (DLS) analysis. In DLS analysis, the therapeutic protein particle size can be observed as the median particle size. Ideally, the median particle size of therapeutic proteins should remain relatively unchanged. Therefore, an increase in median particle size may represent aggregated protein. Therefore, the stability of therapeutic formulations can be monitored by the relative change in median particle size over time. In embodiments, the therapeutic formulations disclosed herein are resistant to forming polydisperse particle size distributions as determined by dynamic light scattering (DLS) analysis. In embodiments, the improved stability of a therapeutic formulation of the present invention is measured as a lower percent change in median particle size after a period of time compared to the median particle size of a control formulation containing no excipients. can be In embodiments, the improved stability of the therapeutic formulations disclosed herein is a median It can be measured as a lower percent change in particle size. In other words, in embodiments, improved stability prevents an increase in particle size and is measured by light scattering. In embodiments, the stress condition can be cold storage, high temperature storage, exposure to air, exposure to air bubbles, exposure to shear conditions, or exposure to freeze/thaw cycles. In embodiments, the improved stability of the therapeutic formulations disclosed herein is a less polydisperse particle size distribution as measured by DLS compared to a polydisperse particle size distribution in the excipient-free control formulation. It can be measured as a dispersed particle size distribution.

実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤は、濁度、光散乱、または粒子計数分析によって測定される、沈殿に対して耐性がある。実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤の安定性の改善は、賦形剤を含まない対照製剤の濁度、光散乱、または粒子計数値と比較して、一定の経過時間後、より低い濁度、より低い光散乱、またはより少ない粒子数として測定され得る。実施形態では、本明細書に開示される治療用製剤の安定性の改善は、ストレス条件への曝露後、賦形剤を含まない対照製剤の濁度、光散乱、または粒子計数と比較して、より低い光散乱、またはより少ない粒子数として測定され得る。実施形態では、ストレス条件は、低温保存、高温保存、空気への曝露、気泡への曝露、剪断条件への曝露、または凍結/解凍サイクルへの曝露であり得る。 In embodiments, the therapeutic formulations disclosed herein are resistant to sedimentation as measured by turbidity, light scattering, or particle counting analysis. In embodiments, the improved stability of the therapeutic formulations disclosed herein is compared to turbidity, light scatter, or particle counts for control formulations containing no excipients after a period of time. , lower turbidity, lower light scattering, or lower particle counts. In embodiments, the improved stability of the therapeutic formulations disclosed herein is compared to turbidity, light scattering, or particle counts of control formulations containing no excipients after exposure to stress conditions. , lower light scattering, or lower particle counts. In embodiments, the stress condition can be cold storage, high temperature storage, exposure to air, exposure to air bubbles, exposure to shear conditions, or exposure to freeze/thaw cycles.

実施形態では、治療用賦形剤は、酸化的損傷に対して治療用タンパク質を安定化し、それによってその安定性を改善する抗酸化特性を有する。実施形態では、治療用製剤は、周囲温度でまたは冷蔵庫条件で、治療用タンパク質の効力の明らかな損失を伴うことなく、長期間保存される。実施形態では、治療用製剤は、それが必要になるまで、保存のために乾燥され、次いで、水などの適切な溶媒で再構築される。有利には、本明細書に記載されるように調製された製剤は、数ヶ月から数年までの長期間にわたって安定であり得る。例外的に長い期間の保存が望まれる場合、製剤は、タンパク質の変性を心配することなく、冷凍庫で保存することができる(後で再活性化される)。実施形態では、冷蔵を必要としない長期保存のために、製剤が調製され得る。 In embodiments, the therapeutic excipient has antioxidant properties that stabilize the therapeutic protein against oxidative damage, thereby improving its stability. In embodiments, the therapeutic formulations are stored at ambient temperature or under refrigerated conditions for extended periods of time without appreciable loss of potency of the therapeutic protein. In embodiments, the therapeutic formulation is dried for storage until it is needed and then reconstituted with a suitable solvent such as water. Advantageously, formulations prepared as described herein can be stable for extended periods of time, from months to years. If an exceptionally long period of storage is desired, the formulation can be stored in the freezer (later reactivated) without concern for protein denaturation. In embodiments, formulations may be prepared for long-term storage that does not require refrigeration.

実施形態では、本明細書に開示される賦形剤化合物は、安定性改善量で治療用製剤に添加される。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも10%低減する賦形剤化合物の量である。本開示の適用上、対照製剤は、賦形剤化合物を欠く以外は、治療用製剤と重量ベースで実質的に同様なタンパク質活性成分を含む製剤である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも30%低減する賦形剤化合物の量である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも50%低減する賦形剤化合物の量である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも70%低減する賦形剤化合物の量である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも90%低減する賦形剤化合物の量である。 In embodiments, the excipient compounds disclosed herein are added to therapeutic formulations in stability-improving amounts. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of excipient compound that reduces the viscosity of the formulation by at least 10% when compared to a control formulation. For the purposes of this disclosure, a control formulation is a formulation containing a protein active ingredient that is substantially similar on a weight basis to the therapeutic formulation, but lacking an excipient compound. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 30% when compared to a control formulation. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 50% when compared to a control formulation. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 70% when compared to a control formulation. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 90% when compared to a control formulation.

治療用製剤を調製する方法は、当業者によく知られていよう。本発明の治療用製剤は、例えば、治療用タンパク質が溶液に添加される前または後に、賦形剤化合物を製剤に添加することによって調製することができる。治療用製剤は、例えば、第1の(より低い)濃度で治療用タンパク質と賦形剤を組み合わせ、次いで濾過または遠心分離で処理して、第2の(より高い)濃度の治療用タンパク質を生成することによって生成することができる。治療用製剤は、カオトロープ、コスモトロープ、ヒドロトロープ、および塩を含む1つ以上の賦形剤化合物で作製することができる。治療用製剤は、カプセル化、分散、リポソーム、小胞形成などの技術を使用して、1つまたは複数の賦形剤化合物を用いて作製することができる。本明細書に開示される賦形剤化合物を含む治療用製剤を調製するための方法は、賦形剤化合物の組み合わせを含み得る。実施形態では、賦形剤の組み合わせは、より低い粘度、改善された安定性、または注射部位の疼痛の低減において利益を生むことができる。保存剤、界面活性剤、糖、スクロース、トレハロース、多糖、アルギニン、プロリン、ヒアルロニダーゼ、安定剤、緩衝液などを含む他の添加剤が、それらの製造中に治療用製剤に導入されてもよい。本明細書で使用される場合、薬学的に許容される賦形剤化合物は、無毒性であり、動物および/またはヒトへの投与に好適なものである。 Methods of preparing therapeutic formulations will be familiar to those skilled in the art. A therapeutic formulation of the invention can be prepared, for example, by adding an excipient compound to the formulation before or after the therapeutic protein is added to the solution. A therapeutic formulation is, for example, a combination of a therapeutic protein and an excipient at a first (lower) concentration and then processed by filtration or centrifugation to produce a second (higher) concentration of the therapeutic protein. can be generated by Therapeutic formulations can be made with one or more excipient compounds including chaotropes, kosmotropes, hydrotropes, and salts. Therapeutic formulations can be made with one or more excipient compounds using techniques such as encapsulation, dispersion, liposomes, vesicle formation, and the like. Methods for preparing therapeutic formulations containing excipient compounds disclosed herein may involve combinations of excipient compounds. In embodiments, the combination of excipients may yield benefits in lower viscosity, improved stability, or reduced injection site pain. Other additives may be introduced into the therapeutic formulations during their manufacture, including preservatives, surfactants, sugars, sucrose, trehalose, polysaccharides, arginine, proline, hyaluronidase, stabilizers, buffers, and the like. As used herein, a pharmaceutically acceptable excipient compound is one that is non-toxic and suitable for administration to animals and/or humans.

4.非治療用製剤
一態様では、本明細書に開示される製剤および方法は、有効量の非治療用タンパク質および賦形剤化合物を含む、改善または低減された粘度の安定した液体製剤を提供する。実施形態では、製剤は、有効成分の許容可能な濃度および許容可能な粘度を提供しながら、安定性を改善する。実施形態では、製剤は、対照製剤と比較した場合、安定性の改善を提供する。本開示の適用上、対照製剤は、賦形剤化合物を欠く以外は、非治療用製剤とあらゆる点で乾燥重量ベースで同一であるタンパク質活性成分を含む製剤である。
4. Non-Therapeutic Formulations In one aspect, the formulations and methods disclosed herein provide stable liquid formulations of improved or reduced viscosity comprising effective amounts of non-therapeutic proteins and excipient compounds. In embodiments, the formulations have improved stability while providing acceptable concentrations of active ingredients and acceptable viscosities. In embodiments, the formulation provides improved stability when compared to a control formulation. For the purposes of this disclosure, a control formulation is a formulation containing a protein active ingredient that is identical in all respects on a dry weight basis to the non-therapeutic formulation except that it lacks an excipient compound.

液体タンパク質製剤の粘度は、様々な要因によって影響を受ける可能性があることが理解され、限定されないが、タンパク質自体の性質(例えば、酵素、構造タンパク質、加水分解の程度など)、そのサイズ、三次元構造、化学組成、および分子量、製剤中のその濃度、タンパク質以外の製剤の成分、望ましいpH範囲、および製剤の保存条件、が含まれる。 It is understood that the viscosity of a liquid protein formulation can be influenced by a variety of factors, including but not limited to the properties of the protein itself (e.g., enzymes, structural proteins, degree of hydrolysis, etc.), its size, tertiary Included are the original structure, chemical composition, and molecular weight, its concentration in the formulation, the components of the formulation other than protein, the desired pH range, and the storage conditions of the formulation.

実施形態では、非治療用製剤は、少なくとも25mg/mLのタンパク質活性成分を含む。他の実施形態では、非治療用製剤は、少なくとも100mg/mLのタンパク質活性成分を含む。他の実施形態では、非治療用製剤は、少なくとも200mg/mLのタンパク質活性成分を含む。さらに他の実施形態では、非治療用製剤溶液は、少なくとも300mg/mLのタンパク質活性成分を含む。一般に、本明細書に開示される賦形剤化合物は、約5~約300mg/mLの量で非治療用製剤に添加される。実施形態では、賦形剤は、約10~約200mg/mLの量で添加される。実施形態では、賦形剤は、約20~約100mg/mLの量で添加される。実施形態では、賦形剤は、約25~約75mg/mLの量で添加される。 In embodiments, the non-therapeutic formulation comprises at least 25 mg/mL of protein active ingredient. In other embodiments, the non-therapeutic formulation comprises at least 100 mg/mL of protein active ingredient. In other embodiments, the non-therapeutic formulation comprises at least 200 mg/mL of protein active ingredient. In still other embodiments, the non-therapeutic formulation solution comprises at least 300 mg/mL protein active ingredient. Generally, excipient compounds disclosed herein are added to non-therapeutic formulations in amounts of about 5 to about 300 mg/mL. In embodiments, excipients are added in amounts of about 10 to about 200 mg/mL. In embodiments, excipients are added in amounts of about 20 to about 100 mg/mL. In embodiments, excipients are added in amounts of about 25 to about 75 mg/mL.

様々な分子量の賦形剤化合物は、製剤中のタンパク質活性成分と組み合わせる場合、特定の有利な特性のために選択される。賦形剤化合物を含む非治療用製剤の例を、以下に提供する。実施形態では、賦形剤化合物は、5000Da未満の分子量を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、1000Da未満の分子量を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、500Da未満の分子量を有する。 Excipient compounds of various molecular weights are selected for their particular advantageous properties when combined with the protein active ingredient in the formulation. Examples of non-therapeutic formulations containing excipient compounds are provided below. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 5000 Da. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 1000 Da. In embodiments, the excipient compound has a molecular weight of less than 500 Da.

実施形態では、本明細書に開示される賦形剤化合物は、粘度低下量で非治療用製剤に添加される。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも10%低減する賦形剤化合物の量である。本開示の適用上、対照製剤は、賦形剤化合物を欠く以外は、治療用製剤とあらゆる点で乾燥重量ベースで同一である、タンパク質活性成分を含む製剤である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも30%低下させる賦形剤化合物の量である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも50%低下させる賦形剤化合物の量である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも70%低下させる賦形剤化合物の量である。実施形態では、粘度低下量は、対照製剤と比較した場合、製剤の粘度を少なくとも90%低下させる賦形剤化合物の量である。 In embodiments, an excipient compound disclosed herein is added to a non-therapeutic formulation in a viscosity-lowering amount. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 10% when compared to a control formulation. For the purposes of this disclosure, a control formulation is a formulation containing a protein active ingredient that is identical in all respects on a dry weight basis to the therapeutic formulation except that it lacks an excipient compound. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 30% when compared to a control formulation. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 50% when compared to a control formulation. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 70% when compared to a control formulation. In embodiments, a viscosity-lowering amount is an amount of an excipient compound that reduces the viscosity of a formulation by at least 90% when compared to a control formulation.

実施形態では、粘度低下量は、100cP未満の粘度を有する非治療用製剤をもたらす。他の実施形態では、非治療用製剤は、50cP未満の粘度を有する。他の実施形態では、非治療用製剤は、20cP未満の粘度を有する。さらに他の実施形態では、非治療用製剤は、10cP未満の粘度を有する。本明細書で使用される「粘度」という用語は、動粘度値を指す。 In embodiments, the viscosity-lowering amount results in a non-therapeutic formulation having a viscosity of less than 100 cP. In other embodiments, non-therapeutic formulations have a viscosity of less than 50 cP. In other embodiments, non-therapeutic formulations have a viscosity of less than 20 cP. In still other embodiments, the non-therapeutic formulation has a viscosity of less than 10 cP. As used herein, the term "viscosity" refers to kinematic viscosity values.

本開示による非治療用製剤は、製剤の安定性を改善する特定の有利な特性を有することができる。実施形態では、非治療用製剤は、剪断分解、相分離、曇り、酸化、脱アミド化、凝集、沈殿、および変性に対して耐性がある。実施形態では、治療用製剤は、対照製剤と比較して、より効果的に処理、精製、保存、ポンプ輸送、濾過、および遠心分離することができる。 Non-therapeutic formulations according to the present disclosure can have certain advantageous properties that improve the stability of the formulation. In embodiments, non-therapeutic formulations are resistant to shear degradation, phase separation, cloudiness, oxidation, deamidation, aggregation, precipitation, and denaturation. In embodiments, therapeutic formulations can be processed, purified, stored, pumped, filtered, and centrifuged more effectively than control formulations.

実施形態では、非治療用賦形剤は、酸化的損傷に対して非治療用タンパク質を安定化し、それによってその安定性を改善する、抗酸化特性を有する。実施形態では、非治療用製剤は、周囲温度でまたは冷蔵庫条件で、非治療用タンパク質の効力の明らかな損失を伴うことなく、長期間保存される。実施形態では、非治療用製剤は、それが必要になるまで、保存のために乾燥され、次いで、水などの適切な溶媒で再構築することができる。有利には、本明細書に記載されるように調製された製剤は、数ヶ月から数年までの長期間にわたって安定である。例外的に長い期間の保存が望まれる場合、製剤は、タンパク質の変性を心配することなく、冷凍庫で保存される(後で再活性化される)。実施形態では、冷蔵を必要としない長期保存のために、製剤が調製される。 In embodiments, the non-therapeutic excipient has antioxidant properties that stabilize the non-therapeutic protein against oxidative damage, thereby improving its stability. In embodiments, the non-therapeutic formulations are stored at ambient temperature or under refrigerated conditions for extended periods of time without appreciable loss of potency of the non-therapeutic protein. In embodiments, the non-therapeutic formulation can be dried for storage until needed and then reconstituted with a suitable solvent such as water. Advantageously, formulations prepared as described herein are stable for extended periods of time, from months to years. If an exceptionally long period of storage is desired, the formulation can be stored in the freezer (later reactivated) without concern for protein denaturation. In embodiments, formulations are prepared for long-term storage that does not require refrigeration.

実施形態では、本明細書に開示される賦形剤化合物は、安定性改善量で非治療用製剤に添加される。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも10%低減する賦形剤化合物の量である。本開示の適用上、対照製剤は、賦形剤化合物を欠く以外は、治療用製剤と重量ベースで実質的に同様なタンパク質活性成分を含む製剤である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも30%低減する賦形剤化合物の量である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも50%低減する賦形剤化合物の量である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも70%低減する賦形剤化合物の量である。実施形態では、安定性改善量は、対照製剤と比較した場合、製剤の分解を少なくとも90%低減する賦形剤化合物の量である。 In embodiments, the excipient compounds disclosed herein are added to non-therapeutic formulations in stability-improving amounts. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 10% when compared to a control formulation. For the purposes of this disclosure, a control formulation is a formulation containing a protein active ingredient that is substantially similar on a weight basis to the therapeutic formulation, but lacking an excipient compound. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 30% when compared to a control formulation. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 50% when compared to a control formulation. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 70% when compared to a control formulation. In embodiments, a stability-improving amount is an amount of an excipient compound that reduces degradation of a formulation by at least 90% when compared to a control formulation.

本明細書に開示される賦形剤化合物を含む非治療用製剤を調製する方法は、当業者によく知られていよう。例えば、非治療用タンパク質が溶液に添加される前または後に、賦形剤化合物を製剤に添加することができる。非治療用製剤は、第1の(より低い)濃度で生成され、次いで濾過または遠心分離で処理して、第2の(より高い)濃度を生成することができる。非治療用製剤は、カオトロープ、コスモトロープ、ヒドロトロープ、および塩を含む1つ以上の賦形剤化合物で作製することができる。非治療用製剤は、カプセル化、分散、リポソーム、小胞形成などの技術を使用して、1つまたは複数の賦形剤化合物を用いて作製することができる。保存剤、界面活性剤、安定剤などを含む他の添加剤を、それらの製造中に、非治療用製剤に導入することができる。 Methods for preparing non-therapeutic formulations containing the excipient compounds disclosed herein will be familiar to those skilled in the art. For example, an excipient compound can be added to the formulation before or after the non-therapeutic protein is added to the solution. A non-therapeutic formulation can be produced at a first (lower) concentration and then filtered or centrifuged to produce a second (higher) concentration. Non-therapeutic formulations can be made with one or more excipient compounds, including chaotropes, kosmotropes, hydrotropes, and salts. Non-therapeutic formulations can be made with one or more excipient compounds using techniques such as encapsulation, dispersion, liposomes, vesicle formation, and the like. Other additives, including preservatives, surfactants, stabilizers, etc., can be introduced into the non-therapeutic formulations during their manufacture.

5.賦形剤化合物
いくつかの賦形剤化合物が本明細書に記載され、それぞれは、1つ以上の治療用または非治療用タンパク質を伴う使用に好適であり、それぞれは、高濃度のタンパク質を含むように製剤を構成することができる。以下に記載の賦形剤化合物のカテゴリのいくつかは:(1)ヒンダードアミン、(2)アニオン性芳香族、(3)官能化アミノ酸、(4)オリゴペプチド、(5)短鎖有機酸、(6)低分子量脂肪族ポリ酸、(7)ジオンおよびスルホン、(8)双性イオン性賦形剤、ならびに(9)水素結合性元素を含むクラウディング剤である。理論に束縛されることなく、本明細書に記載の賦形剤化合物は、他の方法では粒子間(すなわち、タンパク質間)相互作用に関与するであろう治療用タンパク質の特定の断片、配列、構造、または区域と関連すると考えられる。これらの賦形剤化合物と治療用または非治療用タンパク質との会合は、タンパク質間の相互作用を覆い隠すため、過剰な溶液粘度を引き起こすことなく、タンパク質を高濃度で製剤化できるようになる。実施形態では、賦形剤化合物は、より安定したタンパク質間相互作用をもたらすことができる。タンパク質間相互作用は、タンパク質拡散パラメータkD、浸透圧の第2ビリアル係数B22、または当業者によく知られている他の手法によって測定することができる。
5. Excipient Compounds A number of excipient compounds are described herein, each suitable for use with one or more therapeutic or non-therapeutic proteins, each containing high concentrations of protein The formulation can be configured as follows. Some of the categories of excipient compounds described below are: (1) hindered amines, (2) anionic aromatics, (3) functionalized amino acids, (4) oligopeptides, (5) short chain organic acids, ( 6) low molecular weight aliphatic polyacids, (7) diones and sulfones, (8) zwitterionic excipients, and (9) crowding agents containing hydrogen bonding elements. Without being bound by theory, the excipient compounds described herein are specific fragments, sequences, Considered to be associated with a structure or area. The association of these excipient compounds with therapeutic or non-therapeutic proteins masks interactions between proteins, allowing the proteins to be formulated at high concentrations without causing excessive solution viscosity. In embodiments, excipient compounds can provide more stable protein-protein interactions. Protein-protein interactions can be measured by the protein diffusion parameter kD, the second virial coefficient of osmotic pressure B22, or other techniques well known to those of skill in the art.

賦形剤化合物は、有利には、水溶性であり得、したがって、水性ビヒクルとの使用に好適である。実施形態では、賦形剤化合物は、1mg/mL超の水溶性を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、10mg/mL超の水溶性を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、100mg/mL超の水溶性を有する。実施形態では、賦形剤化合物は、500mg/mL超の水溶性を有する。実施形態では、共溶質またはヒドロトロープを賦形剤化合物と組み合わせて添加して、賦形剤化合物の溶解度を増加させることができる。例えば、特定の賦形剤は、治療用タンパク質を含む水溶液中の溶解度が限られていることがあり、低温保存条件では、この溶解度がさらに低くなる可能性がある。共溶質またはヒドロトロープを添加して、低温保存条件または周囲の室温または高温条件で、溶液中の賦形剤の溶解度を増加させることができる。共溶質およびヒドロトロープの例としては、安息香酸塩、ベンジルアルコール、フェニルアラニン、ニコチンアミド、プロリン、プロカイン、2,5-ジヒドロキシ安息香酸塩、チラミン、およびサッカリンが挙げられる。有利には、治療用タンパク質に関して、賦形剤化合物は、生物学的に許容可能であり、かつ非免疫原性である材料から得ることができ、したがって医薬用途に好適である。治療用の実施形態では、賦形剤化合物は、体内で代謝されて、生物学的に適合性で非免疫原性の副生成物をもたらし得る。 Excipient compounds may advantageously be water soluble and thus suitable for use with aqueous vehicles. In embodiments, the excipient compound has a water solubility of greater than 1 mg/mL. In embodiments, the excipient compound has a water solubility greater than 10 mg/mL. In embodiments, the excipient compound has a water solubility greater than 100 mg/mL. In embodiments, the excipient compound has a water solubility greater than 500 mg/mL. In embodiments, a cosolute or hydrotrope can be added in combination with the excipient compound to increase the solubility of the excipient compound. For example, certain excipients may have limited solubility in aqueous solutions containing therapeutic proteins, and cryopreservation conditions may further reduce this solubility. Co-solutes or hydrotropes can be added to increase the solubility of excipients in solution under cryogenic or ambient room or elevated temperature conditions. Examples of co-solutes and hydrotropes include benzoate, benzyl alcohol, phenylalanine, nicotinamide, proline, procaine, 2,5-dihydroxybenzoate, tyramine, and saccharin. Advantageously, for therapeutic proteins, excipient compounds can be obtained from materials that are both biologically acceptable and non-immunogenic, and are therefore suitable for pharmaceutical use. In therapeutic embodiments, an excipient compound can be metabolized in the body to yield biologically compatible, non-immunogenic byproducts.

a.賦形剤化合物のカテゴリ1:ヒンダードアミン
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、賦形剤化合物としてヒンダードアミン小分子を用いて製剤化され得る。本明細書で使用される場合、「ヒンダードアミン」という用語は、以下の例と一致する、少なくとも1つの嵩高いまたは立体障害の基を含む小分子を指す。ヒンダードアミンは、遊離塩基の形態で、プロトン化された形態で、またはその2つの組み合わせで使用できる。プロトン化された形態では、ヒンダードアミンは、塩化物イオン、水酸化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、フッ化物イオン、酢酸イオン、ギ酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン、またはカルボン酸イオンなどのアニオン性対イオンと会合することができる。賦形剤化合物として有用なヒンダードアミン化合物は、第二級アミン、第三級アミン、第四級アンモニウム、ピリジニウム、ピロリドン、ピロリジン、ピペリジン、モルホリン、またはグアニジニウム基を含むことができるため、賦形剤化合物は中性pHの水溶液中でカチオン電荷を有する。ヒンダードアミン化合物はまた、環状芳香族、脂環式、シクロヘキシル、またはアルキル基などの、少なくとも1つの嵩高いまたは立体障害の基を含む。実施形態では、立体障害の基は、それ自体、ジアルキルアミン、トリアルキルアミン、グアニジニウム、ピリジニウム、または第四級アンモニウム基などのアミン基であり得る。理論に束縛されるものではないが、ヒンダードアミン化合物は、カチオンpi相互作用によって、フェニルアラニン、トリプトファン、チロシンなどのタンパク質の芳香族部分と会合すると考えられている。実施形態では、ヒンダードアミンのカチオン性基は、タンパク質中の芳香族アミノ酸残基の電子豊富なpi構造に親和性を有し得るため、それらが、タンパク質のこれらの部分を遮蔽することによって、そのような遮蔽されたタンパク質が会合および凝集する傾向を減少させる。
a. Excipient Compound Category 1: Hindered Amines Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins can be formulated with hindered amine small molecules as excipient compounds. As used herein, the term "hindered amine" refers to small molecules that contain at least one bulky or sterically hindering group consistent with the following examples. Hindered amines can be used in the free base form, in the protonated form, or a combination of the two. In protonated form, hindered amines have anions such as chloride, hydroxide, bromide, iodide, fluoride, acetate, formate, phosphate, sulfate, or carboxylate. can associate with a sex counterion. Hindered amine compounds useful as excipient compounds can contain secondary amine, tertiary amine, quaternary ammonium, pyridinium, pyrrolidone, pyrrolidine, piperidine, morpholine, or guanidinium groups, thus excipient compounds. has a cationic charge in aqueous solution at neutral pH. Hindered amine compounds also contain at least one bulky or sterically hindering group, such as a cyclic aromatic, cycloaliphatic, cyclohexyl, or alkyl group. In embodiments, the sterically hindering group can itself be an amine group such as a dialkylamine, trialkylamine, guanidinium, pyridinium, or quaternary ammonium group. Without wishing to be bound by theory, it is believed that hindered amine compounds associate with aromatic moieties of proteins such as phenylalanine, tryptophan, and tyrosine through cationic pi interactions. In embodiments, since the cationic groups of hindered amines may have an affinity for the electron-rich pi-structures of aromatic amino acid residues in proteins, they may be able to reduce such reduces the propensity of the shielded proteins to associate and aggregate.

実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、イミダゾール、イミダゾリン、またはイミダゾリジン基、またはその塩、例えば、イミダゾール、1-メチルイミダゾール、4-メチルイミダゾール、1-ヘキシル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン、ヒスタミン、4-メチルヒスタミン、アルファ-メチルヒスタミン、ベタヒスチン、ベータ-アラニン、2-メチル-2-イミダゾリン、1-ブチル-3-メチルイミダゾリウムクロリド、尿酸、尿酸カリウム、ベタゾール、カルノシン、アスパルテーム、サッカリン、アセスルファムカリウム、キサンチン、テオフィリン、テオブロミン、カフェイン、アンセリン、を含む化学構造を有する。実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、ジメチルエタノールアミン、ジメチルアミノプロピルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルベンジルアミン、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジエチルシクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルメチルアミン、ヘキサメチレンビグアニド、ポリ(ヘキサメチレンビグアニド)、イミダゾール、リジン、メチルグリシン、サルコシン、ジメチルグリシン、アグマチン、ジアザビシクロ[2.2.2]オクタン、フォリン酸ナトリウム塩、フォリン酸カルシウム塩、テトラメチルエチレンジアミン、N,N-ジメチルエタノールアミン、エタノールアミンリン酸、グルコサミン、塩化コリン、ホスホコリン、ナイアシンアミド、イソニコチンアミド、N,N-ジエチルニコチンアミド、ニコチン酸ナトリウム塩、イソニコチン酸塩、チラミン、3-アミノピリジン、2,4,6-トリメチルピリジン、3-ピリジンメタノール、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド、ビオチン、モルホリン、N-メチルピロリドン、2-ピロリジノン、ジピリダモール、プロカイン、リドカイン、ジシアンジアミド-タウリン付加物、2-ピリジルエチルアミン、6-ヒドロキシピリジン-2-カルボン酸、ジシアンジアミド-ベンジルアミン付加物、ジシアンジアミド-アルキルアミン付加物、ジシアンジアミド-シクロアルキルアミン付加物、およびジシアンジアミド-アミノメタンホスホン酸付加物、からなる群から選択される。実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、1-(1-アダマンチル)エチルアミン、1-アミノベンゾトリアゾール、2-ジメチルアミノエタノール、2-メチル-2-イミダゾリン、2-メチルイミダゾール、3-アミノベンズアミド、3-インドール酢酸、4-アミノピリジン、6-アミノ-1,3-ジメチルウラシル、アセチルコリン、硫酸アグマチン、塩化ベンザルコニウム、3-アミノ安息香酸エチル、スルファセタミド、アントラニル酸ブチル、アミノ馬尿酸、ベンズアミドオキシム、塩化ベンゼトニウム、ベンジルアミン、塩化ベルベリン、カスタノスペルミン、クレミゾール、サイクロセリン、フェニルセリン、DL-3-フェニルセリン、システアミン、シチジン、ジエタノールアミン、ジフェンヒドラミン、DL-ノルエピネフリン、ドーパミン、エムトリシタビン、エタノールアミン、グアンファシン、イソニコチンアミド、塩化リチウム、メグルミン、メチルシチジン、ミリスチルγピコリニウムクロリド、ナイアシンアミド、フェニルエチルアミン、ポリエチレンイミン、ピリドキシン、メシル酸ラサギリン、セロトニン、シネフリン、ネアミン、スペルミン、スペルミジン、1,3-ジアミノプロパン、アデノシン、リン酸クロロキン、シスタミン、ピリジルエチルアミン、テトラメチルエチレンジアミン、トリプタミン、チラミン、1-メチルイミダゾール、スペクチノマイシン、シクロヘキサンメチルアミン、N,N-ジメチルフェネチルアミン、フェネチルアミン、テトラエチルアンモニウム、テトラメチルアンモニウムアセテート、ジシクロミン、ホルデニン、メチルアミノエチルピリジン、ニコチンアミドリボシド、1-ブチルイミダゾール、1-ヘキシルイミダゾール、1-メチルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-N-ブチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、1-ドデシルイミダゾール、1または2位でC1~C12炭化水素鎖でアルキル化された他のイミダゾール、プリジノールメタンスルホン酸、ヘミン、N,N-ジメチルフェネチルアミン、ボグリボース、N-エチル-L-グルタミン、ニコチン、ピペラジン、デメクロサイクリン、およびそれらの塩、からなる群から選択される。実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、フェネチルアミン、ジフェンヒドラミン、N-メチルフェネチルアミン、N,N-ジメチルフェネチルアミン、β,3-ジヒドロキシフェネチルアミン、β,3-ジヒドロキシ-N-メチルフェネチルアミン、3-ヒドロキシフェネチルアミン、4-ヒドロキシフェネチルアミン、チロシノール、チラミン、N-メチルチラミン、およびホルデニンなどのフェネチルアミン官能基を有することができる。好ましくは、フェネチルアミン含有構造は、非向精神化合物である。 In embodiments, the hindered amine excipient compound is an imidazole, imidazoline, or imidazolidine group, or salts thereof, such as imidazole, 1-methylimidazole, 4-methylimidazole, 1-hexyl-3-methylimidazolium chloride, 1 , 3-dimethyl-2-imidazolidinone, histamine, 4-methylhistamine, alpha-methylhistamine, betahistine, beta-alanine, 2-methyl-2-imidazoline, 1-butyl-3-methylimidazolium chloride, uric acid, It has a chemical structure that includes potassium urate, betasol, carnosine, aspartame, saccharin, acesulfame potassium, xanthine, theophylline, theobromine, caffeine, and anserine. In embodiments, the hindered amine excipient compound is dimethylethanolamine, dimethylaminopropylamine, triethanolamine, dimethylbenzylamine, dimethylcyclohexylamine, diethylcyclohexylamine, dicyclohexylmethylamine, hexamethylenebiguanide, poly(hexamethylenebiguanide) , imidazole, lysine, methylglycine, sarcosine, dimethylglycine, agmatine, diazabicyclo[2.2.2]octane, folinic acid sodium salt, folinic acid calcium salt, tetramethylethylenediamine, N,N-dimethylethanolamine, ethanolamine phosphate , glucosamine, choline chloride, phosphocholine, niacinamide, isonicotinamide, N,N-diethylnicotinamide, nicotinic acid sodium salt, isonicotinate, tyramine, 3-aminopyridine, 2,4,6-trimethylpyridine, 3 - pyridinemethanol, nicotinamide adenine dinucleotide, biotin, morpholine, N-methylpyrrolidone, 2-pyrrolidinone, dipyridamole, procaine, lidocaine, dicyandiamide-taurine adduct, 2-pyridylethylamine, 6-hydroxypyridine-2-carboxylic acid, selected from the group consisting of dicyandiamide-benzylamine adducts, dicyandiamide-alkylamine adducts, dicyandiamide-cycloalkylamine adducts, and dicyandiamide-aminomethanephosphonic acid adducts. In embodiments, the hindered amine excipient compound is 1-(1-adamantyl)ethylamine, 1-aminobenzotriazole, 2-dimethylaminoethanol, 2-methyl-2-imidazoline, 2-methylimidazole, 3-aminobenzamide, 3-indoleacetic acid, 4-aminopyridine, 6-amino-1,3-dimethyluracil, acetylcholine, agmatine sulfate, benzalkonium chloride, ethyl 3-aminobenzoate, sulfacetamide, butyl anthranilate, aminohippuric acid, benzamide oxime , benzethonium chloride, benzylamine, berberine chloride, castanospermine, clemizole, cycloserine, phenylserine, DL-3-phenylserine, cysteamine, cytidine, diethanolamine, diphenhydramine, DL-norepinephrine, dopamine, emtricitabine, ethanolamine, guanfacine, isonicotinamide, lithium chloride, meglumine, methylcytidine, myristyl gamma picolinium chloride, niacinamide, phenylethylamine, polyethyleneimine, pyridoxine, rasagiline mesylate, serotonin, synephrine, neamine, spermine, spermidine, 1,3-diaminopropane, Adenosine, chloroquine phosphate, cystamine, pyridylethylamine, tetramethylethylenediamine, tryptamine, tyramine, 1-methylimidazole, spectinomycin, cyclohexanemethylamine, N,N-dimethylphenethylamine, phenethylamine, tetraethylammonium, tetramethylammonium acetate, dicyclomine , hordenine, methylaminoethylpyridine, nicotinamide riboside, 1-butylimidazole, 1-hexylimidazole, 1-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-N-butylimidazole, 2-methylimidazole, 1-dodecylimidazole, other imidazoles alkylated with a C 1 -C 12 hydrocarbon chain at the 1 or 2 position, pridinol methanesulfonic acid, hemin, N,N-dimethylphenethylamine, voglibose, N-ethyl-L-glutamine, nicotine, selected from the group consisting of piperazine, demeclocycline, and salts thereof; In embodiments, the hindered amine excipient compound is phenethylamine, diphenhydramine, N-methylphenethylamine, N,N-dimethylphenethylamine, β,3-dihydroxyphenethylamine, β,3-dihydroxy-N-methylphenethylamine, 3-hydroxyphenethylamine, It can have phenethylamine functional groups such as 4-hydroxyphenethylamine, tyrosinol, tyramine, N-methyltyramine, and hordenine. Preferably, the phenethylamine-containing structure is a non-psychotropic compound.

ヒンダードアミン構造の好適な塩は、塩化物、臭化物、酢酸塩、クエン酸塩、硫酸塩、およびリン酸塩であり得る。実施形態では、本開示に適ったヒンダードアミン化合物は、プロトン化アンモニウム塩として製剤化される。実施形態では、本開示に適ったヒンダードアミン化合物は、対イオンとして無機アニオンまたは有機アニオンを有する塩として製剤化される。 Suitable salts of hindered amine structures can be chlorides, bromides, acetates, citrates, sulfates and phosphates. In embodiments, hindered amine compounds consistent with the present disclosure are formulated as protonated ammonium salts. In embodiments, hindered amine compounds consistent with the present disclosure are formulated as salts with inorganic or organic anions as counterions.

実施形態では、治療用または非治療用タンパク質の高濃度溶液は、賦形剤化合物として、カフェインと、安息香酸、ヒドロキシ安息香酸、またはベンゼンスルホン酸とを組み合わせて製剤化される。実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、体内で代謝されて、生物学的に適合性の副生成物を生じる。一部の実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、製剤中に約250mg/mL以下の濃度で存在する。追加の実施形態では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、約10mg/mL~約200mg/mLの濃度で製剤中に存在する。さらに追加の態様では、ヒンダードアミン賦形剤化合物は、製剤中に約20~約120mg/mLの濃度で存在する。 In embodiments, high concentration solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins are formulated with caffeine in combination with benzoic acid, hydroxybenzoic acid, or benzenesulfonic acid as excipient compounds. In embodiments, the hindered amine excipient compound is metabolized in the body to produce biologically compatible byproducts. In some embodiments, the hindered amine excipient compound is present in the formulation at a concentration of about 250 mg/mL or less. In additional embodiments, the hindered amine excipient compound is present in the formulation at a concentration from about 10 mg/mL to about 200 mg/mL. In yet an additional aspect, the hindered amine excipient compound is present in the formulation at a concentration of about 20 to about 120 mg/mL.

実施形態では、このヒンダードアミンカテゴリの粘度低下賦形剤は、カフェインおよびテオフィリンなどのメチルキサンチンを含み得るが、それらの低い水溶性のために、それらの使用が、通常制限されている。一部の用途では、水溶性が低いにもかかわらず、これらの粘度低下賦形剤のより高濃度の溶液を有することが有利な場合がある。例えば、処理において、濃縮タンパク質溶液に添加することができる濃縮賦形剤溶液を有することが有利である場合があり、それによって、タンパク質を所望の最終濃度未満に希釈することなく、賦形剤を添加することができる。他の場合では、その低い水溶性にもかかわらず、最終的なタンパク質製剤の所望の粘度低下、安定性、張度などを達成するために、追加の粘度低下賦形剤が必要になる場合がある。実施形態では、高濃度の賦形剤溶液は、(i)有効な粘度低下量よりも1.5~50倍高い濃度で、粘度低下賦形剤として、または(ii)文献で報告されている298Kでの純水への溶解度の1.5~50倍高い濃度で(例えば、The Merck Index;Royal Society of Chemistry;Fifteenth Edition,(April 30,2013)に報告されている)、粘度低下賦形剤として製剤化され得る。 In embodiments, this hindered amine category of viscosity-lowering excipients may include methylxanthines such as caffeine and theophylline, but their use is typically limited due to their low water solubility. In some applications, it may be advantageous to have a more concentrated solution of these viscosity-lowering excipients despite their low water solubility. For example, in processing, it may be advantageous to have a concentrated excipient solution that can be added to a concentrated protein solution, thereby adding excipients without diluting the protein below the desired final concentration. can be added. In other cases, additional viscosity-lowering excipients may be required to achieve the desired viscosity reduction, stability, tonicity, etc. of the final protein formulation despite its low water solubility. be. In embodiments, the high concentration excipient solution is used as a viscosity-lowering excipient (i) at a concentration 1.5-50 times higher than the effective viscosity-lowering amount, or (ii) as reported in the literature At concentrations 1.5 to 50 times higher than the solubility in pure water at 298 K (reported, for example, in The Merck Index; Royal Society of Chemistry; Fifteenth Edition, (April 30, 2013)), viscosity-reducing excipients It can be formulated as an agent.

特定の共溶質は、これらの低溶解度の粘度低減賦形剤の溶解限度を大幅に高め、文献で報告されている溶解度値よりも数倍高い濃度での賦形剤溶液を可能にすることが見出されている。これらの共溶質は、ヒドロトロープの一般的なカテゴリに分類され得る。この用途の溶解度の最大の改善をもたらすことが見出された共溶質は、一般に、周囲温度および生理学的pHで水に非常に溶けやすく(>0.25M)、ピリジンまたはベンゼン環のいずれかを含んでいた。共溶質として有用な化合物の例としては、アニリンHCl、イソナイアシンアミド、ナイアシンアミド、n-メチルチラミンHCl、フェノール、プロカインHCl、レゾルシノール、サッカリンカルシウム塩、サッカリンナトリウム塩、アミノ安息香酸ナトリウム、安息香酸ナトリウム、パラヒドロキシ安息香酸ナトリウム、ナトリウムメタヒドロキシ安息香酸、2,5-ジヒドロキシ安息香酸ナトリウム、サリチル酸ナトリウム、スルファニル酸ナトリウム、パラヒドロキシベンゼンスルホン酸ナトリウム、シネフリン、およびチラミンHClが挙げられる。 Certain co-solutes can significantly increase the solubility limits of these low-solubility, viscosity-reducing excipients, allowing excipient solutions at concentrations several times higher than solubility values reported in the literature. have been discovered. These co-solutes can be grouped into the general category of hydrotropes. The co-solutes found to provide the greatest improvement in solubility for this application are generally very soluble in water (>0.25 M) at ambient temperature and physiological pH and carry either a pyridine or benzene ring. contained. Examples of compounds useful as cosolutes include aniline HCl, isoniacinamide, niacinamide, n-methyltyramine HCl, phenol, procaine HCl, resorcinol, saccharin calcium salt, saccharin sodium salt, sodium aminobenzoate, sodium benzoate, Sodium parahydroxybenzoate, sodium metahydroxybenzoate, sodium 2,5-dihydroxybenzoate, sodium salicylate, sodium sulfanilate, sodium parahydroxybenzenesulfonate, synephrine, and tyramine HCl.

実施形態では、特定のヒンダードアミン賦形剤化合物は、他の薬理学的特性を有することができる。例として、キサンチンは、ヒンダードアミンのカテゴリであり、一般に独立した薬理学的特性を有し、全身的に吸収された場合、刺激薬の特性および気管支拡張薬の特性が含まれる。代表的なキサンチンとしては、カフェイン、アミノフィリン、3-イソブチル-1-メチルキサンチン、パラキサンチン、ペントキシフィリン、テオブロミン、テオフィリンなどが挙げられる。メチル化キサンチンは、心臓の収縮力、心拍数、および気管支拡張に影響を与えると理解されている。一部の実施形態では、キサンチン賦形剤化合物は、約30mg/mL以下の濃度で製剤中に存在する。 In embodiments, certain hindered amine excipient compounds may have other pharmacological properties. As an example, xanthines are a category of hindered amines that generally have independent pharmacological properties, including stimulant and bronchodilator properties when absorbed systemically. Representative xanthines include caffeine, aminophylline, 3-isobutyl-1-methylxanthine, paraxanthine, pentoxifylline, theobromine, theophylline, and the like. Methylated xanthines are understood to affect cardiac contractility, heart rate, and bronchodilation. In some embodiments, the xanthine excipient compound is present in the formulation at a concentration of about 30 mg/mL or less.

