JPH07502516A - 成長ホルモンおよびヒスチジンを含んでなる安定化医薬製剤 - Google Patents

成長ホルモンおよびヒスチジンを含んでなる安定化医薬製剤

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 成長ホルモンおよびヒスチジンを含んでなる安定化医薬製剤発明の分野 本発明は、成長ホルモンを含んでなる安定化医薬製剤、該製剤の製法、ヒスチジ ン又はその誘導体を含んでなる成長ホルモンの結晶、該結晶の製法および成長ホ ルモンの製剤を安定化させるためのヒスチジン又はヒスチジンの誘導体の使用に 関する。
発明の背景 ヒトおよび普通の家畜からの成長ホルモン(GH)は、合成されおよび下垂体の 前方ローブ(1ope)から分泌される、約191個のアミノ酸から成る蛋白質 である。ヒト成長ホルモンは191個のアミノ酸から成る。
成長ホルモンは、身体の成長の調節におけるのみならず、蛋白質、炭水化物およ び脂質の代謝の調節において関与する重要なホルモンである。
成長ホルモンによって影響される器官系には、骨格、結合組織、筋肉および内部 器官、例えば肝臓、腸管および腎臓が含まれる。
例えばヒト成長ホルモン(hGH)およびMet−hGHを工業的規模で生産せ しめる成長ホルモン遺伝子の組換え工学およびクローン化の開発まで、ヒト成長 ホルモンはヒトの死体の下垂体から抽出により得ることができた。成長ホルモン の非常に限られた供給は、小人症の治療に対し子供および青春期において縦の成 長促進に対しその使用を制限した、たとえそれが短い身長(成長ホルモンの欠損 症、通常の短い身長およびターナ−(Turner)症候群による)、成人にお ける成長ホルモン欠損症、不妊症、熱傷の治療、創傷治癒、ジストロフィー、骨 接合、骨tuシよう症、広汎性前出血および偽関節の治療に特に提案されてきた けれとも。
更に、成長ホルモンは家畜の成長速度を高めるため、またはヒトの消費のため虐 殺されるべき動物において脂肪の割合を減少させるため提案されてきている。
成長ホルモンの医薬製剤は、不安定の傾向にある。分解生成物、例えば脱アミド 化スルホキンル化生成物およびダイマー又はポリマー形は、特に成長ホルモンの 溶液内で発生する。
hGllの顕著な分解反応は、l)種々の量のL−asp−hGH,L−iso −asp−hGH,D−asp−hGILおよびD−iso−asp−hGll (文献1−3)を形成するため直接加水分解により又は環式スクシンイミド中間 体を介した脱アミド化、2)14位および15位におけるメチオニン残基の酸化 (文献4−9)および3)ペプチド結合の開裂である。
脱アミド化が特に149位のAsnて起こる。
hGHは、14位および125位において、特に溶液中で比較的容易に酸化され る(4−8)。
スルホキシドを形成する溶液中のhGHの酸化は、調製中溶解した酸素に通常起 因する。蒸留水中の酸素の溶解性は約200μMである( 9 ) 。41U/ mlを含んてなる製剤中のhGHの濃度は、60nMhGl−1に相当する1、 3mg/mlであるので、酸素は通常の保存状態で、hGllの酸化に対し化学 量論的量の約3000倍過剰で存在するであろう。製剤をタンピング(tapp ing) Lそして包装する前に緩衝剤の脱ガスにより問題を解決する試みは実 行可能でない。
今日、これらの分解生成物は毒性があるか又は変成された生物学的活性又はレセ プター結合特性を有しているとは考えられていない、しかしスルホキシドの配座 安定性は天然hGl+に比較して減少しているという結果に対し示唆が存する。
hGI+を含んでなる安定な、溶解された製剤の開発に対し、スルホキッドの形 成速度および酸化を制御する手段を知ることは重要である。
分解の動力学は、温度、pl+およびhGl+製剤中の種々の添加剤および補助 剤に依存する。
不安定のため、成長ホルモンは、今日凍結乾燥されそして分解を最少にするため 使用に対しそれが再構成されるまで4℃で凍結乾燥された形で保存される。
hGI+を含んでなる凍結乾燥医薬製剤は、今日患者によって再構成されそして 冷蔵庫内で低温度で、しばしば約4℃で、14日までの使用期間中溶液として保 存され、この期間幾分の分解は起こるであろう。
更に、凍結乾燥された成長ホルモンの再構成プロセスは患者に困難性を与える傾 向にある。
従って、今日使用前、なるべく早く成長ホルモンを再構成しそして保存しそして 製剤を凍結乾燥された状態で船積みすることが好まれる。製造者から薬局までの チェーンは、2年までの長期保存期間を許容する制御された低温度、例えば4℃ で製剤を取り扱いがちである。
しかし、自己投薬のためのペンシステムの拡張された使用および拡張された使用 分野は、十分な冷却が常に利用てきないという条件下末端使用者にとって長期間 安定である製剤を要求する。
好ましくは、製剤は凍結乾燥された状態で約1カ月そしてカートリッジの使用の 目的期間ペン装置内で再構成される状態で更に1力月間末端使用者にとって安定 であるべきである。
