JPH09504529A - 安定化したプロスタグランジンe▲下1▼ - Google Patents

安定化したプロスタグランジンe▲下1▼

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JPH09504529A JP7512604A JP51260495A JPH09504529A JP H09504529 A JPH09504529 A JP H09504529A JP 7512604 A JP7512604 A JP 7512604A JP 51260495 A JP51260495 A JP 51260495A JP H09504529 A JPH09504529 A JP H09504529A
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Abstract

(57)【要約】 a)ラクトースおよび第三級ブチルアルコールの溶液にPGE-1を溶解させ、ここに、該第三級ブチルアルコールは約15%〜約33%容量/容量の量で存在し、かつ、ラクトースのPGE-1に対する比は約40,000対1〜約10,000対1重量/重量であり、それによってラクトース中に分散したPGE-1処方が形成され;b)該処方のpHを有機酸緩衝液で約3.6〜約6に調整し維持し;c)該処方を約-50℃に凍結し;次いでd)該処方を乾燥して、1乾燥重量%未満の水分含量であって、3乾燥重量%未満の第三級ブチルアルコール含量とすることよりなるプロセスにより製造されるプロスタグランジンE-1の安定化した凍結乾燥処方。好ましくは、工程c)には、該処方を約-50℃に凍結した後に、約2時間で約-25℃まで加温し、次いで約-50℃に再凍結することが包含される。好ましくは、該プロスタグランジンは、ラクトース中に約25〜100ppmの量で存在し、pHは約4〜5に維持される。

Description

【発明の詳細な説明】 安定化したプロスタグランジンE1 発明の背景 プロスタグランジンE1(PGE-1)は本来不安定な化合物である。PGE-1 は、化学的には(11α,13E,15S)-11,15-ジヒドロキシ-9-オキソプ ロスト-13-エン-1-酸;または3-ヒドロキシ-2-(3-ヒドロキシ-1-オクテ ニル)-5-オキソ-シクロペンタンヘプタン酸であり;一般的にはアルプロスタジ ルまたはPGE-1と称される。PGE-1は、精製した生物学的抽出物から容易 に結晶化される主なプロスタグランジンである。本発明の目標は、PGE-1の 室温にて安定な処方の開発であった。より好ましくは、勃起性不全の治療に使用 するのに適当なPGE-1の低用量(5-20μg)処方を安定化させる方法であろ う。 PEG-1を凍結-乾燥させようとする種々の試行は、米国特許第3,952,0 04号および第3,927,197号に記載されている。第一の特許「004号」 には、第三級ブチルアルコールおよび塩化ナトリウム中におけるPGE-1の安 定化、ならびにラクトースまたは他の「単純糖」がPGE-1を不安定化させる ことが記載されている。第二の特許「197号」には、第三級ブチルアルコール で安定化したPGE-1が記載されている。 PGE-1を安定化させようとする種々の試行にも拘わらず、貯蔵寿命を向上 させ有効性を維持するための、より優れかつより有効な方法が望まれている。ラ クトース中のPGE-1処方は、固形状態のPGE1濃度に関する見掛けの二次の 機構を通して分解するようである。最高の安定性は、適当なラクトース希釈剤中 のPGE-1濃度を最低化するか、または二次の速度定数に影響し得る他のパラ メーターを最適化することによって達成できる。二次の速度定数は、固溶体状態 のpH、緩衝液含量、水分含量、加工の間の第三級ブチルアルコールの使用、凍 結速度、および乾燥速度によって影響される。これら全てのパラメーターを最適 化することにより、二次の速度定数の値が最小化された。発明の概要 1つの態様において、主題の発明は、 a)ラクトースおよび第三級ブチルアルコールの溶液にPGE-1を溶解させ 、ここに、該第三級ブチルアルコールは約15%〜33%容量/容量の量で存在 し、かつ、ラクトースのPGE-1に対する比は約40,000対1〜約10,0 00対1重量/重量(ラクトース中25〜100ppm)であり、それによってラ クトース中に分散したPGE-1処方が形成され; b)該処方のpHを有機酸緩衝液(好ましくはクエン酸ナトリウム)で約3. 