独立した薬理学的特性を有するヒンダードアミンの別のカテゴリは、局所注射用麻酔化合物である。局所注射用麻酔剤化合物は、(a)親油性芳香環、(b)中間のエステルまたはアミド結合、および(c)第二級または第三級アミンの3成分性分子構造を持つヒンダードアミンである。ヒンダードアミンのこのカテゴリは、ナトリウムイオンの流入を阻害することによって、神経伝導を遮断し、それによって局所麻酔を誘発すると理解されている。局所麻酔化合物の親油性芳香環は、炭素原子(例えば、ベンゼン環)から形成されてもよく、またはヘテロ原子(例えば、チオフェン環)を含んでもよい。代表的な局所注射用麻酔薬としては、アミロカイン、アルチカイン、ブピバカイン、ブタカイン、ブタニリカイン、クロロプロカイン、コカイン、シクロメチカイン、ジメトカイン、エディトカイン(editocaine)、ヘキシルカイン、イソブカイン、レボブピバカイン、リドカイン、メタブテタミン、メタブトキシカイン、メピバカイン、メプリルカイン、プロポキシカイン、プリロカイン、プロカイン、ピペロカイン、テトラカイン、トリメカインなどが挙げられる。局所注射用麻酔化合物は、タンパク質治療用製剤において、粘度の低下、安定性の向上、注射時の疼痛の軽減など、複数の利点がある。一部の実施形態では、局所麻酔化合物は、製剤中に約50mg/mL以下の濃度で存在する。 Another category of hindered amines with independent pharmacological properties are local injectable anesthetic compounds. Locally injectable anesthetic compounds are hindered amines with a ternary molecular structure of (a) a lipophilic aromatic ring, (b) an intermediate ester or amide linkage, and (c) a secondary or tertiary amine. This category of hindered amines is understood to block nerve conduction by inhibiting the influx of sodium ions, thereby inducing local anesthesia. The lipophilic aromatic ring of the local anesthetic compound may be formed from carbon atoms (eg, benzene ring) or may contain heteroatoms (eg, thiophene ring). Representative local injectable anesthetics include amilocaine, articaine, bupivacaine, butacaine, butanilicaine, chloroprocaine, cocaine, cyclomethicaine, dimethocaine, editocaine, hexylcaine, isobucaine, levobupivacaine, lidocaine, metabutetamine, Metabutoxycaine, mepivacaine, meprilcaine, propoxycaine, prilocaine, procaine, pipelocaine, tetracaine, trimecaine and the like. Locally injectable anesthetic compounds offer multiple advantages in protein therapeutic formulations, including reduced viscosity, increased stability, and reduced pain on injection. In some embodiments, the local anesthetic compound is present in the formulation at a concentration of about 50 mg/mL or less.

実施形態では、独立した薬理学的特性を有するヒンダードアミンは、本明細書に記載の製剤および方法に従って、賦形剤化合物として使用される。一部の実施形態では、独立した薬理学的特性を有する賦形剤化合物は、薬理学的効果を有さない、および/または治療上有効ではない量で存在する。他の実施形態では、独立した薬理学的特性を有する賦形剤化合物は、薬理学的効果を有するおよび/または治療上有効である量で存在する。特定の実施形態では、独立した薬理学的特性を有するヒンダードアミンは、製剤粘度を低下させるように選択された別の賦形剤化合物と組み合わせて使用され、独立した薬理学的特性を有するヒンダードアミンは、その薬理活性の利点を与えるために使用される。例えば、局所注射用麻酔化合物を使用して、製剤の粘度を低下させ、製剤の注射時の疼痛を軽減することもできる。注射の疼痛の軽減は、麻酔特性によって引き起こされ得る。また、賦形剤により粘度が低下した場合、注射の力を下げる必要がある。あるいは、局所注射用麻酔化合物を使用して、製剤の粘度を低下させる別の賦形剤化合物と組み合わせながら、製剤の注射中に局所感覚を低下させるという望ましい薬理学的利点を与えることができる。 In embodiments, hindered amines with independent pharmacological properties are used as excipient compounds according to the formulations and methods described herein. In some embodiments, an excipient compound that has independent pharmacological properties is present in an amount that has no pharmacological effect and/or is not therapeutically effective. In other embodiments, excipient compounds that have independent pharmacological properties are present in amounts that are pharmacologically effective and/or therapeutically effective. In certain embodiments, the hindered amine with independent pharmacological properties is used in combination with another excipient compound selected to reduce formulation viscosity, wherein the hindered amine with independent pharmacological properties is It is used to benefit from its pharmacological activity. For example, local injectable anesthetic compounds may be used to reduce the viscosity of the formulation and reduce pain upon injection of the formulation. Relief of injection pain may be caused by anesthetic properties. Also, if the excipients reduce the viscosity, the force of injection should be reduced. Alternatively, a locally injectable anesthetic compound can be used to provide the desirable pharmacological benefit of reducing local sensation during injection of the formulation while in combination with another excipient compound that reduces the viscosity of the formulation.

b.賦形剤化合物のカテゴリ2:アニオン性芳香族
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、アニオン性芳香族小分子化合物を賦形剤化合物として製剤化することができる。アニオン性芳香族賦形剤化合物は、フェニル、ベンジル、アリール、アルキルベンジル、ヒドロキシベンジル、フェノール、ヒドロキシアリール、ヘテロ芳香族基、または縮合芳香族基などの芳香族官能基を含むことができる。アニオン性芳香族賦形剤化合物はまた、カルボキシレート、オキシド、フェノキシド、スルホネート、スルフェート、ホスホネート、ホスフェート、またはスルフィドなどのアニオン性官能基を含むことができる。アニオン性芳香族賦形剤は、酸、ナトリウム塩、または他のものとして記載され得るが、賦形剤は、様々な塩の形態で使用され得ることが理解される。理論に束縛されるものではないが、アニオン性芳香族賦形剤化合物は、タンパク質のカチオン性部分と会合することができる嵩高い立体障害の分子であると考えられているため、タンパク質のこれらの部分を遮蔽し、それによって、タンパク質含有製剤を粘稠にするか安定性の問題を引き起こすタンパク質分子間の相互作用を減らすことができる。
b. Excipient Compound Category 2: Anionic Aromatic Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins can be formulated with anionic aromatic small molecule compounds as excipient compounds. Anionic aromatic excipient compounds can contain aromatic functional groups such as phenyl, benzyl, aryl, alkylbenzyl, hydroxybenzyl, phenol, hydroxyaryl, heteroaromatic groups, or fused aromatic groups. Anionic aromatic excipient compounds can also contain anionic functional groups such as carboxylate, oxide, phenoxide, sulfonate, sulfate, phosphonate, phosphate, or sulfide. Anionic aromatic excipients may be described as acids, sodium salts, or otherwise, but it is understood that the excipients may be used in various salt forms. Without wishing to be bound by theory, anionic aromatic excipient compounds are believed to be bulky, sterically hindered molecules that are capable of associating with the cationic moieties of proteins, thus reducing the Moieties can be shielded, thereby reducing interactions between protein molecules that make protein-containing formulations viscous or cause stability problems.

実施形態では、アニオン性芳香族賦形剤化合物の例としては、サリチル酸、アミノサリチル酸、ヒドロキシ安息香酸、アミノ安息香酸、パラアミノ安息香酸、ベンゼンスルホン酸、ヒドロキシベンゼンスルホン酸、4-フェニル酪酸、ナフタレンスルホン酸、1,5-ナフタレンジスルホン酸、2,6-ナフタレンジスルホン酸、2,7-ナフタレンジスルホン酸、ヒドロキノンスルホン酸、スルファニル酸、バニリン酸、ホモバニリン酸、バニリン、バニリン-タウリン付加物、アミノフェノール、アントラニル酸、ケイ皮酸、メナジオン重亜硫酸ナトリウム、4-ヒドロキシ-3-メトキシケイ皮酸、カフェイン酸、クロロゲン酸、ゲンチシン酸、クマル酸、アデノシン一リン酸、インドール酢酸、尿酸カリウム、フランジカルボン酸、フラン-2-アクリル酸、2-フランプロピオン酸、フェニルピルビン酸ナトリウム、ヒドロキシフェニルピルビン酸ナトリウム、トリメトキシ安息香酸、ジヒドロキシ安息香酸、フェロセンカルボン酸、トリヒドロキシ安息香酸、ピロガロール、安息香酸、および前述の酸の塩などが挙げられる。実施形態では、アニオン性芳香族賦形剤化合物は、イオン化塩の形態で製剤化される。実施形態では、アニオン性芳香族化合物は、ヒドロキシ安息香酸ジメチルシクロヘキシルアンモニウムなどのヒンダードアミンの塩として処方される。実施形態では、アニオン性芳香族賦形剤化合物は、有機カチオンなどの様々な対イオンを用いて製剤化される。実施形態では、治療用または非治療用タンパク質の高濃度溶液は、アニオン性芳香族賦形剤化合物およびカフェインとともに製剤化される。実施形態では、アニオン性芳香族賦形剤化合物は、体内で代謝されて、生物学的に適合性の副生成物を生じる。 In embodiments, examples of anionic aromatic excipient compounds include salicylic acid, aminosalicylic acid, hydroxybenzoic acid, aminobenzoic acid, para-aminobenzoic acid, benzenesulfonic acid, hydroxybenzenesulfonic acid, 4-phenylbutyric acid, naphthalenesulfone. acid, 1,5-naphthalenedisulfonic acid, 2,6-naphthalenedisulfonic acid, 2,7-naphthalenedisulfonic acid, hydroquinonesulfonic acid, sulfanilic acid, vanillic acid, homovanillic acid, vanillin, vanillin-taurine adduct, aminophenol, Anthranilic acid, cinnamic acid, menadione sodium bisulfite, 4-hydroxy-3-methoxycinnamic acid, caffeic acid, chlorogenic acid, gentisic acid, coumaric acid, adenosine monophosphate, indoleacetic acid, potassium urate, furandicarboxylic acid , furan-2-acrylic acid, 2-furanpropionic acid, sodium phenylpyruvate, sodium hydroxyphenylpyruvate, trimethoxybenzoic acid, dihydroxybenzoic acid, ferrocenecarboxylic acid, trihydroxybenzoic acid, pyrogallol, benzoic acid, and the aforementioned acid salts and the like. In embodiments, the anionic aromatic excipient compound is formulated in the form of an ionized salt. In embodiments, the anionic aromatic compound is formulated as a salt of a hindered amine such as dimethylcyclohexylammonium hydroxybenzoate. In embodiments, the anionic aromatic excipient compounds are formulated with various counterions such as organic cations. In embodiments, high concentration solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins are formulated with an anionic aromatic excipient compound and caffeine. In embodiments, the anionic aromatic excipient compound is metabolized in the body to produce biologically compatible byproducts.

実施形態では、芳香族賦形剤化合物の例としては、フェノールおよびポリフェノールが含まれる。本明細書で使用される場合、「フェノール」という用語は、少なくとも1つのヒドロキシル基に結合した少なくとも1つの芳香族基または縮合芳香族基からなる有機分子を指し、「ポリフェノール」という用語は、2つ以上のフェノール基からなる有機分子を指す。このような賦形剤は、特定の状況下で、例えば、治療用または非治療用のPEG化タンパク質の高濃度溶液を含む製剤に使用して、溶液粘度を下げる場合に有利であり得る。フェノールの非限定的な例としては、ベンゼンジオールレゾルシノール(1,3-ベンゼンジオール)、カテコール(1,2-ベンゼンジオール)およびヒドロキノン(1,4-ベンゼンジオール)、ベンゼントリオールヒドロキシキノール(1,2,4-ベンゼントリオール)、ピロガロール、(1,2,3-ベンゼントリオール)、およびフロログルシノール(1,3,5-ベンゼントリオール)、ベンゼンテトロール1,2,3,4-ベンゼンテトロールおよび1,2,3,5-ベンゼンテトロール、ならびにベンゼンペンタオールおよびベンゼンヘキサオールが挙げられる。ポリフェノールの非限定的な例としては、タンニン酸、エラグ酸、没食子酸エピガロカテキン、カテキン、タンニン、エラジタンニン、およびガロタンニンが挙げられる。より一般的には、フェノールおよびポリフェノール化合物には、フラボノイド、リグナン、フェノール酸、およびスチルベンが含まれるが、これらに限定されない。フラボノイド化合物には、アントシアニン、カルコン、ジヒドロカルコン、ジヒドロフラバノール、フラバノール、フラバノン、フラボン、フラボノール、およびイソフラボノイドが含まれるが、これらに限定されない。フェノール酸には、ヒドロキシ安息香酸、ヒドロキシケイ皮酸、ヒドロキシフェニル酢酸、ヒドロキシフェニルプロパン酸、およびヒドロキシフェニルペンタン酸が含まれるが、これらに限定されない。他のポリフェノール化合物には、アルキルメトキシフェノール、アルキルフェノール、クルクミノイド、ヒドロキシベンズアルデヒド、ヒドロキシベンゾケトン、ヒドロキシシンナムアルデヒド、ヒドロキシクマリン、ヒドロキシフェニルプロペン、メトキシフェノール、ナフトキノン、ヒドロキノン、フェノールテルペン、レスベラトロール、およびチロソールが含まれるが、これらに限定されない。実施形態では、ポリフェノールは、タンニン酸である。実施形態では、フェノールは、没食子酸である。実施形態では、フェノールは、ピロガロールである。実施形態では、フェノールは、レゾルシノールである。理論に束縛されるものではないが、没食子酸、ピロガロール、レゾルシノールなどのフェノール化合物のヒドロキシル基は、PEG鎖の骨格にあるエーテル酸素原子と水素結合を形成し、したがって、PEGの溶液構造を根本的に変えるフェノール/PEG複合体を形成することで、溶液粘度を低下させる。タンニン酸などのポリフェノール化合物は、それらの粘度低下特性が、没食子酸、ピロガロール、およびレゾルシノールなどの、それらの各フェノール基のビルディングブロックに由来する。ポリフェノール化合物内のフェノール基の特定の構造は、複雑な挙動を引き起こす場合があり、フェノールの添加によって達成される粘度の低下が、より少量のそれぞれのポリフェノールの添加によって増強される。 In embodiments, examples of aromatic excipient compounds include phenols and polyphenols. As used herein, the term "phenol" refers to an organic molecule consisting of at least one aromatic or fused aromatic group bonded to at least one hydroxyl group, and the term "polyphenol" refers to two Refers to an organic molecule consisting of one or more phenolic groups. Such excipients may be advantageous under certain circumstances, for example, when used in formulations containing highly concentrated solutions of therapeutic or non-therapeutic PEGylated proteins to reduce solution viscosity. Non-limiting examples of phenols include benzenediol resorcinol (1,3-benzenediol), catechol (1,2-benzenediol) and hydroquinone (1,4-benzenediol), benzenetriol hydroxyquinol (1,2 ,4-benzenetriol), pyrogallol, (1,2,3-benzenetriol), and phloroglucinol (1,3,5-benzenetriol), benzenetetrol 1,2,3,4-benzenetetrol and 1,2,3,5-Benzenetetrol, and benzenepentaol and benzenehexaol. Non-limiting examples of polyphenols include tannic acid, ellagic acid, epigallocatechin gallate, catechins, tannins, ellagitannins, and gallotannins. More generally, phenolic and polyphenolic compounds include, but are not limited to, flavonoids, lignans, phenolic acids, and stilbenes. Flavonoid compounds include, but are not limited to, anthocyanins, chalcone, dihydrochalcones, dihydroflavanols, flavanols, flavanones, flavones, flavonols, and isoflavonoids. Phenolic acids include, but are not limited to, hydroxybenzoic acid, hydroxycinnamic acid, hydroxyphenylacetic acid, hydroxyphenylpropanoic acid, and hydroxyphenylpentanoic acid. Other polyphenolic compounds include alkylmethoxyphenols, alkylphenols, curcuminoids, hydroxybenzaldehydes, hydroxybenzoketones, hydroxycinnamaldehydes, hydroxycoumarins, hydroxyphenylpropenes, methoxyphenols, naphthoquinones, hydroquinones, phenolterpenes, resveratrol, and tyrosol. including but not limited to: In embodiments, the polyphenol is tannic acid. In embodiments, the phenol is gallic acid. In embodiments, the phenol is pyrogallol. In embodiments, the phenol is resorcinol. Without wishing to be bound by theory, the hydroxyl groups of phenolic compounds such as gallic acid, pyrogallol, and resorcinol form hydrogen bonds with the ether oxygen atoms in the backbone of the PEG chain, thus underlying the solution structure of PEG. solution viscosity is reduced by forming a phenol/PEG complex that converts to Polyphenolic compounds, such as tannic acid, derive their viscosity-lowering properties from their respective phenolic building blocks, such as gallic acid, pyrogallol, and resorcinol. The specific structure of the phenolic groups within the polyphenolic compounds can lead to complex behavior, and the viscosity reduction achieved by the addition of phenols is enhanced by the addition of smaller amounts of the respective polyphenols.

c.賦形剤化合物のカテゴリ3:官能化アミノ酸
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、1つまたは複数の官能化アミノ酸を用いて製剤化することができ、単一の官能化アミノ酸または1つまたは複数の官能化アミノ酸を含むオリゴペプチドを、賦形剤化合物として使用することができる。実施形態では、官能化アミノ酸化合物は、加水分解または代謝されてアミノ酸を生じ得る分子(「アミノ酸前駆体」)を含む。実施形態では、官能化アミノ酸は、フェニル、ベンジル、アリール、アルキルベンジル、ヒドロキシベンジル、ヒドロキシアリール、ヘテロ芳香族基、または縮合芳香族基などの芳香族官能基を含むことができる。実施形態では、官能化アミノ酸化合物は、メチル化、エチル化、プロピル化、ブチル化、ベンジル化、シクロアルキル化、グリセリル化、ヒドロキシエチル化、ヒドロキシプロピル化、PEG化、およびPPGエステルなどのエステル化アミノ酸を含むことができる。実施形態では、官能化アミノ酸化合物は、アルギニンエチルエステル、アルギニンメチルエステル、アルギニンヒドロキシエチルエステル、およびアルギニンヒドロキシプロピルエステルからなる群から選択される。実施形態では、官能化アミノ酸化合物は、中性pHでの水溶液中の荷電イオン化合物である。例えば、単一のアミノ酸は、酢酸塩や安息香酸塩のようなエステルを形成することによって誘導体化することができ、加水分解生成物は、どちらも天然素材である酢酸または安息香酸、加えてアミノ酸である。実施形態では、官能化されたアミノ酸賦形剤化合物は、体内で代謝されて、生物学的に適合性の副生成物を生じる。
c. Excipient Compound Category 3: Functionalized Amino Acids Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins can be formulated with one or more functionalized amino acids, either a single functionalized amino acid or one or Oligopeptides containing multiple functionalized amino acids can be used as excipient compounds. In embodiments, functionalized amino acid compounds include molecules that can be hydrolyzed or metabolized to yield amino acids (“amino acid precursors”). In embodiments, functionalized amino acids can include aromatic functional groups such as phenyl, benzyl, aryl, alkylbenzyl, hydroxybenzyl, hydroxyaryl, heteroaromatic groups, or fused aromatic groups. In embodiments, functionalized amino acid compounds are methylated, ethylated, propylated, butylated, benzylated, cycloalkylated, glycerylated, hydroxyethylated, hydroxypropylated, PEGylated, and esterified such as PPG esters. It can contain amino acids. In embodiments, the functionalized amino acid compound is selected from the group consisting of arginine ethyl ester, arginine methyl ester, arginine hydroxyethyl ester, and arginine hydroxypropyl ester. In embodiments, the functionalized amino acid compound is a charged ionic compound in aqueous solution at neutral pH. For example, single amino acids can be derivatized by forming esters such as acetates and benzoates, and the hydrolysis products are acetic acid or benzoic acid, both natural sources, as well as amino acids. is. In embodiments, the functionalized amino acid excipient compound is metabolized in the body to produce biologically compatible by-products.

d.賦形剤化合物のカテゴリ4:オリゴペプチド
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、賦形剤化合物としてオリゴペプチドを用いて製剤化することができる。実施形態では、オリゴペプチドは、その構造が荷電部分および嵩高い部分を有するように設計される。実施形態では、オリゴペプチドは、2~10個のペプチドサブユニットからなる。オリゴペプチドは、二官能性、例えば、非極性のものに結合したカチオン性アミノ酸、または非極性のものに結合したアニオン性アミノ酸であり得る。実施形態では、オリゴペプチドは、2~5個のペプチドサブユニットからなる。実施形態では、オリゴペプチドは、ポリグルタミン酸、ポリアスパラギン酸、ポリリジン、ポリアルギニン、およびポリヒスチジンなどのホモペプチドである。実施形態では、オリゴペプチドは、正味のカチオン電荷を有する。他の実施形態では、オリゴペプチドは、Trp2Lys3などのヘテロペプチドである。実施形態では、オリゴペプチドは、ABA反復パターンなどの交互的な構造を有することができる。実施形態では、オリゴペプチドは、アニオン性およびカチオン性アミノ酸の両方、例えば、Arg-Glu、Lys-Glu、His-Glu、Arg-Asp、Lys-Asp、His-Asp、Glu-Arg、Glu-Lys、Glu-His、Asp-Arg、Asp-Lys、Asp-Hisを含むことができる。理論に束縛されるものではないが、オリゴペプチドは、高粘度溶液と安定性の問題につながる分子間相互作用を低減するような方法でタンパク質と結合できる構造を備えている。例えば、オリゴペプチド-タンパク質の会合は、電荷間の相互作用であり、やや非極性のアミノ酸を残して、タンパク質周囲の水和層の水素結合を破壊し、したがって、粘度を低下させるか、または安定性を向上させる。一部の実施形態では、オリゴペプチド賦形剤は、約50mg/mL以下の濃度で組成物中に存在する。
d. Excipient Compound Category 4: Oligopeptides Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins can be formulated using oligopeptides as excipient compounds. In embodiments, the oligopeptide is designed such that its structure has a charged portion and a bulky portion. In embodiments, the oligopeptide consists of 2-10 peptide subunits. Oligopeptides can be bifunctional, eg, cationic amino acids linked to non-polar ones, or anionic amino acids linked to non-polar ones. In embodiments, the oligopeptide consists of 2-5 peptide subunits. In embodiments, the oligopeptides are homopeptides such as polyglutamic acid, polyaspartic acid, polylysine, polyarginine, and polyhistidine. In embodiments, the oligopeptide has a net cationic charge. In other embodiments, the oligopeptide is a heteropeptide such as Trp2Lys3. In embodiments, an oligopeptide can have an alternating structure, such as an ABA repeat pattern. In embodiments, the oligopeptide contains both anionic and cationic amino acids, such as Arg-Glu, Lys-Glu, His-Glu, Arg-Asp, Lys-Asp, His-Asp, Glu-Arg, Glu-Lys , Glu-His, Asp-Arg, Asp-Lys, Asp-His. Without wishing to be bound by theory, oligopeptides have structures that allow them to bind proteins in such a way as to reduce intermolecular interactions that lead to high viscosity solutions and stability problems. For example, oligopeptide-protein associations are interactions between charges, leaving amino acids somewhat non-polar, disrupting the hydrogen bonding of the hydrated layer around the protein and thus reducing viscosity or stabilizing. improve sexuality. In some embodiments, the oligopeptide excipient is present in the composition at a concentration of about 50 mg/mL or less.

e.賦形剤化合物のカテゴリ5:短鎖有機酸
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、賦形剤化合物として短鎖有機酸を用いて処方することができる。本明細書で使用される場合、「短鎖有機酸」という用語は、C2~C6有機酸化合物およびその塩、エステル、アミド、またはラクトンを指す。このカテゴリには、飽和および不飽和カルボン酸、ヒドロキシ官能化カルボン酸、アミド、および直鎖状、分岐状、または環状カルボン酸が含まれる。実施形態では、短鎖有機酸の酸性基は、カルボン酸、スルホン酸、ホスホン酸、またはそれらの塩である。
e. Excipient Compound Category 5: Short Chain Organic Acids Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins can be formulated using short chain organic acids as excipient compounds. As used herein, the term "short chain organic acid" refers to C2 - C6 organic acid compounds and their salts, esters, amides, or lactones. This category includes saturated and unsaturated carboxylic acids, hydroxy-functionalized carboxylic acids, amides, and linear, branched or cyclic carboxylic acids. In embodiments, the acidic group of the short chain organic acid is carboxylic acid, sulfonic acid, phosphonic acid, or salts thereof.

治療用または非治療用タンパク質の溶液は、例えば、賦形剤化合物として、ソルビン酸、吉草酸、プロピオン酸、カプロン酸、およびアスコルビン酸の酸または塩の形態の短鎖有機酸を用いて製剤化することができる。このカテゴリの賦形剤化合物の例には、ソルビン酸カリウム、グルコン酸カルシウム、グルクロン酸、乳酸カルシウム、2-ヒドロキシ乳酸、グリコール酸ナトリウム、グリコール酸カリウム、グリコール酸アンモニウム、バルプロ酸ナトリウム、タウリン、アセトヒドロキサム酸、アセトン重亜硫酸ナトリウム付加物、アセチルヒドロキシプロリン、カルシウムプロピオン酸、プロピオン酸マグネシウム、プロピオン酸ナトリウム、アスコルビン酸ナトリウム、およびそれらの塩が含まれる。 Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins are formulated using, for example, short-chain organic acids in the acid or salt form of sorbic acid, valeric acid, propionic acid, caproic acid, and ascorbic acid as excipient compounds. can do. Examples of excipient compounds in this category include potassium sorbate, calcium gluconate, glucuronic acid, calcium lactate, 2-hydroxylactic acid, sodium glycolate, potassium glycolate, ammonium glycolate, sodium valproate, taurine, aceto Included are hydroxamic acid, acetone sodium bisulfite adduct, acetylhydroxyproline, calcium propionate, magnesium propionate, sodium propionate, sodium ascorbate, and salts thereof.

f.賦形剤化合物のカテゴリ6:低分子量ポリ酸
治療用または非治療用タンパク質またはPEG化タンパク質の溶液は、溶液粘度の低下または安定性の改善を可能にする特定の賦形剤化合物を用いて製剤化することができ、このような賦形剤化合物は、低分子量のポリ酸である。低分子量ポリ酸は、有機ポリ酸または無機ポリ酸を含み得る。また、これらの低分子量ポリ酸賦形剤は、他の賦形剤と組み合わせて使用することもできる。
f. Excipient Compound Category 6: Low Molecular Weight Polyacids Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins or PEGylated proteins are formulated with specific excipient compounds that allow for reduced solution viscosity or improved stability. and such excipient compounds are low molecular weight polyacids. Low molecular weight polyacids may include organic polyacids or inorganic polyacids. These low molecular weight polyacid excipients can also be used in combination with other excipients.

実施形態では、有機ポリ酸は、低分子量脂肪族ポリ酸として構造化され得る。本明細書で使用される場合、「低分子量脂肪族ポリ酸」という用語は、約1500Da未満の分子量を有し、少なくとも2つの酸性基を有する有機脂肪族ポリ酸を指し、酸性基はプロトン供与部分であると理解される。酸性基の非限定的な例には、カルボキシレート、ホスホネート、ホスフェート、スルホネート、スルフェート、ニトレート、ニトライト、が含まれる。低分子量脂肪族ポリ酸の酸性基は、カルボキシレート、ホスホネート、ホスフェート、スルホネート、スルフェート、ニトレート、およびニトライトなどのアニオン性塩の形態であり得、それらの対イオンは、ナトリウム、カリウム、リチウム、およびアンモニウムイオンであり得る。本明細書に記載のPEG化タンパク質との相互作用に有用な低分子量脂肪族ポリ酸の具体例としては、シュウ酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、コハク酸、マレイン酸、酒石酸、グルタル酸、マロン酸、イタコン酸、メチルマロン酸、アゼライン酸、クエン酸、3,6,9-トリオキサウンデカン二酸、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)、アスパラギン酸、ピロリドンカルボン酸、ピログルタミン酸、グルタミン酸、アレンドロン酸、メドロン酸、エチドロン酸およびその塩が挙げられる。 In embodiments, organic polyacids may be structured as low molecular weight aliphatic polyacids. As used herein, the term "low molecular weight aliphatic polyacid" refers to an organic aliphatic polyacid having a molecular weight of less than about 1500 Da and having at least two acidic groups, the acidic groups understood to be part. Non-limiting examples of acidic groups include carboxylate, phosphonate, phosphate, sulfonate, sulfate, nitrate, nitrite. The acidic groups of low molecular weight aliphatic polyacids can be in the form of anionic salts such as carboxylates, phosphonates, phosphates, sulfonates, sulfates, nitrates, and nitrites, and their counterions are sodium, potassium, lithium, and It can be an ammonium ion. Specific examples of low molecular weight aliphatic polyacids useful for interaction with the PEGylated proteins described herein include oxalic acid, adipic acid, pimelic acid, suberic acid, azelaic acid, sebacic acid, succinic acid, maleic acid. acid, tartaric acid, glutaric acid, malonic acid, itaconic acid, methylmalonic acid, azelaic acid, citric acid, 3,6,9-trioxaundecanedioic acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), aspartic acid, pyrrolidonecarboxylic acid, pyrro Glutamic acid, glutamic acid, alendronic acid, medronic acid, etidronic acid and salts thereof.

他の実施形態では、低分子量ポリ酸は、無機ポリ酸である。低分子量ポリ酸のそれらのアニオン性塩の形態でのさらなる例としては、リン酸塩(PO4 3-)、リン酸水素塩(HPO4 2-)、リン酸二水素塩(H2PO4 -)、硫酸塩、重硫酸塩(HSO4 -)、ピロリン酸塩(P27 4-)、ヘキサメタリン酸塩、ホウ酸塩、炭酸塩(CO3 2-)、重炭酸塩(HCO3 -)が挙げられる。アニオン性塩の対イオンは、Na、Li、K、またはアンモニウムイオンであり得る。 In other embodiments, the low molecular weight polyacid is an inorganic polyacid. Further examples of low molecular weight polyacids in the form of their anionic salts are phosphate (PO 4 3- ), hydrogen phosphate (HPO 4 2- ), dihydrogen phosphate (H 2 PO 4 - ), sulfate, bisulfate (HSO 4 - ), pyrophosphate (P 2 O 7 4- ), hexametaphosphate, borate, carbonate (CO 3 2- ), bicarbonate (HCO 3 - ). Counterions for anionic salts can be Na, Li, K, or ammonium ions.

実施形態では、低分子量脂肪族ポリ酸はまた、第1の酸性基に隣接するヒドロキシル基、例えばグリコール酸、乳酸、およびグルコン酸ならびにそれらの塩が存在するアルファヒドロキシ酸であり得る。実施形態では、低分子量脂肪族ポリ酸は、例えばポリアクリル酸、ポリリン酸塩、ポリペプチドおよびそれらの塩など、3つ以上の酸性基を有するオリゴマー形態である。一部の実施形態では、低分子量脂肪族ポリ酸賦形剤は、組成物中に約50mg/mL以下の濃度で存在する。 In embodiments, the low molecular weight aliphatic polyacid can also be an alpha hydroxy acid with hydroxyl groups adjacent to the first acidic group, such as glycolic, lactic, and gluconic acids and salts thereof. In embodiments, the low molecular weight aliphatic polyacids are oligomeric forms with three or more acidic groups, such as polyacrylic acids, polyphosphates, polypeptides and salts thereof. In some embodiments, the low molecular weight aliphatic polyacid excipient is present in the composition at a concentration of about 50 mg/mL or less.

g.賦形剤化合物のカテゴリ7:ジオンおよびスルホン
効果的な粘度低下または安定化賦形剤は、298Kで少なくとも1g/Lまで純水に可溶であり、pH7で正味の中性電荷を持ち、スルホン、スルホンアミド、またはジオン官能基を含む分子であり得る。好ましくは、分子は、1000g/モル未満、より好ましくは500g/モル未満の分子量を有する。粘度の低下および/または安定性の改善に有効なジオンおよびスルホンは、複数の二重結合を有し、水溶性であり、pH7で正味の電荷を持たないかアニオン性電荷を有し、強い水素結合ドナーではない。理論に束縛されるものではないが、二重結合の特性により、タンパク質との弱いpiスタッキング相互作用が可能になる。実施形態では、高タンパク質濃度で、および高濃度でのみ高粘度を発現するタンパク質では、荷電した賦形剤は、静電相互作用が長距離相互作用であるため、効果的ではない。溶媒和タンパク質の表面は、主に親水性であり、それらを水溶性にする。タンパク質の疎水性領域は、一般に3次元構造内で遮蔽されるが、構造は常に進化し、ほどけ、再び折り畳まれ(「呼吸(breathing)」と呼ばれることもある)、隣接するタンパク質の疎水性領域が互いに接触して、疎水性相互作用による凝集につながる可能性がある。ジオンおよびスルホン賦形剤のpiスタッキング機能は、そのような「呼吸」中に露出され得る疎水性パッチを覆い隠すことができる。賦形剤の他の重要な役割は、近接するタンパク質間の疎水性相互作用と水素結合を破壊することであり、溶液の粘度を効果的に低下させる。この説明に当てはまるジオンおよびスルホン化合物には、ジメチルスルホン、エチルメチルスルホン、エチルメチルスルホニルアセテート、エチルイソプロピルスルホン、シクラミン酸ナトリウム、ビス(メチルスルホニル)メタン、メタンスルホンアミド、メチオニンスルホン、1,2-シクロペンタンジオン、1,3-シクロペンタンジオン、1,4-シクロペンタンジオン、およびブタン-2,3-ジオンが含まれる。
g. Excipient Compound Category 7: Diones and Sulfones Effective viscosity-lowering or stabilizing excipients are soluble in pure water to at least 1 g/L at 298 K, have a net neutral charge at pH 7, and are sulfones. , sulfonamide, or dione functional groups. Preferably the molecule has a molecular weight of less than 1000 g/mol, more preferably less than 500 g/mol. Diones and sulfones that are effective in reducing viscosity and/or improving stability have multiple double bonds, are water soluble, have no net or anionic charge at pH 7, and strong hydrogen Not a binding donor. Without wishing to be bound by theory, the properties of double bonds allow weak pi-stacking interactions with proteins. In embodiments, with proteins that develop high viscosities at high protein concentrations, and only at high concentrations, charged excipients are not effective because electrostatic interactions are long-range interactions. The surfaces of solvated proteins are predominantly hydrophilic, making them water-soluble. Hydrophobic regions of proteins are generally shielded within the three-dimensional structure, but structures are constantly evolving, unfolding and refolding (sometimes called "breathing"), and the hydrophobic regions of neighboring proteins may come into contact with each other, leading to aggregation due to hydrophobic interactions. The pi-stacking function of dione and sulfone excipients can mask hydrophobic patches that may be exposed during such "breathing". Another important role of excipients is to disrupt hydrophobic interactions and hydrogen bonds between adjacent proteins, effectively reducing solution viscosity. Dione and sulfone compounds that fit this description include dimethylsulfone, ethylmethylsulfone, ethylmethylsulfonylacetate, ethylisopropylsulfone, sodium cyclamate, bis(methylsulfonyl)methane, methanesulfonamide, methioninesulfone, 1,2-cyclo Included are pentanedione, 1,3-cyclopentanedione, 1,4-cyclopentanedione, and butane-2,3-dione.

h.賦形剤化合物のカテゴリ8:双性イオン性賦形剤
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、安定性を向上させるか、粘度を下げるための賦形剤として、特定の双性イオン化合物を用いて製剤化することができる。本明細書で使用される場合、「双性イオン」という用語は、カチオン性荷電部分およびアニオン性荷電部分を有する化合物を指す。実施形態では、双性イオン性賦形剤化合物は、アミンオキシドである。実施形態では、反対の電荷は、2~8個の化学結合によって互いに分離される。実施形態では、双性イオン性賦形剤化合物は、約50~約500g/モルの分子量を有するものなどの小分子であり得るか、または約500~約2000g/モルの分子量を有するものなどの中間分子量分子であり得るか、または約2000~約100,000g/モルの分子量を有するポリマーなどの高分子量の分子であり得る。
h. Excipient Compound Category 8: Zwitterionic Excipients Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins contain certain zwitterionic compounds as excipients to improve stability or reduce viscosity. can be formulated using As used herein, the term "zwitterion" refers to a compound having a cationic and anionic charge portion. In embodiments, the zwitterionic excipient compound is an amine oxide. In embodiments, the opposite charges are separated from each other by 2-8 chemical bonds. In embodiments, the zwitterionic excipient compound can be a small molecule, such as those having a molecular weight of about 50 to about 500 g/mole, or a small molecule, such as those having a molecular weight of about 500 to about 2000 g/mole. It can be an intermediate molecular weight molecule or it can be a high molecular weight molecule such as a polymer having a molecular weight of about 2000 to about 100,000 g/mole.

双性イオン性賦形剤化合物の例としては、(3-カルボキシプロピル)トリメチルアンモニウムクロリド、1-アミノシクロヘキサンカルボン酸、ホモシクロロイシン、1-メチル-4-イミダゾール酢酸、3-(1-ピリジニオ)-1-プロパンスルホネート、4-アミノ安息香酸、アレンドロン酸、アミノエチルスルホン酸、アミノ馬尿酸、アスパルテーム、アミノトリス(メチレンホスホン酸)(ATMP)、カルコブトロール、カルテリドール、コカミドプロピルベタイン、コカミドプロピルヒドロキシスルタイン、クレアチン、シチジン一リン酸、ジアミノピメリン酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ジメチルフェニルアラニン、メチルグリシン、サルコシン、ジメチルグリシン、双性イオン性ジペプチド(例えば:Arg-Glu、Lys-Glu、His-Glu、Arg-Asp、Lys-Asp、His-Asp、Glu-Arg、Glu-Lys、Glu-His、Asp-Arg、Asp-Lys、Asp-His)、ジエチレントリアミンペンタ(メチレンホスホン酸)(DTPMP)、ジパルミトイルホスファチジルコリン、エクトイン、エチレンジアミンテトラ(メチレンホスホン酸)(EDTMP)、葉酸安息香酸混合物、葉酸ナイアシンアミド混合物、ゼラチン、ヒドロキシプロリン、イミノ二酢酸、イソグバシン、レシチン、ミリスタミンオキシド、ニコチンアミドアデニンジヌクレオチド(NAD)、N-メチルアスパラギン酸、N-メチルプロリン、N-トリメチルリジン、オルニチン、オキソリン酸、リセドロン酸、アリルシステイン、S-アリル-L-システイン、ソマパシタン、タウリン、テアニン、トリゴネリン、ビガバトリン、エクトイン、4-(2-ヒドロキシエチル)-1-ピペラジンエタンスルホン酸、o-オクチルホスホリルコリン、ニコチンアミドモノヌクレオチド、トリグリシン、テトラグリシン、β-グアニジノプロピオン酸、5-アミノレブリン酸塩酸、ピコリン酸、リドフェニン、ホスホコリン、1-(5-カルボキシペンチル)-4-メチルピリジン-1-イウムブロミド、L-アンセリン硝酸塩、還元型L-グルタチオン、N-エチル-L-グルタミン、N-メチルプロリン、(Z)-1-[N-(2-アミノエチル)-N-(2-アンモニオエチル)アミノ]ジアゼン-1-イウム-1,2-ジオラート(DETA-NONOate)、(Z)-1-[N-(3-アミノプロピル)-N-(3-アンモニオプロピル)アミノ]ジアゼン-1-イウム-1,2-ジオラート(DPTA-NONate)、およびゾレドロン酸が挙げられる。 Examples of zwitterionic excipient compounds include (3-carboxypropyl)trimethylammonium chloride, 1-aminocyclohexanecarboxylic acid, homocycloleucine, 1-methyl-4-imidazoleacetic acid, 3-(1-pyridinio) -1-propanesulfonate, 4-aminobenzoic acid, alendronic acid, aminoethylsulfonic acid, aminohippuric acid, aspartame, aminotris(methylenephosphonic acid) (ATMP), calcobutrol, carteridol, cocamidopropyl betaine, Cocamidopropyl hydroxysultaine, creatine, cytidine monophosphate, diaminopimelic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, dimethylphenylalanine, methylglycine, sarcosine, dimethylglycine, zwitterionic dipeptides (eg: Arg-Glu, Lys-Glu, His- Glu, Arg-Asp, Lys-Asp, His-Asp, Glu-Arg, Glu-Lys, Glu-His, Asp-Arg, Asp-Lys, Asp-His), diethylenetriaminepenta(methylenephosphonic acid) (DTPMP), dipalmitoylphosphatidylcholine, ectoine, ethylenediaminetetra(methylenephosphonic acid) (EDTMP), folic acid benzoic acid mixture, folic acid niacinamide mixture, gelatin, hydroxyproline, iminodiacetic acid, isogubacin, lecithin, myristamine oxide, nicotinamide adenine dinucleotide ( NAD), N-methylaspartic acid, N-methylproline, N-trimethyllysine, ornithine, oxolinic acid, risedronic acid, allylcysteine, S-allyl-L-cysteine, somapacitan, taurine, theanine, trigonelline, vigabatrin, ectoine, 4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid, o-octylphosphorylcholine, nicotinamide mononucleotide, triglycine, tetraglycine, β-guanidinopropionic acid, 5-aminolevulinic acid, picolinic acid, lidofenin, phosphocholine , 1-(5-carboxypentyl)-4-methylpyridin-1-ium bromide, L-anserine nitrate, reduced L-glutathione, N-ethyl-L-glutamine, N-methylproline, (Z)-1-[ N-(2-aminoethyl)-N-(2-ammonioethyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolate (DETA-NONOate), (Z)-1-[N-(3-amino Propyl)-N-(3-ammoniopropyl)amino]diazen-1-ium-1,2-diolate (DPTA-NONate), and zoledronic acid.

理論に束縛されるものではないが、双性イオン性賦形剤化合物は、タンパク質と相互作用することにより、例えば、電荷相互作用、疎水性相互作用、および立体相互作用により、粘度低下または安定化効果を発揮し、タンパク質を凝集に対してより抵抗性にするか、または、電解質の寄与、表面張力の低下、利用可能な非結合水の量の変化、もしくは比誘電率の変化などのタンパク質製剤中の水のバルク特性に影響を与える。 Without wishing to be bound by theory, zwitterionic excipient compounds interact with proteins, e.g., through charge interactions, hydrophobic interactions, and steric interactions to reduce viscosity or stabilize Protein formulations such as electrolyte contribution, reduction of surface tension, change in amount of available unbound water, or change in dielectric constant that exert an effect and make the protein more resistant to aggregation Affects the bulk properties of water in

i.賦形剤化合物のカテゴリ9:水素結合元素を含むクラウディング剤
治療用または非治療用タンパク質の溶液は、安定性を改善するか、または粘度を低下するための賦形剤として、水素結合元素を含むクラウディング剤を用いて製剤化することができる。本明細書で使用される場合、用語「クラウディング剤」は、溶液中にタンパク質を溶解するために利用可能な水の量を減少させ、有効なタンパク質濃度を増加させる製剤添加物を指す。実施形態では、クラウディング剤は、タンパク質の粒子サイズを減少させるか、または溶液中でのタンパク質のアンフォールディングの量を減少させることができる。実施形態では、クラウディング剤は、水素結合および水和効果によって水の構造化を引き起こす溶媒修飾剤として作用することができる。実施形態では、クラウディング剤は、溶液中のタンパク質間の分子間相互作用の量を低減することができる。実施形態では、クラウディング剤は、酸素、硫黄、または窒素原子に結合した水素などの少なくとも1つの水素結合ドナー元素を含む構造を有する。実施形態では、クラウディング剤は、約6~約11のpKaを有する少なくとも1つの弱酸性水素結合ドナー元素を含む構造を有する。実施形態では、クラウディング剤は、約2~約50個の水素結合ドナー元素を含む構造を有する。実施形態では、クラウディング剤は、ルイス塩基などの少なくとも1つの水素結合アクセプター元素を含む構造を有する。実施形態では、クラウディング剤は、約2~約50個の水素結合アクセプター元素を含む構造を有する。実施形態では、クラウディング剤は、約50~500g/モルの分子量を有する。実施形態では、クラウディング剤は、約100~350g/モルの分子量を有する。他の実施形態では、クラウディング剤は、ラフィノース、イヌリン、プルラン、またはシニストリンなどの、500g/モル超の分子量を有し得る。
i. Excipient Compound Category 9: Crowding Agents Containing Hydrogen Bonding Elements Solutions of therapeutic or non-therapeutic proteins may contain hydrogen bonding elements as excipients to improve stability or reduce viscosity. It can be formulated with a crowding agent comprising: As used herein, the term "crowding agent" refers to formulation additives that decrease the amount of water available to dissolve proteins in solution and increase the effective protein concentration. In embodiments, the crowding agent can reduce the particle size of the protein or reduce the amount of unfolding of the protein in solution. In embodiments, the crowding agent can act as a solvent modifier that causes water structuring through hydrogen bonding and hydration effects. In embodiments, the crowding agent can reduce the amount of intermolecular interactions between proteins in solution. In embodiments, the crowding agent has a structure that includes at least one hydrogen bond donor element, such as hydrogen bonded to oxygen, sulfur, or nitrogen atoms. In embodiments, the crowding agent has a structure comprising at least one weakly acidic hydrogen bond donor element having a pKa of about 6 to about 11. In embodiments, the crowding agent has a structure comprising from about 2 to about 50 hydrogen bond donor elements. In embodiments, the crowding agent has a structure that includes at least one hydrogen bond acceptor element, such as a Lewis base. In embodiments, the crowding agent has a structure comprising from about 2 to about 50 hydrogen bond acceptor elements. In embodiments, the crowding agent has a molecular weight of about 50-500 g/mole. In embodiments, the crowding agent has a molecular weight of about 100-350 g/mole. In other embodiments, the crowding agent may have a molecular weight greater than 500 g/mole, such as raffinose, inulin, pullulan, or sinistrin.