従って、成長ホルモンのより安定な製剤が凍結乾燥された状態で比較的高温で長 期間そして更に長期間比較的高温で溶液中で安定であることが要求される。この ような安定化は、診療所から個人の家まで成長ホルモンの投与が移動する場合極 めて重要であり、最適保存は前述の如く利用できないであろう。
更に、ペン装置の使用に対し成長ホルモンの投与のパターンのシフトは、患者に より行なわれるべき取扱いを促進するため成長ホルモンを含んでなる安定な溶解 製剤を要求する。成長ホルモンを含んでなる安定な溶解製剤は患者によって使用 されるペン装置に適合するカートリッジの形態で直ちに使用できるように製造で き、そして該患者は製剤の再構成を避けるであろうし、そして従って凍結乾燥製 剤、再構成のための適当なビヒクル並びに必要な熟練および製剤の殺菌再構成の ための殺菌装置を手に入れる必要がないであろう。
安全な理由のため、製剤の使用直前に凍結乾燥された製剤の再構成を避けること が望ましいであろう。
更に、成長ホルモン製剤の製造において凍結乾燥工程を避けることが有利である 。凍結乾燥は時間がかかりそして費用のかかるプロセスでありそして凍結乾燥機 の制限された能力のため製造における「障害」がしばしば存する。
従って、溶解されたhGll製剤が保存期間および1力月までの使用期間中安定 であることを確保するため分解プロセスの速度を減少する必要がある。
hGHを安定化するこれまでの試みは、ダイマーの形成を防止するのに十分には 成功しなかった。ダイマー形成に関連した問題は、例えばベラカー〇、W、、  Biotechnology and Applied Biochemist ry 9゜478(1987)に記載されている。
国際公開公報WO39109614およびオーストラリア特許出願30771/ 89は、ヒト成長ホルモン、グリシンおよびアニトールを含む安定な医薬製剤を 開示する。このような製剤は通常の加工中および凍結示す。
公開されたヨーロッパ特許出願30374Gは、動物成長ホルモンが種々の安定 剤で安定化され不溶部分の減少せしめられた形成および水性環境下可溶性活性の 維持を与えることを開示しており、そしてそのような安定剤にはポリオール、ア ミノ酸、生理的pHで荷電した側鎖を有するアミノ酸のポリマーおよび塩素塩が 含まれる。ポリオールは非還元糖、糖アルコール、糖酸、ペンタエリトリトール 、ラクトース、水溶性デキストランおよびフィコール(Ficoll)から選ば れ;アミノ酸はグリシン、サルコシン、リジン又はそれらの塩、セリン、アルギ ニン、又はそれらの塩、ベタイン、N、N−ジメチルーグリシン、アスパラギン 酸又はその塩、グルタミン酸又はその塩から成る群から選ばれ:生理学的pHで 荷電した側鎖を有するアミノ酸のポリマーは、ポリリジン、ポリアスパラギン酸 、ポリグルタミン酸、ポリアルギニン、ポリヒスチジン、ポリオルニチンおよび それらの塩から選ばれ;塩素誘導体は、塩化コリン、コリンクエン酸二水素塩、 コリンホウ酸塩、コリンホウ酸塩、三コリンクエン酸塩、コリンアスコルビン酸 塩、コリンホウ酸塩、コリングルコン酸塩、コリンホスフヱート、ジ(コリン) スルフェートおよびジコリンムケートから成る群から選ばれる。
ヨーロッパ特許374120は、3個のヒドロキシ基を有するポリオールおよび 成長ホルモンが十分な期間その生物活性を維持する範囲内のpHを達成するため の緩衝剤を含んでなる緩衝化されたポリオール賦形剤を含んでなる成長ホルモン の安定化製剤を開示する。ヒスチジンは3個のヒドロキシ基を有するポリオール に対し緩衝剤として言及されている。
発明の簡単な記載 保存および船積みを許容する。
化学的およ物理的安定性を付与しないと教示している。
ルコールを含むことができる。
でなるヒト成長ホルモンの医薬製剤の形である。そのような製剤は直ちに使用で きる形でありそして相当な分解なして水性溶液として保存されそして船積みでき る。L−ヒスチジンは6.0のpKAを有しそして緩衝剤それ自身としてpl+ 6.5で安定である。
pl+6.5のヒスチジンの製剤は、25℃で殆ど50日間安定であると考えら れる。
更に本発明の好ましい態様は、ヒスチジン緩衝剤で緩衝化される成長ホルモンの 結晶の緩衝化水性懸濁液の形で、ヒスチジン又はその誘導体を含んでなるヒト成 長ホルモンの医薬製剤の形である。そのような製剤は非常に安定でありそして保 存および船積中結晶相の成長ホルモンを、より低下した分解傾向を与える直ちに 使用可能な形で保つ。そのような製剤は注射する場合、溶解した製剤と同様に作 用する、すなわちヒト成長ホルモンの徐放性が存在しない。
安定性の理由のため、溶液又は懸濁液製剤のpHは、2〜9の範囲の値に好まし く調節される。p115〜8および特にp)16〜7.5を有する製剤がより好 ましい。
安定化効果を得るため、ヒスチジンの濃度は好ましくは1mM〜100mMであ る。より好ましくは、添加されるヒスチジンの濃度は2〜20mM、最も好まし くは5〜l0mMの量である。
10%エタノール又は5%メタノールの添加は、脱アミド化において20%以上 の還元をもたらした。