5〜約6に調整し維持し; c)該処方を約-50℃に凍結し;次いで d)該処方を乾燥して、1%乾燥重量未満の水分含量であって、3%乾燥重量 未満の第三級ブチルアルコール含量とする; ことよりなるプロセスにより製造されるPGE-1の凍結乾燥処方である。好ま しくは、該処方中のPGE-1は、約25〜100ppmのラクトース量であっ て、pHは緩衝液の存在により4〜5に調整され維持されている。好ましくは、 凍結工程(c)には、該処方を約-50℃に凍結し、約2時間で約-25℃まで加温 し、次いで約-50℃に再凍結することによるアニーリング(annealing)プロセス が含まれる。 もう1つの態様において、主題の発明は、前記の工程よりなるPGE-1の安 定化され、凍結乾燥した処方の製法である。 さらにもう1つの態様において、本発明は、勃起性不全の治療に使用するPG E-1の凍結乾燥処方である。該処方の典型的な投与量は(5-20μgの)PGE -1の処方である。これらの処方は、約40,000対1〜約10,000対1重 量/重量(ラクトース中の25〜100ppm)のPGE-1に対するラクトースの 比に相当する。すなわち、5μgは40,000対1に相当し; 10μgは20,000対1に相当し、20μgは10,000対1に相当する。発明の詳細な説明 主題の発明は、20%v/vの第三級ブチルアルコール(TBA)を含有し、か つ約4の見掛けのpHを有するバルクの無菌濾過溶液から製造した凍結乾燥PG E-1組成物である。水およびTBAは共に、凍結-乾燥プロセスの間に除去され る。凍結乾燥後に残った残存水およびTBAは、各々、乾燥ケーキマスの<0. 5%および0.5-2%である。1つの処方において、バイアル投与量には:23 μgのPGE-1(アルプロスタジル)、193.8mgの無水ラクトースおよび5 3μgのクエン酸ナトリウムが凍結乾燥完了後に含有されている。この凍結-乾 燥粉末を1.0mlの注射用水または注射用静菌水のいずれかで復元した後には、 20μg/mlのPGE-1を含有する溶液が得られる。凍結-乾燥粉末は、5ml バイアルに充填され、凍結-乾燥チャンバー内の凍結乾燥型のクロージャーで密 閉され、次いで、アルミニウム・オーバーシールでキャップされる。PGE-1 の化学安定性は、アレニウス式および加速安定性データを使用することにより予 想できる。初期速度動力学分析(すなわち、主な分解産物であるPGA1の形成速 度のモニター)を用いて、化学安定性を評価することができる。該生成物を最適 化した処方およびプロセスで適当に製造した場合に、該生成物を25℃またはそ れ未満にて保存した場合の貯蔵期間が24ヶ月以上となるはずであることを、計 画した安定性分析は示している。 初期の研究では、ラクトース希釈剤、および第三級ブチルアルコール(TBA) -水/共-溶媒系からの凍結乾燥の使用に集中されていた。製造した凍結-乾燥処方 は、固溶体の特性を有するようであった。この型の処方中のPGE-1の分解は 、二次の機構によって最もよく説明することができた。安定性は、ラクトース希 釈剤の量を最大化するか、または存在するPGE-1の量を最小化することによ り向上することができた。固溶体状態の二次の動力学は、アレニウス型の温度関 係によく適合する。残存水分は、安定性に対して有害な影響を有することが示さ れた。ケーキのpHも安定性に影響した。最適な安定性は、約pH4-5にて達 成された。最小容量のクエン酸緩衝液を該処方に添加してpHを制御した。TB A/水共-溶媒混合液からの凍結乾燥は、水のみに比して、処方の安定性を改善し た。典型的には、標準的な凍結乾燥技術を用いて、安定化されたPGE-1を調 製す ることができる。さらに好ましくは、アニーリング技術により、凍結乾燥生成物 中の残渣第三級アルコールの低減およびさらなる均一性制御を行うことができる 。最適な安定性は、17-25%のTBA/水混合液から凍結乾燥した場合に達成 された。 