水素結合元素を含むクラウディング剤賦形剤の例としては、1,3-ジメチル-3,4,5,6-テトラヒドロ-2(1H)-ピリミジオン、15-クラウン-5、18-クラウン-6、2-ブタノール、2-ブタノン、2-フェノキシエタノール、アセトアミノフェン、アラントイン、アラビノース、アラビトール、アセト酢酸ベンジル、ベンジルアルコール、クロロブタノール、コレスタノールテトラアセチル-b-グルコシド、シンナムアルデヒド、シクロヘキサノン、デオキシリボース、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ジメチルイソソルビド、ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、ジメチロールエチレン尿素、ジメチルウラシル、エピラクトース、エリスリトール、エリスロース、乳酸エチル、エチルマルトール、炭酸エチレン、ホルムアミド、フコース、ガラクトース、ゲニステイン、ゲンチシン酸エタノールアミド、グルコノラクトン、グリセルアルデヒド、グリセロール、炭酸グリセロール、グリセロールホルマール、グリセロールウレタン、グリチルリチン酸、ゴシピン、ハーパゴシド、ヘデラコシドC、イコデキストリン、イジトール、イミダゾリドン、イノシトール、イヌリン、イソマルチトール、コウジ酸、ラクチトール、ラクトビオン酸、ラクトース、ラクツロース、リキソース、マデカソシド、マルトトリオース、マンギフェリン、マンノース、メレジトース、乳酸メチル、メチルピロリドン、モグロシドV、N-アセチルガラクトサミン、N-アセチルグルコサミン、N-アセチルノイラミン酸、N-メチルアセトアミド、N-メチルホルムアミド、N-メチルプロピオンアミド、ペンタエリトリトール、ピノレジノールジグルコシド、ピラセタム、没食子酸プロピル、炭酸プロピレン、プシコース、プルラン、ピロガロール、キナ酸、ラフィノース、レバウディオシドA、ラムノース、リビトール、リボース、リブロース、サッカリン、セドヘプツロース、シニストリン、ソルケタール、スタキオース、スクラロース、タガトース、t-ブタノール、テトラグリコール、トリアセチン、N-アセチル-d-マンノサミン、ニストース、ケストース、ツラノース、アカルボース、D-サッカリン酸1,4-ラクトン、チオジガラクトシド、フコイダン、ヒドロキシサフロールイエローA、シキミ酸、ジオスミン、プラバスタチンナトリウム塩、D-アルトロース、L-グロンγラクトン、ネオマイシン、ルブソシドジヒドロアルテミシニン、フロログルシノール、ナリンギン、バイカレイン、ヘスペリジン、アピゲニン、ピロガロール、モリン、サルサレート、ケンフェロール、ミリセチン、3’,4’,7-トリヒドロキシイソフラボン、(±)-タキシフォリン、シリビン、ペルセイトールジフォルマル(perseitol diformal)、4-ヒドロキシフェニルピルビン酸、スルファセタミド、イソプロピルβ-D-1-チオガラクトピラノシド、2,5-ジヒドロキシ安息香酸エチル、スペクチノマイシン、レスベラトロール、ケルセチン、硫酸カナマイシン、1-(2-ピリミジル)ピペラジン、2-(2-ピリジル)エチルアミン、2-イミダゾリドン、DL-1,2-イソプロピリデングリセロール、メトホルミン、m-キシリレンジアミン、デメクロサイクリン、トリプロピレングリコール、ツベイモシドI、ベルベナロシド、キシリトール、およびキシロースが挙げられる。 Examples of crowding agent excipients containing hydrogen bonding elements include 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydro-2(1H)-pyrimidione, 15-crown-5, 18-crown-6 , 2-butanol, 2-butanone, 2-phenoxyethanol, acetaminophen, allantoin, arabinose, arabitol, benzyl acetoacetate, benzyl alcohol, chlorobutanol, cholestanol tetraacetyl-b-glucoside, cinnamaldehyde, cyclohexanone, deoxyribose, Diethyl carbonate, dimethyl carbonate, dimethyl isosorbide, dimethylacetamide, dimethylformamide, dimethylolethylene urea, dimethyluracil, epilactose, erythritol, erythrose, ethyl lactate, ethyl maltol, ethylene carbonate, formamide, fucose, galactose, genistein, gentisic acid ethanolamide, gluconolactone, glyceraldehyde, glycerol, glycerol carbonate, glycerol formal, glycerol urethane, glycyrrhizic acid, gossypin, harpagoside, hederacoside C, icodextrin, iditol, imidazolidone, inositol, inulin, isomaltitol, kojic acid, Lactitol, lactobionic acid, lactose, lactulose, lyxose, madecassoside, maltotriose, mangiferin, mannose, melezitose, methyl lactate, methylpyrrolidone, mogroside V, N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine, N-acetylneuraminic acid, N -methylacetamide, N-methylformamide, N-methylpropionamide, pentaerythritol, pinoresinol diglucoside, piracetam, propyl gallate, propylene carbonate, psicose, pullulan, pyrogallol, quinic acid, raffinose, rebaudioside A, rhamnose, ribitol , ribose, ribulose, saccharin, sedoheptulose, sinistrin, solketal, stachyose, sucralose, tagatose, t-butanol, tetraglycol, triacetin, N-acetyl-d-mannosamine, nystose, kestose, turanose, acarbose, D-saccharic acid 1, 4-lactone, thiodigalactoside, fucoidan, hydroxysafrole yellow A, shikimic acid, diosmin, pravastatin sodium salt, D-altrose, L-gulon γ-lactone, neomycin, rubusoside dihydroartemisinin, phloroglucinol, naringin, baicalein , hesperidin, apigenin, pyrogallol, morin, salsalate, kaempferol, myricetin, 3′,4′,7-trihydroxyisoflavone, (±)-taxifolin, silybin, perseitol diformal, 4-hydroxy phenylpyruvate, sulfacetamide, isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside, ethyl 2,5-dihydroxybenzoate, spectinomycin, resveratrol, quercetin, kanamycin sulfate, 1-(2-pyrimidyl)piperazine, 2-(2-pyridyl)ethylamine, 2-imidazolidone, DL-1,2-isopropylideneglycerol, metformin, m-xylylenediamine, demeclocycline, tripropylene glycol, tubeimoside I, verbenaroside, xylitol, and xylose. be done.

6.タンパク質/賦形剤溶液:特性とプロセス
特定の実施形態では、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、低分子量脂肪族ポリ酸、ジオンおよびスルホン、双性イオン性賦形剤、ならびに水素結合性元素を含むクラウディング剤などの、上記の特定された賦形剤化合物またはその組み合わせ(以下、「賦形剤添加剤」)で製剤化された治療用または非治療用タンパク質の溶液は、タンパク質拡散相互作用パラメータkDまたは第2ビリアル係数B22により測定される改善されたタンパク質間相互作用特性をもたらす。本明細書で使用される場合、上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせを使用する試験製剤によって達成される1つまたは複数のタンパク質間相互作用パラメータの「改善」は、賦形剤化合物または賦形剤添加剤を含まない同等の製剤を用いて試験製剤を同等の条件下で比較した場合、誘引性タンパク質間相互作用の減少を指し得る。このような改善は、プロセス全体またはその側面に適用される特定のパラメータを測定することで明らかにすることができ、パラメータは、プロセスに関係する任意の計量であり、変化を定量化し、以前の状態または対照と比較することができる。パラメータは、効率、コスト、収率、速度など、プロセス自体に関係し得る。処理中のタンパク質含有製剤の安定性を改善すると、収量が改善し、生物学的活性が増加し、製剤中の粒子の存在が減少するという利点がある。
6. Protein/Excipient Solutions: Properties and Processes In certain embodiments, hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, low molecular weight aliphatic polyacids, diones and sulfones, zwitterionic Excipients, therapeutic or non-therapeutic formulated with the above-identified excipient compounds or combinations thereof, such as excipients and crowding agents containing hydrogen-bonding elements (hereinafter "excipient excipients") A solution of proteins for protein yields improved protein-protein interaction properties as measured by the protein diffusion interaction parameter k D or the second virial coefficient B 22 . As used herein, an "improvement" in one or more protein-protein interaction parameters achieved by a test formulation using the above-identified excipient compounds or combinations thereof is the excipient It can refer to a decrease in attractive protein-protein interactions when a test formulation is compared under comparable conditions with a comparable formulation without compound or excipient additives. Such improvements can be manifested by measuring specific parameters that apply to the process as a whole or aspects thereof, where a parameter is any metric associated with a process that quantifies change and Can be compared to conditions or controls. Parameters can relate to the process itself, such as efficiency, cost, yield, speed. Improving the stability of protein-containing formulations during processing has the advantages of improved yield, increased biological activity, and reduced presence of particles in the formulation.

パラメータはまた、より大きなプロセスの特徴または側面に関係するプロキシパラメータでもあり得る。例として、kDまたはB22パラメータなどのパラメータは、プロキシパラメータと呼ぶことができる。kDとB22の測定は、業界の標準的な技術を使用して行うことができ、改善された溶液特性や溶液中のタンパク質の安定性などのプロセス関連パラメータの指標となり得る。理論に束縛されるものではないが、非常に負のkD値は、タンパク質に強い誘引性の相互作用があることを示し、凝集、不安定性、およびレオロジーの問題につながり得ることが理解される。上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせの存在下で製剤化された場合、同じタンパク質は、より少ない負のkD値、またはゼロ近くかもしくはそれ以上のkD値の、改善されたプロキシパラメータを有することができ、この改善されたプロキシパラメータは、プロセス関連のパラメータの改善と関連している。 A parameter can also be a proxy parameter that relates to a feature or aspect of a larger process. By way of example, parameters such as the k D or B 22 parameters can be referred to as proxy parameters. Measurement of k D and B 22 can be performed using industry standard techniques and can be indicative of process-related parameters such as improved solution properties and stability of proteins in solution. Without wishing to be bound by theory, it is understood that highly negative kD values indicate strong attractive interactions with proteins, which can lead to aggregation, instability, and rheological problems. . The same proteins, when formulated in the presence of the above-identified excipient compounds or combinations thereof, have improved protein properties with less negative kD values, or kD values near zero or greater. The improved proxy parameters are associated with improved process-related parameters.

実施形態では、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、低分子量脂肪族ポリ酸、ジオンおよびスルホン、双性イオン性賦形剤、ならびに水素結合性元素を含むクラウディング剤などの、上に記載の賦形剤化合物またはそれらの組み合わせのいくつかは、濾過、注射器、移送、ポンプ、混合、熱伝達による加熱または冷却、ガス移送、遠心分離、クロマトグラフィ、膜分離、遠心濃縮、接線流濾過、放射状流濾過、軸流濾過、凍結乾燥、およびゲル電気泳動などの処理方法を使用して、タンパク質含有溶液の製造、処理、無菌充填、精製、分析などのタンパク質関連プロセスを改善するために使用される。これらおよび関連するタンパク質関連プロセスでは、目的のタンパク質は、処理装置を通してそれを運ぶ溶液に溶解される。本明細書で「キャリア溶液」と呼ばれるそのような溶液は、細胞培養培地(例えば、目的の分泌タンパク質を含む)、宿主細胞の溶解後の溶解液(目的のタンパク質が溶解物中に存在する)、溶出溶液(クロマトグラフ分離後の目的のタンパク質を含む)、電気泳動溶液、処理装置内の導管を通して目的のタンパク質を運ぶための輸送溶液などを含み得る。目的のタンパク質を含むキャリア溶液は、タンパク質含有溶液またはタンパク質溶液とも呼ばれ得る。以下でより詳細に記載されるように、1つ以上の上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせを、タンパク質含有溶液に添加して、処理の様々な側面を改善することができる。本明細書で使用される場合、「改善する」、「改善」などの用語は、そのパラメータを、対照溶液で測定されたものと同じパラメータと比較した場合、キャリア溶液における目的のパラメータの有利な変化を指す。本明細書で使用される場合、「対照溶液」は、粘度低下賦形剤を欠いているが、それ以外はキャリア溶液と実質的に同様である溶液を意味する。本明細書で使用される「対照プロセス」、例えば、対照濾過プロセス、対照クロマトグラフィプロセスなどは、目的のタンパク質関連プロセスと実質的に同様であり、キャリア溶液の代わりに対照溶液を用いて行われるタンパク質関連プロセスである。 In embodiments, clouds containing hindered amines, anionic aromatics, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, low molecular weight aliphatic polyacids, diones and sulfones, zwitterionic excipients, and hydrogen bonding elements Some of the excipient compounds or combinations thereof described above, such as sling agents, can be used for filtration, syringe, transfer, pumping, mixing, heating or cooling by heat transfer, gas transfer, centrifugation, chromatography, membrane separation, Protein-related processes such as manufacturing, processing, aseptic filling, purification, and analysis of protein-containing solutions using processing methods such as centrifugal concentration, tangential flow filtration, radial flow filtration, axial flow filtration, freeze-drying, and gel electrophoresis used to improve In these and related protein-related processes, the protein of interest is dissolved in a solution that carries it through the processor. Such solutions, referred to herein as "carrier solutions", include cell culture media (e.g., containing a secreted protein of interest), lysate after host cell lysis (wherein the protein of interest is present in the lysate), , an elution solution (containing the protein of interest after chromatographic separation), an electrophoresis solution, a transport solution for carrying the protein of interest through conduits within the processor, and the like. A carrier solution containing a protein of interest may also be referred to as a protein-containing solution or protein solution. As described in more detail below, one or more of the above-identified excipient compounds or combinations thereof can be added to protein-containing solutions to improve various aspects of processing. As used herein, the terms "improve," "improve," etc., refer to an improvement in a parameter of interest in a carrier solution when that parameter is compared to the same parameter measured in a control solution. Point to change. As used herein, "control solution" means a solution lacking viscosity-lowering excipients but otherwise substantially similar to the carrier solution. As used herein, a "control process", e.g., a control filtration process, a control chromatography process, etc., is substantially similar to the protein-related process of interest and is performed using a control solution instead of a carrier solution. related processes.

例えば、タンパク質含有溶液が導管(例えば、フローチャンバー、配管または管類)を通して送り込まれるプロセスでは、粘度を低下させるために、上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせを添加することが有利である。上に記載のように、ポンピングプロセスの前または最中に、タンパク質溶液に粘度低下賦形剤を添加することで、溶液をポンピングするために必要な力および動力を実質的に低減することができる。流体は一般に、流れに対する抵抗、すなわち粘度を示し、流れを誘発および伝播させるために、この粘度を克服する力を流体に加えなければならないことが理解される。揚程Hと吐出量Qによるポンピングスケールに必要な動力Pを、次の式に示す。
P~HQ(式1)
For example, in processes in which a protein-containing solution is pumped through a conduit (e.g., flow chamber, tubing or tubing), it may be advantageous to add the above-identified excipient compounds or combinations thereof to reduce viscosity. is. As described above, adding a viscosity-lowering excipient to the protein solution prior to or during the pumping process can substantially reduce the force and power required to pump the solution. . It is understood that fluids generally exhibit a resistance to flow, or viscosity, and a force must be applied to the fluid to overcome this viscosity in order to induce and propagate flow. The power P required for the pumping scale by the lift H and the discharge amount Q is shown in the following equation.
P to HQ (Formula 1)

粘性流体は、ポンプの所要動力を増加させ、ポンプ効率を低下させ、ポンプ揚程と容量を減少させ、配管の摩擦抵抗を増加させる傾向がある。ポンピングの前または最中に、上記の粘度低下賦形剤をタンパク質溶液に追加すると、揚程(H、Eq.1)または容量(Q、Eq.1)のいずれかまたは両方を減らすことにより、処理コストを大幅に削減できる。粘度の低下の利点は、例えば、スループットの改善、収率の改善、または処理時間の短縮によって明らかになる。さらに、導管を通る流体の伝達による摩擦損失は、そのような流体の輸送に関連するコストのかなりの部分を占める可能性がある。ポンピング前または最中に、上に記載の粘度低下賦形剤をタンパク質溶液に添加すると、ポンピングプロセスに伴う摩擦を低減することによって、処理コストを大幅に削減することができる。処理コストの測定は、粘度低下賦形剤を使用することで改善できる処理パラメータを表す。 Viscous fluids tend to increase pump power requirements, reduce pump efficiency, reduce pump lift and capacity, and increase frictional resistance in piping. Addition of the above-described viscosity-lowering excipients to the protein solution before or during pumping will reduce either or both the lift (H, Eq.1) or the volume (Q, Eq.1), resulting in Costs can be greatly reduced. The advantage of reduced viscosity is manifested by, for example, improved throughput, improved yield, or reduced processing time. Additionally, frictional losses due to the transmission of fluids through conduits can account for a significant portion of the costs associated with transporting such fluids. Adding the viscosity-lowering excipients described above to the protein solution before or during pumping can significantly reduce processing costs by reducing the friction associated with the pumping process. The processing cost measure represents a processing parameter that can be improved by using viscosity-lowering excipients.

タンパク質溶液のこれらのプロセスおよび処理方法は、製造、処理、精製、および分析ステップ中の溶液中のタンパク質の粘度の低下、溶解度の改善、または安定性の改善により、効率を改善することができる。処理効率の測定または溶液中のタンパク質の粘度、溶解度、または安定性などの代理パラメータの測定は、粘度低下賦形剤を使用することによって改善することができる処理パラメータを表す。いくつかの異なる要因が、処理中のタンパク質の粘度、溶解度、および安定性に悪影響を及ぼすことが理解されている。例えば、タンパク質含有溶液は、製造および精製中にさまざまな物理的ストレッサーの影響を受け、限定されないが、ポンピング、混合、遠心分離、および濾過などを含む通常の処理操作を通してタンパク質溶液を操作することによって引き起こされる著しい剪断ストレスが含まれる。さらに、これらの処理ステップ中に、タンパク質が吸着され得る気泡が、流体内に混入してしまう可能性がある。そのような界面張力は、処理中に遭遇する通常の剪断ストレスと相まって、吸着されたタンパク質分子をアンフォールドし、凝集させる可能性がある。さらに、ポンプのキャビテーションイベント中や、製造中の限外濾過膜や透析濾過膜などの固体表面への曝露中に、著しいタンパク質のアンフォールディングが発生する可能性がある。そのようなイベントは、タンパク質の折りたたみと生成物の品質を損なう可能性がある。 These processes and methods of treating protein solutions can improve efficiency by reducing viscosity, improving solubility, or improving stability of proteins in solution during manufacturing, processing, purification, and analytical steps. Measurement of processing efficiency or measurement of surrogate parameters such as viscosity, solubility, or stability of proteins in solution represent processing parameters that can be improved by using viscosity-lowering excipients. It is understood that several different factors adversely affect protein viscosity, solubility, and stability during processing. For example, protein-containing solutions are subject to various physical stressors during manufacturing and purification by manipulating the protein solution through routine processing operations including, but not limited to, pumping, mixing, centrifugation, and filtration. Significant shear stress induced is included. Furthermore, during these processing steps, air bubbles can become entrained in the fluid to which proteins can be adsorbed. Such interfacial tension, coupled with normal shear stresses encountered during processing, can unfold and aggregate adsorbed protein molecules. In addition, significant protein unfolding can occur during pump cavitation events and exposure to solid surfaces such as ultrafiltration and diafiltration membranes during manufacture. Such events can compromise protein folding and product quality.

ニュートン流体の場合、流体の剪断速度をγ、流体の粘度をηとする所与のプロセススケールよって課せられる応力τは、次の式で示される。
τ=γη(式2)
For a Newtonian fluid, the stress τ imposed by a given process scale, where γ is the shear rate of the fluid and η is the viscosity of the fluid, is given by:
τ = γη (equation 2)

溶液の粘度は、1つ以上の上記の賦形剤化合物またはそれらの組み合わせを用いてタンパク質溶液を製剤化することによって、低下させることができ、したがってタンパク質溶液が遭遇する剪断ストレスを低下させることができる。剪断ストレスの減少は、処理されている製剤の安定性を改善することができ、例えば、処理パラメータのより良いまたはより望ましい測定によって明らかになる。このような改善された処理パラメータには、タンパク質凝集体、粒子、または目視不可の粒子のレベルの低下、製品損失の減少、または全体的な収率の向上などの測定基準が含まれる。改善された処理パラメータの別の例として、タンパク質含有溶液の粘度を低下させることで、溶液の処理時間を短縮することができる。所与の単位操作の処理時間は、一般的に剪断速度と反比例する。したがって、所与の特性応力に対して、上記の賦形剤化合物またはその組み合わせの添加によるタンパク質溶液の粘度の低下は、剪断速度(γ、式2を参照)の増加に関連し、したがって、処理時間の短縮に関連する。さらに、上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせをいくつか添加すると、処理の異なる段階中でタンパク質溶液の安定性を改善することができる。 The viscosity of the solution can be reduced by formulating the protein solution with one or more of the above excipient compounds or combinations thereof, thus reducing the shear stress encountered by the protein solution. can. A reduction in shear stress can improve the stability of formulations being processed, manifested by, for example, better or more desirable measurements of processing parameters. Such improved processing parameters include metrics such as reduced levels of protein aggregates, particles, or sub-visible particles, reduced product loss, or improved overall yield. As another example of improved processing parameters, reducing the viscosity of the protein-containing solution can reduce the processing time of the solution. Processing time for a given unit operation is generally inversely proportional to shear rate. Therefore, for a given characteristic stress, a reduction in the viscosity of a protein solution due to the addition of an excipient compound or combination thereof as described above is associated with an increase in shear rate (γ, see Equation 2) and thus the treatment Relates to time savings. Additionally, the addition of some of the excipient compounds identified above or combinations thereof can improve the stability of protein solutions during different stages of processing.

処理中、溶液中のタンパク質は、所望のタンパク質活性成分、例えば、治療用または非治療用タンパク質であり得ることが理解される。本明細書に記載の賦形剤を使用してこのようなタンパク質活性成分の処理を容易にすることにで、タンパク質活性成分の収量もしくは生成速度を増加させ、または特定のプロセスの効率を改善し、またはエネルギー使用を減少させることなどができ、どの結果も、粘度低下賦形剤の使用によって改善された処理パラメータを表している。また、タンパク質の汚染物質は、特定の処理技術、例えば、バイオプロセスの発酵および精製ステップの最中に形成される可能性があることも理解される。汚染物質をより迅速に、より完全に、またはより効率的に除去することにより、所望のタンパク質、すなわち、タンパク質活性成分の処理を改善することもできる。これらの結果は、粘度低下賦形剤化合物または添加剤の使用によって改善された処理パラメータを表している。本明細書に記載されるように、本明細書に記載の特定の賦形剤は、溶液粘度を低下させ、タンパク質安定性を改善し、および/またはタンパク質溶解性を増大させることによって、所望のタンパク質活性成分の輸送を改善し、望ましくないタンパク質汚染物質の除去を改善することができる。粘度低下賦形剤または添加剤の使用によって改善された処理パラメータを表す両方の効果は、これらの賦形剤または添加剤が、タンパク質製造のプロセス全体を改善することを示している。ミスフォールディングしたタンパク質、微粒子、変性タンパク質、または溶液中の不安定化したタンパク質の他のアーティファクトの低減は、処理ステップ中の安定化賦形剤の使用によって達成することができる。 It is understood that the protein in solution during processing may be the desired protein active ingredient, eg, therapeutic or non-therapeutic protein. Ease of processing of such protein active ingredients using the excipients described herein may increase the yield or production rate of the protein active ingredient, or improve the efficiency of a particular process. , or reduced energy usage, etc., all of which represent improved processing parameters through the use of viscosity-lowering excipients. It is also understood that protein contaminants may be formed during certain processing techniques, such as fermentation and purification steps of bioprocesses. Faster, more complete, or more efficient removal of contaminants can also improve processing of the desired protein, ie, the protein active ingredient. These results represent improved processing parameters through the use of viscosity-lowering excipient compounds or additives. As described herein, certain excipients described herein may reduce solution viscosity, improve protein stability, and/or increase protein solubility to achieve desired It can improve the transport of protein active ingredients and improve the removal of unwanted protein contaminants. Both effects represent improved processing parameters through the use of viscosity-lowering excipients or additives, indicating that these excipients or additives improve the overall process of protein production. Reduction of misfolded proteins, microparticles, denatured proteins, or other artifacts of destabilized proteins in solution can be achieved through the use of stabilizing excipients during processing steps.

治療用タンパク質の生成と精製のための特定のプラットフォームユニットの操作は、上記の特定された賦形剤化合物またはその組み合わせの有利な使用のさらなる例を提供し、および処理パラメータを改善するこれらの賦形剤または添加剤のさらなる例を提供する。例えば、以下に記載されるように、1つ以上の上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせを、これらの生成および精製プロセスに導入することで、分子の安定性および回収の大幅な改善、ならびに操作コストの減少が提供され得る。 Operation of specific platform units for the production and purification of therapeutic proteins provides further examples of the advantageous use of excipient compounds or combinations thereof identified above, and the use of these excipients to improve processing parameters. Further examples of excipients or excipients are provided. For example, as described below, the introduction of one or more of the above-identified excipient compounds or combinations thereof into these production and purification processes can significantly enhance the stability and recovery of the molecule. Improvements can be provided, as well as reduced operating costs.

当該技術分野では、モノクローナル抗体のような治療用タンパク質を生成および精製するために幅広く実施されている技術は、一般に、発酵プロセスとそれに続く精製処理のための一連のステップからなっていることが理解される。発酵、または上流処理(upstream processing、USP)は、治療用タンパク質を、バイオリアクターで、通常、細菌または哺乳動物の細胞株を使用して、増やすステップを含む。実施形態では、USPは、図4に示されるようなステップを含み得る。実施形態では、精製または下流処理(downstream processing、DSP)は、図5に示されるようなステップを含み得る。 It is understood in the art that widely practiced techniques for producing and purifying therapeutic proteins such as monoclonal antibodies generally consist of a series of steps for fermentation processes followed by purification treatments. be done. Fermentation, or upstream processing (USP), involves growing therapeutic proteins in bioreactors, usually using bacterial or mammalian cell lines. In embodiments, the USP may include steps as shown in FIG. In embodiments, purification or downstream processing (DSP) may include steps as shown in FIG.

図4に示すように、USPは、マスター細胞バンク(master cell bank、MCB)からのバイアルを解凍するステップ102で開始され得る。ステップ104に示されるように、MCBを拡張して、ワーキングセルバンク(図示せず)を形成し、および/またはさらなる生成のためのワーキングストックを生成することができる。ステップ108および110に示されるように、細胞培養は、一連の播種および生成バイオリアクターで行い、バイオリアクター生成物112を生じ、それから、ステップ114に示されるように、所望の治療用タンパク質が採取され得る。採取114に続いて、生成物は、さらなる精製(すなわち、以下により詳細に記載され、図5に示されるようなDSP)に供され得るか、またはこれらの生成物は、通常、凍結することおよび約-80℃の温度で保存することによって、バルクで保存され得る。 As shown in FIG. 4, USP may begin with step 102 of thawing a vial from a master cell bank (MCB). As shown in step 104, the MCB can be expanded to form working cell banks (not shown) and/or to generate working stock for further generation. As shown in steps 108 and 110, cell culture is performed in a series of seed and production bioreactors to produce bioreactor product 112, from which the desired therapeutic protein is harvested, as shown in step 114. obtain. Following harvest 114, the products may be subjected to further purification (i.e., DSP as described in more detail below and shown in FIG. 5), or these products are typically frozen and It can be stored in bulk by storing at a temperature of about -80°C.

実施形態では、細胞培養技術によるタンパク質生成は、上記の特定された賦形剤の使用によって改善することができ、プロセス関連パラメータの改善によって明らかになる。実施形態では、所望の賦形剤は、USP中に、細胞培養培地の粘度を少なくとも20%低下させるのに有効な量で添加することができる。他の実施形態では、所望の賦形剤は、USP中に、細胞培養培地の粘度を少なくとも30%低下させるのに有効な量で添加することができる。実施形態では、所望の賦形剤は、約1mM~約400mMの量で細胞培養培地に添加され得る。実施形態では、所望の賦形剤は、約20mM~約200mMの量で細胞培養培地に添加され得る。実施形態では、所望の賦形剤は、約25mM~約100mMの量で細胞培養培地に添加され得る。所望の賦形剤または賦形剤の組み合わせを、細胞培養液に直接添加するか、またはより複雑な補助培地の成分、例えば、別に製剤化され細胞培養培地に添加される栄養素を含む溶液または「給餌」溶液、として添加することができる。実施形態では、第2の賦形剤、例えば、粘度低下化合物を、直接的にまたは補助培地を介してのいずれかでキャリア溶液に添加することができ、第2の粘度低下化合物は、目的の特定のパラメータにさらなる改善を加える。 In embodiments, protein production by cell culture techniques can be improved through the use of the excipients identified above, manifested by improvements in process-related parameters. In embodiments, desired excipients can be added to the USP in amounts effective to reduce the viscosity of the cell culture medium by at least 20%. In other embodiments, desired excipients can be added in USP in amounts effective to reduce the viscosity of the cell culture medium by at least 30%. In embodiments, desired excipients may be added to the cell culture medium in amounts of about 1 mM to about 400 mM. In embodiments, desired excipients may be added to the cell culture medium in amounts of about 20 mM to about 200 mM. In embodiments, desired excipients may be added to the cell culture medium in amounts of about 25 mM to about 100 mM. The desired excipient or combination of excipients is added directly to the cell culture medium, or components of more complex supplemental media, such as solutions or " It can be added as a "feeding" solution. In embodiments, a second excipient, e.g., a viscosity-lowering compound, can be added to the carrier solution, either directly or via a supplement medium, wherein the second viscosity-lowering compound is the desired Add further improvements to specific parameters.

以下に記載するように、1つまたは複数の上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせを使用することで改善し得る、USP中のプロセス関連のパラメータが数多くある。例えば、実施形態では、粘度低減賦形剤の使用は、播種増殖104、および細胞培養108および110などのステップ中の細胞増殖の速度および/または程度などのパラメータを改善することができ、および/またはさまざまなプロセスパラメータの改善と相関している。例えば、バイオリアクターの生成ステップ110などのステップで、上記の特定されたいくらかの賦形剤をUSPプロセスに追加すると、細胞培養培地の粘度を下げることができ、続いて、熱伝達効率とガス伝達効率を向上させることができる。細胞培養プロセスでは、タンパク質発現を可能にするために細胞への酸素注入が必要であり、したがって、細胞への酸素の拡散が律速段階になる可能性があるため、溶液の粘度を下げることを通してガス伝達効率を改善することによって酸素取り込み速度を改善すると、タンパク質発現の速度もしくは量、および/またはその効率を改善することができる。この文脈において、酸素取り込み速度およびガス移動効率の速度などのパラメータは、プロキシパラメータと見なすことができ、それらの改善は、改善されたタンパク質発現または改善された処理効率のプロセスパラメータの改善と相関する。別の例として、粘度低下賦形剤の利用可能性は、例えば、播種増殖ステップ104中および細胞培養ステップ108および110中に、成長因子の溶解度(これらの物質が細胞でさらに利用可能になり、それによって細胞増殖が促進される改善された成長因子の溶解度を用いたタンパク質発現に必要である)などのプロキシパラメータを改善することによって、処理を改善することができる。 As described below, there are a number of process-related parameters in the USP that can be improved using one or more of the above identified excipient compounds or combinations thereof. For example, in embodiments, the use of viscosity-reducing excipients can improve parameters such as the rate and/or extent of cell growth during steps such as seed growth 104 and cell culture 108 and 110 and/or or correlated with improvements in various process parameters. For example, adding some of the above-identified excipients to the USP process, in steps such as bioreactor production step 110, can reduce the viscosity of the cell culture medium and subsequently improve heat transfer efficiency and gas transfer. Efficiency can be improved. Cell culture processes require oxygen injection into the cells to allow protein expression, and thus diffusion of oxygen into the cells may be the rate-limiting step, thus reducing the viscosity of the solution. Improving oxygen uptake rate by improving transfer efficiency can improve the rate or amount of protein expression and/or its efficiency. In this context, parameters such as the rate of oxygen uptake rate and gas transfer efficiency can be considered proxy parameters, and their improvement correlates with improved protein expression or process parameter improvements for improved processing efficiency. . As another example, the availability of viscosity-lowering excipients, e.g., during seed growth step 104 and cell culture steps Treatment can be improved by improving proxy parameters such as (required for protein expression with improved growth factor solubility thereby promoting cell proliferation).

実施形態では、USP中のタンパク質回収の量またはタンパク質回収の割合などのプロセスパラメータは、いくつかのメカニズムによりUSP中に粘度を低下させることによって改善することができる。例えば、完了した細胞培養からの採取114中の溶解ステップの終わりでの治療用タンパク質の採取は、より効率的であり得るか、または上記の特定された賦形剤の使用以外の方法で改善され得る。理論に束縛されるものではないが、発現したタンパク質の粘度を低下させることによって、これらの粘度低下賦形剤は、他の溶解成分から離れて治療用タンパク質の拡散効率を高めることができる。さらに、タンパク質含有上清からの膜および他の細胞デブリの分離は、粘度低下賦形剤を使用することで、より速い分離速度またはより高い上清純度でもって達成することができ、それによって、USP効率のプロセスパラメータが改善される。さらに、賦形剤が培地の粘度を低下させるため、粘度低下賦形剤を使用すると、遠心分離または濾過ステップを使用するタンパク質分離ステップを、より速く達成することができる。賦形剤はまた、治療用タンパク質溶液の安定性を改善することができるため、タンパク質の上流および下流処理は、これらの賦形剤の使用から利益を享受することができる。実施形態では、賦形剤は、処理中のタンパク質のストレス耐性を改善することができ、これは、処理ステップ中のタンパク質の凝集または変性の量を低減することができる。 In embodiments, process parameters such as amount of protein recovery or percent protein recovery during USP can be improved by reducing viscosity during USP by several mechanisms. For example, the harvesting of therapeutic proteins at the end of the lysis step during harvesting 114 from completed cell cultures may be more efficient or improved in ways other than the use of excipients identified above. obtain. Without wishing to be bound by theory, by reducing the viscosity of the expressed protein, these viscosity-lowering excipients can increase the efficiency of diffusion of the therapeutic protein away from other dissolved components. Furthermore, separation of membranes and other cellular debris from protein-containing supernatants can be achieved with faster separation rates or higher supernatant purities using viscosity-lowering excipients, thereby USP efficiency process parameters are improved. In addition, protein separation steps using centrifugation or filtration steps can be accomplished faster using viscosity-lowering excipients because the excipients reduce the viscosity of the medium. Excipients can also improve the stability of therapeutic protein solutions, so upstream and downstream processing of proteins can benefit from the use of these excipients. In embodiments, excipients can improve the stress tolerance of proteins during processing, which can reduce the amount of protein aggregation or denaturation during processing steps.

実施形態では、追加の利点として、上に記載の賦形剤化合物またはそれらの組み合わせ、例えば、粘度低減賦形剤の、細胞培養における使用は、タンパク質のミスフォールディングおよび凝集が低減されるため、USP中のタンパク質の収率などのプロセスパラメータを増加させ得る。細胞培養を、組換えタンパク質の最大収率が得られるように最適化すると、得られたタンパク質は、高度に濃縮された様式で発現され、ミスフォールディングが引き起こされる可能性があることが理解される。上記の特定された賦形剤化合物またはその組み合わせ、例えば粘度低下賦形剤、を追加すると、ミスフォールディングおよび凝集につながる誘引性のタンパク質間相互作用が減少し、それによって、採取114に利用可能な無傷の組換えタンパク質の量が増加する。 In embodiments, as an added benefit, the use of excipient compounds or combinations thereof as described above, e.g., viscosity-reducing excipients, in cell culture reduces protein misfolding and aggregation, thus reducing USP Process parameters such as the yield of protein in the medium can be increased. It is understood that when cell culture is optimized for maximum yield of recombinant protein, the resulting protein may be expressed in a highly concentrated manner, causing misfolding. . Addition of the above-identified excipient compounds or combinations thereof, such as viscosity-lowering excipients, reduces attractive protein-protein interactions that lead to misfolding and aggregation, thereby making available for harvesting 114 The amount of intact recombinant protein is increased.

例示的な実施形態では、図5に示される下流処理(DSP)には、治療用タンパク質、例えば、モノクローナル抗体、バイオ医薬品、ワクチン、および他の生物製剤の回収および精製をもたらす一連のステップが含まれる。USPの最後に、目的の治療用タンパク質は、宿主細胞から分泌されて、細胞培養液中に溶解され得る。治療用タンパク質はまた、USPシーケンスの最後で、宿主細胞の溶解に続いて液体培地に溶解され得る。DSPは、それが溶解されている溶液(例えば、培養液または宿主細胞溶解液)から、目的のタンパク質を回収し、それを精製するために行われる。DSPの間に、(i)様々な汚染物質(不溶性細胞デブリおよび粒子など)を培地から除去し、(ii)タンパク質生成物を抽出、沈殿、吸着または限外濾過のような技術を介して単離し、(iii)アフィニティークロマトグラフィ、沈殿または結晶化などの技術を介してタンパク質生成物を精製し、(iv)生成物をさらに磨き上げ(polish)、ウイルスを除去する。 In an exemplary embodiment, the downstream processing (DSP) shown in Figure 5 includes a series of steps that result in the recovery and purification of therapeutic proteins such as monoclonal antibodies, biopharmaceuticals, vaccines, and other biologics. be At the end of USP, the therapeutic protein of interest can be secreted from the host cell and dissolved in the cell culture medium. The therapeutic protein can also be dissolved in liquid medium following host cell lysis at the end of the USP sequence. DSP is performed to recover and purify the protein of interest from the solution in which it is dissolved (eg, culture medium or host cell lysate). During DSP, (i) various contaminants (such as insoluble cell debris and particles) are removed from the medium and (ii) protein products are isolated through techniques such as extraction, precipitation, adsorption or ultrafiltration. (iii) purifying the protein product through techniques such as affinity chromatography, precipitation or crystallization, and (iv) further polishing the product to remove viruses.

図5に示すように、細胞培養物採取200(図4にも記載されている)からのフィードストックは、最初に、通常プロテインAクロマトグラフィまたは他の類似のクロマトグラフィステップを含むアフィニティークロマトグラフィ204に供される。ウイルス不活化ステップ208では、通常、フィードストックが、低pHで保持される必要がある。宿主細胞タンパク質(HCP)、DNA、電荷変異体、および凝集体などの不純物を除去するために、1つ以上の磨き上げクロマトグラフィステップ210および212が行われる。陽イオン交換(CEX)クロマトグラフィは、最初の磨き上げクロマトグラフィステップ210として一般的に使用されるが、それに先行する、またはそれに続く第2のクロマトグラフィステップ212を伴ってもよい。第2のクロマトグラフィステップ212はさらに、宿主細胞関連の不純物(例えば、HCPまたはDNA)、あるいは凝集体などの産物関連不純物を除去する。陰イオン交換(AEX)クロマトグラフィおよび疎水性相互作用クロマトグラフィ(HIC)を、第2のクロマトグラフィステップ212として使用することができる。ウイルス除去を行うために、ウイルス濾過214が実行される。最終精製ステップ218は、限外濾過および透析濾過、ならびに製剤の調製を含み得る。 As shown in FIG. 5, the feedstock from cell culture harvest 200 (also depicted in FIG. 4) is first subjected to affinity chromatography 204, typically involving protein A chromatography or other similar chromatography steps. be. The virus inactivation step 208 typically requires the feedstock to be held at low pH. One or more polishing chromatography steps 210 and 212 are performed to remove impurities such as host cell proteins (HCPs), DNA, charge variants, and aggregates. Cation exchange (CEX) chromatography is commonly used as an initial polishing chromatography step 210, but may be preceded or followed by a second chromatography step 212. The second chromatography step 212 further removes host cell-related impurities (eg, HCP or DNA) or product-related impurities such as aggregates. Anion exchange (AEX) chromatography and hydrophobic interaction chromatography (HIC) can be used as second chromatography step 212 . Virus filtering 214 is performed to perform virus removal. A final purification step 218 may include ultrafiltration and diafiltration, as well as formulation preparation.

概して上に記載したように、発酵プロセスに続く精製プロセスまたはDSPには、(1)細胞培養物の採取、(2)クロマトグラフィ(例えば、プロテインAクロマトグラフィ、ならびにイオン交換および疎水性相互作用クロマトグラフィを含むクロマトグラフィ磨き上げ精製ステップ)、(3)ウイルス不活化、および(4)濾過(例えば、ウイルス濾過、滅菌濾過、透析、およびタンパク質を濃縮し、タンパク質を製剤緩衝液に交換するための限外濾過もしくは透析濾過のステップ)が含まれる。実施例は、これらの精製プロセスに関連するプロセスパラメータを改善するために、上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせ、例えば、粘度低下賦形剤を使用することによる利点を説明するために、以下に提供される。上記の特定された賦形剤化合物またはそれらの組み合わせ、例えば、粘度低下賦形剤は、それをキャリア溶液に添加することによって、または他の方法で目的のタンパク質と賦形剤の可溶化もしくは安定化された形態での接触を改変することによって、DSPの任意の段階で導入され得ることが理解される。実施形態では、第2の賦形剤、例えば、粘度低下化合物は、DSPの間にキャリア溶液に添加されてもよく、第2の化合物は、目的の特定のパラメータに追加の改善を加える。 As generally described above, purification processes or DSPs following fermentation processes include (1) cell culture harvesting, (2) chromatography (e.g., Protein A chromatography, and ion exchange and hydrophobic interaction chromatography). (3) viral inactivation, and (4) filtration (e.g., viral filtration, sterile filtration, dialysis, and ultrafiltration or ultrafiltration to concentrate the protein and exchange the protein into the formulation buffer). diafiltration step). The examples are to illustrate the benefits of using the excipient compounds identified above or combinations thereof, such as viscosity-lowering excipients, to improve the process parameters associated with these purification processes. , provided below. The above-identified excipient compounds or combinations thereof, e.g., viscosity-lowering excipients, may be used to solubilize or stabilize the protein of interest and excipients by adding it to the carrier solution or otherwise. It is understood that by modifying the contacts in a non-enhanced form, they can be introduced at any stage of the DSP. In embodiments, a second excipient, such as a viscosity-lowering compound, may be added to the carrier solution during DSP, the second compound adding additional improvement to a particular parameter of interest.