本発明の製剤は又、ホルモン又は成長ホルモン誘導体、およホルモン又は成長ホ ルモン誘導体1mg当たりヒスチジン又はその誘導体0、1−12mgの量でヒ スチジン又はその誘導体並びに糖アルコールおよび二接およびそれらの混合物か ら成る群から選ばれる凍結乾燥用増量剤を含んでなる凍結乾燥された粉末又は「 チーク」の形であってよい。糖アルコールは好ましくはマニトールである。
スクロースを含んでなる本発明に係る凍結乾燥製剤は、極めて高い安定性のため 好ましくそしてスクロースおよびマニトールを含んでなる製剤は、非常に高い安 定性と非常に良好な加工性の特に組合された特徴を有し、これらは容易に溶解で きそして溶解後長期間極めて安定である、手固い凍結乾燥製品を与える。更に本 発明の好ましい製剤は、凍結乾燥に対し増員剤としてマニトールおよびトレハロ ースを含んでなる製剤である。マニトールおよび二接を含んでなる本発明に係る 製剤は、重量基準で二成分のは\′等しい量を含んでなる。
本発明の製剤中に存するスクロース量は広い制限値内で変化し得る。スクロース に対する成長ホルモンの割合は、重量基準で0.005〜1.5である。従って 、スクロースの量は成長ポルモンIn+g当たり0.67〜200mgであり、 成長ホルモ21mg当たり1.1〜50mgの量が好ましい。
ヒスチジン緩衝剤中のhGHの凍結乾燥は、何ら問題を生じない。
脱アミド化の速度はホスフェート緩衝剤と比較して再溶解後放置して20%だけ 減少する。
本発明の医薬製剤は更に、その加工性を促進するため、例えば凍結乾燥又は再構 成を促進するため通常用いられる塩を含むことができる。
本発明に係る成長ホルモンを安定化する他の方法は、分解に対し良好な保護を与 える成長ホルモンの結晶を形成することである。驚くべきことに以下の内容が見 出された:すなわち、ヒスチジンを含んでなる結晶の形態の成長ホルモンの製剤 は上記要求を満たす。乾燥された形の結晶は常法で使用される前に再構成される べきG11製剤として直接使用できる。
従って、本発明は又ヒスチジン又はその誘導体および有機又は無機カチオンを含 んでなる成長ホルモン又は成長ホルモン誘導体の結晶に関する。そのような結晶 の品質はこれまでの処方を用いて得られた品質よりもより良いことが示された。
結晶化のため十分な気で容易に入手できるけれども、Gl+の成功裏の結晶化は これまで報告されていない。ミクロ結晶又非晶質物質は多種類の源から報告され ている: (ジョーン等、Bio−Technology(+987) 5.4 99−500.ウイルヘルミー等、J、Biol、Chem、(1984) 1 76゜735−745 ;クラークワン等、J、Mo1.口io1. (198 9) 208.719−721 ;およびベル等、J、Biol、Chem、( 1985) 260.8520−8525)。
吊り降下法(hanging drop metlod)はGHを結晶化するた め試みられる場合の最も普通の方法である。明らかに成長ホルモン製剤の不均質 性のために、報告された結晶の寸法およ形状は著るしく異なる。
最大の結晶はジョーン等(1987)に報告された。彼らの成功裏の実験のため 、彼らはポリエチレングリコール3500とβオクチルグルコシドの混合物を中 性pHで用いた。クラークワン等(1989)は、低級アルコールとアセトンの 使用が種々の形状を有する0、001〜0.005mm’の結晶の発生をもたら すことを報告した。しかし公知のいずれの方法も、敗退から1年の成長期間が必 要とされる事実のためGH結晶(a、O,)の商業的生産に適していない。
ウシ成長ホルモンが二価イオンと油の混合物中において獣医の使用に対し製剤化 された(ヨーロッパ特許343696)。脂質の存在下、ウシ又は豚成長ホルモ ンにZnC1,を添加することにより未規制粒子製造され徐放性製剤が形成され た。成長ホルモンを、成長ホルモン分子当たり1〜4個のZn分子を捕そくする ような方法で担体中に分散した。溶液は高pH(9,5)で種々の濃度の変性溶 質(1〜4Mの尿素)の存在下で調製された。hGHを用いたこのプロセスの再 生産はこの方法で結晶を生産することができないことを示した。
文献から次の内容が周知である:すなわち、インシュリンの結晶化のプロセス中 二価カチオンの存在は、分析中秀れた配向を与えるのみならず、結晶化に対し改 善された物理的条件を与える(例えば米国特許2174862参照)。しかし、 成長ホルモンはインシュリンよりも3倍長くそして全体として異なる立体配座を 有している。驚くべきことに、今や以下の内容が見出された:すなわち、hGl lおよびヒスチジン又はヒスチジンの誘導体を含有する溶液へのカチオンの添加 は高収率で成長ホルモンの安定した、均一な結晶の発生を可能とする。更に、h Gllの高品質結晶の形成に必要な時間は比較的短い。
本発明の別の面は、成長ホルモンおよびヒスチジン又はヒスチジンの誘導体の結 晶を製造する方法であり、この方法は次の工程:a)溶剤中に成長ホルモン又は 成長ホルモン誘導体を溶解した溶液を形成し次いてヒスチジン又はヒスチジン誘 導体を添加しそして所望により塩酸を用いてpHを5〜8の値に調節し、b)有 機又は無機カチオンを添加し、 C)約り℃〜約30℃の温度で溶液を結晶化し、次いでd)形成した結晶を自体 公知の方法で単離する。