PGE-1の安定化した凍結乾燥処方の製法は、以下のものを包含する生成物 安定性に影響するキー・パラメーターを制御する:存在するラクトース希釈剤の レベル、凍結乾燥ケーキの見掛けのpH、水分含量、加工の間の共-溶媒第三級 ブチルアルコールの使用、凍結速度および凍結乾燥前の方法論、凍結-乾燥速度 、ならびに、生成物を製造するのに用いるバイアルのサイズ。 第三級ブチルアルコール(TBA)/水混合液からのPGE-1の緩衝化ラクトー ス処方の凍結乾燥により、水性系のみから凍結-乾燥した場合よりも優れた生成 物安定性が得られる。生成物に最高の安定性を供するTBAのレベルは、TBA 量が17-25%(v/v)の範囲にある場合のようであった。PGE-1処方用の 共-溶媒量としては、それが最適な共-溶媒範囲に入るため、20%のTBAレベ ルを選択した。用いるTBAのレベルが低下するほど、可燃性も低下し、凍結乾 燥後に生じるであろうTBA消費量も減少し、生成物中のイソプロピルアルコー ル(TBA中のプロセス不純物)のレベルも減少し、共-溶媒系からラクトースを 製造する間の沈殿性も低下した。安定性データは、PGE-1の緩衝化ラクトー ス処方をTBA/水共-溶媒系から凍結乾燥することにより、水性系から凍結-乾 燥するよりも顕著に安定となるであろうことを明らかに示した。TBAを用いる 場合の安定性の改善の機構は知られていないが、製造物の凍結および凍結乾燥の 間に、PGE-1分子をさらに離して維持できるようである。従って、20%v/ vのTBAを含有する共-溶媒系から最終処方を凍結乾燥することが推奨される 。最終処方中の低レベルのTBA(17%)は、少なくとも20%のTBAを用 いる場合よりも安定性がはるかに劣る生成物を製造するであろうため、このレベ ルのTBAを用いることが重要である。 最終生成物中に生じる残存TBAは、ケーキ重量の約0.5〜2%と予想され る。TBAおよびその不純物(イソプロピルアルコール、2-ブチルアルコールお よびイソブチルアルコール)の安全性評価により、TBAレベルが200mgの 凍結-乾燥ケーキの3%以下であれば許容されること、および他の残存有機溶媒 が200mg凍結-乾燥ケーキの0.5%以下であるべきと結論された。 ラクトースへの熱の適用は、生成物の安定性に有害な影響を与え得る。安定性 データは、凍結-乾燥サイクルの緻密な制御(第一および第二乾燥の両方)が、均 等な安定性を有する製造ロットを再現するのに非常に重要であることを明らかに 示している。従って、安定性は、加工パラメーターの関数とすることができる。 PGE-1分解動力学は二次の機構に(少なくとも経験的には)適合するため、 ラクトースでPGE-1を単に希釈することによって安定性を改善できる。この ことは、与えられた量のPGE-1に対してラクトース量を最大化することによ り、最適の安定性が供されるであろうことを示すであろう。PGE-1の20μg/ ml処方には、最適な処方を処方化するのに選択するラクトース量は、204m gのラクトース一水和物である。凍結乾燥後に、5%の水が除去され、バイアル 中に存在する得られたラクトースは193.8mgである。193.8mgの無水 ラクトースに対するケーキ容量は約0.13mlである。従って、1.0mlで復元 した後のラクトースの理論溶液濃度は、(193.8mg/1.13ml)または17 2mg/mlである。1.0mlで復元した後に20μg/ml溶液を作製するのに要 するPGE-1量は、(1.13mn×20μg/ml)または22.6μgである。 ケーキのpHも生成物の安定性に影響すると判断されている。最高の安定性は 、ケーキpHをpH4〜5付近に保持した場合に達成される。クエン酸および酢 酸緩衝液の両方を用いることができるが;それが非経口生成物用の一般的な緩衝 液であるため、PGE-1処方用の選択緩衝液としては、クエン酸緩衝液を選択 した。PGE-1は酸および塩基の加水分解の双方に感受性であるため、PGE- 1分子のある程度の緩衝液触媒作用が起き得ることがありそうである。最終処方 に選択したクエン酸緩衝液の量は、pHを十分に制御するのに十分な量とそれ自 体別の触媒作用経路を有意に供しないものとの間の妥協に基づいて選択した。最 終処方に選択したクエン酸のレベルは、53μgのクエン酸ナトリウム/23μ gのPGE-1(3.17モルのクエン酸/モルPGE-1)であった。