(1)細胞培養物の採取:細胞培養物の採取には、一般に遠心分離とデプス濾過操作が含まれ、細胞デブリがタンパク質含有溶液から物理的に除去される。遠心分離ステップでは、粘度低下賦形剤の利点により、細胞破デブリからの可溶性タンパク質のより完全な分離を提供することができる。バッチ処理または連続処理によってなされても、遠心分離は、標的タンパク質の回収率を最大化するために、高密度相を可能な限り固める必要がある。実施形態では、上記の特定された賦形剤またはそれらの組み合わせの添加は、例えば、遠心分離プロセスの高密度相から流出するタンパク質含有分離液の収量を増加させることによって、タンパク質収量のプロセスパラメータを増加させ得る。デプス濾過ステップは、粘度で制限されるステップであるため、溶液の粘度を低下させる賦形剤を使用することによって、より効率的にすることができる。また、これらのプロセスは、タンパク質溶液に気泡を導入する可能性があり、剪断誘導性のストレスと相まって、精製される治療用タンパク質分子を不安定化させる可能性がある。上に記載のように、細胞培養物の採取前および/または最中に、タンパク質含有溶液に粘度低下賦形剤を添加すると、これらのストレスからタンパク質を保護し、それによってタンパク質凝集の可能性を低減し、定量化される製品回収のプロセスパラメータを改善することができる。 (1) Cell culture harvesting: Cell culture harvesting generally involves centrifugation and depth filtration operations to physically remove cell debris from the protein-containing solution. The centrifugation step can provide a more complete separation of soluble proteins from cell debris due to the advantage of viscosity-lowering excipients. Centrifugation, whether done batchwise or continuously, should compact the dense phase as much as possible to maximize recovery of the target protein. In embodiments, the addition of the above-identified excipients or combinations thereof improves the process parameter of protein yield, e.g., by increasing the yield of protein-containing separate liquid exiting the high-density phase of the centrifugation process. can be increased. Since the depth filtration step is a viscosity limited step, it can be made more efficient by using excipients that reduce the viscosity of the solution. These processes can also introduce air bubbles into the protein solution, which combined with shear-induced stress can destabilize the purified therapeutic protein molecule. As described above, the addition of viscosity-lowering excipients to protein-containing solutions before and/or during harvesting of cell cultures protects proteins from these stresses, thereby reducing potential protein aggregation. Reduced and quantified product recovery process parameters can be improved.

(2)クロマトグラフィ:遠心分離または濾過による細胞培養物を採取後、通常、クロマトグラフィを使用して、発酵ブロスから治療用タンパク質を分離する。プロテインAクロマトグラフィは、治療用タンパク質が抗体である場合に使用される。プロテインAは、IgG抗体に対して選択的であり、速い流速と容量で動的に結合する。陽イオン交換(CEX)クロマトグラフィは、プロテインAクロマトグラフィの費用対効果の高い代替手段として使用することができる。CEXを使用する場合は、動的結合容量を最適化するために、カラムに負荷する前に、供給液のpHを調整し、その電導度を下げる必要がある。模倣樹脂は、プロテインAクロマトグラフィの代替物としても使用できる。これらの樹脂は、免疫グロブリン、例えばプロテインGやプロテインLのようなIg結合タンパク質、合成リガンド、またはプロテインA様の多孔性ポリマーを結合するためのリガンドを提供する。 (2) Chromatography: After harvesting the cell culture by centrifugation or filtration, chromatography is typically used to separate the therapeutic protein from the fermentation broth. Protein A chromatography is used when the therapeutic protein is an antibody. Protein A is selective for IgG antibodies and binds dynamically at high flow rates and volumes. Cation exchange (CEX) chromatography can be used as a cost-effective alternative to Protein A chromatography. When using CEX, it is necessary to adjust the pH of the feed solution to lower its conductivity before loading it onto the column in order to optimize the dynamic binding capacity. Mimetic resins can also be used as an alternative to Protein A chromatography. These resins provide ligands for binding immunoglobulins, Ig binding proteins such as protein G and protein L, synthetic ligands, or porous polymers such as protein A.

DSP中に、他のクロマトグラフィプロセスを使用することができる。イオン交換クロマトグラフィ(IEC)を使用して、以前のプロセス中に導入された不純物(細胞株からの浸出したプロテインA、エンドトキシンまたはウイルス、残留している宿主細胞タンパク質もしくはDNA、または培地成分など)を除去することができる。IECは、CEXでも陰イオン交換クロマトグラフィでも、プロテインAクロマトグラフィの直後に適用することができる。疎水性相互作用クロマトグラフィ(HIC)は、凝集体を除去するための磨き上げステップとして一般的に使用されるIECを補完することができる。実施形態では、上記の特定された賦形剤を使用して、クロマトグラフィカラムの負荷ステップ中に、宿主細胞タンパク質の溶解度を増加させ、粘度を減少させることができる。実施形態では、上記の特定された賦形剤を使用して、クロマトグラフィカラムの負荷ステップおよび溶出ステップの間に、治療用タンパク質の溶解度を増加させ、その粘度を減少させることができる。 Other chromatographic processes can be used during DSP. Ion exchange chromatography (IEC) was used to remove impurities introduced during previous processes, such as leached protein A from cell lines, endotoxins or viruses, residual host cell proteins or DNA, or media components. can be removed. IEC can be applied directly after Protein A chromatography, whether CEX or anion exchange chromatography. Hydrophobic interaction chromatography (HIC) can complement IEC, which is commonly used as a polishing step to remove aggregates. In embodiments, the excipients identified above can be used to increase the solubility and decrease the viscosity of host cell proteins during the loading step of the chromatography column. In embodiments, the excipients identified above can be used to increase the solubility and decrease the viscosity of the therapeutic protein during the loading and elution steps of the chromatography column.

タンパク質精製中のクロマトグラフィプロセスでは、(a)Protein-Aクロマトグラフィカラムからの溶出中の低pH条件、(b)クロマトグラフィ樹脂の孔隙内での、局所タンパク質濃度の上昇(しばしば、300~400mg/mL程度)内、(c)イオン交換クロマトグラフィ中の塩濃度の上昇、(d)HICカラムからの溶出中の塩析剤の濃度の上昇など、タンパク質製剤に厳しい条件が課せられる。上に記載のように、クロマトグラフィの前および/または最中に、タンパク質含有溶液に粘度低下賦形剤を添加すると、クロマトグラフィカラムを通過するタンパク質の移行が容易になるため、クロマトグラフィ処理ステップによって課せられる潜在的な損傷条件にさらされることが少なくなる。さらに、カラム孔隙内で局所タンパク質濃度が高くなると、この空間内に粘度の高い物質が生じ、カラムに大きな背圧がかかる。この背圧を緩和するために、通常、比較的大きな細孔を有する媒体が使用される。しかしながら、大孔径媒体の分解能は、小孔径媒体よりも低くなる。上に記載の粘度改変賦形剤を組み込むと、クロマトグラフィ媒体でより小さな細孔が使用できるようになる。実施形態では、プロテインAクロマトグラフィからの溶出ステップは、治療用タンパク質を、溶解度を低下させ、凝集を増加させ得る低pH条件に曝す。賦形剤を添加すると、標的タンパク質の溶解度を増加させることができるため、プロテインAクロマトグラフィステップからの回収率が改善される。他の実施形態では、賦形剤の使用で、より高いpHでプロテインA樹脂から標的タンパク質を溶出することができるようになり、これにより、標的タンパク質に対する化学的ストレスが軽減され、その結果、処理中のタンパク質分解の量が低減されて、タンパク質収率のプロセスパラメータが改善される。 In the chromatographic process during protein purification, (a) low pH conditions during elution from the Protein-A chromatography column, (b) increased local protein concentration within the pores of the chromatography resin (often around 300-400 mg/mL Among them, (c) increased salt concentration during ion-exchange chromatography, (d) increased concentration of salting-out agent during elution from the HIC column, and other stringent requirements are imposed on protein formulations. As noted above, the addition of viscosity-lowering excipients to protein-containing solutions prior to and/or during chromatography facilitates migration of the protein through the chromatography column and thus is imposed by the chromatography step. Less exposure to potentially damaging conditions. In addition, high local protein concentrations within the column pores create viscous material within this space, creating large back pressures on the column. To relieve this backpressure, media with relatively large pores are typically used. However, the resolution of large pore media is lower than that of small pore media. Incorporation of the viscosity modifying excipients described above allows the use of smaller pores in the chromatographic media. In embodiments, the elution step from Protein A chromatography exposes therapeutic proteins to low pH conditions that can reduce solubility and increase aggregation. Addition of excipients can increase the solubility of the target protein and thus improve recovery from the Protein A chromatography step. In other embodiments, the use of excipients allows the target protein to be eluted from the Protein A resin at a higher pH, thereby reducing chemical stress on the target protein, resulting in increased processing efficiency. The amount of proteolysis in the medium is reduced, improving the process parameter of protein yield.

(3)ウイルス不活化:ウイルス不活化プロセスは、通常、タンパク質溶液を、低pH、例えば、4より低いpHに長期間保持することを含む。ただし、この環境は、治療用タンパク質を不安定化する可能性がある。例えば、ウイルス不活化プロセスの前および/またはその最中に、粘度低下賦形剤を添加することによって、粘度低下賦形剤の存在下でタンパク質を製剤化すると、タンパク質の安定性もしくは溶解度、またはその正味の収率などのプロセスパラメータを改善することができる。 (3) Virus inactivation: The virus inactivation process usually involves holding the protein solution at a low pH, eg below 4, for an extended period of time. However, this environment can destabilize therapeutic proteins. For example, by adding a viscosity-lowering excipient prior to and/or during the virus inactivation process, formulating the protein in the presence of the viscosity-lowering excipient may improve the stability or solubility of the protein, or Process parameters such as its net yield can be improved.

(4)濾過:濾過プロセスには、ウイルス粒子を除去するためのウイルス濾過プロセス(ナノ濾過)、ならびにタンパク質溶液を濃縮するため、および緩衝液システムを交換するための、限外濾過/透析濾過プロセスが含まれる。 (4) Filtration: Filtration processes include viral filtration processes (nanofiltration) to remove viral particles, and ultrafiltration/diafiltration processes to concentrate protein solutions and to exchange buffer systems. is included.

(a)ウイルス濾過はウイルス粒子を除去することによってタンパク質溶液を精製し、組換えヒトモノクローナル抗体のサイズの2倍のオーダーで有り得る。したがって、ウイルス濾過用の濾過膜には、ナノサイズの細孔が必要とされ得る。タンパク質が小さな細孔サイズを通過しなければならず、結果として、この濾過ステップは、タンパク質にストレスを導入する可能性があり、タンパク質の凝集粒子による有意なレベルの膜の汚損を伴う。上に記載のように、例えば、濾過の前および/または最中に、粘度低下賦形剤を添加すると、協同拡散率が増加することによって、濾過システムの背圧などの測定可能なパラメータを減少させることができ、膜汚損の傾向を、それを引き起こすタンパク質間相互作用が緩和されることで、減少させることができる。最終結果として、タンパク質精製中のウイルス濾過ユニットの性能の改善を示すこれらのパラメータが改善される。 (a) Virus filtration purifies the protein solution by removing virus particles, which can be on the order of twice the size of recombinant human monoclonal antibodies. Therefore, filtration membranes for virus filtration may require nano-sized pores. Proteins have to pass through small pore sizes, and as a result, this filtration step can introduce stress to proteins, with significant levels of membrane fouling by aggregated particles of protein. As described above, the addition of viscosity-lowering excipients, e.g., before and/or during filtration, reduces measurable parameters such as filtration system back pressure by increasing the cooperative diffusion rate. and the propensity for membrane fouling can be reduced as the protein-protein interactions that cause it are relaxed. The net result is an improvement in these parameters that indicates improved performance of the virus filtration unit during protein purification.

(b)限外濾過および透析濾過(UF/DF)プロセスは、目的のタンパク質よりも小さい特徴的な分子量カットオフを有するフィルター膜に、タンパク質含有溶液を通過させることによって、タンパク質溶液を濃縮し、緩衝液システムを交換する。このステップでは、タンパク質溶液は、フィルターユニット内の高い剪断ストレス、タンパク質濃度の上昇、UF/DFプロセス中に通常使用される疎水性膜へのタンパク質の吸着、にされされる。上に記載のように、例えば、UF/DFプロセスの前および/または最中に、粘度低下賦形剤を添加すると、協同拡散率が増加することによって(例えば、kDの増加によって測定される)、濾過システムの背圧を減少させることができる。これは、膜全体の剪断ストレスを減らすだけでなく、フィルター膜からの逆拡散をも促進するため、膜界面での有効タンパク質濃度が低下し、透過流束が増加する。その結果、粘度低下賦形剤を使用すると、これらの濾過プロセス中のスループットの向上に関連するパラメータが改善され、生成物の損失が減少し、正味の収率が増加する。さらに、粘性流体を限外および透析フィルターに通すと、フィルター装置全体で大きな圧力降下が発生し、分離が非効率になる可能性がある。上に記載のように、粘度低下賦形剤の存在下でタンパク質溶液を製剤化すると、フィルター装置全体での圧力低下を大幅に減少させることができ、それによって、操作コストおよび処理時間の両方が低減することで、プロセスパラメータが改善する。 (b) the ultrafiltration and diafiltration (UF/DF) process concentrates a protein solution by passing the protein-containing solution through a filter membrane having a characteristic molecular weight cut-off lower than the protein of interest; Change the buffer system. In this step, the protein solution is subjected to high shear stress within the filter unit, increasing protein concentration, protein adsorption to hydrophobic membranes commonly used during the UF/DF process. As described above, the addition of viscosity-lowering excipients, e.g., before and/or during the UF/DF process, results in an increase in cooperative diffusion rate (e.g., as measured by an increase in k ), the back pressure of the filtration system can be reduced. This not only reduces shear stress across the membrane, but also promotes back diffusion through the filter membrane, thus reducing the effective protein concentration at the membrane interface and increasing permeation flux. As a result, the use of viscosity-lowering excipients improves parameters associated with increased throughput during these filtration processes, resulting in reduced product losses and increased net yields. Additionally, passing viscous fluids through ultra- and dialysis filters can create large pressure drops across the filter apparatus, resulting in inefficient separations. As noted above, formulating protein solutions in the presence of viscosity-lowering excipients can significantly reduce the pressure drop across the filter device, thereby reducing both operating costs and processing time. The reduction improves process parameters.

添加された賦形剤を用いて、上流のタンパク質処理または下流の精製が完了した後、賦形剤は、原薬混合物の一部として残るか、またはタンパク質活性成分から分離され得る。緩衝液交換、イオン交換、限外濾過、および透析などの典型的な小分子分離法を使用して、タンパク質活性成分から賦形剤を分離することができる。上に概説したタンパク質精製プロセスに対する有益な効果に加えて、上記の特定された賦形剤の使用により、タンパク質の製造、処理、および精製で使用される機器を保護および維持することができる。例えば、タンパク質処理設備のクリーンアップ、滅菌、メンテナンスなどの設備関連のプロセスは、上記の特定された賦形剤の使用により、汚損の減少、変性の減少、粘度の低下、およびタンパク質の溶解度の改善の結果、促進され、これらのプロセスの改善に関連するパラメータも同様に改善される。 After upstream protein processing or downstream purification is completed with added excipients, the excipients can either remain part of the drug substance mixture or be separated from the protein active ingredient. Typical small molecule separation methods such as buffer exchange, ion exchange, ultrafiltration, and dialysis can be used to separate the excipients from the protein active ingredient. In addition to the beneficial effects on the protein purification process outlined above, the use of the excipients identified above can protect and preserve the equipment used in protein manufacturing, processing, and purification. For example, equipment-related processes such as cleanup, sterilization, and maintenance of protein processing equipment can benefit from reduced fouling, reduced denaturation, reduced viscosity, and improved protein solubility through the use of the excipients identified above. As a result, the parameters associated with these process improvements are improved as well.

上流および/または下流の処理を改善するための賦形剤化合物の使用について、本明細書に広く記載されているが、目的のパラメータを改善するなどの所望の効果を達成するために、賦形剤を組み合わせて一緒に添加され得ることが理解される。「賦形剤添加剤」という用語は、所望の効果または改善されたパラメータをもたらす単一の賦形剤化合物、または賦形剤化合物の組み合わせを指し、ここで、組み合わせは、所望の効果または改善されたパラメータの原因となる。 Although the use of excipient compounds to improve upstream and/or downstream processing is described extensively herein, excipient compounds may be used to achieve a desired effect, such as improving a desired parameter. It is understood that the agents can be added together in combination. The term "excipient additive" refers to a single excipient compound or a combination of excipient compounds that produces a desired effect or improved parameter, wherein the combination cause the parameter to be changed.

材料:
●ウシガンマグロブリン(BGG)、純度>99%、カタログ番号G5009、Sigma Aldrich
●ヒスチジン、Sigma Aldrich
●下記の実施例に記載されているもの以外の材料は、特に指定しない限り、Sigma Aldrichから入手した。
material:
• Bovine Gamma Globulin (BGG), >99% Purity, Catalog No. G5009, Sigma Aldrich
● Histidine, Sigma Aldrich
• Materials other than those described in the examples below were obtained from Sigma Aldrich unless otherwise specified.

実施例1:賦形剤化合物および試験タンパク質を含む製剤の調製
製剤は、賦形剤化合物および試験タンパク質を使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質または非治療用製剤で使用される非治療用タンパク質のいずれかを模擬するように意図されている。このような製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、異なる賦形剤化合物を含む50mMの塩酸ヒスチジン中に調製した。最初に、1.94gのヒスチジンを蒸留水に溶解し、1Mの塩酸(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)でpHを約6.0に調整し、次いでメスフラスコ中で蒸留水で250mLの最終容量に希釈することによって、ヒスチジン塩酸を調製した。次いで、賦形剤化合物を、50mMのヒスチジンHClに溶解した。賦形剤のリストは、以下の実施例4、5、6、および7に提供されている。場合によっては、50mMヒスチジンHClに溶解する前に、賦形剤化合物をpH6に調整した。この場合、最初に賦形剤化合物を脱イオン水に約5wt%で溶解し、塩酸または水酸化ナトリウムを使用して、pHを約6.0に調整した。次いで、調製した塩溶液を約65℃の対流式実験用オーブンに入れて、水を蒸発させ、固体の賦形剤を単離した。50mMのヒスチジンHCl中の賦形剤溶液を調製したら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、賦形剤溶液1mLあたり約0.336gのBGGの比率で溶解した。これにより、タンパク質の最終濃度が約280mg/mLになった。賦形剤を含む50mMヒスチジンHCl中のBGGの溶液を、20mLバイアル中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 1 Preparation of Formulations Comprising Excipient Compounds and Test Proteins Formulations are prepared using excipient compounds and test proteins, where the test proteins are therapeutic proteins used in therapeutic formulations or non-therapeutic proteins. It is intended to mimic any of the non-therapeutic proteins used in therapeutic formulations. Such formulations were prepared in 50 mM histidine hydrochloride with different excipient compounds for viscosity measurements in the following manner. First, 1.94 g of histidine was dissolved in distilled water, the pH was adjusted to about 6.0 with 1 M hydrochloric acid (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.), and then a final volume of 250 mL was added with distilled water in a volumetric flask. Histidine hydrochloride was prepared by diluting to volume. Excipient compounds were then dissolved in 50 mM histidine HCl. A list of excipients is provided in Examples 4, 5, 6, and 7 below. In some cases, excipient compounds were adjusted to pH 6 before dissolving in 50 mM histidine HCl. In this case, the excipient compound was first dissolved in deionized water at about 5 wt% and the pH was adjusted to about 6.0 using hydrochloric acid or sodium hydroxide. The prepared salt solution was then placed in a convection laboratory oven at about 65° C. to evaporate the water and isolate the solid excipient. Once the excipient solution in 50 mM histidine HCl was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved at a ratio of approximately 0.336 g BGG per mL of excipient solution. This resulted in a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. A solution of BGG in 50 mM histidine HCl containing excipients was formulated in 20 mL vials and shaken overnight at 100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged at 2300 rpm for 10 minutes in an IEC MicroMax microcentrifuge to remove entrained air prior to viscosity measurements.

実施例2:粘度測定
実施例1に記載のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。
Example 2 Viscosity Measurements Viscosity measurements of formulations prepared as described in Example 1 were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample.

実施例3:タンパク質濃度の測定
実験溶液中のタンパク質の濃度は、UV/VIS分光計(Perkin Elmer Lambda 35)で、280nmの波長でタンパク質溶液の吸光度を測定することによって決定した。最初に、機器を、pH6の50mMのヒスチジン緩衝液で吸光度がゼロになるように較正した。次に、タンパク質溶液を、同じヒスチジン緩衝液で300倍に希釈し、280nmでの吸光度を記録した。溶液中のタンパク質の最終濃度は、1.264mL/(mg x cm)の吸光係数値を使用して計算した。
Example 3 Measurement of Protein Concentration The concentration of protein in the experimental solution was determined by measuring the absorbance of the protein solution at a wavelength of 280 nm with a UV/VIS spectrometer (Perkin Elmer Lambda 35). The instrument was first calibrated to zero absorbance with 50 mM histidine buffer at pH 6. The protein solution was then diluted 300-fold with the same histidine buffer and the absorbance at 280 nm was recorded. The final concentration of protein in solution was calculated using an extinction coefficient value of 1.264 mL/(mg x cm).

実施例4:ヒンダードアミンの賦形剤化合物を含む製剤
280mg/mLのBGGを含む製剤は、添加された賦形剤化合物を含むいくつかのサンプルを使用して、実施例1に記載のように調製した。これらの試験では、ジメチルシクロヘキシルアミン(DMCHA)、ジシクロヘキシルメチルアミン(DCHMA)、ジメチルアミノプロピルアミン(DMAPA)、トリエタノールアミン(TEA)、ジメチルエタノールアミン(DMEA)、およびナイアシンアミドの塩酸塩が、ヒンダードアミン賦形剤化合物の例として試験された。また、ヒンダードアミン賦形剤化合物の例として、DMCHAのヒドロキシ安息香酸塩とタウリン-ジシアンジアミド付加物を試験した。各タンパク質溶液の粘度を、実施例2に記載のように測定し、結果を、以下の表1に提示し、添加された賦形剤化合物が、粘度を低下させる利点を示す。

Figure 0007256816000001
Example 4 Formulations Containing Hindered Amine Excipient Compounds Formulations containing 280 mg/mL BGG were prepared as described in Example 1 using several samples with added excipient compound. bottom. In these tests, the hydrochloride salts of dimethylcyclohexylamine (DMCHA), dicyclohexylmethylamine (DCHMA), dimethylaminopropylamine (DMAPA), triethanolamine (TEA), dimethylethanolamine (DMEA), and niacinamide were tested as hindered amines. Tested as an example of an excipient compound. Hydroxybenzoate of DMCHA and taurine-dicyandiamide adducts were also tested as examples of hindered amine excipient compounds. The viscosity of each protein solution was measured as described in Example 2 and the results are presented in Table 1 below, demonstrating the viscosity-lowering benefits of the added excipient compounds.
Figure 0007256816000001

実施例5:アニオン性芳香族の賦形剤化合物を含む製剤
添加された賦形剤化合物を含むいくつかのサンプルを用いて、280mg/mLのBGGの製剤を、実施例1に記載のように調製した。各溶液の粘度を、実施例2に記載のように測定し、結果を下の表2に提示し、添加された賦形剤化合物が、粘度を低下させる利点を示す。

Figure 0007256816000002
Example 5 Formulations Containing Anionic Aromatic Excipient Compounds Formulations of 280 mg/mL BGG were prepared as described in Example 1 using several samples with added excipient compounds. prepared. The viscosity of each solution was measured as described in Example 2 and the results are presented in Table 2 below, demonstrating the viscosity-lowering benefits of the added excipient compounds.
Figure 0007256816000002

実施例6:オリゴペプチドの賦形剤化合物を含む製剤
オリゴペプチド(n=5)は、NeoBioLab Inc.(Woburn、MA)により、純度95%超で、N末端を遊離アミンとして、C末端を遊離酸として合成した。ジペプチド(n=2)は、LifeTein LLC(Somerset、NJ)によって95%の純度で合成した。添加された賦形剤化合物として合成オリゴペプチドを含むいくつかのサンプルを用いて、実施例1に記載のように280mg/mLのBGGの製剤を調製した。各溶液の粘度を、実施例2に記載のように測定し、結果を下の表3に提示し、添加された賦形剤化合物が、粘度を低下させる利点を示す。

Figure 0007256816000003
Example 6: Formulations Containing Oligopeptide Excipient Compounds Oligopeptides (n=5) were obtained from NeoBioLab Inc. (Woburn, Mass.) with greater than 95% purity at the N-terminus as the free amine and the C-terminus as the free acid. Dipeptides (n=2) were synthesized with 95% purity by LifeTein LLC (Somerset, NJ). Formulations of 280 mg/mL BGG were prepared as described in Example 1 using several samples containing synthetic oligopeptides as added excipient compounds. The viscosity of each solution was measured as described in Example 2 and the results are presented in Table 3 below, demonstrating the viscosity-lowering benefits of the added excipient compounds.
Figure 0007256816000003

実施例7:グアニルタウリンの賦形剤の合成
グアニルタウリンは、米国特許第2,230,965号に記載の方法に従って調製した。タウリン(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)3.53部を1.42部のジシアンジアミド(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)と混合し、均一な混合物が得られるまで、乳鉢と乳棒で粉砕した。次に、混合物をフラスコに入れ、200℃で4時間加熱した。生成物を、さらに精製することなく使用した。
Example 7: Synthesis of excipients of guanyl taurine Guany taurine was prepared according to the method described in US Patent No. 2,230,965. 3.53 parts taurine (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) was mixed with 1.42 parts dicyandiamide (Sigma-Aldrich, St. Louis, MO) and ground with a mortar and pestle until a uniform mixture was obtained. . The mixture was then placed in a flask and heated at 200° C. for 4 hours. The product was used without further purification.

実施例8:賦形剤化合物を含むタンパク質製剤
製剤は、賦形剤化合物および試験タンパク質を使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質または非治療用製剤で使用される非治療用タンパク質のいずれかを模擬するように意図されている。そのような製剤を、以下の方法で粘度を測定するために、異なる賦形剤化合物を含む50mM塩酸ヒスチジン緩衝液中に調製した。最初に、1.94gのヒスチジンを蒸留水に溶解し、1Mの塩酸(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)でpHを約6.0に調整し、次いでメスフラスコ中で蒸留水で250mLの最終容量に希釈することによって、ヒスチジン塩酸緩衝液を最初に調製した。次いで、賦形剤化合物を50mMのヒスチジンHCl緩衝液に溶解した。表4に、賦形剤化合物のリストを提供する。場合によっては、賦形剤化合物を50mMのヒスチジンHCl緩衝液に溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。場合によっては、50mMのヒスチジンHClに溶解する前に、賦形剤化合物をpH6に調整した。この場合、最初に賦形剤化合物を脱イオン水に約5wt%で溶解し、塩酸または水酸化ナトリウムを使用して、pHを約6.0に調整した。次いで、調製した塩溶液を約65℃の対流式実験用オーブンに入れて、水を蒸発させ、固体の賦形剤を単離した。50mMのヒスチジンHCl中の賦形剤溶液を調製したら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で溶解した。賦形剤を含む50mMヒスチジンHCl中のBGGの溶液を、20mLバイアル中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 8: Protein Formulations Comprising Excipient Compounds Formulations are prepared using excipient compounds and test proteins, where the test proteins are used in therapeutic formulations or in non-therapeutic formulations. It is intended to mimic any of the non-therapeutic proteins currently being used. Such formulations were prepared in 50 mM histidine hydrochloride buffer containing different excipient compounds for viscosity measurements in the following manner. First, 1.94 g of histidine was dissolved in distilled water, the pH was adjusted to about 6.0 with 1 M hydrochloric acid (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.), and then a final volume of 250 mL was added with distilled water in a volumetric flask. Histidine-HCl buffer was first prepared by diluting to volume. Excipient compounds were then dissolved in 50 mM histidine HCl buffer. Table 4 provides a list of excipient compounds. In some cases, excipient compounds were dissolved in 50 mM histidine HCl buffer and the pH of the resulting solution was adjusted to pH 6 with small amounts of sodium hydroxide or hydrochloric acid prior to dissolving the model protein. In some cases, excipient compounds were adjusted to pH 6 before dissolving in 50 mM histidine HCl. In this case, the excipient compound was first dissolved in deionized water at about 5 wt% and the pH was adjusted to about 6.0 using hydrochloric acid or sodium hydroxide. The prepared salt solution was then placed in a convection laboratory oven at about 65° C. to evaporate the water and isolate the solid excipient. Once the excipient solution in 50 mM histidine HCl was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved in a ratio to achieve a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. A solution of BGG in 50 mM histidine HCl containing excipients was formulated in 20 mL vials and shaken overnight at 100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged at 2300 rpm for 10 minutes in an IEC MicroMax microcentrifuge to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化された。正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。

Figure 0007256816000004
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample. The viscosities of solutions containing excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients. Normalized viscosity is the ratio of the viscosity of a model protein solution containing excipients to the viscosity of a model protein solution without excipients.
Figure 0007256816000004

実施例9:賦形剤の組み合わせおよび試験タンパク質を含む製剤の調製
製剤は、一次賦形剤化合物、二次賦形剤化合物および試験タンパク質を使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質または非治療用製剤で使用される非治療用タンパク質のいずれかを模擬するように意図されている。一次賦形剤化合物は、以下の表5にリストされているように、アニオン性および芳香族の両方の官能性を有する化合物から選択された。二次賦形剤化合物は、以下の表5にリストされているように、pH6で非イオン性またはカチオン性電荷のいずれかを有し、およびイミダゾリン環またはベンゼン環のいずれかを有する化合物から選択された。これらの賦形剤の製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、50mMのヒスチジン塩酸緩衝液中に調製された。最初に、1.94gのヒスチジンを蒸留水に溶解し、1Mの塩酸(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)でpHを約6.0に調整し、次いでメスフラスコ中で蒸留水で250mLの最終容量に希釈することによって、ヒスチジン塩酸を調製した。次いで、個々の一次または二次賦形剤化合物を、50mMのヒスチジンHClに溶解した。一次および二次賦形剤の組み合わせを、50mMのヒスチジンHClに溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。上記のように賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で各試験溶液に溶解した。賦形剤を含む50mMヒスチジンHCl中のBGGの溶液を、20mLバイアル中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 9 Preparation of Formulations Containing Excipient Combinations and Test Proteins Formulations are prepared using a primary excipient compound, a secondary excipient compound and a test protein, where the test protein is a therapeutic formulation. It is intended to mimic either therapeutic proteins used or non-therapeutic proteins used in non-therapeutic formulations. Primary excipient compounds were selected from compounds with both anionic and aromatic functionality, as listed in Table 5 below. Secondary excipient compounds are selected from compounds with either a nonionic or cationic charge at pH 6 and either an imidazoline ring or a benzene ring, as listed in Table 5 below. was done. Formulations of these excipients were prepared in 50 mM histidine-HCl buffer for viscosity measurements in the following manner. First, 1.94 g of histidine was dissolved in distilled water, the pH was adjusted to about 6.0 with 1 M hydrochloric acid (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.), and then a final volume of 250 mL was added with distilled water in a volumetric flask. Histidine hydrochloride was prepared by diluting to volume. Individual primary or secondary excipient compounds were then dissolved in 50 mM histidine HCl. The combination of primary and secondary excipients was dissolved in 50 mM histidine HCl and the pH of the resulting solution was adjusted with small amounts of sodium hydroxide or hydrochloric acid to pH 6 before dissolving the model protein. Once the excipient solutions were prepared as described above, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved in each test solution in a ratio to achieve a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. A solution of BGG in 50 mM histidine HCl containing excipients was formulated in 20 mL vials and shaken overnight at 100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged at 2300 rpm for 10 minutes in an IEC MicroMax microcentrifuge to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集時間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化され、以下の表5にまとめられている。正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。この実施例は、一次および二次賦形剤の組み合わせが、単一の賦形剤よりも良好な結果をもたらす可能性があることを示している。

Figure 0007256816000005
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection time. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample. The viscosities of solutions with excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients and are summarized in Table 5 below. Normalized viscosity is the ratio of the viscosity of a model protein solution containing excipients to the viscosity of a model protein solution without excipients. This example shows that a combination of primary and secondary excipients can give better results than a single excipient.
Figure 0007256816000005

実施例10:賦形剤の組み合わせおよび試験タンパク質を含む製剤の調製
製剤は、一次賦形剤化合物、二次賦形剤化合物および試験タンパク質を使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質または非治療用製剤で使用される非治療用タンパク質を模擬するように意図されている。一次賦形剤化合物は、以下の表6にリストされているように、アニオン性および芳香族の両方の官能性を有する化合物から選択された。二次賦形剤化合物は、以下の表6にリストされているように、pH6で非イオン性またはカチオン性電荷のいずれかを有し、およびイミダゾリン環またはベンゼン環のいずれかを有する化合物から選択された。これらの賦形剤の製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、蒸留水中に調製された。一次および二次賦形剤の組み合わせを、蒸留水に溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。蒸留水中の賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で溶解した。賦形剤を含む蒸留水中のBGGの溶液を、20mLバイアル中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 10 Preparation of Formulations Containing Excipient Combinations and Test Proteins Formulations are prepared using a primary excipient compound, a secondary excipient compound and a test protein, where the test protein is a therapeutic formulation. It is intended to mimic therapeutic proteins used or non-therapeutic proteins used in non-therapeutic formulations. Primary excipient compounds were selected from compounds with both anionic and aromatic functionality, as listed in Table 6 below. Secondary excipient compounds are selected from compounds with either a nonionic or cationic charge at pH 6 and either an imidazoline ring or a benzene ring, as listed in Table 6 below. was done. Formulations of these excipients were prepared in distilled water for viscosity measurements in the following manner. The combination of primary and secondary excipients was dissolved in distilled water and the pH of the resulting solution was adjusted with a small amount of sodium hydroxide or hydrochloric acid to pH 6 before dissolving the model protein. Once the excipient solution in distilled water was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved in a ratio to achieve a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. Solutions of BGG in distilled water containing excipients were formulated in 20 mL vials and shaken overnight at 100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged at 2300 rpm for 10 minutes in an IEC MicroMax microcentrifuge to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集時間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化され、以下の表6にまとめられている。正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。この実施例は、一次および二次賦形剤の組み合わせが、単一の賦形剤よりも良好な結果をもたらす可能性があることを示している。

Figure 0007256816000006
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection time. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample. The viscosities of solutions with excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients and are summarized in Table 6 below. Normalized viscosity is the ratio of the viscosity of a model protein solution containing excipients to the viscosity of a model protein solution without excipients. This example shows that a combination of primary and secondary excipients can give better results than a single excipient.
Figure 0007256816000006

実施例11:賦形剤化合物およびPEGを含む製剤の調製
材料:すべての材料は、Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州から購入した。製剤は、賦形剤化合物およびPEGを使用して調製され、PEGは、治療用製剤で使用される治療用PEG化タンパク質を模擬するように意図されている。このような製剤は、等量のPEG溶液を賦形剤溶液と混合することによって調製された。どちらの溶液も、pH7.3の10mMのTris、135mMのNaCl、1mMのtrans-桂皮酸からなるTris緩衝液で調製した。PEG溶液は、3gのポリ(エチレンオキシド)平均分子量約1,000,000(Aldrich Catalog # 372781)を97gのTris緩衝液と混合することによって調製した。完全に溶解させるために、混合物を一晩撹拌した。
Example 11 Preparation of Formulations Containing Excipient Compounds and PEG Materials: All materials were purchased from Sigma-Aldrich, St. Louis, MO. Formulations are prepared using excipient compounds and PEG, which is intended to mimic therapeutic PEGylated proteins used in therapeutic formulations. Such formulations were prepared by mixing equal volumes of PEG solution with excipient solutions. Both solutions were prepared in Tris buffer consisting of 10 mM Tris pH 7.3, 135 mM NaCl, 1 mM trans-cinnamic acid. A PEG solution was prepared by mixing 3 g of poly(ethylene oxide) average molecular weight of about 1,000,000 (Aldrich Catalog # 372781) with 97 g of Tris buffer. The mixture was stirred overnight for complete dissolution.

賦形剤溶液の調製の例は、次の通りである。Tris緩衝液中のクエン酸の約80mg/mL溶液は、0.4gのクエン酸(Aldrich cat.#251275)を5mLのTris緩衝液に溶解し、最小量の10MのNaOH溶液でpHを7.3に調整した。PEG賦形剤溶液は、0.5mLのPEG溶液を0.5mLの賦形剤溶液と混合することによって調製され、数秒間ボルテックスを使用することによって混合した。対照サンプルは、0.5mLのPEG溶液を0.5mLのTris緩衝液と混合して調製した。 An example of preparation of an excipient solution is as follows. An approximately 80 mg/mL solution of citric acid in Tris buffer was prepared by dissolving 0.4 g of citric acid (Aldrich cat. #251275) in 5 mL of Tris buffer and adjusting the pH to 7.0 with a minimal volume of 10 M NaOH solution. adjusted to 3. A PEG excipient solution was prepared by mixing 0.5 mL of PEG solution with 0.5 mL of excipient solution and mixed by using a vortex for a few seconds. A control sample was prepared by mixing 0.5 mL of PEG solution with 0.5 mL of Tris buffer.

実施例12:賦形剤化合物およびPEGを含む製剤の粘度測定
調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。
Example 12 Viscosity Measurements of Formulations Containing Excipient Compounds and PEG Viscosity measurements of prepared formulations were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample.

表7に提示される結果は、添加された賦形剤化合物が粘度を低下させる効果を示している。

Figure 0007256816000007
The results presented in Table 7 demonstrate the viscosity-reducing effect of the added excipient compounds.
Figure 0007256816000007

実施例13:BSA分子当たり1つのPEG鎖を有するPEG化BSAの調製
ビーカーに、200mLのリン酸緩衝生理食塩水(Aldrich Cat.#P4417)および4gのBSA(Aldrich Cat.#A7906)を添加し、磁気棒を用いて混合した。次に、400mgのメトキシポリエチレングリコールマレイミド、MW=5,000、(Aldrich Cat.#63187)を添加した。反応混合物を、室温で一晩反応させた。翌日、20滴の0.1MのHClを加えて反応を停止させた。反応生成物は、SDS-PAGEおよびSECにより特徴付けられ、PEG化BSAを明確に示した。反応混合物を、30kDaの分子量カットオフ(MWCO)を有するAmicon遠心管に入れ、数ミリリットルに濃縮した。次に、サンプルを、pHが約6の50mMのヒスチジン緩衝液で20倍に希釈し、続いて、高粘度の液体が得られるまで濃縮した。タンパク質溶液の最終濃度は、280nmで吸光度を測定し、BSAの吸光係数0.6678を使用することによって取得した。結果は、溶液中のBSAの最終濃度が342mg/mLであることを示した。
Example 13: Preparation of PEGylated BSA with one PEG chain per BSA molecule To a beaker was added 200 mL of phosphate buffered saline (Aldrich Cat. #P4417) and 4 g of BSA (Aldrich Cat. #A7906). , was mixed using a magnetic bar. Then 400 mg of methoxypolyethylene glycol maleimide, MW=5,000, (Aldrich Cat. #63187) was added. The reaction mixture was allowed to react overnight at room temperature. The next day, the reaction was quenched by adding 20 drops of 0.1M HCl. The reaction product was characterized by SDS-PAGE and SEC, clearly showing PEGylated BSA. The reaction mixture was placed in an Amicon centrifuge tube with a 30 kDa molecular weight cutoff (MWCO) and concentrated to a few milliliters. The sample was then diluted 20-fold with a 50 mM histidine buffer with a pH of about 6, followed by concentration until a highly viscous liquid was obtained. Final concentrations of protein solutions were obtained by measuring absorbance at 280 nm and using an extinction coefficient of 0.6678 for BSA. Results indicated that the final concentration of BSA in solution was 342 mg/mL.

実施例14:BSA分子あたり複数のPEG鎖を有するPEG化BSAの調製
リン酸緩衝液(25mM、pH7.2)中の5mg/mLのBSA(Aldrich A7906)の溶液は、0.5gのBSAを100mLの緩衝液と混合することによって調製した。次に、1gのメトキシPEGプロピオンアルデヒドMw=20,000(JenKem Technology, Plano, TX 75024)を添加し、続いて0.12gのシアノ水素化ホウ素ナトリウム(Aldrich 156159)を添加した。反応を、室温で一晩進行させた。翌日、反応混合物をTris緩衝液(10mM Tris、135mM NaCl、pH=7.3)で13倍に希釈し、Amicon遠心管(MWCO 30kDa)を使用して、濃度が約150mg/mLに達するまで濃縮した。
Example 14: Preparation of PEGylated BSA with multiple PEG chains per BSA molecule Prepared by mixing with 100 mL of buffer. Then 1 g of methoxy PEG propionaldehyde Mw=20,000 (JenKem Technology, Plano, TX 75024) was added, followed by 0.12 g of sodium cyanoborohydride (Aldrich 156159). The reaction was allowed to proceed overnight at room temperature. The next day, the reaction mixture was diluted 13-fold with Tris buffer (10 mM Tris, 135 mM NaCl, pH=7.3) and concentrated using Amicon centrifuge tubes (MWCO 30 kDa) until a concentration of approximately 150 mg/mL was reached. bottom.

実施例15:リゾチーム分子あたり複数のPEG鎖を有するPEG化リゾチームの調製
リン酸緩衝液(25mM、pH7.2)中の5mg/mLのリゾチーム(Aldrich L6876)の溶液は、0.5gのリゾチームを100mLの緩衝液と混合することによって調製した。次に、1gのメトキシPEGプロピオンアルデヒドMw=5,000(JenKem Technology,Plano,TX 75024)を添加し、続いて0.12gのシアノ水素化ホウ素ナトリウム(Aldrich 156159)を添加した。反応を、室温で一晩進行させた。翌日、反応混合物をリン酸緩衝液(25mM、pH7.2)で49倍に希釈し、Amicon遠心管(MWCO 30kDa)を使用して濃縮した。タンパク質溶液の最終濃度は、280nmで吸光度を測定し、リゾチームの吸光係数2.63を使用することによって取得した。溶液中のリゾチームの最終濃度は、140mg/mLであった。
Example 15: Preparation of PEGylated Lysozyme with Multiple PEG Chains per Lysozyme Molecule Prepared by mixing with 100 mL of buffer. Then 1 g of methoxy PEG propionaldehyde Mw=5,000 (JenKem Technology, Plano, Tex. 75024) was added, followed by 0.12 g of sodium cyanoborohydride (Aldrich 156159). The reaction was allowed to proceed overnight at room temperature. The next day, the reaction mixture was diluted 49-fold with phosphate buffer (25 mM, pH 7.2) and concentrated using Amicon centrifuge tubes (MWCO 30 kDa). The final concentration of the protein solution was obtained by measuring the absorbance at 280 nm and using the extinction coefficient of 2.63 for lysozyme. The final concentration of lysozyme in solution was 140 mg/mL.