以下の内容が見出された:すなわち、ヒスチジン又はその誘導体の存在下hG1 1を結晶化させると、hG11製剤の製剤化に対して通常用いられるホスフェー ト緩衝剤の存在下で結晶化した場合よりもより大きくかつより純粋で均一な結晶 の形状の結晶質hG)lが高収率で得られる。従って、結晶の単離および精製は 促進される。
結晶の収率は、従来の配合物からの結晶化に比較してヒスチジンの存在下で結晶 化すると20%まで増加した。
出発物質、成長ホルモンは発酵ブロス又は通常の凍結乾燥製剤から直接得られる コンセントレートであり、該製剤は溶剤中に溶解されそして好ましくは0.1  mg/m1以上の濃度、より好ましくは4〜7mg/mlの濃度そして最も好ま しくは6mg/mlの濃度に調節される。
工程a)で用いられる溶剤は適当には水性緩衝剤例えばホスフェート緩衝剤又は ヒスチジン緩衝剤である。
結晶化は1〜120時間、好ましくは5〜72時間そして最も好ましくは20〜 48時間室温で行なわれる。温度は好ましくは4〜25℃である。
工程a)のpl+は通常5.0−7.5であり、好ましくは5.0〜6.8、よ り好ましくは5.8〜6.5てあり、最も好ましくは6.0〜6.3である。
工程a)におけるヒスチジン又はヒスチジン誘導体の濃度は前記の如く適当の寸 法および品質の結晶を得るため5〜25mMであり、5〜15mMが好ましい。
二価のカチオンが好ましくそして無機カチオン、例えばZn−が適当なGH結晶 の速やかな形成に対し良好に適合していることが見出された。また、カチオンの 混合物も使用できる。
カチオンは、良好に規定された結晶の速やかでかつ有効な形成を与える量で添加 されるべきである。添加されるカチオンの量に対する上限値は実質的量の非晶質 物質の非特異的沈殿をもたらす量である。
Zn“を用いる場合、適当な濃度は典型的には1モルのGl+に対し0.2〜1 0モルのZn’″である。しかし、もしも結晶化反応混合物が例えば錯化形で、 カチオンと結合できる緩衝剤又は他の化合物を含有する場合、加えられるより高 い濃度のカチオンがこの結合を補うため結晶化プロセスに対して必要とされるで あろう。
7、n”は好ましくは、Zn”とGl+のモル比が約0.2〜約IO1より好ま しくは約0.5〜約5そして好ましくは約0.5〜約2を有するGl+結晶の形 成をもたらす凰で用いられるであろう。
他の無機カチオンを用いる場合、濃度は0.5〜lOモルカチオン1モルGHて 変化しうる。
本発明の好ま(5い態様において、有機溶剤又は有機溶剤の混合物が工程a)で 添加される。
結晶化に対し加えられるべき適当な有機溶剤は、短鎖脂肪族、脂環式又は芳香族 アルコールおよびケトン、例えばメタノール、エタノール、l−および2−プロ パツール、シクロヘキサノール、アセトン、およフェノール又はm−クレゾール から選ばれる。好ましい有機溶剤はエタノールおよびアセトンであり、エタノー ルが最も好ましい。
溶液は、六方晶又は針状形のhGHの小さくかつ良好に規制された結晶を加える ことにより結晶種が入れられるが、しかし好ましくは結晶種を入れずに行なわれ る。
有機溶剤の濃度は、0.1〜50%v/v、好ましくは0.1〜30%、より好 ましくは0.1〜20%、更に好ましくは5〜15%、最も好ましくは6〜12 %v/vである。
本発明方法は、多量の溶液中での結晶化のため、対象の成長ホルモンの迅速かつ 有効な下流プロセスとして用いられる。
有機溶剤としてエタノールを用いるときは、濃度は0.1〜20%、より好まし くは5〜15%、そして好ましくは6〜12%(V/ V)である。
形成する結晶は、常法例えば遠心分離又は濾過、洗浄および所望により微量の有 機溶剤を除去するための凍結乾燥により単離できる。
結晶の寸法は、Gl+に対するZn”の割合およびプロセスで用いられる溶剤の 選択および濃度に依存するであろう。
本発明に係るhGH結晶は、試験管内試験において可溶化hGH標準物の生物学 的効果に類似した生物学的効果を有することが示された。
従って、新規Gl+結果は商業的に入手できるhGH製剤と類似の適応症に対し て使用できる。
本発明の医薬製剤は、用量当たり4 Ill −10010の成長ホルモンを含 んでなる単位用量て好ましく与えられる。