実施例16:BSA分子当たり1つのPEG鎖を有するPEG化BSAの粘度に対する賦形剤の影響
賦形剤を含むPEG化BSA(上記の実施例13から)の製剤は、6または12ミリグラムの賦形剤塩を0.3mLのPEG化BSA溶液に添加することによって調製した。溶液を穏やかに振盪することによって混合し、粘度を、A10チャネル(深さ100ミクロン)を備えたRheoSense microViscにより、500s-1の剪断速度で測定した。粘度計の測定は、周囲温度で完了した。表8に提示される結果は、添加された賦形剤化合物が粘度を低下させる効果を示している。

Figure 0007256816000008
Example 16: Effect of excipients on viscosity of PEGylated BSA with one PEG chain per BSA molecule Formulation salts were prepared by adding 0.3 mL of PEGylated BSA solution. The solutions were mixed by gentle shaking and the viscosity was measured by a RheoSense microVisc with an A10 channel (100 microns deep) at a shear rate of 500 s −1 . Viscometer measurements were completed at ambient temperature. The results presented in Table 8 demonstrate the viscosity-reducing effect of the added excipient compounds.
Figure 0007256816000008

実施例17:BSA分子あたり複数のPEG鎖を有するPEG化BSAの粘度に対する賦形剤の影響
賦形剤としてクエン酸Na塩を有するPEG化BSA(上記の実施例14から)の製剤は、8ミリグラムの賦形剤塩を0.2mLのPEG化BSA溶液に添加することによって調製した。溶液を穏やかに振盪することによって混合し、粘度を、A10チャネル(深さ100ミクロン)を備えたRheoSense microViscにより、500s-1の剪断速度で測定した。粘度計の測定は、周囲温度で完了した。表9に提示される結果は、添加された賦形剤化合物が粘度を低下させる効果を示している。

Figure 0007256816000009
Example 17: Effect of Excipients on Viscosity of PEGylated BSA with Multiple PEG Chains per BSA Molecule Prepared by adding milligrams of excipient salt to 0.2 mL of PEGylated BSA solution. The solutions were mixed by gentle shaking and the viscosity was measured by a RheoSense microVisc with an A10 channel (100 microns deep) at a shear rate of 500 s −1 . Viscometer measurements were completed at ambient temperature. The results presented in Table 9 demonstrate the effect of added excipient compounds on reducing viscosity.
Figure 0007256816000009

実施例18:リゾチーム分子あたり複数のPEG鎖を有するPEG化リゾチームの粘度に対する賦形剤の影響
賦形剤として酢酸カリウムを有するPEG化リゾチーム(上記の実施例15から)の製剤は、6ミリグラムの賦形剤塩を0.3mLのPEG化リゾチーム溶液に添加することによって調製した。溶液を穏やかに振盪することによって混合し、粘度を、A10チャネル(深さ100ミクロン)を備えたRheoSense microViscにより、500s-1の剪断速度で測定した。粘度計の測定は、周囲温度で完了した。表10に提示される結果は、添加された賦形剤化合物が粘度を低下させる利点を示している。

Figure 0007256816000010
Example 18: Effect of excipients on viscosity of PEGylated lysozyme with multiple PEG chains per lysozyme molecule Excipient salts were prepared by adding to 0.3 mL of pegylated lysozyme solution. The solutions were mixed by gentle shaking and the viscosity was measured by a RheoSense microVisc with an A10 channel (100 microns deep) at a shear rate of 500 s −1 . Viscometer measurements were completed at ambient temperature. The results presented in Table 10 demonstrate the viscosity-lowering benefit of the added excipient compound.
Figure 0007256816000010

実施例19:賦形剤の組み合わせを含むタンパク質製剤
製剤は、賦形剤化合物または2つの賦形剤化合物と試験タンパク質の組み合わせを使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質を模擬するように意図されている。これらの製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、異なる賦形剤化合物を含む20mMのヒスチジン緩衝液中に調製した。賦形剤の組み合わせを、20mMのヒスチジンに溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。この実施例の賦形剤化合物を、以下の表11に列挙する。賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で溶解した。賦形剤溶液中のBGGの溶液を、5mL滅菌ポリプロピレンチューブ中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で80~100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで約10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 19: Protein Formulations Comprising Combinations of Excipients Formulations are prepared using a combination of an excipient compound or two excipient compounds and a test protein, where the test protein is used in a therapeutic formulation. It is intended to mimic therapeutic proteins. These formulations were prepared in 20 mM histidine buffer containing different excipient compounds for viscosity measurements in the following manner. The excipient combination was dissolved in 20 mM histidine and the pH of the resulting solution was adjusted with small amounts of sodium hydroxide or hydrochloric acid to pH 6 before dissolving the model protein. The excipient compounds of this example are listed in Table 11 below. Once the excipient solution was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved in a ratio to achieve a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. A solution of BGG in excipient solution was formulated into a 5 mL sterile polypropylene tube and shaken overnight at 80-100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged in an IEC MicroMax microcentrifuge at 2300 rpm for approximately 10 minutes to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化され、結果を、以下の表11に示す。正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。

Figure 0007256816000011
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample. The viscosities of solutions containing excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients and the results are shown in Table 11 below. Normalized viscosity is the ratio of the viscosity of a model protein solution containing excipients to the viscosity of a model protein solution without excipients.
Figure 0007256816000011

実施例20:粘度および注射時疼痛を軽減するための賦形剤を含むタンパク質製剤
製剤は、賦形剤化合物、第2の賦形剤化合物、および試験タンパク質を使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質を模擬するように意図されている。第1の賦形剤化合物である賦形剤Aは、局所麻酔特性を有する化合物の群から選択された。第1の賦形剤(賦形剤A)、および第2の賦形剤(賦形剤B)を、表12に列挙する。これらの製剤は、20mMのヒスチジン緩衝液中で、賦形剤Aと賦形剤Bを次のように使用して調製され、それらの粘度が測定され得るようにした。表12に開示される量の賦形剤を、20mMのヒスチジンに溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で賦形剤溶液に溶解した。賦形剤溶液中のBGGの溶液を、5mL滅菌ポリプロピレンチューブ中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で80~100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG-賦形剤溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで約10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 20: Protein Formulations Containing Excipients to Reduce Viscosity and Injection Pain A formulation is prepared using an excipient compound, a second excipient compound, and a test protein, wherein , is intended to mimic therapeutic proteins used in therapeutic formulations. The first excipient compound, Excipient A, was selected from a group of compounds with local anesthetic properties. The first excipient (Excipient A), and the second excipient (Excipient B) are listed in Table 12. These formulations were prepared using excipient A and excipient B in a 20 mM histidine buffer as follows so that their viscosities could be measured. The amounts of excipients disclosed in Table 12 were dissolved in 20 mM histidine and the pH of the resulting solution was adjusted to pH 6 with a small amount of sodium hydroxide or hydrochloric acid prior to dissolving the model protein. . Once the excipient solution was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved in the excipient solution in a ratio to achieve a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. A solution of BGG in excipient solution was formulated into a 5 mL sterile polypropylene tube and shaken overnight at 80-100 rpm on an orbital shaker table. The BGG-excipient solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged in an IEC MicroMax microcentrifuge at 2300 rpm for approximately 10 minutes to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化され、結果を、以下の表12に示す。正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。

Figure 0007256816000012
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample. The viscosities of solutions containing excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients and the results are shown in Table 12 below. Normalized viscosity is the ratio of the viscosity of a model protein solution containing excipients to the viscosity of a model protein solution without excipients.
Figure 0007256816000012

実施例21:賦形剤化合物およびPEGを含む製剤
製剤は、賦形剤化合物およびPEGを使用して調製され、PEGは、治療用製剤で使用される治療用PEG化タンパク質を模擬することが意図されており、賦形剤化合物は、表13に示される量で提供された。これらの製剤は、等量のPEG溶液を賦形剤溶液と混合することによって調製された。どちらの溶液も、脱イオン(DI)水で調製した。PEG溶液は、16.5gのポリ(エチレンオキシド)平均分子量約100,000(Aldrich Catalog #181986)を83.5gのDI水と混合することによって調製した。完全に溶解させるために、混合物を一晩撹拌した。
Example 21: Formulations Comprising Excipient Compounds and PEG Formulations were prepared using excipient compounds and PEG, where PEG was intended to mimic therapeutic PEGylated proteins used in therapeutic formulations. and excipient compounds were provided in the amounts shown in Table 13. These formulations were prepared by mixing equal volumes of PEG solution with excipient solutions. Both solutions were prepared in deionized (DI) water. A PEG solution was prepared by mixing 16.5 g of poly(ethylene oxide) average molecular weight of about 100,000 (Aldrich Catalog #181986) with 83.5 g of DI water. The mixture was stirred overnight for complete dissolution.

賦形剤溶液は、この一般的な方法によって、以下の表13に詳しく示されるように調製される。DI水中の水リン酸三カリウム(Aldrich カタログ#P5629)の約20mg/mL溶液は、0.05gのリン酸カリウムを、5mLのDI水に溶解して調製した。PEG賦形剤溶液は、0.5mLのPEG溶液を0.5mLの賦形剤溶液と混合することによって調製され、数秒間ボルテックスを使用することによって混合した。対照サンプルは、0.5mLのPEG溶液を0.5mLのDI水と混合して調製した。粘度を測定し、結果を以下の表13に記録する。

Figure 0007256816000013
Excipient solutions are prepared according to this general method, as detailed in Table 13 below. An approximately 20 mg/mL solution of aqueous tripotassium phosphate (Aldrich catalog #P5629) in DI water was prepared by dissolving 0.05 g of potassium phosphate in 5 mL of DI water. A PEG excipient solution was prepared by mixing 0.5 mL of PEG solution with 0.5 mL of excipient solution and mixed by using a vortex for a few seconds. A control sample was prepared by mixing 0.5 mL of PEG solution with 0.5 mL of DI water. The viscosity is measured and the results recorded in Table 13 below.
Figure 0007256816000013

実施例22:賦形剤による改善されたタンパク質溶液の処理
0.25gの固体BGGを4mLの緩衝液と混合して、2つのBGG溶液を調製した。サンプルAの場合:緩衝液は、20mMのヒスチジン緩衝液(pH=6.0)であった。サンプルBの場合:緩衝液は、15mg/mLのカフェイン(pH=6)を含む20mMのヒスチジン緩衝液であった。固体BGGの溶解は、サンプルを、100rpmに設定されたオービタルシェーカーに配置することによって行った。カフェイン賦形剤を含む緩衝液サンプルが、タンパク質をより速く溶解することが観察された。カフェイン賦形剤を含むサンプル(サンプルB)の場合、BGGの完全な溶解が15分で達成された。カフェインを含まないサンプル(サンプルA)の場合、溶解には35分を要した。次に、サンプルを、2つの別個の30kDa分子量カットオフのAmicon Ultra 4 Centrifugal Filter Unitに入れ、サンプルを2,500rpmで10分間隔で遠心分離した。遠心分離を10分間実行するたびに、回収された濾液の容量を記録した。表14の結果は、サンプルBの濾液の回収が速いことを示している。さらに、サンプルBは実行毎に濃縮が続いたが、サンプルAは最大濃縮点に達し、サンプルのさらなる濃縮はもたらされなかった。

Figure 0007256816000014
Example 22 Treatment of Improved Protein Solutions with Excipients Two BGG solutions were prepared by mixing 0.25 g of solid BGG with 4 mL of buffer. For sample A: the buffer was 20 mM histidine buffer (pH=6.0). For Sample B: Buffer was 20 mM histidine buffer containing 15 mg/mL caffeine (pH=6). Dissolution of solid BGG was performed by placing the sample on an orbital shaker set at 100 rpm. Buffer samples containing caffeine excipients were observed to dissolve proteins faster. For the sample containing the caffeine excipient (Sample B), complete dissolution of BGG was achieved in 15 minutes. For the caffeine-free sample (Sample A), dissolution took 35 minutes. The samples were then placed in two separate Amicon Ultra 4 Centrifugal Filter Units with a 30 kDa molecular weight cutoff and the samples were centrifuged at 2,500 rpm for 10 minute intervals. The volume of filtrate collected was recorded each time centrifugation was performed for 10 minutes. The results in Table 14 show that sample B filtrate recovery is fast. Furthermore, while sample B continued to enrich with each run, sample A reached its maximum enrichment point and did not result in further enrichment of the sample.
Figure 0007256816000014

実施例23:複数の賦形剤を含むタンパク質製剤
この例は、賦形剤としてのカフェインとアルギニンの組み合わせが、BGG溶液の粘度低下に対してどのように有益な効果を有するかを示している。0.18gの固体BGGと0.5mLの20mMのヒスチジン緩衝液をpH6で混合することによって、4つのBGG溶液を調製した。各緩衝液は、以下の表(表15)に記載されるように、異なる賦形剤または賦形剤の組み合わせを含んだ。溶液の粘度は、前の実施例に記載されているように測定された。結果は、ヒンダードアミン賦形剤であるカフェインを、アルギニンなどの既知の賦形剤と組み合わせることができ、その組み合わせが個々の賦形剤自体よりも優れた粘度低下特性を持っていることを示している。

Figure 0007256816000015
Example 23: Protein formulation with multiple excipients This example shows how the combination of caffeine and arginine as excipients has a beneficial effect on reducing the viscosity of BGG solutions. there is Four BGG solutions were prepared by mixing 0.18 g of solid BGG with 0.5 mL of 20 mM histidine buffer at pH 6. Each buffer contained a different excipient or combination of excipients as described in the table below (Table 15). Solution viscosities were measured as described in previous examples. The results show that the hindered amine excipient caffeine can be combined with known excipients such as arginine, and that the combination has better viscosity-lowering properties than the individual excipients themselves. ing.
Figure 0007256816000015

アルギニンを、pH6のヒスチジン緩衝液中のBGGの280mg/mL溶液に添加した。表16に示すように、50mg/mLを超えるレベルでは、アルギニンをさらに添加しても粘度はそれ以上低下しなかった。

Figure 0007256816000016
Arginine was added to a 280 mg/mL solution of BGG in pH 6 histidine buffer. As shown in Table 16, at levels above 50 mg/mL, additional addition of arginine did not further reduce viscosity.
Figure 0007256816000016

カフェインを、pH6のヒスチジン緩衝液中のBGGの280mg/mL溶液に添加した。表17に示すように、10mg/mLを超えるレベルでは、カフェインをさらに添加しても粘度はそれ以上低下しなかった。

Figure 0007256816000017
Caffeine was added to a 280 mg/mL solution of BGG in pH 6 histidine buffer. As shown in Table 17, at levels above 10 mg/mL, further addition of caffeine did not further reduce viscosity.
Figure 0007256816000017

例24:TFF濃縮プロセス中のカフェインの効果
この実施例では、接線流濾過(tangential flow filtration、TFF)を使用して、カフェインの存在下および非存在下で、ウシガンマグロブリン(BGG)溶液を濃縮した。EMD Millipore(Billerica,MA)製造のラボスケールTFFシステムを使用して実験を行った。システムには、30kDa分子量カットオフのUltracel膜(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を含むPellicon XL TFFカセットを取り付けた。名目膜表面積は、50cm2であった。カセットへの供給圧送を30psiに維持し、保持液(retentate)の圧力を10psiに維持した。濾液の流束は、その質量を時間の関数として測定することによって、実験の過程でモニターした。約12グラムのBGGを、15mg/mLのカフェイン、150mMのNaCl、および20mMのヒスチジンを含む500mLの緩衝液に溶解し、pH6に調整した。対照サンプルは、12グラムのBGGを、150mMのNaCl、および20mMのヒスチジンを含む500mLの緩衝液に溶解し、pH6に調整して調製した。緩衝液成分は、Sigma-Aldrichから購入した。TFF処理の前に、両方の溶液を0.2μmのポリエーテルスルホン(PES)フィルター(VWR、Radnor、PA)で濾過した。TFF中の試験サンプルと対照サンプルのパフォーマンスは、物質移動係数によって測定した。物質移動係数は、次の方程式を使用して、各サンプルについて決定した(J.Hung,A.U.Borwankar,B.J.Dear,T.M.Truskett,K.P.Johnston,High concentration tangential flow ultrafiltration of stable monoclonal antibody solutions with low viscosities.J.Memb.Sci.508,113-126 (2016)):
J=kcln(Cw/Cb) (式3)
Example 24: Effect of caffeine during the TFF enrichment process was concentrated. Experiments were performed using a lab-scale TFF system manufactured by EMD Millipore (Billerica, Mass.). The system was fitted with a Pellicon XL TFF cassette containing a 30 kDa molecular weight cutoff Ultracel membrane (EMD Millipore, Billerica, MA). The nominal membrane surface area was 50 cm 2 . Feed pumping to the cassette was maintained at 30 psi and retentate pressure was maintained at 10 psi. The filtrate flux was monitored during the course of the experiment by measuring its mass as a function of time. Approximately 12 grams of BGG was dissolved in 500 mL of buffer containing 15 mg/mL caffeine, 150 mM NaCl, and 20 mM histidine and adjusted to pH 6. A control sample was prepared by dissolving 12 grams of BGG in 500 mL of buffer containing 150 mM NaCl and 20 mM histidine and adjusting the pH to 6. Buffer components were purchased from Sigma-Aldrich. Both solutions were filtered through a 0.2 μm polyethersulfone (PES) filter (VWR, Radnor, PA) before TFF treatment. The performance of test and control samples in TFF was measured by mass transfer coefficients. Mass transfer coefficients were determined for each sample using the following equation (J. Hung, AU Borwankar, BJ Dear, TM Truskett, KP Johnston, High concentration tangential flow ultrafiltration of stable monoclonal antibody solutions with low viscosities.J.Memb.Sci.508, 113-126 (2016)):
J= kcln ( Cw / Cb ) (Equation 3)

式3は、濾液の近くの流束Jを表し、kcは、物質移動係数、Cwは、膜近傍のタンパク質濃度、Cbは、液体バルクの濃度であり、それによって、式3で物質移動係数kcの計算が可能になる。計算された流束Jのln(Cb)に対するグラフは、傾きが-kcの線形プロットを与える。ここで、流束Jは、時間に対する濾液の質量の微分をとることによって計算され、Cbは、物質収支を使用して計算される。最良近似の物質移動係数を、表18に示す。15mg/mLのカフェインの導入により、物質移動係数の値が、22.5から25.4Lm-2hr-1(LMH)に約13%増加した。

Figure 0007256816000018
Equation 3 represents the flux J near the filtrate, where k c is the mass transfer coefficient, C w is the protein concentration near the membrane, and C b is the concentration in the liquid bulk, whereby in Eq. Calculation of the transfer coefficient k c becomes possible. A graph of the calculated flux J versus ln(C b ) gives a linear plot with a slope of −kc. where the flux J is calculated by taking the derivative of the filtrate mass with respect to time and C b is calculated using the mass balance. The best approximation mass transfer coefficients are shown in Table 18. Introduction of 15 mg/mL caffeine increased mass transfer coefficient values by approximately 13% from 22.5 to 25.4 Lm −2 hr −1 (LMH).
Figure 0007256816000018

例25:TFF濃縮プロセス中のカフェインの効果
この実施例では、接線流濾過(tangential flow filtration、TFF)を使用して、カフェインの存在下および非存在下で、ウシガンマグロブリン(BGG)溶液を濃縮した。EMD Millipore(Billerica,MA)製造のラボスケールTFFシステムを使用して実験を行った。システムには、30kDa分子量カットオフのUltracel膜(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を含むPellicon XL TFFカセットを取り付けた。名目膜表面積は、50cm2であった。対照サンプルは、14.6グラムのBGGを、150mMのNaCl、およびpH6に調整された20mMのヒスチジンを含む582mLの緩衝液に溶解することによって、初期BGG濃度が、名目上25.1mg/mLになるように調製した。材料を、0.2μmPESフィルター(VWR、Radnor、PA)で濾過し、次いでTFF装置で処理した。ポンプ速度は、供給圧が最初に30psiになるように調整し、保持液バルブは、保持液の圧力が最初に10psiになるように調整した。ポンプ速度または保持液バルブのいずれかを、4.1時間調整せずに材料を濃縮した。以下の表19に示すように、Bradfordアッセイにより、初期および最終濃度は、それぞれ25.4±0.6および159±6mg/mLと決定された。カフェイン含有サンプルは、14.2gのBGGを、15mg/mLのカフェイン、150mMのNaCl、およびpH6に調整された20mMのヒスチジンを含む566mLの緩衝液に溶解することによって、初期BGG濃度が、名目上25.1mg/mLになるように調製した。材料を、0.2μmPESフィルター(VWR、Radnor、PA)で濾過し、次いでTFF装置で処理した。ポンプ速度と保持液バルブは、以前のものと同一のレベルに設定した。以前と同様に、供給液と保持液の圧力は、それぞれ30psiと10psiであることが確認された。ポンプ速度または保持液バルブのいずれかを、4.1時間調整せずに材料を濃縮した。以下の表19に示すように、Bradfordアッセイにより、初期および最終濃度は、それぞれ24.4±0.5および225±10mg/mLと決定された。TFF処理中にカフェインを使用すると、対照と比較した場合、最終タンパク質濃度が、159から225mg/mLに約42%増加した。

Figure 0007256816000019
Example 25: Effect of caffeine during the TFF enrichment process was concentrated. Experiments were performed using a lab-scale TFF system manufactured by EMD Millipore (Billerica, Mass.). The system was fitted with a Pellicon XL TFF cassette containing a 30 kDa molecular weight cutoff Ultracel membrane (EMD Millipore, Billerica, MA). The nominal membrane surface area was 50 cm 2 . The control sample was adjusted to a nominal initial BGG concentration of 25.1 mg/mL by dissolving 14.6 grams of BGG in 582 mL of buffer containing 150 mM NaCl and 20 mM histidine adjusted to pH 6. was prepared to Materials were filtered through a 0.2 μm PES filter (VWR, Radnor, Pa.) and then processed with a TFF apparatus. The pump speed was adjusted so that the feed pressure was initially 30 psi and the retentate valve was adjusted so that the retentate pressure was initially 10 psi. The material was concentrated without adjusting either the pump speed or the retentate valve for 4.1 hours. The initial and final concentrations were determined by Bradford assay to be 25.4±0.6 and 159±6 mg/mL, respectively, as shown in Table 19 below. A caffeine-containing sample was prepared by dissolving 14.2 g of BGG in 566 mL of a buffer containing 15 mg/mL caffeine, 150 mM NaCl, and 20 mM histidine adjusted to pH 6 so that the initial BGG concentration was Prepared to nominally 25.1 mg/mL. Materials were filtered through a 0.2 μm PES filter (VWR, Radnor, Pa.) and then processed with a TFF apparatus. The pump speed and retentate valve were set at the same levels as before. As before, the feed and retentate pressures were determined to be 30 psi and 10 psi, respectively. The material was concentrated without adjusting either the pump speed or the retentate valve for 4.1 hours. The initial and final concentrations were determined by Bradford assay to be 24.4±0.5 and 225±10 mg/mL, respectively, as shown in Table 19 below. The use of caffeine during TFF treatment increased the final protein concentration by approximately 42% from 159 to 225 mg/mL when compared to controls.
Figure 0007256816000019

実施例26:BGG溶液の除菌濾過中のカフェインの効果
ウシガンマグロブリン(BGG)、L-ヒスチジン、およびカフェインは、Sigma-Aldrich(セントルイス、ミズーリ州、各製品番号、G5009、H6034およびC7731)から購入した。脱イオン(DI)水は、EMD Millipore(Billerica,MA)のDirect-Q 3 UV精製システムを使用して、水道水から生成された。0.2μmポアの25mmポリエーテルスルホン(PES)フィルターは、GE Healthcare(Chicago,IL,、カタログ番号6780-2502)から購入した。1-mL Luer-Lokシリンジは、Becton、Dickinson and Company(Franklin Lakes,NJ,reference number 309628)から購入した。20mMのヒスチジン緩衝液(pH6.0)は、L-ヒスチジン、DI水を使用して調製し、1MのHClでpH6.0に滴定した。ヒスチジン緩衝液を使用して、カフェインの15mg/mL溶液を調製した。カフェインを含まない緩衝液およびカフェインを含む緩衝液を使用して、BGGを約280mg/mLの最終濃度に再構成した。タンパク質濃度cは、以下の式を使用して計算した。

Figure 0007256816000020
式中、mpは、タンパク質の質量、bは、添加された緩衝液の容量、およびνは、BGGの部分比容で、ここでは0.74mL/gとした。各サンプルの粘度は、23℃の温度で、250s-1ノ剪断速度で、microViscレオメーター(RheoSense、San Ramon、CA)を使用して測定した。BGG溶液を滅菌フィルターに通すのに必要なエネルギーは、100Nのロードセル(Instron、Needham、MA、部品番号2519-103)を装着した引張圧縮試験機(Tensile Compression Tester(TCT)、Instron、Needham、MA、部品番号3343)を使用して測定した。シリンジのプランジャーは、50mmの距離を159mm/minの速度で押し下げた。エネルギー所要量は、TCTで測定された負荷対伸展曲線を積分することによって計算され、結果を、以下の表20にまとめる。
Figure 0007256816000021
Example 26: Effect of caffeine during sterile filtration of BGG solutions Bovine gamma globulin (BGG), L-histidine, and caffeine were obtained from Sigma-Aldrich (St. ) was purchased from Deionized (DI) water was produced from tap water using a Direct-Q 3 UV purification system from EMD Millipore (Billerica, Mass.). 25 mm polyethersulfone (PES) filters with 0.2 μm pores were purchased from GE Healthcare (Chicago, Ill., catalog number 6780-2502). 1-mL Luer-Lok syringes were purchased from Becton, Dickinson and Company (Franklin Lakes, NJ, reference number 309628). A 20 mM histidine buffer (pH 6.0) was prepared using L-histidine, DI water and titrated to pH 6.0 with 1 M HCl. A 15 mg/mL solution of caffeine was prepared using histidine buffer. Caffeine-free and caffeine-containing buffers were used to reconstitute BGG to a final concentration of approximately 280 mg/mL. Protein concentration c was calculated using the following formula.
Figure 0007256816000020
where mp is the mass of protein, b is the volume of buffer added, and ν is the partial specific volume of BGG, here taken to be 0.74 mL/g. The viscosity of each sample was measured using a microVisc rheometer (RheoSense, San Ramon, Calif.) at a temperature of 23° C. and a shear rate of 250 s −1 . The energy required to force the BGG solution through the sterile filter was measured using a Tensile Compression Tester (TCT), Instron, Needham, MA, equipped with a 100 N load cell (Instron, Needham, MA, part number 2519-103). , part number 3343). The syringe plunger was pushed down a distance of 50 mm at a speed of 159 mm/min. Energy requirements were calculated by integrating the TCT-measured load vs. extension curves and the results are summarized in Table 20 below.
Figure 0007256816000021

実施例27:プロテインAクロマトグラフィの溶出を改善するための賦形剤
4つの精製された研究グレードのバイオシミラー抗体、イピリムマブ、ウステキヌマブ、オマリズマブ、およびトシリズマブは、Bioceros(Utrecht、オランダ)から購入した。これらは、分注40mMの酢酸ナトリウム水溶液、50mMのトリス塩酸緩衝液(pH5.5)で、それぞれ20、26、15、および23mg/mLのタンパク質濃度の凍結した一定分量として提供された。測定前、タンパク質溶液を室温で解凍し、その後、0.2μmポリエーテルスルホンフィルターを通して濾過した。濾過したタンパク質ストック溶液を、タンパク質ストック溶液と結合緩衝液の比が1:1になるように混合した。プロテインA樹脂への抗体の結合を促進するために使用される結合緩衝液は、脱イオン(DI)水中pH7.2で、0.1Mのリン酸ナトリウムおよび0.15の塩化ナトリウムから構成された。DI水は、EMD Millipore(Billerica,MA)のDirect-Q 3 UV精製システムを使用して、水道水から生成された。これらの溶液は、PIERCE(商標)Protein-A Spin Plate for IgG Screening(ThermoFisher Scientific カタログ#45202)を使用して、プロテインAの結合と溶出の研究を行うために使用された。プレートには96個のウェルがあり、それぞれに50μLのProteinA樹脂が含まれた。200μLの結合緩衝液を各ウェルに加えることによって、樹脂を結合緩衝液で洗浄し、プレートを1000×gで1分間遠心分離し、フロースルー液を廃棄した。その後のすべての遠心分離ステップは、1000×gで1分間行った。この洗浄手順を、もう一度繰り返した。これらの最初の洗浄ステップに続いて、希釈されたタンパク質サンプル、すなわち、イピリムマブ、ウステキヌマブ、オマリズマブ、およびトシリズマブを含むサンプルを、プレートのウェルに添加した(ウェルあたり200μL)。次いで、プレートをDaigger Scientific(Vernon Hills、IL)Labgeniusオービタルシェーカー上に置き、260rpmで30分間攪拌し、続いてプレートを遠心分離し、フロースルーを廃棄した。次いで、各ウェルに500μLの結合緩衝液を添加し、プレートを遠心分離し、フロースルーを廃棄することによって、ウェルを洗浄した。この洗浄ステップを、2回繰り返した。これらの洗浄ステップの後、異なる賦形剤が添加された溶出緩衝液を使用して、タンパク質をプレートから溶出した。各溶出について、pH7の1Mのリン酸ナトリウムからなる50μLの中和緩衝液を、コレクションプレートの各ウェルに添加し、次いで200μLの溶出緩衝液を、プレートの各ウェルに添加した。プレートを260rpmで1分間攪拌し、次いで遠心分離した。フロースルーを、分析のために回収した。この溶出ステップを、もう1回繰り返した。賦形剤を含まない対照緩衝液は、20mMのクエン酸を含み、pH2.6であった。プロテインA溶出緩衝液は、しばしばいくらかの量の塩を含むため、クエン酸緩衝液中の100mMのNaClの溶出緩衝液を、二次対照として調製した。
Example 27 Excipients to Improve Protein A Chromatography Elution Four purified research-grade biosimilar antibodies, ipilimumab, ustekinumab, omalizumab, and tocilizumab, were purchased from Bioceros (Utrecht, The Netherlands). These were provided as frozen aliquots of 20, 26, 15, and 23 mg/mL protein concentrations in aliquots of 40 mM aqueous sodium acetate, 50 mM Tris-HCl buffer (pH 5.5), respectively. Prior to measurement, protein solutions were thawed at room temperature and then filtered through 0.2 μm polyethersulfone filters. The filtered protein stock solution was mixed so that the ratio of protein stock solution to binding buffer was 1:1. The binding buffer used to facilitate antibody binding to protein A resin was composed of 0.1 M sodium phosphate and 0.15 sodium chloride at pH 7.2 in deionized (DI) water. . DI water was produced from tap water using a Direct-Q 3 UV purification system from EMD Millipore (Billerica, Mass.). These solutions were used to perform Protein A binding and elution studies using the PIERCE™ Protein-A Spin Plate for IgG Screening (ThermoFisher Scientific Catalog #45202). The plate had 96 wells, each containing 50 μL Protein A resin. The resin was washed with binding buffer by adding 200 μL of binding buffer to each well, the plate was centrifuged at 1000×g for 1 minute, and the flow-through was discarded. All subsequent centrifugation steps were performed at 1000 xg for 1 minute. This washing procedure was repeated once more. Following these initial washing steps, diluted protein samples, ie samples containing ipilimumab, ustekinumab, omalizumab, and tocilizumab, were added to the wells of the plate (200 μL per well). The plate was then placed on a Daigger Scientific (Vernon Hills, Ill.) Labgenius orbital shaker and agitated at 260 rpm for 30 minutes, followed by centrifugation of the plate and discarding the flow-through. The wells were then washed by adding 500 μL of binding buffer to each well, centrifuging the plate, and discarding the flow-through. This washing step was repeated twice. After these washing steps, proteins were eluted from the plates using elution buffers supplemented with different excipients. For each elution, 50 μL of neutralization buffer consisting of 1M sodium phosphate pH 7 was added to each well of the collection plate, and then 200 μL of elution buffer was added to each well of the plate. The plate was agitated at 260 rpm for 1 minute and then centrifuged. Flow-through was collected for analysis. This elution step was repeated one more time. Control buffers without excipients contained 20 mM citric acid and had a pH of 2.6. Since protein A elution buffers often contain some amount of salt, an elution buffer of 100 mM NaCl in citrate buffer was prepared as a secondary control.

表21は、この実施例で使用される賦形剤溶液、それらの濃度、および溶出緩衝液の最終pHを示す。Herb Store USA(Los Angeles、CA)から購入したアスパルテーム、Cascade Analytical Reagents and Biochemicals(Corvallis、OR)から購入したトレハロース、およびResearch Products International(Mt. Prospect、IL、製品番号S24060)から購入したスクロースを除いて、すべての賦形剤は、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入した。賦形剤を含むすべての溶出緩衝液は、適切な量の賦形剤を約10mLの無塩クエン酸緩衝液対照と混合することによって調製した。溶出緩衝液は、約100mMの賦形剤で調製した。しかし、すべての賦形剤がこのレベルで可溶性ではない。したがって、表21に、使用したすべての賦形剤濃度を示す。各溶出緩衝液のpHは、必要に応じて、塩酸または水酸化ナトリウムを使用して約2.6±0.1に調整した。 Table 21 shows the excipient solutions used in this example, their concentrations, and the final pH of the elution buffer. excluding aspartame purchased from Herb Store USA (Los Angeles, Calif.), trehalose purchased from Cascade Analytical Reagents and Biochemicals (Corvallis, OR), and crosose purchased from Research Products International (Mt. Prospect, IL, product number S2406). All excipients were purchased from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.). All elution buffers containing excipients were prepared by mixing appropriate amounts of excipients with approximately 10 mL of no-salt citrate buffer control. Elution buffer was prepared at approximately 100 mM excipient. However, not all excipients are soluble at this level. Therefore, Table 21 shows all excipient concentrations used. The pH of each elution buffer was adjusted to approximately 2.6±0.1 using hydrochloric acid or sodium hydroxide as needed.

各タンパク質サンプルについて、HPLCワークステーション(Agilent HP 1100システム)に接続されたTSKgel SuperSW3000カラム(30cm x 4.6mm ID、Tosoh Bioscience、King of Prussia、PA)を使用して、ASD高性能サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)分析を行った。分離は、0.35mL/分の流量で室温で行った。移動相は、100mMのリン酸ナトリウム、300mMの塩化ナトリウム、pH7の水性緩衝液であった。タンパク質濃度は、Agilent 1100シリーズのG1315Bダイオードアレイ検出器を使用して、280nmでの吸光度によってモニターした。各タンパク質、すなわち、イピリムマブ、ウステキヌマブ、オマリズマブ、およびトシリズマブのプロテインA樹脂から溶出されたタンパク質の総量は、クロマトグラムを積分することによって推定した。各タンパク質、すなわち、イピリムマブ、ウステキヌマブ、オマリズマブ、およびトシリズマブの積算ピーク面積を表22~25に示す。表22~25はまた、実験のピーク面積を無塩および塩含有対照のピーク面積と比較している。100%を超える値は、溶出緩衝液に、対照よりも多いタンパク質がプロテインA樹脂から回収されたことを示し、一方、100%未満の値は、溶出緩衝液に、対照よりも少ないタンパク質がプロテインA樹脂から回収されたことを示す。

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For each protein sample, ASD high performance size exclusion chromatography (ASD) was performed using a TSKgel SuperSW3000 column (30 cm x 4.6 mm ID, Tosoh Bioscience, King of Prussia, Pa.) connected to an HPLC workstation (Agilent HP 1100 system). SEC) analysis was performed. Separations were performed at room temperature with a flow rate of 0.35 mL/min. The mobile phase was 100 mM sodium phosphate, 300 mM sodium chloride, pH 7 aqueous buffer. Protein concentration was monitored by absorbance at 280 nm using an Agilent 1100 series G1315B diode array detector. The total amount of protein eluted from the Protein A resin for each protein, ipilimumab, ustekinumab, omalizumab, and tocilizumab, was estimated by integrating the chromatograms. The integrated peak areas for each protein ipilimumab, ustekinumab, omalizumab, and tocilizumab are shown in Tables 22-25. Tables 22-25 also compare the experimental peak areas to the peak areas of the no-salt and salt-containing controls. Values greater than 100% indicate that more protein was recovered from the Protein A resin in the elution buffer than the control, while values less than 100% indicated less protein in the elution buffer than the control. It indicates that it was recovered from the A resin.
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実施例28:プロテインAクロマトグラフィの溶出を改善するための賦形剤
この実施例で使用される試験タンパク質は、実施例27のものと同一であり、すなわち、イピリムマブ、ウステキヌマブ、オマリズマブ、およびトシリズマブである。プロテインA結合および溶出の研究は、実施例27のものと同一のプレートを使用して行った。プロテインAプレートから抗体を負荷および溶出する方法は、溶出ステップを除いて、実施例27のものと同一であった。実施例27では、2回の溶出洗浄を行った。しかし、この実施例では、1回の洗浄のみ行った。実施例27のように、溶出緩衝液は、20mMのクエン酸塩(pH2.6)、対照緩衝液から調製された。賦形剤は、以下の表26に記載されている。賦形剤はすべてSigma-Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入した。実施例27と同一な方法で回収されたタンパク質を、HPLCにより分析し、各タンパク質、すなわち、イピリムマブ、ウステキヌマブ、オマリズマブ、およびトシリズマブのタンパク質回収の結果を、以下の表26~30に示す。

Figure 0007256816000027
Figure 0007256816000028
Figure 0007256816000029
Figure 0007256816000030
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Example 28 Excipients to Improve Protein A Chromatography Elution The test proteins used in this example are the same as in Example 27, namely ipilimumab, ustekinumab, omalizumab, and tocilizumab . Protein A binding and elution studies were performed using plates identical to those in Example 27. The method of loading and eluting antibody from protein A plates was identical to that of Example 27, except for the elution step. In Example 27, two elution washes were performed. However, in this example only one wash was performed. As in Example 27, elution buffer was prepared from 20 mM citrate (pH 2.6), control buffer. Excipients are described in Table 26 below. All excipients were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, Mo.). Proteins recovered in the same manner as in Example 27 were analyzed by HPLC and the results of protein recovery for each protein ipilimumab, ustekinumab, omalizumab, and tocilizumab are shown in Tables 26-30 below.
Figure 0007256816000027
Figure 0007256816000028
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実施例29:プロテインAクロマトグラフィカラムからのオマリズマブ溶出を改善する賦形剤
研究グレードのオマリズマブは、Bioceros(ユトレヒト、オランダ)から購入し、40mMの酢酸ナトリウム水溶液、50mMのトリス塩酸緩衝液(pH5.5)中に15mg/mLで凍結して提供された。実験前、タンパク質を室温で解凍し、0.2μmポリエーテルスルホンフィルターで濾過した。濾過した材料を、1:1の比率で、DI水中の20mMリン酸ナトリウム(pH7)からなる結合緩衝液と混合した。水道水は、EMD Millipore(ビレリカ、マサチューセッツ州)のDirect-Q 3 UV精製システムで精製して、DI水を生成した。プロテインA精製は、GE HealthcareのHiTrap Protein-A HPの1mLカラム(シカゴ、イリノイ州、製品番号29048576)を使用して行った。各実験では、最初に、カラムを10mLの結合緩衝液で平衡化した。平衡化後、30mgのタンパク質をProteinAカラムに負荷した。次いで、カラムを5mLの結合緩衝液で洗浄した。カラムを洗浄した後、結合したオマリズマブを、以下の表31に示されている賦形剤を含む溶出緩衝液の1つの画分を使用して、カラムから溶出した。溶出緩衝液は、示された賦形剤を、20mMのクエン酸緩衝液(pH4.0)に溶解することによって調製した。すべての溶出緩衝液を、pH4.0に調整した。5つの1mL画分を収集した。最後に、5mLの100mMクエン酸塩(pH3.0)緩衝液でカラムを洗浄することによって、ProteinAを再生した。各ステップの流速は、1mL/minであり、Fusion 100注入ポンプ(Chemyx、Stafford、TX)で維持した。10mL NormJect Luer Lokシリンジを使用した(Henke Sass Wolf、Tuttlingen、Germany、参照番号4100-000V0)。
Example 29: Excipients that improve omalizumab elution from protein A chromatography columns ) was provided frozen at 15 mg/mL. Prior to experiments, proteins were thawed at room temperature and filtered through 0.2 μm polyethersulfone filters. The filtered material was mixed at a 1:1 ratio with a binding buffer consisting of 20 mM sodium phosphate (pH 7) in DI water. Tap water was purified with an EMD Millipore (Billerica, MA) Direct-Q 3 UV purification system to produce DI water. Protein A purification was performed using GE Healthcare HiTrap Protein-A HP 1 mL columns (Chicago, Ill., product number 29048576). For each experiment, the column was first equilibrated with 10 mL of binding buffer. After equilibration, 30 mg of protein was loaded onto the Protein A column. The column was then washed with 5 mL binding buffer. After washing the column, bound omalizumab was eluted from the column using one fraction of elution buffer containing the excipients shown in Table 31 below. Elution buffers were prepared by dissolving the indicated excipients in 20 mM citrate buffer (pH 4.0). All elution buffers were adjusted to pH 4.0. Five 1 mL fractions were collected. Finally, Protein A was renatured by washing the column with 5 mL of 100 mM citrate (pH 3.0) buffer. The flow rate for each step was 1 mL/min and was maintained with a Fusion 100 infusion pump (Chemyx, Stafford, Tex.). A 10 mL NormJect Luer Lok syringe was used (Henke Sass Wolf, Tuttlingen, Germany, reference number 4100-000V0).

溶出画分、E1、E2、E3、E4、およびE5は、高性能サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)分析により、総タンパク質含有量を測定した。SEC分析は、HPLCワークステーション(Agilent HP 1100システム)に接続されたTSKgel SuperSW3000カラム(30cm x 4.6mm ID、Tosoh Bioscience、King of Prussia、PA)を使用して行った。分離は、0.35mL/分の流量で室温で行った。移動相は、100mMのリン酸ナトリウム、300mMの塩化ナトリウム、pH7の水性緩衝液であった。タンパク質濃度は、Agilent 1100シリーズのG1315Bダイオードアレイ検出器を使用して、280nmでの吸光度によってモニターした。プロテインA樹脂から溶出されたタンパク質の総量は、クロマトグラムを積算することにより推定した。 Eluted fractions, E1, E2, E3, E4, and E5, were determined for total protein content by high performance size exclusion chromatography (SEC) analysis. SEC analysis was performed using a TSKgel SuperSW3000 column (30 cm x 4.6 mm ID, Tosoh Bioscience, King of Prussia, PA) connected to an HPLC workstation (Agilent HP 1100 system). Separations were performed at room temperature with a flow rate of 0.35 mL/min. The mobile phase was 100 mM sodium phosphate, 300 mM sodium chloride, pH 7 aqueous buffer. Protein concentration was monitored by absorbance at 280 nm using an Agilent 1100 series G1315B diode array detector. The total amount of protein eluted from the protein A resin was estimated by integrating the chromatograms.

クエン酸は、プロテインAクロマトグラフィで使用される一般的な賦形剤であるため、ここでは対照として使用した。対照サンプルの溶出画分は、沈殿相の形成によって明らかなように、4℃で一晩保存すると不溶性凝集物を示した。したがって、以下の表31に報告するピーク面積は、溶出画分中の総可溶性タンパク質量を表している。我々は、不溶性凝集物が対照サンプルでのみ観察され、他のサンプルのいずれもそのような凝集物を示さなかったことに注目する。対照(クエン酸塩賦形剤を使用した)のピーク面積よりも大きいピーク面積から、試験賦形剤を使用すると、タンパク質がより効率的にカラムから分離できることが示される。

Figure 0007256816000032
Citric acid was used here as a control as it is a common excipient used in Protein A chromatography. Eluted fractions of the control sample showed insoluble aggregates upon overnight storage at 4° C. as evidenced by the formation of a precipitated phase. Therefore, the peak areas reported in Table 31 below represent the amount of total soluble protein in the elution fractions. We note that insoluble aggregates were only observed in the control sample, none of the other samples showed such aggregates. A peak area greater than that of the control (using the citrate vehicle) indicates that the protein can be more efficiently separated from the column using the test vehicle.
Figure 0007256816000032

実施例30:異なる量のカフェイン賦形剤を含むBGGの製剤
製剤は、異なるモル濃度のカフェイン(以下の表32に記載されている濃度で)および試験タンパク質を用いて調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質を模擬するように意図されている。この実施例の製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、20mMのヒスチジン緩衝液中に調製した。0および80mMのカフェインのストック溶液を、20mMのヒスチジン中に調製し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。様々なカフェイン濃度の追加の溶液は、2つのストック溶液をさまざまな容量比で混ぜて調製され、以下の表32に示される濃度で、一連のカフェイン含有溶液を提供した。これらの賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、0.7mLの各賦形剤溶液を、0.25gの凍結乾燥したにBGG粉末に添加することによって、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で各試験溶液に溶解した。BGGを含む溶液を、5mLの滅菌ポリプロピレンチューブ中で調合し、オービタルシェーカーテーブル上で100rpmで一晩振盪した。次いで、これらの溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2400rpmで約5分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 30: Formulations of BGG with Different Amounts of Caffeine Excipient is intended to mimic therapeutic proteins used in therapeutic formulations. The formulations of this example were prepared in 20 mM histidine buffer for viscosity measurements in the following manner. Stock solutions of 0 and 80 mM caffeine were prepared in 20 mM histidine and the pH of the resulting solutions was adjusted with small amounts of sodium hydroxide or hydrochloric acid to pH 6 before dissolving the model proteins. Additional solutions of varying caffeine concentrations were prepared by mixing the two stock solutions in varying volume ratios to provide a range of caffeine-containing solutions at the concentrations shown in Table 32 below. Once these excipient solutions were prepared, the test protein, bovine gamma globulin (BGG), was added to approximately Each test solution was dissolved in a ratio to achieve a final protein concentration of 280 mg/mL. Solutions containing BGG were prepared in 5 mL sterile polypropylene tubes and shaken overnight at 100 rpm on an orbital shaker table. These solutions were then transferred to 2 mL microcentrifuge tubes and centrifuged in an IEC MicroMax microcentrifuge at 2400 rpm for approximately 5 minutes to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上に記載のように調製された製剤の粘度測定は、microVisc粘度計(RheoSense、San Ramon、CA)で行った。粘度計は、深さが100ミクロンのチャネルを有するA-10チップを備え、250s-1の剪断速度で、25℃で操作された。粘度を測定するために、ピペットからすべての気泡を除去するように注意しながら、試験製剤を粘度計に負荷した。負荷されたサンプル製剤を含むピペットを機器に配置し、測定温度で約5分間インキュベートした。次いで、チャネルが、試験流体で完全に平衡化されるまで(安定した粘度の読みで示される)機器を稼働させ、その後、粘度をセンチポアズで記録した。得られた粘度結果を、以下の表32に提示する。

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Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed with a microVisc viscometer (RheoSense, San Ramon, Calif.). The viscometer was equipped with an A-10 tip with a 100 micron deep channel and was operated at 25° C. with a shear rate of 250 s −1 . To measure the viscosity, the test formulation was loaded into the viscometer taking care to remove all air bubbles from the pipette. A pipette containing the loaded sample formulation was placed in the instrument and incubated at the measured temperature for approximately 5 minutes. The instrument was then run until the channel was fully equilibrated with the test fluid (indicated by a stable viscosity reading), after which the viscosity was recorded in centipoise. The viscosity results obtained are presented in Table 32 below.
Figure 0007256816000033

実施例31:脱イオン水中の共溶質の溶液の調製
水へのカフェインの溶解度を高めるために共溶質として使用された化合物は、Sigma-Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から入手され、ナイアシンアミド、プロリン、プロカインHCl、アスコルビン酸、2,5-ジヒドロキシ安息香酸、リドカイン、サッカリン、アセスルファムK、チラミン、およびアミノ安息香酸が含まれた。各共溶質の溶液は、乾燥固体を脱イオン水に溶解することで調製し、場合によっては、必要に応じて、pHを、5Mの塩酸または5Mの水酸化ナトリウムで、約6のpHから約8のpHの間の値に調整した。次いで、クラスAのメスフラスコを使用して、溶液を、25mLまたは50mLのいずれかの最終容量に希釈し、溶解した化合物の質量および溶液の最終容量に基づいて濃度を記録した。調製した溶液は、いずれか希釈せずにまたは脱イオン水で希釈して使用した。
Example 31 Preparation of Solutions of Co-Solutes in Deionized Water The compounds used as co-solutes to enhance the solubility of caffeine in water were obtained from Sigma-Aldrich (St. Included were proline, procaine HCl, ascorbic acid, 2,5-dihydroxybenzoic acid, lidocaine, saccharin, acesulfame K, tyramine, and aminobenzoic acid. A solution of each co-solute is prepared by dissolving the dry solids in deionized water, optionally adjusting the pH with 5 M hydrochloric acid or 5 M sodium hydroxide from a pH of about 6 to about pH values between 8 were adjusted. The solution was then diluted to a final volume of either 25 mL or 50 mL using a Class A volumetric flask and the concentration was recorded based on the mass of compound dissolved and the final volume of solution. The prepared solutions were used either neat or diluted with deionized water.

実施例32:カフェイン溶解度の試験
周囲温度(約23℃)でのカフェインの溶解度に対する異なる共溶質の影響を、次の方法で評価した。乾燥カフェイン粉末(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)を、20mLガラスシンチレーションバイアルに加え、カフェインの質量を記録した。実施例31に従って調製した10mLの共溶質溶液を、ある場合には、カフェイン粉末に加えた。他の場合では、共溶質溶液と脱イオン水のブレンドを、カフェイン粉末に添加し、最終添加量を10mLに維持した。乾燥カフェイン粉末の体積寄与は、これらの混合物のいずれにおいても無視できるものと見なした。小さな磁気攪拌棒をバイアルに投入し、溶液を、攪拌プレート上で約10分間激しく混合した。約10分後、バイアルで、乾燥カフェイン粉末の溶解が観察され、結果を以下の表33に示す。これらの観察により、ナイアシンアミド、プロカインHCl、2,5-ジヒドロキシ安息香酸ナトリウム塩、サッカリンナトリウム塩、およびチラミンクロリド塩のすべてが、報告されているカフェインの溶解限度(Sigma-Aldrichによれば、室温で約16mg/mL)の少なくとも約4倍に、カフェインの溶解を可能にした。

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Example 32: Testing Caffeine Solubility The effect of different co-solutes on the solubility of caffeine at ambient temperature (approximately 23°C) was evaluated in the following manner. Dry caffeine powder (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.) was added to 20 mL glass scintillation vials and the mass of caffeine recorded. In some cases, 10 mL of cosolute solution prepared according to Example 31 was added to the caffeine powder. In other cases, a blend of cosolute solution and deionized water was added to the caffeine powder to keep the final addition volume at 10 mL. The volume contribution of dry caffeine powder was considered negligible in any of these mixtures. A small magnetic stir bar was placed into the vial and the solution was vigorously mixed on a stir plate for approximately 10 minutes. Dissolution of the dry caffeine powder was observed in the vial after about 10 minutes, the results are shown in Table 33 below. These observations indicate that niacinamide, procaine HCl, 2,5-dihydroxybenzoic acid sodium salt, saccharin sodium salt, and tyramine chloride salt all fall below the reported caffeine solubility limits (Sigma-Aldrich, room temperature It allowed caffeine to dissolve at least about 4 times as much as about 16 mg/mL at
Figure 0007256816000034

実施例33:HUMIRA(登録商標)のプロファイル
HUMIRA(登録商標)(AbbVie Inc.、Chicago、IL)は、TNF-アルファ遮断剤である治療用モノクローナル抗体アダリムマブの市販製剤であり、通常、関節リウマチ、乾癬性関節炎、強直性脊椎炎、クローン病、潰瘍性大腸炎、中等度から重度の慢性乾癬および若年性特発性関節炎などの自己免疫疾患の炎症反応を減少させるために処方される。HUMIRA(登録商標)は、0.8mLの単回使用用量で販売されており、40mgのアダリムマブ、4.93mgの塩化ナトリウム、0.69mgのリン酸一ナトリウム二水和物、1.22mgのリン酸二ナトリウム二水和物、0.24mgのクエン酸ナトリウム、1.04mgのクエン酸一水和物、9.6mgのマンニトール、および0.8mgのポリソルベート80を含んでいる。この製剤の粘度対濃度プロファイルを、以下の方法で作成した。30kDa分子量カットオフのAmicon Ultra 15遠心濃縮器(EMD-Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)に約15mLの脱イオン水を満たし、Sorvall Legend RT(ThermoFisher Scientific)で4000rpmで10分間遠心分離して、膜をすすいだ。その後、残留水を除去し、2.4mLのHUMIRA(登録商標)液体製剤を濃縮チューブに添加し、25℃で60分間、4000rpmで遠心分離した。保持液の濃度は、10μLの保持液を1990μLの脱イオン水で希釈し、希釈したサンプルの吸光度を280nmで測定し、希釈係数と1.39mL/mg-cmの吸光係数を使用して濃度を計算した。濃縮サンプルの粘度は、A05チップ(RheoSense、San Ramon、CA)を備えたmicroVisc粘度計を使用して、23℃で250s-1の剪断速度で測定した。粘度測定後、サンプルを少量の濾液で希釈し、濃縮と粘度測定を繰り返した。このプロセスを使用して、以下の表34に示されるように、異なるアダリムマブ濃度で粘度値を生成した。

Figure 0007256816000035
Example 33 Profile of HUMIRA® HUMIRA® (AbbVie Inc., Chicago, Ill.) is a commercial formulation of the therapeutic monoclonal antibody adalimumab, a TNF-alpha blocker commonly used in rheumatoid arthritis, It is prescribed to reduce the inflammatory response of autoimmune diseases such as psoriatic arthritis, ankylosing spondylitis, Crohn's disease, ulcerative colitis, moderate to severe chronic psoriasis and juvenile idiopathic arthritis. HUMIRA® is marketed in a single dose of 0.8 mL and contains 40 mg adalimumab, 4.93 mg sodium chloride, 0.69 mg monosodium phosphate dihydrate, 1.22 mg 0.24 mg sodium citrate, 1.04 mg citric acid monohydrate, 9.6 mg mannitol, and 0.8 mg polysorbate 80. A viscosity versus concentration profile for this formulation was generated in the following manner. An Amicon Ultra 15 centrifugal concentrator (EMD-Millipore, Billerica, Mass.) with a 30 kDa molecular weight cutoff was filled with approximately 15 mL of deionized water and centrifuged at 4000 rpm for 10 minutes in a Sorvall Legend RT (ThermoFisher Scientific) to remove membranes. Rinse. Residual water was then removed and 2.4 mL of HUMIRA® liquid formulation was added to the concentrate tube and centrifuged at 4000 rpm for 60 minutes at 25°C. The concentration of the retentate was determined by diluting 10 μL of the retentate with 1990 μL of deionized water, measuring the absorbance of the diluted sample at 280 nm, and using the dilution factor and an extinction coefficient of 1.39 mL/mg-cm to determine the concentration. Calculated. The viscosity of the concentrated samples was measured using a microVisc viscometer with an A05 tip (RheoSense, San Ramon, Calif.) at 23° C. and a shear rate of 250 s −1 . After viscosity measurement, the sample was diluted with a small amount of filtrate and the concentration and viscosity measurement were repeated. Using this process, viscosity values were generated at different adalimumab concentrations, as shown in Table 34 below.
Figure 0007256816000035

実施例34:粘度低下賦形剤とHUMIRA(登録商標)の再製剤化
次の実施例は、HUMIRA(登録商標)を粘度低下賦形剤と緩衝液中で再製剤化することによる、一般的なプロセスを記載する。約0.15gのヒスチジンおよび0.75gのカフェイン(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)を脱イオン水に溶解することによって、20mMのヒスチジン中で粘度低下賦形剤の溶液を調製した。得られた溶液のpHを、5Mの塩酸で約5に調整した。次いで、この溶液を、メスフラスコ中で、脱イオン水で50mLの最終容量に希釈した。得られた緩衝粘度低下賦形剤溶液を、次いで、高mAb濃度でHUMIRA(登録商標)を再製剤化化するために使用した。次に、約0.8mLのHUMIRA(登録商標)を、すすいだAmicon Ultra 15遠心濃縮チューブ(30kDaの分子量カットオフ)に添加し、8~10分間、4000rpmで、25℃でSorvall Legend RTで遠心分離した。その後、上に記載のように調製した約14mLの緩衝粘度低下賦形剤溶液を、遠心濃縮器中の濃縮HUMIRA(登録商標)に添加した。穏やかに混合した後、サンプルを4000rpm、25℃で、約40~60分間遠心分離した。保持液は、粘度低下賦形剤とともに緩衝液中で再製剤化されたHUMIRA(登録商標)の濃縮サンプルであった。サンプルの粘度と濃度を測定し、場合によっては、少量の濾液で希釈して、より低い濃度で粘度を測定した。粘度測定は、前の実施例の濃縮HUMIRA(登録商標)製剤の場合と同様に、microVisc粘度計を用いて完了した。濃度は、脱イオン水で希釈したHUMIRA(登録商標)ストック溶液から作成された標準曲線を使用して、Bradfordアッセイで決定した。粘度低下賦形剤とHUMIRA(登録商標)の再製剤化により、再製剤化されていない市販緩衝液中で濃縮されたHUMIRA(登録商標)の粘度値と比較して、以下の表35に示されるように、30%~60%の粘度低下をもたらした。

Figure 0007256816000036
Example 34 Reformulation of HUMIRA® with Viscosity-Lowering Excipients Describe the process. A solution of viscosity-lowering excipient in 20 mM histidine was prepared by dissolving approximately 0.15 g of histidine and 0.75 g of caffeine (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.) in deionized water. The pH of the resulting solution was adjusted to about 5 with 5M hydrochloric acid. This solution was then diluted with deionized water to a final volume of 50 mL in a volumetric flask. The resulting buffered viscosity-lowering excipient solution was then used to reformulate HUMIRA® at high mAb concentrations. Approximately 0.8 mL of HUMIRA® is then added to rinsed Amicon Ultra 15 centrifugal concentrator tubes (30 kDa molecular weight cutoff) and centrifuged for 8-10 minutes at 4000 rpm at 25° C. in a Sorvall Legend RT. separated. Approximately 14 mL of the buffered viscosity-lowering excipient solution prepared as described above was then added to the concentrated HUMIRA® in the centrifugal concentrator. After gentle mixing, the samples were centrifuged at 4000 rpm at 25° C. for approximately 40-60 minutes. The retentate was a concentrated sample of HUMIRA® reformulated in buffer with viscosity-lowering excipients. Samples were measured for viscosity and concentration, and in some cases were diluted with a small amount of filtrate to measure viscosity at a lower concentration. Viscosity measurements were completed using a microVisc viscometer as was the case for the concentrated HUMIRA® formulations in the previous example. Concentrations were determined by the Bradford assay using a standard curve generated from HUMIRA® stock solutions diluted in deionized water. Reformulation of HUMIRA® with viscosity-lowering excipients resulted in increased viscosity values for HUMIRA® concentrated in non-reformulated commercial buffers compared to the viscosity values shown in Table 35 below. resulted in a viscosity reduction of 30% to 60% as indicated.
Figure 0007256816000036

実施例35:賦形剤としてカフェインを含むアダリムマブ溶液の改善された安定性
カフェイン賦形剤を含む、または含まないアダリムマブ溶液の安定性は、サンプルを2つの異なるストレス条件、撹拌および凍結解凍、に曝露した後に評価した。アダリムマブ薬物製剤HUMIRA(登録商標)(AbbVie)が使用され、実施例33により詳しく記載されている特性を有する。HUMIRA(登録商標)サンプルは、実施例38に記載されているように、元の緩衝液中で200mg/mLのアダリムマブ濃度に濃縮した。この濃縮サンプルを、「サンプル1」と呼ぶ。第二のサンプルは、実施例40に記載されているように、約200mg/mLのアダリムマブおよび15mg/mLの添加カフェインを用いて調製した。カフェインが添加されたこの濃縮サンプルを、「サンプル2」と呼ぶ。次のように、両方のサンプルを希釈剤で希釈して、アダリムマブの最終濃度を1mg/mLにした。サンプル1の希釈剤は、元の緩衝液溶液で、サンプル2希釈剤は、20mMヒスチジン、15mg/mLカフェイン、pH=5である。両方のHUMIRA(登録商標)希釈液を、0.22μmシリンジフィルターで濾過した。層流フード内で、希釈したサンプルごとに、2mLエッペンドルフチューブにそれぞれ300μLの3つのバッチを準備した。サンプルは、以下のストレス条件にさらされた。攪拌の場合、サンプルを、300rpmで91時間、オービタルシェーカーに配置した。凍結解凍の場合、サンプルを、条件ごとに-17~30℃で平均6時間、7回繰り返した。表36に、調製されたサンプルを示す。

Figure 0007256816000037
Example 35: Improved Stability of Adalimumab Solutions with Caffeine as an Excipient was evaluated after exposure to . The adalimumab drug formulation HUMIRA® (AbbVie) was used and has the properties described in more detail in Example 33. HUMIRA® samples were concentrated in the original buffer to an adalimumab concentration of 200 mg/mL as described in Example 38. This concentrated sample is referred to as "Sample 1". A second sample was prepared as described in Example 40 with approximately 200 mg/mL adalimumab and 15 mg/mL added caffeine. This concentrated sample with added caffeine is called "Sample 2". Both samples were diluted with diluent to a final concentration of 1 mg/mL of adalimumab as follows. Sample 1 diluent is the original buffer solution and Sample 2 diluent is 20 mM histidine, 15 mg/mL caffeine, pH=5. Both HUMIRA® dilutions were filtered through a 0.22 μm syringe filter. Three batches of 300 μL each in 2 mL Eppendorf tubes were prepared for each diluted sample in a laminar flow hood. The samples were subjected to the following stress conditions. For agitation, samples were placed on an orbital shaker at 300 rpm for 91 hours. For freeze-thaw, samples were repeated 7 times for an average of 6 hours at −17 to 30° C. for each condition. Table 36 shows the samples prepared.
Figure 0007256816000037

実施例36:動的光散乱(DLS)による安定性の評価
Brookhaven Zeta Plus動的光散乱装置を使用して、実施例35のサンプル中のアダリムマブ分子の流体力学的半径を測定し、凝集集団の形成の証拠を探した。表37は、実施例35に従って調製された6つのサンプルのDLS結果を示している。それらのいくつかは(1-A、1-FT、2-A、および2-FT)、ストレス条件にさらされた(「ストレスサンプル」)。その他は(1-Cおよび2-C)、ストレスを受けなかった。表37、および付随する図1、2、および2のDLSデータは、カフェインを含まないストレスサンプルにおけるモノクローナル抗体のマルチモーダルな粒子サイズ分布を示している。賦形剤としてのカフェインの不在下で、ストレスを受けたサンプル1-Aと1-FTは、ストレスを受けていないサンプル1-Cよりも有効径が大きく、さらに、直径が顕著に大きい第2の粒子の集団を示した。より大きな直径を有する粒子のこの新しいグループは、目視不可の粒子への凝集の証拠である。カフェインを含むストレスを受けたサンプル(サンプル2-Aおよび2-FT)は、ストレスを受けていないサンプル2-Cと同様の粒径であり、1つの粒子の集団のみを呈する。これらの結果は、カフェインをこれらのサンプルに添加すると、凝集体または目視不可の粒子の形成が減少したことを示している。

Figure 0007256816000038
Example 36 Evaluation of Stability by Dynamic Light Scattering (DLS) A Brookhaven Zeta Plus dynamic light scattering instrument was used to measure the hydrodynamic radius of the adalimumab molecules in the samples of Example 35 and Looked for evidence of formation. Table 37 shows DLS results for six samples prepared according to Example 35. Some of them (1-A, 1-FT, 2-A and 2-FT) were subjected to stress conditions ("stress samples"). The others (1-C and 2-C) were not stressed. The DLS data in Table 37 and accompanying Figures 1, 2, and 2 show the multimodal particle size distribution of the monoclonal antibody in the caffeine-free stress samples. In the absence of caffeine as an excipient, the stressed samples 1-A and 1-FT had a larger effective diameter than the unstressed sample 1-C, and also had a significantly larger diameter. 2 populations of particles are shown. This new group of particles with larger diameters is evidence of agglomeration into invisible particles. The caffeine-containing stressed samples (Samples 2-A and 2-FT) are similar in size to the unstressed sample 2-C, exhibiting only one particle population. These results indicate that the addition of caffeine to these samples reduced the formation of aggregates or sub-visible particles.
Figure 0007256816000038

表38Aおよび表38Bは、実施例36からのアダリムマブサンプルのDLS生データを表示し、粒子サイズ分布を示している。これらの表では、G(d)は、強度重み付け差分サイズ分布である。C(d)は、累積強度重み付け差分サイズ分布である。

Figure 0007256816000039
Figure 0007256816000040
Tables 38A and 38B display the DLS raw data for the adalimumab samples from Example 36, showing the particle size distribution. In these tables, G(d) is the intensity-weighted difference size distribution. C(d) is the cumulative intensity-weighted difference size distribution.
Figure 0007256816000039
Figure 0007256816000040

実施例37:サイズ排除クロマトグラフィ(SEC)による安定性の評価
サイズ排除クロマトグラフィを使用して、実施例36に記載されたストレスを受けたおよびストレスを受けていないアダリムマブサンプルから、サイズが約0.1ミクロン未満の目視不可の粒子を検出した。SECを実行するために、ガードカラムを備えたTSKgel SuperSW3000カラム(Tosoh Biosciences、Montgomeryville、PA)を使用し、溶出を280nmでモニターした。実施例36からのストレスを受けたおよびストレスを受けていない各サンプルの合計10μLを、pH6.2の緩衝液(100mMのリン酸、325mMのNaCl)を用いて、0.35mL/分の流速で、均一濃度で溶出した。アダリムマブ単量体の保持時間は、約9分であった。カフェイン賦形剤を含むサンプルでは、検出可能な凝集体は確認されず、3つのサンプルすべての単量体の量は一定のままであった。
Example 37: Evaluation of Stability by Size Exclusion Chromatography (SEC) Using size exclusion chromatography, stressed and unstressed adalimumab samples described in Example 36 showed a size of about 0.1. Sub-micron sub-micron sub-visible particles were detected. To perform SEC, a TSKgel SuperSW3000 column (Tosoh Biosciences, Montgomeryville, Pa.) equipped with a guard column was used and elution was monitored at 280 nm. A total of 10 μL of each stressed and unstressed sample from Example 36 was aliquoted with pH 6.2 buffer (100 mM phosphate, 325 mM NaCl) at a flow rate of 0.35 mL/min. , eluted isocratically. The retention time for adalimumab monomer was approximately 9 minutes. No detectable aggregates were observed in the samples containing the caffeine excipient and the amount of monomer in all three samples remained constant.

例38:HERCEPTIN(登録商標)製剤の粘度低下
モノクローナル抗体のトラスツズマブ(HERCEPTIN(登録商標)、Genentech)は、凍結乾燥粉末として受け取り、DI水で21mg/mLに再構成した。得られた溶液を、Amicon Ultra 4遠心濃縮チューブ(分子量カットオフ、30kDa)で3500rpmで1.5時間遠心分離することによって、そのまま濃縮した。適切な緩衝液でサンプルを200倍に希釈し、1.48mL/mgの吸光係数を使用して280nmで吸光度を測定することによって、濃度を測定した。粘度は、RheoSense microVisc粘度計を使用して測定した。
Example 38 Viscosity Reduction of HERCEPTIN® Formulations Monoclonal antibody trastuzumab (HERCEPTIN®, Genentech) was received as a lyophilized powder and reconstituted to 21 mg/mL with DI water. The resulting solution was concentrated in situ by centrifugation at 3500 rpm for 1.5 hours in Amicon Ultra 4 centrifugal concentration tubes (molecular weight cutoff, 30 kDa). Concentration was determined by diluting the sample 200-fold with the appropriate buffer and measuring absorbance at 280 nm using an extinction coefficient of 1.48 mL/mg. Viscosity was measured using a RheoSense microVisc viscometer.

賦形剤緩衝液は、サリチル酸とカフェインを単独または組み合わせて、ヒスチジンと賦形剤を蒸留水に溶解し、pHを適切なレベルに調整して調製した。緩衝液システム1および2の条件を表39にまとめる。

Figure 0007256816000041
Excipient buffers were prepared by dissolving salicylic acid and caffeine alone or in combination, dissolving histidine and excipients in distilled water and adjusting the pH to the appropriate level. The conditions for buffer systems 1 and 2 are summarized in Table 39.
Figure 0007256816000041

HERCEPTIN(登録商標)溶液は、賦形剤緩衝液で、約1:10の比率で希釈し、Amicon Ultra 15(MWCO 30kDa)濃縮チューブで濃縮した。濃度は、Bradfordアッセイを使用して決定し、ストックHERCEPTIN(登録商標)サンプルから調製された標準検量線と比較した。粘度は、RheoSense microVisc粘度計を使用して測定した。以下の表40に、様々なHERCEPTIN(登録商標)溶液の濃度および粘度の測定が示され、緩衝液システム1および2は、表39に記載されたものを参照している。

Figure 0007256816000042
The HERCEPTIN® solution was diluted with excipient buffer at a ratio of approximately 1:10 and concentrated with Amicon Ultra 15 (MWCO 30 kDa) concentration tubes. Concentrations were determined using the Bradford assay and compared to a standard calibration curve prepared from stock HERCEPTIN® samples. Viscosity was measured using a RheoSense microVisc viscometer. Table 40 below shows concentration and viscosity measurements for various HERCEPTIN® solutions, with buffer systems 1 and 2 referencing those listed in Table 39.
Figure 0007256816000042

サリチル酸とカフェインの両方を含む緩衝液システム1は、対照サンプルと比較して、215mg/mLにおいて、粘度が最大76%低下した。カフェインだけを含む緩衝液システム2は、200mg/mLにおいて、粘度が最大59%低下した。 Buffer system 1 containing both salicylic acid and caffeine reduced viscosity by up to 76% at 215 mg/mL compared to the control sample. Buffer system 2, containing only caffeine, reduced viscosity by up to 59% at 200 mg/mL.

実施例39:AVASTIN(登録商標)製剤の粘度低下
AVASTIN(登録商標)(モノクローナル抗体ベバシズマブ、Genentechにより市販されている製剤)は、ヒスチジン緩衝液中の25mg/mLの溶液として受け取った。サンプルは、Amicon Ultra 4遠心濃縮チューブ(MWCO 30kDa)で3500rpmで濃縮された。粘度は、RheoSense microViscで測定し、濃度は、280nmでの吸光度で決定した(吸光係数、1.605mL/mg)。賦形剤緩衝液は、25mMのヒスチジンHClとともに10mg/mLのカフェインを添加することによって調製した。AVASTIN(登録商標)ストック溶液を賦形剤緩衝液で希釈し、次いでAmicon Ultra 15遠心濃縮チューブ(MWCO 30kDa)で濃縮した。賦形剤サンプルの濃度は、Bradfordアッセイにより決定し、粘度は、RheoSense microViscを使用して測定した。結果を、以下の表41に示す。

Figure 0007256816000043
Example 39 Viscosity Reduction of AVASTIN® Formulations AVASTIN® (monoclonal antibody bevacizumab, formulation marketed by Genentech) was received as a 25 mg/mL solution in histidine buffer. Samples were concentrated in Amicon Ultra 4 centrifugal concentration tubes (MWCO 30 kDa) at 3500 rpm. Viscosity was measured with a RheoSense microVisc and concentration was determined by absorbance at 280 nm (extinction coefficient, 1.605 mL/mg). Excipient buffer was prepared by adding 10 mg/mL caffeine with 25 mM histidine HCl. AVASTIN® stock solutions were diluted in excipient buffer and then concentrated in Amicon Ultra 15 centrifugal concentrator tubes (MWCO 30 kDa). Excipient sample concentrations were determined by the Bradford assay and viscosities were measured using a RheoSense microVisc. The results are shown in Table 41 below.
Figure 0007256816000043

AVASTIN(登録商標)を10mg/mLのカフェインとともに213mg/mlに濃縮した場合、対照AVASTIN(登録商標)サンプルと比較して、最大73%の粘度低下を示した。 When AVASTIN® was concentrated to 213 mg/ml with 10 mg/mL caffeine, it showed a viscosity reduction of up to 73% compared to control AVASTIN® samples.

実施例40:カフェイン、二次賦形剤および試験タンパク質を含む製剤の調製
製剤は、賦形剤化合物としてカフェイン、またはカフェインと第2の賦形剤化合物との組み合わせ、および試験タンパク質を使用して調製され、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質を模擬するように意図されている。このような製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、異なる賦形剤化合物を含む20mMのヒスチジン緩衝液中に調製した。賦形剤の組み合わせ(以下の表42に記載された賦形剤AおよびB)を、20mMのヒスチジンに溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にした。賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの最終タンパク質濃度を達成する比率で溶解した。賦形剤溶液中のBGGの溶液を、20mLガラスシンチレーションバイアル中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で80~100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで約10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 40 Preparation of Formulations Containing Caffeine, a Secondary Excipient and a Test Protein The test protein prepared using, is intended to mimic the therapeutic protein used in the therapeutic formulation. Such formulations were prepared in 20 mM histidine buffer containing different excipient compounds for viscosity measurements in the following manner. Excipient combinations (Excipients A and B listed in Table 42 below) were dissolved in 20 mM histidine and the pH of the resulting solution was adjusted to a small amount of hydroxylation prior to dissolving the model protein. Adjusted to pH 6 with sodium or hydrochloric acid. Once the excipient solution was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved in a ratio to achieve a final protein concentration of approximately 280 mg/mL. Solutions of BGG in excipient solution were formulated into 20 mL glass scintillation vials and shaken overnight at 80-100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged in an IEC MicroMax microcentrifuge at 2300 rpm for approximately 10 minutes to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として以下の表42に記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化された。正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。

Figure 0007256816000044
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample in Table 42 below. The viscosities of solutions containing excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients. Normalized viscosity is the ratio of the viscosity of a model protein solution containing excipients to the viscosity of a model protein solution without excipients.
Figure 0007256816000044

実施例41:ジメチルスルホンおよび試験タンパク質を含む製剤の調製
製剤は、ジメチルスルホン(Jarrow Formulas、Los Angeles、CA)を賦形剤化合物および試験タンパク質として使用して調製し、試験タンパク質は、治療用製剤で使用される治療用タンパク質を模擬するように意図されている。このような製剤は、以下の方法で粘度を測定するために、20mMのヒスチジン緩衝液中に調製した。ジメチルスルホンを、20mMのヒスチジンに溶解し、モデルタンパク質を溶解する前に、得られた溶液のpHを、少量の水酸化ナトリウムまたは塩酸で調整してpH6にし、次いで0.22ミクロンのフィルターを通して濾過した。賦形剤溶液が調製されたら、試験タンパク質のウシガンマグロブリン(BGG)を、約280mg/mLの濃度で溶解した。賦形剤溶液中のBGGの溶液を、20mLガラスシンチレーションバイアル中に配合し、オービタルシェーカーテーブル上で80~100rpmで一晩振盪させた。次いで、BGG溶液を2mLマイクロ遠心管に移し、IEC MicroMaxマイクロ遠心機で2300rpmで約10分間遠心分離して、粘度測定の前に、混入した空気を除去した。
Example 41 Preparation of Formulations Containing Dimethylsulfone and Test Proteins Formulations were prepared using dimethylsulfone (Jarrow Formulas, Los Angeles, Calif.) as the excipient compound and the test protein, which was used in the therapeutic formulation. It is intended to mimic therapeutic proteins used in Such formulations were prepared in 20 mM histidine buffer for viscosity measurements in the following manner. Dimethyl sulfone is dissolved in 20 mM histidine and the pH of the resulting solution is adjusted with a small amount of sodium hydroxide or hydrochloric acid to pH 6 and then filtered through a 0.22 micron filter before dissolving the model protein. bottom. Once the excipient solution was prepared, the test protein bovine gamma globulin (BGG) was dissolved at a concentration of approximately 280 mg/mL. Solutions of BGG in excipient solution were formulated into 20 mL glass scintillation vials and shaken overnight at 80-100 rpm on an orbital shaker table. The BGG solution was then transferred to a 2 mL microcentrifuge tube and centrifuged in an IEC MicroMax microcentrifuge at 2300 rpm for approximately 10 minutes to remove entrained air prior to viscosity measurements.

上記のように調製された製剤の粘度測定は、DV-IIT LVコーンおよびプレート粘度計(Brookfield Engineering、Middleboro、MA)を用いて行った。粘度計に、CP-40コーンを備え付け、3rpm、25℃で操作した。製剤を、0.5mLの容量で粘度計に負荷し、所定の剪断速度と温度で3分間インキュベートした後、20秒間の測定収集時間が続いた。これに次いで、1分間の剪断インキュベーションとその後の20秒間の測定収集期間からなる2つの追加ステップが続いた。次いで、収集された3つのデータポイントを平均し、サンプルの粘度として記録した。賦形剤を含む溶液の粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に正規化された。表43に記録されている正規化された粘度は、賦形剤を含まないモデルタンパク質溶液の粘度に対する、賦形剤を含むモデルタンパク質溶液の粘度の比率である。

Figure 0007256816000045
Viscosity measurements of formulations prepared as described above were performed using a DV-IIT LV cone and plate viscometer (Brookfield Engineering, Middleboro, Mass.). The viscometer was equipped with a CP-40 cone and operated at 3 rpm and 25°C. The formulation was loaded into the viscometer at a volume of 0.5 mL and incubated at the given shear rate and temperature for 3 minutes followed by a measurement collection time of 20 seconds. This was followed by two additional steps consisting of a 1 minute shear incubation followed by a 20 second measurement collection period. The three data points collected were then averaged and recorded as the viscosity of the sample. The viscosities of solutions containing excipients were normalized to the viscosities of model protein solutions without excipients. The normalized viscosity recorded in Table 43 is the ratio of the viscosity of the model protein solution with excipient to the viscosity of the model protein solution without excipient.
Figure 0007256816000045

実施例42:緩衝液の調製
20mMの2-(N-モルホリノ)エタンスルホン酸(MES)、50mMのグリシン、35mMのカフェインの緩衝液は、0.392gのMES一水和物、0.374gのグリシン、および0.682gのカフェインを、90mLのMilli-Q超純水に溶解することによって調製した。すべての内容物が溶解した後、溶液のpHを5.5に調整し、メスフラスコにMilli-Q超純水を添加することによって、最終容量を100mLにした。次いで、緩衝液を、ボトルトップフィルター装置を使用して、0.2μmのPESフィルターを通して真空濾過した。20mMのヒスチジン、50mMのグリシン、および35mMのカフェインを含む同様な緩衝液も、同様に調製した。
Example 42: Preparation of Buffers A buffer of 20 mM 2-(N-morpholino)ethanesulfonic acid (MES), 50 mM glycine, 35 mM caffeine was added to 0.392 g MES monohydrate, 0.374 g of glycine, and 0.682 g of caffeine were prepared by dissolving in 90 mL of Milli-Q ultrapure water. After all contents were dissolved, the pH of the solution was adjusted to 5.5 and the final volume was brought to 100 mL by adding Milli-Q ultrapure water to the volumetric flask. The buffer was then vacuum filtered through a 0.2 μm PES filter using a bottle top filter apparatus. A similar buffer containing 20 mM histidine, 50 mM glycine, and 35 mM caffeine was similarly prepared.

20mMのトリス(ヒドロキシメチル)アミノメタン(TRIS)、100mMの塩化ナトリウム、55mMのマンニトールおよび0.1mMのジエチレントリアミン五酢酸(DTPA)の対照緩衝液は、1.211gのTRIS、2.938gの塩化ナトリウム、2.098gのマンニトールおよび0.019gのDTPAを、450mLのMilli-Q超純水に溶解して調製した。すべての内容物が溶解した後、溶液のpHを7.0に調整し、メスフラスコにMilli-Q超純水を添加することによって、容量を500mLに調整した。緩衝液を、ボトルトップフィルター装置を使用して、0.2μmのPESフィルターを通して真空濾過した。 A control buffer of 20 mM tris(hydroxymethyl)aminomethane (TRIS), 100 mM sodium chloride, 55 mM mannitol and 0.1 mM diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA) was 1.211 g TRIS, 2.938 g sodium chloride. , was prepared by dissolving 2.098 g of mannitol and 0.019 g of DTPA in 450 mL of Milli-Q ultrapure water. After all contents were dissolved, the pH of the solution was adjusted to 7.0 and the volume was adjusted to 500 mL by adding Milli-Q ultrapure water to the volumetric flask. The buffer was vacuum filtered through a 0.2 μm PES filter using a bottle top filter apparatus.

実施例43:イピリムマブ製剤
モノクローナル抗体イピリムマブのサンプルをBioceros(オランダ)から取得し、分子量カットオフ30kDaのAmicon Ultra 15遠心濃縮チューブ(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を使用して、緩衝液を、実施例42の3つの調製された緩衝液に交換した。目標の最終タンパク質濃度は20mg/mLであり、最終濃度は、Synergy HTプレートリーダー(BioTek、ウィヌースキ、バーモント州)を用いて280nmの吸光度(A280)により測定した。タンパク質溶液の吸光度は、ブランク緩衝液の吸光度から差し引いた。ブランクを差し引いたタンパク質溶液の吸光度を、報告されている吸光係数で割り、次いでタンパク質の希釈係数(20倍)を掛けて、最終的なタンパク質濃度を決定する。カフェインは280nmでの吸光度測定に干渉するため、カフェインを含む溶液のタンパク質濃度は、A280で測定されたタンパク質溶液に対する物質収支により決定した。これによって、質量に基づいて測定されたA280タンパク質溶液に近いおよその濃度が得られた。
Example 43: Ipilimumab Formulations A sample of the monoclonal antibody ipilimumab was obtained from Bioceros (The Netherlands) and buffered using Amicon Ultra 15 centrifugal concentrator tubes with a molecular weight cutoff of 30 kDa (EMD Millipore, Billerica, Mass.). Replaced with the three prepared buffers of Example 42. The target final protein concentration was 20 mg/mL and the final concentration was measured by absorbance at 280 nm (A280) using a Synergy HT plate reader (BioTek, Winooski, Vt.). The absorbance of the protein solution was subtracted from the absorbance of the blank buffer. The absorbance of the blank-subtracted protein solution is divided by the reported extinction coefficient and then multiplied by the protein dilution factor (20-fold) to determine the final protein concentration. Since caffeine interferes with absorbance measurements at 280 nm, protein concentrations of solutions containing caffeine were determined by mass balance against protein solutions measured at A280. This gave an approximate concentration of the A280 protein solution determined on a mass basis.

次いで、調製したタンパク質溶液を、384マイクロウェルプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)に加えた。各溶液を、ウェルあたり35μLで、3つのウェルに負荷した。次いで、マイクロウェルプレートをSorvall Legend RT遠心分離機で400×gで遠心分離して、封入されたエアポケットをすべて除去した。DLS機器(DynaPro II DLSプレートリーダー、Wyatt Technology Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に入れる前に、事前にカットした感圧シーリングテープ(Thermo Scientific)を、マイクロウェルプレートの上部に貼り付け、蒸発を防止した。DLS機器のサンプル区画を65℃に保ち、タンパク質溶液の粒子サイズを9時間記録した。表44は、1時間の測定における3つの異なる製剤におけるイピリムマブの半径サイズを示している。

Figure 0007256816000046
The prepared protein solutions were then added to 384-microwell plates (Aurora Microplates, Whitefish, MT). Each solution was loaded into triplicate wells at 35 μL per well. Microwell plates were then centrifuged at 400×g in a Sorvall Legend RT centrifuge to remove any trapped air pockets. Pre-cut pressure-sensitive sealing tape (Thermo Scientific) was applied to the top of the microwell plate to prevent evaporation before being placed in the DLS instrument (DynaPro II DLS plate reader, Wyatt Technology Corp., Goleta, Calif.). bottom. The sample compartment of the DLS instrument was kept at 65° C. and the particle size of the protein solution was recorded for 9 hours. Table 44 shows the radial size of ipilimumab in three different formulations at 1 hour measurements.
Figure 0007256816000046

実施例44:尿素変性によるタンパク質製剤の安定性の試験
尿素は、溶液中のタンパク質を変性させ、アンフォールディングさせることが知られている。この実施例のスクリーニング方法論は、ウステキヌマブなどの治療用タンパク質溶液に、特定の濃度の尿素を添加することが含まれていました。この試験例は、保護賦形剤が、尿素の存在下で治療用タンパク質のアンフォールディングを防止または減少させるという仮説に基づいており、アンフォールドしたタンパク質の量を測定することで、尿素の存在下で、タンパク質を安定化させるのに効果的な賦形剤を同定することが可能になる。タンパク質のアンフォールディングを追跡する1つの方法には、Sypro orangeなどの外因性蛍光色素の使用が含まれる。Sypro orangeは、アンフォールドしたタンパク質構造の疎水性領域に結合し、観察される蛍光シグナルの増加につながる。したがって、さまざまな賦形剤の存在下で、アンフォールドしたタンパク質-Sypro orange複合体の蛍光強度の差異を測定すると、安定化の効果を特定することができる。
Example 44 Testing the Stability of Protein Formulations by Urea Denaturation Urea is known to denature and unfold proteins in solution. The screening methodology in this example involved adding a specific concentration of urea to a therapeutic protein solution, such as ustekinumab. This example is based on the hypothesis that protective excipients prevent or reduce unfolding of therapeutic proteins in the presence of urea, and by measuring the amount of unfolded protein, This makes it possible to identify excipients that are effective in stabilizing proteins. One method of tracking protein unfolding involves the use of exogenous fluorescent dyes such as Sypro orange. Sypro orange binds to hydrophobic regions of unfolded protein structures, leading to an increase in the observed fluorescence signal. Therefore, measuring the difference in fluorescence intensity of unfolded protein-Sypro orange complexes in the presence of various excipients can identify the stabilizing effect.