本発明に関連して、「成長ホルモンJは如何なる起源例えば鳥、牛、馬、ヒト、 羊、豚、サケ、マスからの成長ホルモン又はマグロ成長ホルモンであってよく、 好ましくは牛、ヒト又は豚成長ホルモンであり、ヒト成長ホルモンが最も好まし い。本発明に従って用いられる成長ホルモンは、例えば下垂体を常法で抽出する ことにより、天然源から弔離される天然成長ホルモンであり、又は例えばE、  B、ヤンセンおよびS、カールソン、Biotech and Biolng、  36.1−11(1990)で記載される如く、組換え工学により生産される 成長ホルモンであってよい。「成長ホルモン誘導体Jは成長ホルモンの先端を切 った形であってよく、ここにおいて1個又はそれ以上のアミノ酸残基は欠損して いる;その類似体であってよく、ここにおいて天然分子中の1個又はそれ以上の アミノ酸残基は他のアミノ酸残基により、好ましくは天然に生ずるアミノ酸の残 基により置換されている、但し置換が不都合な作用例えば抗原性又は減少せしめ られた作用を有しない場合に限る;又はその誘導体、例えばMet−hGtl、  1Jet−Glu−Ala−Glu−hGH又はAla−Glu−hGI(の 如きN−又はC−末端拡大を有する形又は成長ホルモンの脱アミド化又はスルホ キシド化形である。好ましい成長ホルモンはhGIである。
語句[ヒスチジンの誘導体Jは、本発明の目的に対し、ヒスチジンのアミドおよ びエステル、例えばメチル又はエチルエステル、ジペプチド、例えばl1is− Gly、 I(is−Ala、 His−Leu、旧5−Lys、 His−3 er、および)Iis−Pheおよびl1isの類似体又は誘導体例えばイミダ ゾール、デス−アミノ−旧S又はポリー旧Sを指称するため用いられる。簡易化 のため、本発明の製剤中のヒスチジン又はその誘導体の量は計算されそしてヒス チジンそれ自身のモル重量を用いる。
医薬製剤の加工又は再構成を促進するため追加の試剤を指称するため用いられる 語句「塩」は通常の添加剤、例えば有機酸例えばクエン酸、酒石酸又は酢酸のア ルカリ金属、アルカリ土類金属又はアンモニウム塩、例えばクエン酸ナトリウム 、酒石酸ナトリウム又は酢酸ナトリウム、又は鉱酸例えば塩酸のアルカリ金属、 アルカリ土類金属又はアンモニウム塩、例えば塩化ナトリウムを含んでなる。
本発明に関連して、「高い安定性」は製剤がホスフェート緩衝剤を含んでなる通 常の製剤よりもより安定である場合に得られる。
し糖アルコール」は例えばマニトール、キシリトール、エリトリトール、トレイ トール、ソルビトール又はグリセロールである。
本発明に関連して、「二接」は天然に生産する三糖類、例えばスクロース、トレ ハロース、マルトロース、ラクトース、セファロース、ツラノース、ラミナリビ ロース、イソマルトース、ゲンチオビオース又はメリビオースを指称するため用 いられる。
本発明の製剤において用いられる溶剤は、水、アルコール例えばエチル、n−プ ロピル又はイソプロピル、ブチルアルコール又これらの混合物であってよい。溶 剤は保存剤例えばm−クレゾール又はベンジルアルコールを含んでなることがで きる。
図面の簡単な説明 本発明を図面を参照しつつより詳しく説明する。
図1は、ホスフェート緩衝剤の存在下(ヒスチジンの添加なしで)調製されたh GHの結晶の写真(倍率400X)であり、そして図2はヒスチジン緩衝剤の存 在下で形成された本発明に係るhGHの結晶の写真である(倍率400X)。
発明の詳細な記載 本発明を、本発明を例示する以下の実施例により詳しく説明する。
これらは添付の請求の範囲により規定される本発明の範囲を何ら制限するもので はない。
実験部 例1 脱アミド化の減少 脱アミド化の速度を、同じpflのホスフェート緩衝剤と比較してHis緩衝剤 中pH6,5で410および1210を含んてなるhGH製剤に対し37℃で調 べた。
組成へを有する410を含んでなるhGI+製剤を、0.9%のベンジルアルコ ールを含有する10m1の脱イオン水に15.5mgのヒスチジンを溶解して得 られた10m1のlomMのヒスチジン緩衝剤中に13.3mgのhGIIを溶 解し次いてO,I Nの塩酸を加えてpH6,5にすることによって調製した。
+210を含んでなる製剤を、前記の同様の成分中に40mgのhGIIを溶解 することによって調製した。
組成りを有する41Uを含んでなるhGH製剤を、0.9%(v/v)のベンジ ルアルコールを含有するlomlの脱イオン水に17.8mgのリン酸水素二ナ トリウムを溶解して得られた10m1のlomMのリン酸二ナトリウム中に13 .3mgのhGIIを溶解し次いて0.INのリン酸を加えてpH6,5にする ことによって調製した。1210を含んてなる製剤を、前記の同様の成分中に4 0mgのhGIIを溶解することによって調製した。
組成A・ 10mMの1(IS 09%のベンジルアルコール +1cIを加えてpfl6.5 組成り・ 10n)Jのリン酸二ナトリウム 09%のペンシルアルコール リン酸を加えてpfl6.5 再構成後そして37℃で7日後、直ちに製剤をデスアミド−hGHの含量に対し IE−11PLCにより検査した。
表1 緩衝剤A 410/m1 1.7 開始 +210/ml 2.1 緩衝剤A 410/ml 10.1 37℃て7日 121U/ml 10.4緩衝剤B 4 [1/ml 1.8 開始 121U/ml 2.3 緩衝剤B 4旧/m1 16.9 37℃で7日 12 IU/m1 14.9上記数字から、hGIIの脱アミド 化は、ホスフェート緩衝剤と比較してヒスチジン緩衝剤中37℃で著るしく減少 していることが分かる。