以下の表45に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。賦形剤のストック溶液は、各賦形剤を100mg/mLの濃度で20mMのヒスチジン緩衝液(pH6.0)に溶解することによって調製した。ヒスチジン緩衝液は、1.55gのヒスチジンを0.500LのMilli-Q水に溶解し、1MのHClを使用してpHを6.0に調整することによって調製した。次いで、各賦形剤調製物(最終濃度が5mg/mL)を、ウステキヌマブ(最終濃度が1mg/mL)と混合することによって、賦形剤を含むタンパク質製剤を調製した。この実施例で使用するために、同じヒスチジン緩衝液に27gの尿素を溶解し、1MのHClを使用してpHを6.0に調整することによって、9Mの尿素のストック溶液を準備した。次いで、この尿素ストック溶液を、最終濃度が6Mになるように添加して、試験溶液(賦形剤+タンパク質+尿素)を生成した。次いで、ストック溶液(5000X)からのSypro orange色素を、最終濃度が20Xになるようにそれぞれ添加した。混合物のpHを、再度チェックし、pH6.0であることを確認した。試験溶液を、室温で30分間インキュベートした。200μLのサンプルを、Greiner CellStarブラックウェル透明フラットボトム96ウェルプレートに移し、各サンプルの蛍光を、485nmの励起フィルターと590/20nmの発光フィルターを備えたBioTek Synergy HTプレートリーダーを使用して測定した。異なる試験製剤の蛍光強度を、対照製剤(タンパク質および尿素、いずれの賦形剤も含まない)のものと比較し、減少した蛍光を示すそれらの試験製剤は、安定化賦形剤を含んでいるものと考えた。以下の表45に示すように、いくつかの賦形剤は、それらの蛍光が対照のものと比較した場合、対照と比較して増加した安定性を反映した。これらの結論は、タンパク質を安定化させる賦形剤の能力が、実験中に測定される蛍光を減少させる能力と相関することから、導き出された。安定化賦形剤は、タンパク質のアンフォールディングを防止または減少させ、タンパク質-Sypro orange相互作用の減少につながり、続いて、蛍光強度の減少しとして現れることになる。これらのテストの結果は、以下の表45にまとめられている。

Figure 0007256816000047
All excipients used in this example, listed in Table 45 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) . Stock solutions of excipients were prepared by dissolving each excipient at a concentration of 100 mg/mL in 20 mM histidine buffer (pH 6.0). Histidine buffer was prepared by dissolving 1.55 g of histidine in 0.500 L of Milli-Q water and adjusting the pH to 6.0 using 1 M HCl. Protein formulations containing excipients were then prepared by mixing each excipient preparation (5 mg/mL final concentration) with ustekinumab (1 mg/mL final concentration). For use in this example, a 9 M urea stock solution was prepared by dissolving 27 g of urea in the same histidine buffer and adjusting the pH to 6.0 using 1 M HCl. This urea stock solution was then added to a final concentration of 6M to form the test solution (excipients + protein + urea). Sypro orange dye from the stock solution (5000X) was then added respectively to a final concentration of 20X. The pH of the mixture was checked again and found to be pH 6.0. The test solutions were incubated for 30 minutes at room temperature. 200 μL of samples were transferred to Greiner CellStar blackwell clear flat-bottom 96-well plates and the fluorescence of each sample was measured using a BioTek Synergy HT plate reader with 485 nm excitation and 590/20 nm emission filters. The fluorescence intensity of different test formulations is compared to that of a control formulation (protein and urea, without any excipients) and those test formulations that show decreased fluorescence contain stabilizing excipients. I thought. As shown in Table 45 below, several excipients reflected increased stability compared to the control when their fluorescence was compared to that of the control. These conclusions were drawn from the ability of excipients to stabilize proteins to correlate with their ability to reduce the fluorescence measured during the experiment. Stabilizing excipients prevent or reduce protein unfolding, leading to a decrease in protein-Sypro orange interactions, which is subsequently manifested as a decrease in fluorescence intensity. The results of these tests are summarized in Table 45 below.
Figure 0007256816000047

実施例45:低pHでのタンパク質製剤の安定化
治療用タンパク質、特に抗体は、処理のさまざまな段階、特に精製およびウイルスの除去の最中に、低pHの溶液条件に曝される。酸性のpH条件へのこの暴露は、コンフォメーションの変化を引き起こし、続いてタンパク質のアンフォールディングと凝集につながる可能性がある。安定化賦形剤を同定するためのスクリーニング方法論には、酸性pHでオマリズマブなどの治療用タンパク質をインキュベートすることが含まれる。保護性の賦形剤は、低pHでの治療用タンパク質の変性を防止または減少させることから、アンフォールドしたタンパク質の量を測定すると、低pHの存在下でタンパク質を安定化させるのに効果的な賦形剤を同定することができる。酸性pHでの治療用タンパク質のアンフォールディングは、Sypro orangeなどの外因性蛍光色素を使用して追跡することができる。この実施例で行ったように、Sypro orange(Thermo-Fisher、Waltham MA)を添加すると、色素がアンフォールドしたタンパク質の疎水性領域に結合し、蛍光シグナルの増加につながる。したがって、異なる賦形剤の存在下で、アンフォールドしたタンパク質-Sypro orangeの蛍光強度の差異を測定すれば、安定剤を特定することができるようになる。
Example 45: Stabilization of Protein Formulations at Low pH Therapeutic proteins, particularly antibodies, are exposed to low pH solution conditions during various stages of processing, particularly during purification and virus removal. This exposure to acidic pH conditions can cause conformational changes, which in turn lead to protein unfolding and aggregation. Screening methodologies to identify stabilizing excipients include incubating therapeutic proteins such as omalizumab at acidic pH. Protective excipients prevent or reduce denaturation of therapeutic proteins at low pH and are therefore effective in stabilizing proteins in the presence of low pH when measured by the amount of unfolded protein. excipients can be identified. The unfolding of therapeutic proteins at acidic pH can be followed using an exogenous fluorescent dye such as Sypro orange. Addition of Sypro orange (Thermo-Fisher, Waltham Mass.), as done in this example, binds the dye to the hydrophobic regions of the unfolded protein, leading to an increase in fluorescence signal. Therefore, measuring the difference in fluorescence intensity of the unfolded protein-Sypro orange in the presence of different excipients allows the identification of stabilizers.

以下の表46に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。賦形剤のストック溶液は、各賦形剤を100mg/mLの濃度で0.15Mのグリシン緩衝液(pH2.6)に溶解することによって調製した。酸性化緩衝液は、1.65gのヒスチジンを0.09LのMilli-Q水に溶解し、1MのHClを使用してpHを2.6に調整し、容量を0.100Lにした。次いで、賦形剤調製物(最終濃度が5mg/mL)をウステキヌマブ(最終濃度が1mg/mL)と混合することによって、各賦形剤を含むタンパク質製剤を調製した。次いで、グリシン酸性化緩衝液を賦形剤-タンパク質混合物に加え、その後、ストック溶液(5000X)からのSypro orange色素を、最終濃度が20Xになるように添加した。200μLのサンプルを、Greiner CellStarブラックウェル透明フラットボトム96ウェルプレートに移し、各サンプルの蛍光を、485nmの励起波長と590/20nmの発光フィルター波長で、BioTek Synergy HTプレートリーダーを使用して測定した。異なる試験製剤の蛍光強度を、対照製剤(タンパク質およびグリシン緩衝剤、いずれの賦形剤も含まない)のものと比較し、減少した蛍光を示すものは、安定化賦形剤を含んでいるものと考えた。表46に示すように、いくつかの賦形剤は、それらの蛍光が対照のものと比較した場合、対照と比較して増加した安定性を反映した。これらの結論は、タンパク質を安定化させる賦形剤の能力が、実験中に測定される蛍光を減少させる能力と相関することから、導き出された。安定化賦形剤は、タンパク質のアンフォールディングを防止または減少させ、タンパク質-Sypro orange相互作用の減少につながり、続いて、蛍光強度の減少しとして現れることになる。これらのテストの結果は、以下の表46にまとめられている。

Figure 0007256816000048
All excipients used in this example, listed in Table 46 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) . Stock solutions of excipients were prepared by dissolving each excipient at a concentration of 100 mg/mL in 0.15 M glycine buffer (pH 2.6). The acidification buffer was prepared by dissolving 1.65 g of histidine in 0.09 L of Milli-Q water, adjusting the pH to 2.6 using 1 M HCl and bringing the volume to 0.100 L. Protein formulations containing each excipient were then prepared by mixing the excipient preparation (5 mg/mL final concentration) with ustekinumab (1 mg/mL final concentration). Glycine acidified buffer was then added to the excipient-protein mixture, followed by Sypro orange dye from the stock solution (5000X) to a final concentration of 20X. 200 μL of samples were transferred to Greiner CellStar blackwell clear flat-bottom 96-well plates and the fluorescence of each sample was measured using a BioTek Synergy HT plate reader with an excitation wavelength of 485 nm and an emission filter wavelength of 590/20 nm. The fluorescence intensity of the different test formulations was compared to that of the control formulation (protein and glycine buffer, without any excipients) and those showing decreased fluorescence were those containing the stabilizing excipients. thought. As shown in Table 46, several excipients reflected increased stability compared to the control when their fluorescence was compared to that of the control. These conclusions were drawn from the ability of excipients to stabilize proteins to correlate with their ability to reduce the fluorescence measured during the experiment. Stabilizing excipients prevent or reduce protein unfolding, leading to a decrease in protein-Sypro orange interactions, which is subsequently manifested as a decrease in fluorescence intensity. The results of these tests are summarized in Table 46 below.
Figure 0007256816000048

実施例46:熱安定剤としての賦形剤の試験
治療用タンパク質は、温度の変動に頻繁にさらされ、三次および二次構造要素の変化につながる可能性がある。これは、タンパク質の凝集につながり、活性な天然タンパク質の量を減少させ得る。熱ストレスから保護する賦形剤は、この実施例において、以下の表47に記載されている賦形剤の存在下または非存在下での熱劣化研究により特定された。以下の表47に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。賦形剤のストック溶液は、各賦形剤を100mg/mLの濃度で20mMのヒスチジン緩衝液(pH6.0)に溶解することによって調製した。ヒスチジン緩衝液は、1.55gのヒスチジンを0.500LのMilli-Q水に溶解し、1MのHClを使用してpHを6.0に調整することによって調製した。次いで、各賦形剤調製物(最終濃度が5mg/mL)を、ウステキヌマブ(最終濃度が1mg/mL)と混合することによって、賦形剤を含むタンパク質製剤を調製した。製剤を0.2mLのマイクロ遠心管に一定分量入れ、加熱ブロック内で65℃で120分間インキュベートした。一定分量を0、15、30、60、90、および120分に分取した。サンプルを、氷上で5分間急冷し、5000rpmで10分間遠沈した。次いで、上清を、TSKgel SW3000カラム(30cm x 4.8mm ID)および280nmに設定したAgilent G1351Bダイオードアレイ検出器が装着されたAgilent 1100 HPLCシステムに負荷して、サンプルをサイズ排除HPLCで分析した。50mMのリン酸緩衝液、100mMのNaCl、pH6.5の移動相を、0.35mL/minの流速で使用した。単量体画分は、単量体のピーク面積を積分することによって計算し、積算ピーク面積の変化を、時間の関数としてプロットした。熱安定性は、2時間のインキュベーションの終了時に残留している単量体の割合と相関していた。

Figure 0007256816000049
Example 46 Testing Excipients as Thermal Stabilizers Therapeutic proteins are frequently exposed to temperature fluctuations, which can lead to changes in tertiary and secondary structural elements. This can lead to protein aggregation and reduce the amount of active native protein. Excipients that protect against heat stress were identified in this example by heat degradation studies in the presence or absence of the excipients listed in Table 47 below. All excipients used in this example, listed in Table 47 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) . Stock solutions of excipients were prepared by dissolving each excipient at a concentration of 100 mg/mL in 20 mM histidine buffer (pH 6.0). Histidine buffer was prepared by dissolving 1.55 g of histidine in 0.500 L of Milli-Q water and adjusting the pH to 6.0 using 1 M HCl. Protein formulations containing excipients were then prepared by mixing each excipient preparation (5 mg/mL final concentration) with ustekinumab (1 mg/mL final concentration). The formulation was aliquoted into 0.2 mL microcentrifuge tubes and incubated in a heating block at 65° C. for 120 minutes. Aliquots were taken at 0, 15, 30, 60, 90, and 120 minutes. Samples were chilled on ice for 5 minutes and spun down at 5000 rpm for 10 minutes. Supernatants were then loaded onto an Agilent 1100 HPLC system equipped with a TSKgel SW3000 column (30 cm x 4.8 mm ID) and an Agilent G1351B diode array detector set at 280 nm and samples were analyzed by size exclusion HPLC. A mobile phase of 50 mM phosphate buffer, 100 mM NaCl, pH 6.5 was used at a flow rate of 0.35 mL/min. The monomer fraction was calculated by integrating the monomer peak area and the change in integrated peak area was plotted as a function of time. Thermal stability correlated with the percentage of monomer remaining at the end of the 2 hour incubation.
Figure 0007256816000049

実施例47:機械的剪断ストレスに対する安定剤としての賦形剤の試験
治療用タンパク質は、攪拌、攪拌などにより機械的ストレスにさらされることが多く、与えられた剪断ストレスは、タンパク質の凝集を引き起こす可能性がある。剪断ストレスに対する保護を提供する賦形剤は、試験賦形剤(下の表48に列挙されている)の存在下で、治療用タンパク質溶液を攪拌し、凝集した粒子の数の変化を観察することによって特定した。以下の表48に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。賦形剤のストック溶液は、各賦形剤を100mg/mLの濃度でMilli-Q水に溶解して調製した。次いで、最終濃度が0.5mg/mLの各賦形剤調製物を、最終濃度が2mg/mLのオマリズマブと組み合わせることによって、賦形剤含有タンパク質製剤を調製した。サンプルを0.5mLのクライオジェニックバイアル(ThermoFisher、Waltham、MA)に移し、オービタルシェーカーに固定した。次いで、それらを、300rpmに設定された攪拌で、22℃で72時間インキュベートした。インキュベーション時間の最後に、100μLの各サンプルを96ウェルプレートに移し、350nmで吸光度を測定した。凝集の増加は、350nmで光散乱の変化を観察し、それらの変化を、350nmでの対照製剤(賦形剤を添加せずに、試験サンプルと同様に調製された)の光散乱と比較することによって測定した。本質的に保護的である賦形剤は、攪拌ステップ後、凝集の速度を遅くし、A350の吸光度の値を下げるそれらの能力によって特定された。

Figure 0007256816000050
Example 47 Testing Excipients as Stabilizers Against Mechanical Shear Stress Therapeutic proteins are often subjected to mechanical stress by agitation, agitation, etc., and the applied shear stress causes protein aggregation. there is a possibility. For excipients that provide protection against shear stress, stir the therapeutic protein solution in the presence of the test excipient (listed in Table 48 below) and observe the change in the number of aggregated particles. identified by All excipients used in this example, listed in Table 48 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) . Stock solutions of excipients were prepared by dissolving each excipient at a concentration of 100 mg/mL in Milli-Q water. Excipient-containing protein formulations were then prepared by combining each excipient preparation at a final concentration of 0.5 mg/mL with omalizumab at a final concentration of 2 mg/mL. Samples were transferred to 0.5 mL cryogenic vials (ThermoFisher, Waltham, Mass.) and fixed on an orbital shaker. They were then incubated for 72 hours at 22° C. with agitation set at 300 rpm. At the end of the incubation period, 100 μL of each sample was transferred to a 96-well plate and absorbance was measured at 350 nm. Increased aggregation is observed by observing changes in light scattering at 350 nm and comparing those changes to the light scattering of a control formulation (prepared identically to the test sample, without added excipients) at 350 nm. measured by Excipients that are protective in nature were identified by their ability to slow the rate of aggregation and reduce A350 absorbance values after the agitation step.
Figure 0007256816000050

実施例48:賦形剤を含むタンパク質溶液の凍結-解凍安定性
以下の表49に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。試験賦形剤のストック溶液(表49に列挙されている)は、各賦形剤を100mg/mLの濃度で20mMのヒスチジン緩衝液(pH6.0)に溶解することによって調製した。緩衝液は、1.55gのヒスチジンを0.500LのMilli-Q水に溶解し、1MのHClを使用してpHを6.0に調整することによって調製した。次いで、最終濃度が5 mg/mLの各賦形剤調製物を、最終濃度が5mg/mLのオマリズマブと組み合わせることによって、賦形剤含有タンパク質製剤を調製した。0.4mLの各製剤を96ウェルポリプロピレンプレート(Advangene、IL)内のウェルに移した。サンプルを、冷凍庫で-80℃に凍結し、室温で少なくとも5サイクル解凍した後、100μLのサンプルを、Greiner CellStarブラックウェル透明フラットボトム96ウェルプレートに移した。賦形剤の安定化の効果は、350nmでの光散乱分析を使用してタンパク質凝集体の形成を測定し、それらの変化を、350nmでの対照製剤(賦形剤を添加せずに、試験サンプルと同様に調製された)の光散乱と比較することによって分析した。本質的に保護的である賦形剤は、攪拌ステップ後、凝集の速度を遅くし、A350の吸光度の値を下げるそれらの能力によって特定された。

Figure 0007256816000051
Example 48: Freeze-Thaw Stability of Protein Solutions Containing Excipients All excipients used in this example, listed in Table 49 below, were purchased from Sigma Aldrich (St. It was obtained from Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.). Stock solutions of test excipients (listed in Table 49) were prepared by dissolving each excipient at a concentration of 100 mg/mL in 20 mM histidine buffer (pH 6.0). A buffer was prepared by dissolving 1.55 g of histidine in 0.500 L of Milli-Q water and adjusting the pH to 6.0 using 1 M HCl. Excipient-containing protein formulations were then prepared by combining each excipient preparation at a final concentration of 5 mg/mL with omalizumab at a final concentration of 5 mg/mL. 0.4 mL of each formulation was transferred to wells in a 96-well polypropylene plate (Advangene, Ill.). Samples were frozen to −80° C. in a freezer and thawed at room temperature for at least 5 cycles before transferring 100 μL of sample to a Greiner CellStar Blackwell clear flat-bottom 96-well plate. The stabilizing effect of excipients was measured using light scattering analysis at 350 nm to measure the formation of protein aggregates and their changes compared to control formulations at 350 nm (no excipients added, tested (prepared similarly to the sample) were analyzed by comparing the light scattering. Excipients that are protective in nature were identified by their ability to slow the rate of aggregation and reduce A350 absorbance values after the agitation step.
Figure 0007256816000051

実施例49:DLS拡散相互作用パラメータkDによる賦形剤の試験
賦形剤とタンパク質溶液の配合に使用するために、20mMのヒスチジン塩酸(His HCl)緩衝液のストック溶液は、3.1gのヒスチジン(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)をタイプ1の超純水に溶解することによって調製した。得られた溶液を、1Mの塩酸を滴下することによってpH6に滴定した。pH調整後、緩衝液を、メスフラスコ中で、タイプ1超純水で1Lの最終容量に希釈した。以下の表50に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。
Example 49: Examination of excipients by DLS diffusion interaction parameter k Histidine (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.) was prepared by dissolving it in Type 1 ultrapure water. The resulting solution was titrated to pH 6 by dropwise addition of 1M hydrochloric acid. After pH adjustment, the buffer was diluted with type 1 ultrapure water to a final volume of 1 L in a volumetric flask. All excipients used in this example, listed in Table 50 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) .

表50に記載されているタンパク質を使用して、タンパク質濃度が約4mg/mL~約20mg/mLの範囲である一連の6つの試験タンパク質溶液を、すべてpH6の20mMのHis HCl緩衝液で調製した。384ウェルマイクロプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)では、15μLのタンパク質溶液を、表50に記載の賦形剤を使用して、pH6の20mMのHisHCl緩衝液中で調製することで、各賦形剤を、6種類の異なるタンパク質濃度で試験した。タンパク質-賦形剤の組み合わせを含むマイクロプレートを、Sorvall Legend RT遠心分離機で400×gで遠心分離し、プレートシェーカーで振盪して、サンプルを十分に混合した。気泡を除去するために、2回目の遠心分離ステップを完了した。これらのタンパク質-賦形剤製剤の拡散相互作用パラメータ(kD)は、タンパク質-タンパク質相互作用(PPI)に対する賦形剤の影響を調べる方法として、希薄溶液中での動的光散乱(DLS)により測定した。DLS研究を行うために、上記で準備したマイクロプレートを、DynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technologies Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に負荷して、各サンプルの拡散係数を、25℃で測定した。各賦形剤を含む試験溶液について、測定された拡散係数を、タンパク質濃度の関数としてプロットし、データの線形フィットの傾きをkDとして記録した。より負のkDは、より強い正味の誘引性PPIを示し、より正のk Dはより強い正味反発性PPIを示した。表50は、各賦形剤を含む試験溶液のkD値を示し、各賦形剤のこれらの試験値は、対照溶液(ヒスチジン緩衝液にタンパク質を含むが、賦形剤は含まない)のkD値と比較することができる。

Figure 0007256816000052
Using the proteins listed in Table 50, a series of six test protein solutions with protein concentrations ranging from about 4 mg/mL to about 20 mg/mL were prepared, all in 20 mM His HCl buffer at pH 6. . In a 384-well microplate (Aurora Microplates, Whitefish, MT), 15 μL of protein solution was prepared in 20 mM HisHCl buffer at pH 6 using the excipients listed in Table 50 to obtain each Excipients were tested at 6 different protein concentrations. Microplates containing protein-excipient combinations were centrifuged at 400×g in a Sorvall Legend RT centrifuge and shaken on a plate shaker to mix the samples well. A second centrifugation step was completed to remove air bubbles. The diffusion interaction parameter (k D ) of these protein-excipient formulations has been evaluated using dynamic light scattering (DLS) in dilute solutions as a method to investigate the effect of excipients on protein-protein interactions (PPI). Measured by To perform DLS studies, the microplates prepared above were loaded into a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technologies Corp., Goleta, CA) and the diffusion coefficient of each sample was measured at 25°C. For test solutions containing each excipient, the measured diffusion coefficient was plotted as a function of protein concentration and the slope of the linear fit of the data was recorded as kD . A more negative k D indicated a stronger net attractive PPI and a more positive k D indicated a stronger net repulsive PPI. Table 50 shows the kD values for the test solutions containing each excipient, and these test values for each excipient were compared to those of the control solution (protein in histidine buffer, but no excipient). kD values can be compared.
Figure 0007256816000052

例50:粘度低下についての賦形剤の試験
Bioceros(オランダ)から取得したバイオシミラーモノクローナル抗体オマリズマブとウステキヌマブを、pH6の20mMのHis HCl緩衝液に緩衝液交換し、分子量カットオフ30kDaのAmicon Ultra 15遠心濃縮チューブ(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を使用して濃縮した。得られた濃縮製剤は、濃縮製剤を20mMのHis HClで段階希釈し、100μLの各希釈液をUV透明96ハーフウェルマイクロプレート(Greiner Bio-One、オーストリア)に負荷して、Synergy HTプレートリーダー(BioTek、ウィヌースキ、バーモント州)で280nmの吸光度を測定することによって、タンパク質濃度について280nmの吸光度によって、分析した。次いで、ブランクの光路長補正された吸光度測定値を、それぞれの吸光係数で割り、希釈係数を掛けて、タンパク質濃度を決定した。賦形剤溶液は、20mMのHisHCl(pH6)に望ましい最終濃度の10Xで、または化合物の溶解度限度で調製し、必要に応じて、濃塩酸または水酸化ナトリウムで、pHを6に調整した。次いで、濃縮タンパク質製剤を、384ウェルマイクロプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)に、以下の表51に列挙されている賦形剤の、10X賦形剤溶液(9部のタンパク質、1部の賦形剤溶液または緩衝液)と混合した。以下の表51に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。各サンプルは同じ容量で希釈されているため、各サンプル中のタンパク質濃度は同じである。次いで、マイクロプレートを、Sorvall Legend RT遠心分離機で400×gで遠心分離し、プレートシェーカーで振盪した。振盪後、2μLの20mMのHis HCl中のポリエチレングリコール表面修飾金ナノ粒子(nanoComposix、サンディエゴ、カリフォルニア州)の5倍希釈液を、各サンプルウェルに加えた。マイクロプレートをもう一度振盪して、サンプルに金ナノ粒子を混合し、次いでDynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technology Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に配置して、金ナノ粒子の見かけの粒子サイズを25℃で測定した。水中の金ナノ粒子の既知の粒子サイズに対する、タンパク質製剤中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズの比を使用して、Stokes-Einstein方程式に従って、タンパク質製剤の粘度を決定した。この実施例では、金ナノ粒子の実際の半径に対する見かけの半径の比に、25℃での水の粘度を掛けて、センチポアズ(cP)でのタンパク質製剤の粘度を計算した。これらのテストの結果は、以下の表51にまとめられている。

Figure 0007256816000053
Example 50 Testing Excipients for Viscosity Reduction The biosimilar monoclonal antibodies Omalizumab and Ustekinumab obtained from Bioceros (Netherlands) were buffer exchanged into 20 mM His HCl buffer at pH 6 and treated with Amicon Ultra with a molecular weight cutoff of 30 kDa. 15 centrifugal concentration tubes (EMD Millipore, Billerica, Mass.) were used to concentrate. The resulting concentrate was prepared by serially diluting the concentrate with 20 mM His HCl and loading 100 μL of each dilution into a UV-clear 96 half-well microplate (Greiner Bio-One, Austria) and run on a Synergy HT plate reader ( Protein concentration was analyzed by absorbance at 280 nm by measuring absorbance at 280 nm on a BioTek, Winooski, Vt.). The blank pathlength-corrected absorbance measurements were then divided by the respective extinction coefficient and multiplied by the dilution factor to determine the protein concentration. Excipient solutions were prepared at 10X the desired final concentration in 20 mM HisHCl (pH 6) or at the solubility limit of the compound and adjusted to pH 6 with concentrated hydrochloric acid or sodium hydroxide as necessary. The concentrated protein formulations were then added to 384-well microplates (Aurora Microplates, Whitefish, MT) in a 10X excipient solution of the excipients listed in Table 51 below (9 parts protein, 1 part of excipient solution or buffer). All excipients used in this example, listed in Table 51 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) . Each sample was diluted in the same volume, so the protein concentration in each sample was the same. Microplates were then centrifuged at 400 xg in a Sorvall Legend RT centrifuge and shaken on a plate shaker. After shaking, a 5-fold dilution of polyethylene glycol surface-modified gold nanoparticles (nanoComposix, San Diego, Calif.) in 2 μL of 20 mM His HCl was added to each sample well. The microplate was shaken again to mix the gold nanoparticles with the sample and then placed in a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technology Corp., Goleta, Calif.) to determine the apparent particle size of the gold nanoparticles at 25°C. Measured in The ratio of the apparent particle size of the gold nanoparticles in the protein formulation to the known particle size of the gold nanoparticles in water was used to determine the viscosity of the protein formulation according to the Stokes-Einstein equation. In this example, the ratio of the apparent radius of the gold nanoparticles to the actual radius was multiplied by the viscosity of water at 25° C. to calculate the viscosity of the protein formulation in centipoise (cP). The results of these tests are summarized in Table 51 below.
Figure 0007256816000053

実施例51:インフリキシマブを用いた熱劣化アッセイ
REMICADE(登録商標)インフリキシマブは、Clinigen Groupから入手し、Janssen添付文書の指示に従って再構成し、50mg/mlのスクロースおよび0.05mg/mLのポリソルベート80を含む5mMのリン酸緩衝液(約pH7)中の10mg/mLのインフリキシマブ溶液を得た。次いで、再構成された薬剤製品を、50mMの酢酸ナトリウム緩衝液(pH5)と1:1の容量で混合した。次いで、得られた溶液を、小規模の分取スケール陽イオン交換カラム(GE Healthcare、Chicago、IL)に注入した。インフリキシマブをカラムに負荷した後、カラムを10カラム容量の50mMの酢酸ナトリウム緩衝液(pH5)で洗浄した。次いで、インフリキシマブを、5カラム容量の250mM塩化ナトリウム、50mM酢酸ナトリウム緩衝液(pH5)を用いてカラムから溶出した。次いで、溶出したインフリキシマブを、分子量カットオフ30kDaのAmicon Ultra 15(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)遠心濃縮器を使用して、pH7の20mMリン酸緩衝液に緩衝液交換した。次いで、pH7の20mMリン酸緩衝液中の4または8mg/mLインフリキシマブのストック溶液を、その後の試験で使用した。
Example 51: Thermal Degradation Assay Using Infliximab REMICADE® Infliximab was obtained from the Clinigen Group and reconstituted according to the Janssen package insert instructions, supplemented with 50 mg/ml sucrose and 0.05 mg/mL polysorbate 80. A 10 mg/mL solution of infliximab in 5 mM phosphate buffer (approximately pH 7) containing The reconstituted drug product was then mixed 1:1 by volume with 50 mM sodium acetate buffer (pH 5). The resulting solution was then injected onto a small scale preparative scale cation exchange column (GE Healthcare, Chicago, Ill.). After loading the infliximab onto the column, the column was washed with 10 column volumes of 50 mM sodium acetate buffer (pH 5). Infliximab was then eluted from the column with 5 column volumes of 250 mM sodium chloride, 50 mM sodium acetate buffer (pH 5). The eluted infliximab was then buffer exchanged into 20 mM phosphate buffer, pH 7 using Amicon Ultra 15 (EMD Millipore, Billerica, Mass.) centrifugal concentrators with a molecular weight cutoff of 30 kDa (EMD Millipore, Billerica, MA). Stock solutions of 4 or 8 mg/mL infliximab in 20 mM phosphate buffer at pH 7 were then used in subsequent studies.

以下の表52に列挙されている、この実施例で使用されたすべての賦形剤は、最高の純度であり、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)またはCayman Chemical(アナーバー、ミシガン州)から入手した。ストックインフリキシマブ溶液を、20mMリン酸緩衝液、pH7に製剤化された表52に列挙されている賦形剤を含むストック賦形剤溶液と混合して、各サンプルでインフリキシマブの最終濃度を約2mg/mLにした。インフリキシマブ溶液とストック賦形剤溶液を含むサンプルを、次いでPCRチューブに、5つの100μLの一定分量で分注した。一定分量をドライバス(Benchmark Scientific、Sayreville、NJ)内で55℃で15分~約3時間の範囲の異なる時間インキュベートして、熱ストレスを加えた。次いで、サンプルを、ドライバスから取り出して氷上に置き、熱凝集をクエンチした。次いで、これらのストレスを受けたサンプルは、単量体の含有量について、280nmで吸光度をモニターするダイオードアレイ検出器を備えたAgilent 1100シリーズHPLCを使用して、高性能サイズ排除クロマトグラフィ(HP-SEC)で分析した。HPLCは、25℃のカラム温度、100mMリン酸、300mM NaCl、pH7の移動相を用いて、0.35mL/minの流速で、TSKgel SuperSW3000 4.6mm x 30cmカラム(Tosoh Bioscience、東京、日本)を通して操作した。各サンプルについて、単量体ピーク面積を、同一のストレスを受けていないサンプルから得られた単量体ピーク面積で割って、熱ストレスへの曝露後に残留している単量体のパーセントを求めた。次いで、ストレスを受けていないサンプルに残留している単量体をパーセントとして、インキュベーション時間の関数としてプロットし、データへの線形フィットの傾きの絶対値を、単量体の損失率として記録した。決定された単量体損失率は、次いで単量体損失率を、賦形剤を含まない緩衝液対照の単量体損失率で割ることによって正規化し、結果を以下の表52に示す。

Figure 0007256816000054
All excipients used in this example, listed in Table 52 below, were of the highest purity and were obtained from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) or Cayman Chemical (Ann Arbor, Mich.) . The stock infliximab solution was mixed with a stock excipient solution containing the excipients listed in Table 52 formulated in 20 mM phosphate buffer, pH 7 to give a final concentration of infliximab of approximately 2 mg/ml in each sample. Make up to mL. Samples containing infliximab solution and stock excipient solutions were then dispensed into PCR tubes in five 100 μL aliquots. Heat stress was applied by incubating aliquots in dry bath (Benchmark Scientific, Sayreville, NJ) at 55° C. for different times ranging from 15 minutes to about 3 hours. Samples were then removed from the dry bath and placed on ice to quench thermal aggregation. These stressed samples were then subjected to high performance size exclusion chromatography (HP-SEC) for monomer content using an Agilent 1100 series HPLC equipped with a diode array detector monitoring absorbance at 280 nm. ). HPLC was performed through a TSKgel SuperSW3000 4.6 mm x 30 cm column (Tosoh Bioscience, Tokyo, Japan) at a flow rate of 0.35 mL/min using a column temperature of 25° C. and a mobile phase of 100 mM phosphoric acid, 300 mM NaCl, pH 7. operated. For each sample, the monomer peak area was divided by the monomer peak area obtained from the same unstressed sample to determine the percent monomer remaining after exposure to heat stress. . The percent monomer remaining in the unstressed samples was then plotted as a function of incubation time and the absolute value of the slope of the linear fit to the data was recorded as the percent loss of monomer. The determined percent monomer loss was then normalized by dividing the percent monomer loss by the percent monomer loss of the buffer control without excipients and the results are shown in Table 52 below.
Figure 0007256816000054

実施例52:ニコチンアミドモノヌクレオチドおよびイタコン酸を用いた濃縮オマリズマブのDLS粘度測定
ニコチンアミドモノヌクレオチド(NMN)は、Genex Formulas(オーランド、フロリダ州)から購入した栄養サプリメントカプセルから収集され、イタコン酸は、Sigma-Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入した。これらの物質は、以下の実験において賦形剤として使用された。
Example 52: DLS Viscosity Measurement of Concentrated Omalizumab Using Nicotinamide Mononucleotide and Itaconic Acid Nicotinamide mononucleotide (NMN) was collected from nutritional supplement capsules purchased from Genex Formulas (Orlando, FL) and itaconic acid Sigma-Aldrich (St. Louis, Mo.). These substances were used as excipients in the following experiments.

Bioceros(オランダ)から取得したバイオシミラーモノクローナル抗体オマリズマブを、pH6の20mMのHis HCl緩衝液に緩衝液交換し、30kDa分子量カットオフのAmicon Ultra 15遠心濃縮チューブ(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を使用して濃縮した。緩衝液は、1.55gのヒスチジンを0.5LのMilli-Q水に溶解し、1MのHClを使用してpHを6.0に調整することによって調製した。得られた濃縮製剤は、濃縮製剤を20mMのHis HClで段階希釈し、100μLの各希釈液をUV透明96ハーフウェルマイクロプレート(Greiner Bio-One、オーストリア)に負荷して、Synergy HTプレートリーダー(BioTek、ウィヌースキ、バーモント州)で280nmの吸光度を測定することによって、タンパク質濃度についてA280によって、分析した。次いで、ブランクの光路長で補正された各サンプルのA280測定値を、それぞれの吸光係数で割り、希釈係数を掛けて、タンパク質濃度を決定した。ストック賦形剤溶液は、上に記載の賦形剤を、1Mまたは化合物の溶解度限度で使用して、20mMのHisHCl(pH6)に調製し、必要に応じて、濃塩酸または水酸化ナトリウムで、pHを6に調整した。次いで、濃縮タンパク質製剤を、ストック賦形剤溶液または対照と、9部のタンパク質製剤:1部の賦形剤溶液または緩衝液(対照として)の割合で混合し、一定分量を、384ウェルマイクロプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)のウェルに添加した。次いで、マイクロプレートをSorvall Legend RTで400×gで遠心分離し、プレートシェーカーで振盪した。マイクロプレートを振盪した後、2μLの20mMのHis HCl中の直径100nmを有するポリエチレングリコール表面修飾金ナノ粒子(nanoComposix、サンディエゴ、カリフォルニア州)の5倍希釈液を、各サンプルウェルに添加した。マイクロプレートをもう一度振盪して、サンプルに金ナノ粒子を混合し、次いでそれをDynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technology Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に配置して、金ナノ粒子の見かけの粒子サイズを25℃で測定した。緩衝液(タンパク質なし)中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズに対する、タンパク質製剤中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズの比を使用して、Stokes-Einstein方程式に従って、タンパク質製剤の粘度を決定した。この実施例では、金ナノ粒子の実際の半径に対する見かけの半径の比に、25℃での水の粘度を掛けて、センチポアズ(cP)でのタンパク質製剤の粘度を計算した。2つの異なる賦形剤を使用した結果を、以下の表53に示示す。

Figure 0007256816000055
The biosimilar monoclonal antibody Omalizumab obtained from Bioceros (Netherlands) was buffer exchanged into 20 mM His HCl buffer at pH 6 and transferred to Amicon Ultra 15 centrifugal concentrator tubes (EMD Millipore, Billerica, Mass.) with a 30 kDa molecular weight cutoff. was used to concentrate. A buffer was prepared by dissolving 1.55 g of histidine in 0.5 L of Milli-Q water and adjusting the pH to 6.0 using 1 M HCl. The resulting concentrate was prepared by serially diluting the concentrate with 20 mM His HCl and loading 100 μL of each dilution into a UV-clear 96 half-well microplate (Greiner Bio-One, Austria) and run on a Synergy HT plate reader ( Protein concentration was analyzed by A280 by measuring absorbance at 280 nm on a BioTek, Winooski, Vt.). The blank pathlength-corrected A280 measurement of each sample was then divided by the respective extinction coefficient and multiplied by the dilution factor to determine the protein concentration. Stock excipient solutions were prepared at 20 mM HisHCl (pH 6) using the excipients described above at 1 M or the solubility limit of the compound, and diluted with concentrated hydrochloric acid or sodium hydroxide as needed. The pH was adjusted to 6. The concentrated protein formulation is then mixed with the stock excipient solution or control at a ratio of 9 parts protein formulation: 1 part excipient solution or buffer (as control) and aliquots are placed in 384-well microplates. (Aurora Microplates, Whitefish, MT) wells. Microplates were then centrifuged at 400 xg in a Sorvall Legend RT and shaken on a plate shaker. After shaking the microplate, a 5-fold dilution of polyethylene glycol surface-modified gold nanoparticles with a diameter of 100 nm (nanoComposix, San Diego, Calif.) in 2 μL of 20 mM His HCl was added to each sample well. The microplate was shaken again to mix the gold nanoparticles with the sample, which was then placed in a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technology Corp., Goleta, Calif.) to determine the apparent particle size of the gold nanoparticles. Measured at 25°C. The ratio of the apparent particle size of the gold nanoparticles in the protein formulation to the apparent particle size of the gold nanoparticles in the buffer (no protein) was used to determine the viscosity of the protein formulation according to the Stokes-Einstein equation. . In this example, the ratio of the apparent radius of the gold nanoparticles to the actual radius was multiplied by the viscosity of water at 25° C. to calculate the viscosity of the protein formulation in centipoise (cP). Results using two different excipients are shown in Table 53 below.
Figure 0007256816000055

例53:濃縮オマリズマブのDLS粘度測定
4-(2-ヒドロキシエチル)ピペラジン-1-エタンスルホン酸(HEPES)、ジサイクロミン塩酸塩、プリジノールメタンスルホン酸、1-ブチルイミダゾール、1-ヘキシルイミダゾールはSigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入し、本実施例では、賦形剤溶液を調製するのに使用した。O-(オクチルホスホリル)コリンは、1Mの溶液としてSigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入し、本実施例では、ストック賦形剤溶液として使用した。
Example 53: DLS Viscosity Measurements of Concentrated Omalizumab 4-(2-Hydroxyethyl)piperazine-1-ethanesulfonic acid (HEPES), dicyclomine hydrochloride, pridinol methanesulfonic acid, 1-butylimidazole, 1-hexylimidazole are available from Sigma It was purchased from Aldrich (St. Louis, Mo.) and used in this example to prepare excipient solutions. O-(octylphosphoryl)choline was purchased from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.) as a 1 M solution and used as the stock excipient solution in this example.

Bioceros(オランダ)から取得したモノクローナル抗体のオマリズマブのバイオシミラーの濃縮製剤を、実施例52に記載のように調製し、実施例52に記載のようにタンパク質濃度について分析した。上に記載の賦形剤を使用するストック賦形剤溶液は、20mMのHisHCl(pH6)緩衝液(実施例52に記載のように調製)で1Mまたは化合物の溶解度限界で調製し、必要に応じて、濃塩酸または水酸化ナトリウムで、pHを6に調整した。O-(オクチルホスホリル)コリンは、追加の調製なしで、ストック賦形剤として使用した。次いで、濃縮タンパク質製剤を、ストック賦形剤溶液または対照と、9部のタンパク質製剤:1部の賦形剤溶液または緩衝液(対照として)の割合で混合し、一定分量を、384ウェルマイクロプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)のウェルに添加した。次いで、マイクロプレートをSorvall Legend RTで400×gで遠心分離し、プレートシェーカーで振盪した。マイクロプレートを振盪した後、2μLの20mMのHis HCl中の直径100nmを有するポリエチレングリコール表面修飾金ナノ粒子(nanoComposix、サンディエゴ、カリフォルニア州)の5倍希釈液を、各サンプルウェルに添加した。マイクロプレートをもう一度振盪して、サンプルに金ナノ粒子を混合し、次いでそれをDynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technology Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に配置して、金ナノ粒子の見かけの粒子サイズを25℃で測定した。緩衝液(タンパク質なし)中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズに対する、タンパク質製剤中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズの比を使用して、Stokes-Einstein方程式に従って、タンパク質製剤の粘度を決定した。この実施例では、金ナノ粒子の実際の半径に対する見かけの半径の比に、25℃での水の粘度を掛けて、センチポアズ(cP)でのタンパク質製剤の粘度を計算した。5つの異なる賦形剤を使用した結果を、以下の表54に示示す。

Figure 0007256816000056
A biosimilar concentrate preparation of the monoclonal antibody omalizumab obtained from Bioceros (The Netherlands) was prepared as described in Example 52 and analyzed for protein concentration as described in Example 52. Stock excipient solutions using the excipients described above were prepared in 20 mM HisHCl (pH 6) buffer (prepared as described in Example 52) at 1 M or the solubility limit of the compound and and adjusted to pH 6 with concentrated hydrochloric acid or sodium hydroxide. O-(octylphosphoryl)choline was used as a stock excipient without additional preparation. The concentrated protein formulation is then mixed with the stock excipient solution or control at a ratio of 9 parts protein formulation: 1 part excipient solution or buffer (as control) and aliquots are placed in 384-well microplates. (Aurora Microplates, Whitefish, MT) wells. Microplates were then centrifuged at 400 xg in a Sorvall Legend RT and shaken on a plate shaker. After shaking the microplate, a 5-fold dilution of polyethylene glycol surface-modified gold nanoparticles with a diameter of 100 nm (nanoComposix, San Diego, Calif.) in 2 μL of 20 mM His HCl was added to each sample well. The microplate was shaken again to mix the gold nanoparticles with the sample, which was then placed in a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technology Corp., Goleta, Calif.) to determine the apparent particle size of the gold nanoparticles. Measured at 25°C. The ratio of the apparent particle size of the gold nanoparticles in the protein formulation to the apparent particle size of the gold nanoparticles in the buffer (no protein) was used to determine the viscosity of the protein formulation according to the Stokes-Einstein equation. . In this example, the ratio of the apparent radius of the gold nanoparticles to the actual radius was multiplied by the viscosity of water at 25° C. to calculate the viscosity of the protein formulation in centipoise (cP). Results using five different excipients are shown in Table 54 below.
Figure 0007256816000056

例54:濃縮オマリズマブのDLS粘度測定
この実施例では、賦形剤のストック溶液を調製するために、次の薬剤:塩化テトラエチルアンモニウム、酢酸テトラメチルアンモニウム、1-メチルイミダゾール、1-ブチルイミダゾール、1-ヘキシルイミダゾール、2-エチルイミダゾール、2-メチルイミダゾール、およびスペクチノマイシンを使用し、Sigma Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入した。トリグリシン、テトラグリシン、および2-ブチルイミダゾールは、Chem-Impex(Wood Dale、IL)から購入した。ホルデニンHClは、Bulk Supplements(Henderson、NV)から購入した。
Example 54: DLS Viscosity Measurement of Concentrated Omalizumab In this example, the following agents were used to prepare stock solutions of excipients: tetraethylammonium chloride, tetramethylammonium acetate, 1-methylimidazole, 1-butylimidazole, 1 -hexylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-methylimidazole, and spectinomycin were used and purchased from Sigma Aldrich (St. Louis, Mo.). Triglycine, tetraglycine, and 2-butylimidazole were purchased from Chem-Impex (Wood Dale, Ill.). Hordenine HCl was purchased from Bulk Supplements (Henderson, NV).