例2 ヒスチジン又はヒスチジン誘導体の存在下脱アミド化の減少脱アミド化の速度を 、5mM、 10mMおよび100mMのHis緩衝剤中pi(6,5およpH 7,3て6 Ill hGHを含んでなるhGH製剤に対し、同じpflの8m Mのホスフェート緩衝剤と比較して25℃で調べた。更に、ヒスチジン誘導体臼 5−Gly、 His−Ala、 His−Leu、 1lis−Lys、 H is−Phe、 His−3er 、ヒスチジンメチルエステル、ヒスチジノー ル、イミダゾール、イミダゾール−4−酢酸およびヒスタミンを調べた。
0.9%(V/V)のベンジルアルコールを含有するl0m1の脱イオン水に7 .8 mg、 15.5mgおよび155.2mgのヒスチジンをそれぞれ溶解 して得られた所望強度のヒスチジン誘導体10m1に20mgのhGHを溶解し 次いてO,I N塩酸を加えて言及したpflとすることによってhGH製剤を 調製した。
下記の表2に述べるhGI+製剤を、25℃で保存し次いで14日および30日 後IE−11PLcにより脱アミド含量に対し測定した。
表2 5 mM 1(is pH6,56,59,15mM tlis pfl 7. 3 11.0 17.410 mM His ptl 6.5 6.8 9.7 10 mM tlis pfl 7.3 11.3 16.6100 mM t lis pt(6,59,815,2100mM 1lis pfl 7.3  19.3 28.810 mu Asp、 pH6,521,7測定せず10  mM Glu、 pH6,514,8測定せず* : 0.9%のベンジルアル コールを含んでなる、製剤No、 9を除く。出発物質中のデスアミド−hGH の含量は、2.1%であった。
表2から明らかなように、 hGIIの脱アミド化はpH6,5および7.3の ホスフェート緩衝剤と比較してヒスチジンの添加により約20%だけ減少してい る。更に、商業上のhGI+製剤の通常のpHである7、3からそれ自身の63 にpflを低下させると、50%だけ脱アミド化速度の減少をもたらす。
ヒスチジノールは試験条件下で製剤を安定化させるとは思われず、そして多量の ヒスチジンの添加は所望効果を加えず、むしろ減する。
ヒスチジン類似体、例えばイミダゾール、ヒスチジン、およびイミダゾール−4 −酢酸並びにヒスチジンメチルエステルを用い25°Cに30日後わずか3.1 %のデスアミド−hGllの形成をもたらし、3〜4ケ月の製剤の耐用期間を許 容するような匹敵した結果が見られる。
タイプ1lis−Xのジペプチドの添加は、+l1s−GlyおよびIr1s− Alaに対しプラスの効果を示し、一方tlis−5erは脱アミド化の安定性 を減少する。
上記結果は脱アミド化の速度がpHを低下させそして低濃度好ましくは5mM〜 l0mMのヒスチジンを加えることにより減少することを示している。脱アミド の速度はpHを低下させそしてホスフェート緩衝剤をヒスチジンで置換すること により50%以上減少するであろう。
防腐剤としてm−クレゾールおよびベンジルアルコールの使用は、脱アミド化の 速度に影響しないように思われる。
開裂形成(ペプチド結合の加水分解)は、ボスフェートと比較してpH6,5の ヒスチジンにより減少する。
例3 スルホキシドの形成の減少 緩衝剤のpl+およびタイプの存在性を調べた。
pHの依存性 製剤:炭酸水素塩、グリシンおよびマニトールおよび0.9%ベンノルアルコー ルを含んでなる商業上のhG11製剤(ノルデトロピン■、121U/ml)を 、0.IN塩酸を用いpH8,3、8,0、7,5、7,0、6,5および6. 0に調節し、次いてサンプルを37℃で放置した。0.7および日日後にRP− 11PLCにより分析を行った。結果を以下の3表に示す。
表3 pH8,37−01,0 pH8,373779,0 pl+8.04 37 7 8.7 ptl 7.52 37 7 8.3 pH7,013777,7 pH6,523776,5 pH6,023774,8 pH8,37371414,9 pl+ 8.04 37 14 14.5pl+ 7.52 37 14 14 .0pi+ 7.01 37 14 12.9pH6,52371411,1 pH6,0237147,7 理解される如く、hGllのスルホキシドの形成はpHを8.4から6.0に低 下させると減少する。
12mg/mlの蒸留水を含んてなるB −hGH製剤を、15mMの濃度の種 々の緩衝剤および更に所望により加えられた添加剤を用い、割合l+IOで希釈 した。RP−11PLCおよび所望の添加剤の結果を表4に示す。
表・1 ヒスチジン 7.3 0.9 2.4 ヒスチジン 6.9 0.9 2.0 ヒスチジン 6.5 0.8 1.9 ヒスチジン 7.3 18 mM Met O,82,0ヒスチジン 7.3  18 mM Cys 2,4 2.9ヒスチジン 7.3 0.42 mM t oe、 1.1 3.0ヒスチジン 7,39%エタノール 1.3 4.2ヒ スチジン 7.3 18 mM asc、 41 検出せずToc、・トコフェ ロール;aSC,:アスコルビン酸ボスフェート緩衝剤と比較して、スルホキシ ド化B−hGI+の形成の著るしい減少が、ヒスチジン緩衝剤において認められ る。スルホキットの形成の減少は、It i s=緩衝剤においてpl+の低下 につれて認められる。
酸化防止剤又は池の添加剤の添加による更なる効果は得られなかっtこ。
依」 ボスフェート又はヒスチジン緩衝剤の存在下、hGllの結晶化6mg/mlの 、グルボエーグ等Biotechnology(1987)、 5.161−1 64に従って調製されたhGII溶液のアリコートを、10mMのホスフェート 又はpH6,2のlomMのヒスチジン緩衝剤中でインキュベートした。各サン プルに、エタノールを加え7.5%(V/V)の最終濃度とし次いで酢酸亜鉛溶 液を加え、ホスフェート緩衝剤の場合1.34モルのZn/molhGI!およ びヒスチジン緩衝剤の場合55モルのZn/mol hGIlの最終亜鉛濃度と した。
結晶を懸濁液中16時間成長させそして結晶化を相接触顕微鏡により監視した。
ヒスチジン緩衝剤中に形成された結晶は、殆ど又は全く非晶質の汚染物を含まな い良好に規制された均一寸法の六角晶形の外観を有している(図1)。一方、全 く同一の条件のもとホスフェート緩衝剤中で形成されたhGI!結晶は、相当量 の非晶質物質を含有するはるかに著るしい不均質の外観を示す(図2)。
結晶を更に5日間成長させた。
ヒスチジンおよびホスフェート緩衝剤の双方中で形成された結果を、遠心分離に より集めそして結晶を7M尿素中に溶解しそしてhGl+分析を行った。
従ってヒスチジン緩衝剤は、結晶の収率および品質の両方に関しhGl+結晶化 に対し良好な条件を与える。
氾 ホスフェート、グリシンおよびマニトールを含有する通常のhGI+製剤を比較 した、ヒスチジンおよびスクロース又はマニトールを含んでなる凍結乾燥hGI +製剤の安定性。
次の製剤1〜8を、hGH溶液を言及したヒスチジン緩衝剤中に脱塩することに より行った。種々のヒスチジン緩衝剤でhGFI濃度を6IU/mlに調節後、 言及した量のアニトールおよびスクロースを溶解した。
製剤9は通常のhGI!製剤に対応しそして対照として用いる。
全てのhGH溶液1−9を1mlのバイアルに充てんしそして凍結乾燥した。
1、hGH610/m1 HCIを用いpH6,5に調節 マニトール33 mg/m1 2、hG)+ 61U/m1 11C1を用いpl+6.5に調節 スクロース62 mg/++1 3、hGt(610/+n1 HCIを用いpH7,0に調節 マニトール33 mg/m1 4、hGIl 6 II/m1 MClを用いpi(7,0に調節 スクロース62mg/m1 5、hGII 610/ml +1cIを用いpH6,5に調節 マニトール33 mg/m1 6、hGH61U/m1 )1cIを用いp)16.5に調節 スクロース62 mg/m1 7、hGH6IU/m1 11C1を用いI)H7,Oに調節 マニトール33 mg/m1 8、hGH61U/m1 HCIを用いpH7,0に調節 スクロース62 mg/n+1 9、 hGH6107m1 Na、1lPOt、21120 0.59 mg/m1Nall+PO+、21 11o o、 53 mg/ mllユニール、 20.5mg/ ml リン酸を用いpH7,0に調節 凍結乾燥製品は容易に可溶でありそして澄明な水性溶液を形成する。
凍結乾燥前(BL)および凍結乾燥直後、4℃で7月後、4℃で7月+37℃で 4月後および4℃で7月+25℃で4月後のポリマー量を表5に示す。
ダイマーの量(%)を表6に示す。
デスアミドhGHの量(%)を表7に示し、そしてスルホキシドの量(%)を表 8に示す。
デスアミドhGl+およびスルホキシドの量を、例1−4の如く測定した。
ダイマーおよびポリマーの量はgp−11PLcにより測定した。
表5 ポリマーの量は、スクロースを含んでなるサンプルに関して明らかにより低い。
表6 ダイマーの量はスクロースを含んでなるサンプルに関して明らかにより低い。
表7 デスアミド−hGl+の量は、4℃で7月+25℃で4月後、ヒスチジンを含ん でなる組成物に関して極めて低い。
表8 スルホキシドの量は、スクロースを含んでなるサンプル中で明らかにより低い。
例6 ヒスチジン、マニトールおよび三糖を含んでなる凍結乾燥製剤の安定性。
次の製剤を例5に記載した方法と同様の方法で作成した。
10、hGII 6 1U/m1 11cIを用いてpl+6.5に調節 スクロース21 mg/m! マニトール22 mg/ml !1. hGI! 610/m1 HCIを用いてp117.0に調節 スクロース21 mg/ml マニトール22 mg/ml +2. hGIl 61U/m1 HCIを用いてpl+7.0に調節 トレハロース20mg/ml マニトール22mg/ml デスアミド−hGII 、ポリマーおよびダイマーの量(%)を40℃で3月後 およ25°Cて6月後、1=0て凍結乾燥前(BL)に測定した。
マニトールおよびスクロース又はトレハロースを含んでなるサンプルは、凍結乾 燥に関し増量剤としてマニトールを含んでなるサンプルよりもより良い安定性を 示す。