Bioceros(オランダ)から取得したモノクローナル抗体のオマリズマブのバイオシミラーの濃縮製剤を、実施例52に記載のように調製し、実施例52に記載のようにタンパク質濃度について分析した。上に記載の賦形剤を使用するストック賦形剤溶液は、20mMのHisHCl(pH6)緩衝液(実施例52に記載のように調製)で1Mまたは化合物の溶解度限界で調製し、必要に応じて、濃塩酸または水酸化ナトリウムで、pHを6に調整した。次いで、濃縮タンパク質製剤を、ストック賦形剤溶液または対照と、9部のタンパク質:1部の賦形剤溶液または緩衝液(対照として)の割合で混合し、一定分量を、384ウェルマイクロプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)のウェルに添加した。次いで、マイクロプレートをSorvall Legend RTで400×gで遠心分離し、プレートシェーカーで振盪した。マイクロプレートを振盪した後、2μLの20mMのHis HCl中の直径100nmを有するポリエチレングリコール表面修飾金ナノ粒子(nanoComposix、サンディエゴ、カリフォルニア州)の5倍希釈液を、各サンプルウェルに添加した。マイクロプレートをもう一度振盪して、サンプルに金ナノ粒子を混合し、次いでそれをDynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technology Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に配置して、金ナノ粒子の見かけの粒子サイズを25℃で測定した。緩衝液(タンパク質なし)中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズに対する、タンパク質製剤中の金ナノ粒子の見かけの粒子サイズの比を使用して、Stokes-Einstein方程式に従って、タンパク質製剤の粘度を決定した。この実施例では、金ナノ粒子の実際の半径に対する見かけの半径の比に、25℃での水の粘度を掛けて、センチポアズ(cP)でのタンパク質製剤の粘度を計算した。12の異なる賦形剤を使用した結果を、以下の表55に示示す。

Figure 0007256816000057
A biosimilar concentrate preparation of the monoclonal antibody omalizumab obtained from Bioceros (The Netherlands) was prepared as described in Example 52 and analyzed for protein concentration as described in Example 52. Stock excipient solutions using the excipients described above were prepared in 20 mM HisHCl (pH 6) buffer (prepared as described in Example 52) at 1 M or the solubility limit of the compound and and adjusted to pH 6 with concentrated hydrochloric acid or sodium hydroxide. The concentrated protein formulation was then mixed with the stock excipient solution or control at a ratio of 9 parts protein: 1 part excipient solution or buffer (as control) and aliquots were placed in 384-well microplates ( Aurora Microplates, Whitefish, MT) wells. Microplates were then centrifuged at 400 xg in a Sorvall Legend RT and shaken on a plate shaker. After shaking the microplate, a 5-fold dilution of polyethylene glycol surface-modified gold nanoparticles with a diameter of 100 nm (nanoComposix, San Diego, Calif.) in 2 μL of 20 mM His HCl was added to each sample well. The microplate was shaken again to mix the gold nanoparticles with the sample, which was then placed in a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technology Corp., Goleta, Calif.) to determine the apparent particle size of the gold nanoparticles. Measured at 25°C. The ratio of the apparent particle size of the gold nanoparticles in the protein formulation to the apparent particle size of the gold nanoparticles in the buffer (no protein) was used to determine the viscosity of the protein formulation according to the Stokes-Einstein equation. . In this example, the ratio of the apparent radius of the gold nanoparticles to the actual radius was multiplied by the viscosity of water at 25° C. to calculate the viscosity of the protein formulation in centipoise (cP). Results using 12 different excipients are shown in Table 55 below.
Figure 0007256816000057

実施例55:熱安定性を高める賦形剤
治療用タンパク質は、温度の変動にさらされることが多く、その三次および二次構造要素の変化につながる可能性がある。これは、タンパク質の凝集、および活性な天然種の減少につながる。熱ストレスから保護する賦形剤は、賦形剤の存在下または非存在下での熱劣化の研究で試験された。賦形剤ストックは、以下の表56に列挙される賦形剤を、100mg/mLの濃度で20mMヒスチジン緩衝液、pH6.0に溶解することにって調製した(実施例52に記載されるように調製)。各試験サンプルは、賦形剤ストックを、緩衝液に添加して、賦形剤の最終濃度が5mg/mLになるようにし、ヒスチジン緩衝液中のウステキヌマブストックを20mg/mLから最終濃度の1mg/mLへとタンパク質を希釈することによって(実施例51に記載のように調製される)調製した。製剤を、0.2mLマイクロ遠心管に一定分量入れ、ヒートブロック内で65℃で120分間インキュベートした。一定分量を、0分、30分、60分、90分、120分で回収した。次いで、サンプルを氷上で5分間急冷し、9000rpmで10分間遠沈した。これに続いて、上清のサンプルを、以下のように、SE-HPLCで分析した:TSKgel SW3000サイズ排除クロマトグラフィカラム(30cm x 4.8mm ID)および280nmでモニターするAgilent G1351Bダイオードアレイ検出器が装着されたAgilent 1100 HPLCシステムに、上清を負荷した。0.5%のリン酸、150mMのNaCl、pH3.5の移動相を、0.35mL/minの流速で使用した。単量体画分は、単量体ピーク下のピーク面積を積分し、時間の関数としてプロットされた積算ピーク面積の変化によって計算した。熱安定性は、2時間のインキュベーションの最後に残留している単量体の分率と相関関係があり、対照(添加剤なし)と比較した単量体のパーセント増加を記録した。試験した7つの賦形剤の結果を、以下の表56にまとめる。

Figure 0007256816000058
Example 55: Excipients that enhance thermostability Therapeutic proteins are often exposed to temperature fluctuations, which can lead to changes in their tertiary and secondary structural elements. This leads to protein aggregation and loss of active native species. Excipients that protect against heat stress were tested in thermal degradation studies in the presence or absence of the excipient. Excipient stocks were prepared by dissolving the excipients listed in Table 56 below at a concentration of 100 mg/mL in 20 mM histidine buffer, pH 6.0 (described in Example 52). prepared as follows). Each test sample was prepared by adding an excipient stock to a final concentration of 5 mg/mL of excipient in buffer and ustekinumab stock in histidine buffer to a final concentration of 20 mg/mL. (prepared as described in Example 51) by diluting the protein to 1 mg/mL of The formulation was aliquoted into 0.2 mL microcentrifuge tubes and incubated in a heat block at 65° C. for 120 minutes. Aliquots were collected at 0, 30, 60, 90 and 120 minutes. Samples were then chilled on ice for 5 minutes and spun down at 9000 rpm for 10 minutes. Following this, a sample of the supernatant was analyzed by SE-HPLC as follows: equipped with a TSKgel SW3000 size exclusion chromatography column (30 cm x 4.8 mm ID) and an Agilent G1351B diode array detector monitoring at 280 nm. The supernatant was loaded onto an Agilent 1100 HPLC system equipped with. A mobile phase of 0.5% phosphoric acid, 150 mM NaCl, pH 3.5 was used at a flow rate of 0.35 mL/min. The monomer fraction was calculated by integrating the peak area under the monomer peak and plotting the change in integrated peak area as a function of time. Thermal stability was correlated with the fraction of monomer remaining at the end of the 2 hour incubation, reported as percent increase in monomer compared to control (no additive). The results for the seven excipients tested are summarized in Table 56 below.
Figure 0007256816000058

実施例56:ADCの熱安定性を改善する賦形剤
抗体薬物複合体(ADC)は、小分子薬物の部位特異的送達を可能にする化学リンカーを介した、モノクローナル抗体への小分子の結合によって生成される治療用タンパク質である。結合リンカーと小分子の組み合わせは、そのタンパク質前駆体と比較して、ADCの化学的および物理的性質(電荷、疎水性など)を変更し、追加の安定性の懸念をもたらす。実施例59のウステキヌマブ-FITC化合物を、これらの試験のモデルADC化合物として使用した。モデルADCを熱ストレスから保護する賦形剤は、賦形剤の存在下または非存在下での熱劣化の研究で試験された。賦形剤ストックは、以下の表57に列挙される賦形剤を、100mg/mLの濃度で20mMヒスチジン緩衝液、pH6.0に溶解することにって調製した(実施例52に記載されるように調製)。各試験サンプルは、賦形剤ストックを緩衝液に最終濃度が5mg/mLになるように添加し、ヒスチジン緩衝液中のウステキヌマブ-FITC(下記の実施例59に記載)をウステキヌマブ-FITCの最終濃度が1mg/mLになるように添加することによって調製した。製剤を、0.2mLマイクロ遠心管に一定分量入れ、ヒートブロックで65℃で120分間インキュベートした。一定分量を、0分、30分、60分、90分、120分で回収した。次いで、サンプルを氷上で5分間急冷し、9000rpmで10分間遠沈した。サンプルを、SE-HPLCで分析し、上清をTSKゲルSW3000サイズ排除クロマトグラフィカラム(30cm x 4.8mm ID)とAgilent G1351Bダイオードアレイ検出器を280nmでモニターしたAgilent 1100 HPLCシステムに負荷した。0.5%のリン酸、150mMのNaCl、pH3.5の移動相を、0.35mL/minの流速で使用した。単量体画分は、単量体ピーク下のピーク面積を積分し、時間の関数としてプロットされた積算ピーク面積の変化によって計算し、対照(賦形剤なし)と比較したパーセント単量体の増加を記録した。熱安定性は、2時間のインキュベーションの終了時に残留している単量体の割合と相関していた。

Figure 0007256816000059
Example 56: Excipients that Improve Thermal Stability of ADC Antibody Drug Conjugates (ADCs) Conjugation of Small Molecules to Monoclonal Antibodies Via Chemical Linkers Allowing Site-Specific Delivery of Small Molecule Drugs is a therapeutic protein produced by The binding linker and small molecule combination alters the chemical and physical properties (charge, hydrophobicity, etc.) of the ADC compared to its protein precursor, leading to additional stability concerns. The ustekinumab-FITC compound of Example 59 was used as the model ADC compound for these studies. Excipients that protect model ADCs from thermal stress were tested in thermal degradation studies in the presence or absence of excipients. Excipient stocks were prepared by dissolving the excipients listed in Table 57 below at a concentration of 100 mg/mL in 20 mM histidine buffer, pH 6.0 (described in Example 52). prepared as follows). Each test sample was prepared by adding an excipient stock to a final concentration of 5 mg/mL in buffer and ustekinumab-FITC (described in Example 59 below) in histidine buffer at a final concentration of ustekinumab-FITC was prepared by adding to 1 mg/mL. The formulations were aliquoted into 0.2 mL microcentrifuge tubes and incubated on a heat block at 65° C. for 120 minutes. Aliquots were collected at 0, 30, 60, 90 and 120 minutes. Samples were then chilled on ice for 5 minutes and spun down at 9000 rpm for 10 minutes. Samples were analyzed by SE-HPLC and supernatants were loaded on an Agilent 1100 HPLC system monitored at 280 nm with a TSK gel SW3000 size exclusion chromatography column (30 cm x 4.8 mm ID) and an Agilent G1351B diode array detector. A mobile phase of 0.5% phosphoric acid, 150 mM NaCl, pH 3.5 was used at a flow rate of 0.35 mL/min. The monomer fraction was calculated by integrating the peak area under the monomer peak and the change in the integrated peak area plotted as a function of time and expressed as percent monomer compared to the control (no excipient). recorded an increase. Thermal stability correlated with the percentage of monomer remaining at the end of the 2 hour incubation.
Figure 0007256816000059

実施例57:凍結/解凍ストレスから保護する賦形剤
治療用タンパク質は、動態安定性を改善し、タンパク質の凝集や活性な天然種の減少につながり得る構造的摂動を最小限に抑えるために、しばしば低温で維持される。ある場合は、これは、製剤を使用するまで凍結することによってなされるかもしれない。しかし、凍結と解凍を繰り返す間の、低温、濃度勾配、および氷の形成は、タンパク質にストレスを与える可能性がある。熱ストレスから保護する賦形剤を、賦形剤の存在下または不在下での熱劣化研究によって試験し、特定した。賦形剤ストックは、実施例52に記載されるように調製し、20mMのヒスチジン緩衝液、pH6.0に1Mの濃度で、以下の表58に列挙される賦形剤を溶解することによって調製した。各試験サンプルは、賦形剤ストックを、賦形剤の最終濃度が100mMになるように添加し、ヒスチジン緩衝液(実施例50に記載されているように調製)中のウステキヌマブストックを20mg/mLから最終濃度の2mg/mLへとタンパク質を希釈することによって調製した。対照も同じ方法で調製したが、添加剤ストックを加えなかった。次いで、製剤を、0.5mLのクリオバイアルに一定分量入れ、-80℃で120分間凍結した。次いで、室温に保たれた水浴を使用して、サンプルを解凍した。この凍結-解凍サイクルを6回繰り返した後、各サンプルを、0.2mLマイクロ遠心管に一定分量入れ、9000rpmで10分間遠沈した。上清を、TSKゲルSW3000サイズ排除クロマトグラフィカラム(30cm x 4.8mm ID)および280nmでモニタ-するAgilent G1351Bダイオードアレイ検出器が装着されたAgilent 1100 HPLCシステムに負荷して、サンプルをSE-HPLCで分析した。0.5%のリン酸、150mMのNaCl、pH3.5の移動相を、0.35mL/minの流速で使用した。単量体画分は、単量体ピーク下のピーク面積を積分し、時間の関数としてプロットされた積算ピーク面積の変化によって計算した。

Figure 0007256816000060
Example 57: Excipients that Protect Against Freeze/Thaw Stress Therapeutic proteins should be treated with a Often kept cold. In some cases this may be done by freezing the formulation until use. However, low temperatures, concentration gradients, and ice formation during repeated freezing and thawing can stress proteins. Excipients that protect against heat stress were tested and identified by thermal degradation studies in the presence or absence of excipients. Excipient stocks were prepared as described in Example 52, prepared by dissolving the excipients listed in Table 58 below at a concentration of 1 M in 20 mM histidine buffer, pH 6.0. bottom. Each test sample was spiked with excipient stock to a final concentration of 100 mM excipient and ustekinumab stock in histidine buffer (prepared as described in Example 50). Prepared by diluting the protein from 20 mg/mL to a final concentration of 2 mg/mL. A control was prepared in the same manner, but without the additive stock. The formulation was then aliquoted into 0.5 mL cryovials and frozen at -80°C for 120 minutes. The samples were then thawed using a water bath kept at room temperature. After repeating this freeze-thaw cycle six times, each sample was aliquoted into 0.2 mL microcentrifuge tubes and spun down at 9000 rpm for 10 minutes. Supernatants were loaded onto an Agilent 1100 HPLC system equipped with a TSK gel SW3000 size exclusion chromatography column (30 cm x 4.8 mm ID) and an Agilent G1351B diode array detector monitoring at 280 nm and samples were analyzed by SE-HPLC. analyzed. A mobile phase of 0.5% phosphoric acid, 150 mM NaCl, pH 3.5 was used at a flow rate of 0.35 mL/min. The monomer fraction was calculated by integrating the peak area under the monomer peak and plotting the change in integrated peak area as a function of time.
Figure 0007256816000060

例58:加速劣化の研究
熱ストレスから保護する賦形剤は、賦形剤の存在下または非存在下での熱劣化の研究で試験された。賦形剤ストックは、実施例52に記載されるように調製し、20mMのヒスチジン緩衝液、pH6.0に1Mの濃度で、以下の表59に列挙される賦形剤を溶解することによって調製した)。各試験サンプルは、賦形剤を、最終濃度が100mMになるように添加し、ヒスチジン緩衝液中のウステキヌマブストックを20mg/mLから最終濃度の2mg/mLへとタンパク質を希釈することによって調製した。対照も同じ方法で調製したが、添加剤ストックを加えなかった。1mLの各サンプルを、2mLガラスバイアル(West Pharmaceutical Services、PA)に一定分量入れ、40℃で4週間インキュベートした。一定分量を、0、1、2、3、および4週間後に回収した。上清を、TSKgel SW3000サイズ排除クロマトグラフィカラム(30cm x 4.8mm ID)および280nmでモニターするAgilent G1351Bダイオードアレイ検出器が装着されたAgilent 1100 HPLCシステムに負荷して、サンプルをSE-HPLCで分析した。0.5%のリン酸、150mMのNaCl、pH3.5の移動相を、0.35mL/minの流速で使用した。単量体画分は、単量体ピーク下のピーク面積を積分し、時間の関数としてプロットされた積算ピーク面積の変化によって計算した。熱安定性は、4週間のインキュベーションの終了時に残留している単量体の割合と相関していた。

Figure 0007256816000061
Example 58: Accelerated Degradation Study Excipients that protect against heat stress were tested in a thermal degradation study in the presence or absence of the excipient. Excipient stocks were prepared as described in Example 52, prepared by dissolving the excipients listed in Table 59 below at a concentration of 1 M in 20 mM histidine buffer, pH 6.0. bottom). Each test sample was prepared by adding excipients to a final concentration of 100 mM and diluting the protein from a 20 mg/mL ustekinumab stock in histidine buffer to a final concentration of 2 mg/mL. prepared. A control was prepared in the same manner, but without the additive stock. 1 mL of each sample was aliquoted into 2 mL glass vials (West Pharmaceutical Services, PA) and incubated at 40° C. for 4 weeks. Aliquots were collected after 0, 1, 2, 3, and 4 weeks. The supernatant was loaded onto an Agilent 1100 HPLC system equipped with a TSKgel SW3000 size exclusion chromatography column (30 cm x 4.8 mm ID) and an Agilent G1351B diode array detector monitoring at 280 nm and samples were analyzed by SE-HPLC. . A mobile phase of 0.5% phosphoric acid, 150 mM NaCl, pH 3.5 was used at a flow rate of 0.35 mL/min. The monomer fraction was calculated by integrating the peak area under the monomer peak and plotting the change in integrated peak area as a function of time. Thermal stability correlated with the percentage of monomer remaining at the end of 4 weeks of incubation.
Figure 0007256816000061

実施例59:ウステキヌマブFITCの合成
抗体薬物複合体(ADC)を代表するモデル化合物を、次のように合成した。ウステキヌマブは、40mMの酢酸ナトリウム水溶液、50mMのトリスHCl緩衝液(pH5.5)中にmAb濃度が26mg/mLの凍結アリコートとして、Bioceros(Utrecht、オランダ)から購入した。サンプルを、pH9.2の炭酸緩衝液に緩衝液交換し、次いで無水ジメチルスルホキシドに溶解した5等量のフルオレセインイソチオシアネート(FITC)とインキュベートして、ウステキヌマブの等量あたり1.6等量のFITCを取り込んだ。ウステキヌマブに対するFITCの平均モル比は、280nmでの吸光度(タンパク質+FITCを表す)および495nmでの吸光度(FITCを表す)を測定することによって決定した。計算では、280nmでのmAbの吸光係数として1.61L/g.cm、mAbのMWとして148,600、および495nmでのFITCの吸光係数として68,000L/g.cmを使用した。過剰の未反応FITCは、pH6の20mMのヒスチジン緩衝液を用いた透析により除去した。次に、MWCOが30kDaのAmicon遠心管を使用して、サンプルを15mg/mLに濃縮した。
Example 59: Synthesis of ustekinumab FITC A model compound representing an antibody drug conjugate (ADC) was synthesized as follows. Ustekinumab was purchased from Bioceros (Utrecht, The Netherlands) as frozen aliquots at a mAb concentration of 26 mg/mL in 40 mM aqueous sodium acetate, 50 mM Tris-HCl buffer (pH 5.5). Samples were buffer exchanged into pH 9.2 carbonate buffer and then incubated with 5 equivalents of fluorescein isothiocyanate (FITC) dissolved in anhydrous dimethylsulfoxide to give 1.6 equivalents of FITC per equivalent of ustekinumab. took in. The average molar ratio of FITC to ustekinumab was determined by measuring the absorbance at 280 nm (representing protein + FITC) and at 495 nm (representing FITC). Calculations give the mAb extinction coefficient at 280 nm of 1.61 L/g. cm, 148,600 as the MW of the mAb, and 68,000 L/g.m. as the extinction coefficient of FITC at 495 nm. cm was used. Excess unreacted FITC was removed by dialysis against pH 6, 20 mM histidine buffer. The samples were then concentrated to 15 mg/mL using Amicon centrifuge tubes with a MWCO of 30 kDa.

実施例60:ウステキヌマブ-FITCの安定性
実施例59のADCモデル化合物を、pH6の20mMヒスチジン緩衝液(実施例52に記載されているように調製)でmAb濃度を1mg/mLに希釈した。以下の表60に列挙されている添加賦形剤を用いてサンプルを調製し、モデルADC化合物を機械的剪断応力から保護するそれらの能力をテストした。23℃で72時間、300rpmでシェーカーテーブルに配置して、サンプルに機械的ストレスを加えた。溶液にストレスを加えた後、ADC複合体の粒子サイズを動的光散乱によって決定した。剪断後の対照サンプルの粒子半径は143nmであり、ストレスを受けていないサンプル(半径5.5nm)と比較して有意な凝集を示している。賦形剤を含むサンプルは、ストレスを受けていない対照サンプル(半径5.5nm)と比較して、粒子半径の有意な増加を示さず、機械的剪断応力に対する保護効果を示した。結果を、以下の表60に示す。

Figure 0007256816000062
Example 60: Stability of ustekinumab-FITC The ADC model compound of Example 59 was diluted in 20 mM histidine buffer at pH 6 (prepared as described in Example 52) to a mAb concentration of 1 mg/mL. Samples were prepared using the additive excipients listed in Table 60 below to test their ability to protect model ADC compounds from mechanical shear stress. The samples were mechanically stressed by placing them on a shaker table at 300 rpm for 72 hours at 23°C. After stressing the solution, the particle size of the ADC complex was determined by dynamic light scattering. The particle radius of the control sample after shearing was 143 nm, indicating significant aggregation compared to the unstressed sample (5.5 nm radius). Samples containing excipients showed no significant increase in particle radius compared to the unstressed control sample (radius 5.5 nm), indicating a protective effect against mechanical shear stress. The results are shown in Table 60 below.
Figure 0007256816000062

実施例61:冷蔵保存中の水性緩衝液中のカフェイン溶解度に対する共溶質の影響
25mMのヒスチジン緩衝液、pH6は、0.387gのヒスチジンをMilli-Qタイプ1水に溶解し、塩酸でpH6に滴定し、Milli-Q水で最終容量の100mLに希釈することによって調製した。次いで、緩衝液を使用して、50mMの共溶質溶液を調製し、以下の賦形剤:安息香酸ナトリウム、1-メチル-2-ピロリドン、プロリン、フェニルアラニン、アルギニン一塩酸、ベンジルアルコール、およびニコチンアミド、を使用した。約0.1gのカフェインを、得られた各溶液の一定分量の5mLに溶解して、カフェイン濃度を20mg/mLにした。異なる容量比の共溶質を含む20mg/mLのカフェインと、賦形剤溶液を含むがカフェインを含まない対応する溶液を、96ウェルマイクロプレートに3重に調製し、すべてのケースで総ウェル容量を300μLに維持した。次いで、得られたマイクロプレートを、マイクロプレートテープで密封し、温度を2~5℃の範囲に維持して冷蔵庫で保存した。保存の過程で、ウェル内の沈殿の証拠についてマイクロプレートを目視で観察した。各条件について、最も早く観察された3つのウェルの沈殿を記録し、結果を以下の表61にまとめる。

Figure 0007256816000063
Example 61: Effect of co-solutes on caffeine solubility in aqueous buffers during refrigerated storage Prepared by titrating and diluting to a final volume of 100 mL with Milli-Q water. Buffers were then used to prepare a 50 mM co-solute solution and the following excipients: sodium benzoate, 1-methyl-2-pyrrolidone, proline, phenylalanine, arginine monohydrochloride, benzyl alcohol, and nicotinamide. ,It was used. Approximately 0.1 g of caffeine was dissolved in a 5 mL aliquot of each resulting solution to give a caffeine concentration of 20 mg/mL. 20 mg/mL caffeine with different volume ratios of co-solutes and corresponding solutions with excipient solutions but no caffeine were prepared in triplicate in 96-well microplates and in all cases total wells The volume was kept at 300 μL. The resulting microplates were then sealed with microplate tape and stored in a refrigerator keeping the temperature in the range of 2-5°C. During storage, the microplates were visually inspected for evidence of precipitation within the wells. For each condition, the three earliest observed wells of sedimentation are recorded and the results are summarized in Table 61 below.
Figure 0007256816000063

実施例62:抗体溶液の粘度を低下させるための賦形剤の試験
20mMのヒスチジン-HCl pH6.0(His HCl)のストック緩衝液溶液は、1.55gのヒスチジン(Sigma-Aldrich、セントルイス、ミズーリ州)をタイプ1超純水に溶解することによって調製した。内容物を完全に溶解させ、塩酸溶液を使用して、pHを6.0に調整した。pH調整後、メスフラスコで最終容量を0.5Lにした。すべての賦形剤は、His HClに溶解し、10x濃度(1M)または化合物の溶解限度で調製した。賦形剤溶液のpHを測定し、必要に応じてpH6.0に調整した。
Example 62: Testing Excipients to Reduce Viscosity of Antibody Solutions A stock buffer solution of 20 mM Histidine-HCl pH 6.0 (His HCl) was added to 1.55 g histidine (Sigma-Aldrich, St. Louis, Mo.). State) was prepared by dissolving in Type 1 ultrapure water. The contents were completely dissolved and the pH was adjusted to 6.0 using hydrochloric acid solution. After pH adjustment, the volumetric flask was brought to a final volume of 0.5 L. All excipients were dissolved in His HCl and prepared at 10x concentration (1 M) or compound solubility limit. The pH of the excipient solutions was measured and adjusted to pH 6.0 if necessary.

この実施例では、0.1M以下の賦形剤濃度のタンパク質溶液の粘度を測定した。Bioceros (オランダ)から購入したバイオシミラーモノクローナル抗体オマリズマブを、His HClに緩衝液交換し、予めすすいだ30kDa分子量カットオフのAmicon-15遠心装置(EMD Millipore、ビレリカ、マサチューセッツ州)を使用して約200mg/mLに濃縮した。ポリエチレングリコールで表面修飾された金ナノ粒子(nanoComposix, San Diego, CA)の分散液を完全に混合し、His HClに5倍に希釈した。別のPCRチューブで、2.1μLの金ナノ粒子、5.3μLの10x賦形剤溶液、および47.6μLの濃縮オマリズマブを組み合わせ、完全に混合した。各溶液を25μLの容量で2回、384ウェルプレート(Aurora Microplates,Whitefish,MT)に移し、400×gで1分間遠心分離した(Sorvall Legend RT)。サンプルの蒸発を防ぐために、テープシールを使用した。次いで、プレートをDynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technology Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に移して、25℃で金ナノ粒子の見かけの粒子サイズを測定した。既知の半径の粒子サイズに対する測定された見かけの半径との比を計算し、ストークス・アインシュタイン方程式に従ってタンパク質製剤の粘度を決定した。 In this example, the viscosity of protein solutions with excipient concentrations of 0.1 M or less was measured. The biosimilar monoclonal antibody Omalizumab, purchased from Bioceros (Netherlands), was buffer exchanged into His HCl and centrifuged using a pre-rinsed Amicon-15 centrifuge with a 30 kDa molecular weight cut-off (EMD Millipore, Billerica, Mass.). Concentrated to 200 mg/mL. A dispersion of polyethylene glycol surface-modified gold nanoparticles (nanoComposix, San Diego, Calif.) was mixed thoroughly and diluted 5-fold in His HCl. In a separate PCR tube, 2.1 μL of gold nanoparticles, 5.3 μL of 10× excipient solution, and 47.6 μL of concentrated Omalizumab were combined and mixed thoroughly. Duplicate 25 μL volumes of each solution were transferred to a 384-well plate (Aurora Microplates, Whitefish, Mont.) and centrifuged at 400×g for 1 minute (Sorvall Legend RT). A tape seal was used to prevent sample evaporation. Plates were then transferred to a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technology Corp., Goleta, CA) to measure the apparent particle size of the gold nanoparticles at 25°C. The ratio of the measured apparent radius to the particle size of known radius was calculated to determine the viscosity of the protein formulation according to the Stokes-Einstein equation.

この実施例では、希釈タンパク質溶液の拡散相互作用パラメータ(kD)を、0.1M以下の賦形剤の存在下で、DLSにより測定した。以前に調製した賦形剤原液から、0.2Mの賦形剤溶液を別々に調製した。kDを、0.1M賦形剤の存在下で10mg/mL~0.6mg/mLの範囲の5つの異なるタンパク質濃度を使用して測定した。15μLのタンパク質溶液と15μLの0.2M賦形剤溶液(1:1混合液)を、384ウェルプレート(Aurora Microplates、ホワイトフィッシュ、モンタナ州)で混合した。サンプルを負荷した後、ウェルプレートを、プレートシェーカー上で振盪して、内容物を5分間混合した。混合したら、ウェルプレートをSorvall Legend RTで400×gで1分間遠心分離して、エアポケットを追い出した。次いで、ウェルプレートをDynaPro II DLSプレートリーダー(Wyatt Technologies Corp.、ゴレタ、カリフォルニア州)に負荷し、各サンプルの拡散係数を25℃で測定した。各賦形剤について、測定された拡散係数をタンパク質濃度の関数としてプロットし、データの線形フィットの傾きをkDとして記録した。2つの異なる一連のテストについて、結果を、以下の表62Aおよび62Bにまとめる。

Figure 0007256816000064
Figure 0007256816000065
In this example, the diffusion interaction parameter (k D ) of dilute protein solutions was determined by DLS in the presence of excipients up to 0.1 M. 0.2 M excipient solutions were prepared separately from previously prepared excipient stock solutions. k D was measured using 5 different protein concentrations ranging from 10 mg/mL to 0.6 mg/mL in the presence of 0.1 M excipient. 15 μL of protein solution and 15 μL of 0.2 M excipient solution (1:1 mix) were mixed in a 384-well plate (Aurora Microplates, Whitefish, MT). After loading the samples, the well plate was shaken on a plate shaker to mix the contents for 5 minutes. Once mixed, the well plate was centrifuged at 400 xg for 1 minute in a Sorvall Legend RT to expel air pockets. The well plate was then loaded into a DynaPro II DLS plate reader (Wyatt Technologies Corp., Goleta, CA) and the diffusion coefficient of each sample was measured at 25°C. For each excipient, the measured diffusion coefficient was plotted as a function of protein concentration and the slope of the linear fit of the data was recorded as kD . Results are summarized in Tables 62A and 62B below for two different series of tests.
Figure 0007256816000064
Figure 0007256816000065

均等物
本発明の特定の実施形態が本明細書で開示されてきたが、上記の明細書は例示的であり、限定的ではない。本発明は、その好ましい実施形態を参照して特に示され説明されてきたが、添付の特許請求の範囲に含まれる本発明の範囲から逸脱することなく、形態および詳細においてそれに様々な変更を加え得ることが当業者によって理解される。本明細書を検討すれば、本発明の多くの変形が当業者に明らかになるであろう。特に明記しない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される、反応条件、成分の量などを表すすべての数字は、すべての場合において「約」という用語によって変更されるものとして理解されるべきである。したがって、特に明記しない限り、本明細書に記載される数値パラメータは、本発明より得られようと求められる所望の特性に応じて変化し得る近似値である。
本発明の態様として以下のものが挙げられる。
項1
治療用タンパク質および安定性改善量の安定化賦形剤を含む安定性強化製剤であって、前記安定化賦形剤を欠いている以外は前記安定性強化製剤と同一である対照製剤と比較して、改善された安定性パラメータを特徴とする、安定性強化製剤。
項2
前記治療用タンパク質が、抗体である、項1に記載の安定性強化製剤。
項3
前記抗体が、抗体薬物複合体である、項2に記載の安定性強化製剤。
項4
前記安定化賦形剤が、ヒンダードアミン化合物である、項1に記載の安定性強化製剤。
項5
前記安定化賦形剤が、アニオン性芳香族化合物である、項1に記載の安定性強化製剤。
項6
前記安定化賦形剤が、官能化アミノ酸化合物である、項1に記載の安定性強化製剤。
項7
前記安定化賦形剤が、オリゴペプチドである、項1に記載の安定性強化製剤。
項8
前記安定化賦形剤が、短鎖有機酸である、項1に記載の安定性強化製剤。
項9
前記安定化賦形剤が、低分子量ポリ酸である、項1に記載の安定性強化製剤。
項10
前記安定化賦形剤が、ジオン化合物またはスルホン化合物である、項1に記載の安定性強化製剤。
項11
前記安定化賦形剤が、双性イオン化合物である、項1に記載の安定性強化製剤。
項12
前記安定化賦形剤が、水素結合性元素を有するクラウディング剤である、項1に記載の安定性強化製剤。
項13
前記安定化賦形剤が、約1mM~約500mMの量で添加される、項1に記載の安定性強化製剤。
項14
前記安定化賦形剤が、約5mM~約250mMの量で添加される、項13に記載の安定性強化製剤。
項15
前記安定化賦形剤が、約10mM~約100mMの量で添加される、項14に記載の安定性強化製剤。
項16
前記安定化賦形剤が、約5mg/mL~約50mg/mLの量で添加される、項15に記載の安定性強化製剤。
項17
前記改善された安定性パラメータが、熱保存安定性である、項1に記載の安定性強化製剤。
項18
前記熱保存安定性が、約10℃~30℃の温度で改善される、項17に記載の安定性強化製剤。
項19
前記改善された安定性パラメータが、改善された凍結/解凍安定性である、項1に記載の安定性強化製剤。
項20
前記改善された安定性パラメータが、改善された剪断安定性である、項1に記載の安定性強化製剤。
項21
前記製剤が、前記対照製剤と比較して、減少した粒子数を有する、項1に記載の安定性強化製剤。
項22
前記製剤が、前記対照製剤と比較して、改善された生物学的活性を有する、項1に記載の安定性強化製剤。
項23
治療用製剤の安定性を改善する方法であって、安定性改善量の安定化賦形剤を前記治療用製剤に添加し、それによって前記治療用製剤の前記安定性を改善することを含み、前記治療用製剤の前記安定性は、前記安定化賦形剤を欠いている以外は前記治療用製剤と同一である対照製剤の安定性と比較して、測定される、方法。
項24
前記安定化賦形剤が、ヒンダードアミン、アニオン性芳香族化合物、官能化アミノ酸、オリゴペプチド、短鎖有機酸、低分子量ポリ酸、ジオン、スルホン、双性イオン化合物、および水素結合性元素を有するクラウディング剤からなる群から選択される、項23に記載の方法。
項25
前記対照製剤の前記安定性と比較して、前記治療用製剤の前記安定性を測定する前記ステップが、安定性関連パラメータを測定することを含む、項23に記載の方法。
項26
前記安定性関連パラメータが、熱保存安定性、凍結/解凍安定性、および剪断安定性からなる群から選択される、項25に記載の方法。
項27
前記治療用製剤が、治療用タンパク質を含む、項23に記載の方法。
項28
前記治療用タンパク質が抗体である、項27に記載の方法。
項29
前記抗体が、抗体薬物複合体である、項28に記載の方法。
項30
タンパク質関連プロセスのパラメータを改善する方法であって、前記タンパク質関連プロセスのキャリア溶液に安定性改善量の安定化賦形剤を添加することを含み、前記キャリア溶液が目的のタンパク質を含み、それによって前記パラメータを改善する、方法。
項31
前記パラメータが、タンパク質生成のコスト、タンパク質生成の量、タンパク質生成の速度、およびタンパク質生成の効率からなる群から選択される、項30に記載の方法。
項32
前記目的のタンパク質が、治療用タンパク質である、項31に記載の方法。
Equivalents Although specific embodiments of the present invention have been disclosed herein, the above specification is illustrative and not restrictive. Although the invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, various changes may be made therein in form and detail without departing from the scope of the invention falling within the scope of the appended claims. It is understood by those skilled in the art to obtain Many variations of the invention will become apparent to those skilled in the art upon review of this specification. Unless otherwise stated, all numbers expressing reaction conditions, amounts of ingredients, etc. used in the specification and claims are to be understood as being modified in all instances by the term "about." should. Accordingly, unless indicated to the contrary, the numerical parameters set forth herein are approximations that may vary depending upon the desired properties sought to be obtained from the present invention.
Embodiments of the present invention include the following.
Item 1
A stability-enhanced formulation comprising a therapeutic protein and a stability-improving amount of a stabilizing excipient, compared to a control formulation that is identical to said stability-enhancing formulation but lacking said stabilizing excipient. and stability-enhanced formulations characterized by improved stability parameters.
Item 2
3. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said therapeutic protein is an antibody.
Item 3
3. The stability-enhanced formulation of paragraph 2, wherein the antibody is an antibody-drug conjugate.
Item 4
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is a hindered amine compound.
Item 5
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is an anionic aromatic compound.
Item 6
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is a functionalized amino acid compound.
Item 7
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is an oligopeptide.
Item 8
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is a short chain organic acid.
Item 9
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is a low molecular weight polyacid.
Item 10
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein the stabilizing excipient is a dione compound or a sulfone compound.
Item 11
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is a zwitterionic compound.
Item 12
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein the stabilizing excipient is a crowding agent having a hydrogen-bonding element.
Item 13
The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said stabilizing excipient is added in an amount of about 1 mM to about 500 mM.
Item 14
14. The stability-enhanced formulation of paragraph 13, wherein said stabilizing excipient is added in an amount of about 5 mM to about 250 mM.
Item 15
15. The stability-enhanced formulation of paragraph 14, wherein said stabilizing excipient is added in an amount of about 10 mM to about 100 mM.
Item 16
16. The stability-enhanced formulation of paragraph 15, wherein said stabilizing excipient is added in an amount of about 5 mg/mL to about 50 mg/mL.
Item 17
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said improved stability parameter is heat storage stability.
Item 18
18. The stability-enhanced formulation of paragraph 17, wherein said heat storage stability is improved at a temperature of about 10°C to 30°C.
Item 19
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said improved stability parameter is improved freeze/thaw stability.
Item 20
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said improved stability parameter is improved shear stability.
Item 21
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said formulation has a reduced particle count compared to said control formulation.
Item 22
2. The stability-enhanced formulation of paragraph 1, wherein said formulation has improved biological activity compared to said control formulation.
Item 23
1. A method of improving the stability of a therapeutic formulation comprising adding a stability-improving amount of a stabilizing excipient to said therapeutic formulation, thereby improving said stability of said therapeutic formulation; A method, wherein said stability of said therapeutic formulation is measured relative to the stability of a control formulation, which is identical to said therapeutic formulation but lacking said stabilizing excipient.
Item 24
cloudy where the stabilizing excipient has hindered amines, anionic aromatic compounds, functionalized amino acids, oligopeptides, short chain organic acids, low molecular weight polyacids, diones, sulfones, zwitterionic compounds, and hydrogen bonding elements; 24. The method of paragraph 23, wherein the method is selected from the group consisting of:
Item 25
24. The method of Paragraph 23, wherein said step of measuring said stability of said therapeutic formulation relative to said stability of said control formulation comprises measuring a stability-related parameter.
Item 26
26. The method of paragraph 25, wherein said stability-related parameter is selected from the group consisting of heat storage stability, freeze/thaw stability, and shear stability.
Item 27
24. The method of Paragraph 23, wherein said therapeutic formulation comprises a therapeutic protein.
Item 28
28. The method of Paragraph 27, wherein said therapeutic protein is an antibody.
Item 29
29. The method of Paragraph 28, wherein said antibody is an antibody drug conjugate.
Item 30
A method of improving parameters of a protein-related process comprising adding a stability-improving amount of a stabilizing excipient to a carrier solution of said protein-related process, said carrier solution comprising a protein of interest, thereby A method of improving said parameter.
Item 31
31. The method of Paragraph 30, wherein said parameter is selected from the group consisting of cost of protein production, amount of protein production, rate of protein production, and efficiency of protein production.
Item 32
32. The method of Paragraph 31, wherein said protein of interest is a therapeutic protein.

Claims (11)

治療用タンパク質および粘度低下量のホルデニンを含む液体製剤であって、治療用タンパク質は抗体であり、かつ前記製剤の粘度は、対照製剤の粘度よりも少なくとも30%低くかつ100cP未満であり、前記対照製剤は、前記ホルデニンを含まないが、それ以外は前記製剤と乾燥重量ベースで同一である、液体製剤。 A liquid formulation comprising a therapeutic protein and a viscosity-lowering amount of hordenine, wherein the therapeutic protein is an antibody, and the viscosity of said formulation is at least 30 % lower than that of a control formulation and less than 100 cP. and wherein said control formulation does not contain said hordenine but is otherwise identical to said formulation on a dry weight basis. 前記抗体が、抗体薬物複合体である、請求項に記載の製剤。 2. The formulation of claim 1 , wherein said antibody is an antibody drug conjugate. 前記ホルデニンが、1mM~500mMの量で添加される、請求項1に記載の製剤。 A formulation according to claim 1 , wherein said hordenine is added in an amount of 1 mM to 500 mM. 前記ホルデニンが、5mM~250mMの量で添加される、請求項に記載の製剤。 4. The formulation of claim 3 , wherein said hordenine is added in an amount of 5 mM to 250 mM. 前記ホルデニンが、10mM~100mMの量で添加される、請求項に記載の製剤。 A formulation according to claim 4 , wherein said hordenine is added in an amount of 10 mM to 100 mM. 前記ホルデニンが、5mg/mL~50mg/mLの量で添加される、請求項に記載の製剤。 6. The formulation of claim 5 , wherein said hordenine is added in an amount of 5 mg/mL to 50 mg/mL. 治療用タンパク質を含む液体治療用製剤の粘度を低下させる方法であって、治療用タンパク質は抗体であり、前記方法は、粘度低下量のホルデニンを前記製剤に添加し、それによって前記製剤の粘度を、対照製剤の粘度に比べて少なくとも30%だけ低下させることを含み、前記製剤の粘度は、100cP未満であり、前記対照製剤は、前記ホルデニンを含まないが、それ以外は前記製剤と乾燥重量ベースで同一である、方法。 A method of reducing the viscosity of a liquid therapeutic formulation comprising a therapeutic protein, wherein the therapeutic protein is an antibody, the method comprising adding a viscosity-lowering amount of hordenine to the formulation , thereby reducing the viscosity of the formulation. is reduced by at least 30 % relative to the viscosity of a control formulation, wherein the viscosity of said formulation is less than 100 cP, said control formulation does not comprise said hordenine, but otherwise said formulation . and the method on a dry weight basis. 前記抗体が、抗体薬物複合体である、請求項に記載の方法。 8. The method of claim 7 , wherein said antibody is an antibody drug conjugate. 前記製剤の粘度は、対照製剤の粘度よりも少なくとも30%低い、請求項1に記載の製剤。 2. The formulation of claim 1, wherein the viscosity of said formulation is at least 30% lower than the viscosity of a control formulation. 前記製剤の粘度は、50cP未満である、請求項1に記載の製剤。 2. The formulation of claim 1, wherein the formulation has a viscosity of less than 50 cP. 前記製剤は、少なくとも200mg/mLの抗体を含む、請求項1に記載の製剤。 2. The formulation of claim 1, wherein the formulation comprises at least 200 mg/mL antibody .
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