表9 表10 表1! 結晶を例4て述べた如く成長させそして40℃で保存した。次いで結晶を遠心分 離により単離しそして引き続き母液を除いた。次いで、結晶を一夜凍結乾燥し有 機溶剤の残らない乾燥した結晶を得た。乾燥した結晶の医薬懸濁液を次の処方に 従って調製した:hGll結晶 1.3 mg/ml ヒスチジン 1.6 w+g/+n1 Zn(Ac)z、 lI20 0.1 mg/mlベンジルアルコール 0.9 %(v/v)MCIを用いてpl+を6.5に調節した。
例8 Zn(Ac) 2.1120を除いて例7をくりかえし、次の処方の懸濁液を得 た: hGH結晶 1.3mg/+nl ヒスチジン 1.6mg/ml ベンジルアルコール 0.9%(v/v)pHを6,2に調節した。
例9 結晶を例7と同様の方法で処理しそして次の懸濁液を処方した:hGH結晶 1 .3mg/ml ヒスチジン 1.33 mg/m1 NaC15,7mg/ml ベンジルアルコール 0.9%(v/v)pl+を62に調節した。
例1O 結晶を例7と同様に処理し、そして次の懸濁液を得た:hGI+結晶 1.3m g/ml ヒスチジン 1.14mg/m1 NaCl 9.0 mg/m1 piを61に調節した。
例11 例1で記載したと同様の方法で、生合成ヒト成長ホルモンを、ヒスチジンノ種々 ノ濃度、O,l、2. 5.10.20.30.50、又は100mMで、pt +e、sで0.9%ベンジルアルコール中610/mlの濃度で処理した。
サンプルを37℃で7日間保存しそしてデスアミド、酸化形お工びダイマーおよ びポリマーの含量に対する分析を上記と同様の方法で行った。結果を表12に示 す、この表においてデスアミド−hGH、ダイマーおよびポリマー、並びに酸化 形の含量をIE−HPLC,GP−11PLCおよびRP−HPLCにより測定 しそしてhG)Iの開裂した形の含量をIE−HPLCにより測定する。
ダイマーの量は、濃度が1mMヒスチジン又はそれ以上である場合低く、デスア ミド化合物の形成に関し、30mMまでのヒスチジンの濃度は許容できる結果を 与え、そして酸化形の形成に関し、20mM未満のヒスチジンの濃度は好ましい 。全体的最適は5+nMのヒスチジン濃度に対して見られる。
表I2 n、 d、検出てきず 文献 1) Y、−C,J、ワンプおよび化^、ハンソワンParenteral F ormulationsof Proteins and Peptides:  5tability and 5tabilizers。
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カスタニエバイ 35

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.成長ホルモン又は成長ホルモン誘導体並びに成長ホルモン1mg当たり0. 1〜12mgのヒスチジン又はその誘導体の量でヒスチジン又はヒスチジン誘導 体を含んでなる、医薬製剤。
  2. 2.ImM〜100mMの濃度でヒスチジン緩衝剤で緩衝化された成長ホルモン の緩衝化水性溶液の形態である、請求の範囲第1項記載の医薬製剤。
  3. 3.ヒスチジン緩衝剤で緩衝化された成長ホルモンの結晶の緩衝化水性懸濁液の 形態である、請求の範囲第1項記載の医薬製剤。
  4. 4.pHが2〜9の範囲内の値に調節されている、請求の範囲1〜3項のいずれ かに記載の医薬製剤。
  5. 5.pHが5〜8の範囲内の値に調節されている、請求の範囲第1〜4項に記載 の医薬製剤。
  6. 6.更に糖アルコール又は二糖又はそれらの混合物を含んでなる、請求の範囲第 1〜5項のいずれかに記載の医薬製剤。
  7. 7.マニトール又は二糖又はそれらの混合物を含んでなる、請求の範囲第1〜6 項のいずかに記載の医薬製剤。
  8. 8.二糖がスクロース又はトレハ口ースである、請求の範囲第7項記載の医薬製 剤。
  9. 9.成長ホルモンが、hGHである、請求の範囲第1〜8項のいずれかに記載の 医薬製剤。
  10. 10.ヒスチジン又はヒスチジン誘導体を含んでなる、成長ホルモンの結晶。
  11. 11.成長ホルモンがhGHである、請求の範囲第10項記載の結晶。
  12. 12.成長ホルモン又は成長ホルモン誘導体およびヒスチジン又はヒスチジンの 誘導体の結晶の製造方法であって、次の工程:a)溶剤中に成長ホルモン又は成 長ホルモン誘導体を溶解した溶液を形成し次いでヒスチジン又はヒスチジン誘導 体を添加しそして所望により塩酸を用いてpHを5〜8の値に調節し、b)有機 又は無機カチオンを添加し、 c)約0℃〜約30℃の温度で溶液を結晶化し、次いでd)形成した結晶を自体 公知の方法で単離する、前記方法。
  13. 13.工程a)における溶剤が、短鎖脂肪族、脂環式又は芳香族アルコール又は ケトンから選ばれる、請求の範囲第12項記載の方法。
  14. 14.成長ホルモンがhGHである、請求の範囲第11又は12項記載の方法。
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