このレベルの ク エン酸は、分解速度定数における比較的僅かな上昇(<7%)しか理論的には引き 起こさないであろう。生成物の貯蔵期間にpHを制御するのに十分な緩衝液が存 在するかを判断するために、この量の緩衝液力拵在する試料を加速条件下にて初 期能力の90%未満まで分解させた。pHは、最初と起こった能力における>10 %低下後に測定した。pHにおける有意な変化は起こらなかった。このことは、 10%未満の分解しか起こらないであろう生成物の正常な貯蔵期間の間にpHを 維持するのに十分な緩衝液が存在したことを証明している。 生成物中の水分の存在は、生成物の安定性にマイナスの影響を有するであろう 。従って、該処方が加工の間に可能な限り低い水分レベルを有し、該生成物の貯 蔵期間を通してそのレベルが維持されることが好ましい。 凍結速度も生成物の安定性に作用する。分解経路のユニークな動力学は、2個 のPGE-1分子の相互作用を最小限化するために当該2個のPGE-1分子を可 能な限り離して維持することが肝要であることを示している。典型的には、該凍 結乾燥サイクルは、第一乾燥の間に凍結溶液の融点を超えることなく、可能な限 り迅速に進行するよう設計される。従って、第一乾燥相の間に再溶解が起こらな い限り、第二乾燥相の間に十分に低いレベルまで水分含量が低下すれば、生成物 は通常許容されるであろう。しかしながら、該PGE-1処方は正常な状態とは 極めて異なり得る。なぜなら、該処方中の主成分がラクトースであるからである 。刊行物は、ラクトースは-31℃オーダーである非常に低いガラス転移温度(T g)を有することを報告している。バルク溶液の融点を超えることなく、ラクト ースのごとき賦形剤のガラス転移温度より高い温度で凍結乾燥することは可能で ある。該生成物温度がTgを超えた場合、該凍結溶液の粘度が顕著に低下し、該 PGE-1分子の可動性が実質的に上昇するであろうゴム系となる。このタイプ に事象により、PGE-1分子を凝集させるか、ミセル形成させるか、または凍 結溶液をTg以下に維持した場合よりもより隣接させるかのいずれかとできる状 態に誘導できた。従って、乾燥サイクルを最適化してかかるできごとの発生を予 防することが重要である。 典型的には、標準的な技術を用いて、ラクトース処方中のPGE-1を凍結乾 燥する。さらに好ましくは、アニーリングプロセスを用いて、残存第三級ブチル アルコールを減少し制御することができる。アニーリングプロセスにおいて、P GE-1処方を約-50℃に凍結し、それを約2時間で約-25℃まで加温し、次 いでそれを約-50℃に再凍結することによって、凍結乾燥プロセスの最初の段 階を行う。次いで、凍結乾燥を続けて、1乾燥重量%未満の水分含量であって、 3乾燥重量%未満の第三級ブチルアルコール含量とする。 結論は、適当な生成物の安定性を達成するためには、処方を注意深く選択しな ければならないのみならず、製造プロセスが適当に最適化されていなければなら ないことである。現時点の理論基礎では該機構を十分に理解し得ないが、説明し た効果は再現性がある。従って、保存サイクルを用いて、最高の生成物安定性が 一定して達成されることが要求される。 プロトタイプのラクトースベースのPGE-1処方は、安定性がアレニウス型 の温度関係とよく相関することを示した。アレニウス関係に対するこの適合は、 速度定数を、PGE-1の分解速度に対してプロットしようと、または主要分解 生成物PGA1の形成速度に対してプロットしようと明らかであった。従って、 PGE-1に対するラクトース処方の安定性は、初期速度型の動力学分析により( すなわち、PGA1形成の速度をモニターすることにより)正確に評価できる。 凍結-乾燥処方PGA-1(アルプロスタジル・エス・ポ(Asprostadil S.Po.)) および好ましくは勃起性不全の治療におけるごとき注射用に用いるよう設計され た当該PGA-1の最適化は、前記に説明したごとく決定した。該処方は、固溶 体状態のPGE-1濃度に関する見掛けの二次の機構を通して分解するようであ る。最高の安定性は、ラクトース希釈剤中のPGE-1濃度を最低化するか、ま たは二次の速度定数に影響するこれらのパラメーターを最適化することによって 達成できる。最適化処方に選択したラクトース希釈剤の量は、ラクトースの溶解 性の限界および刺激能に基づいた。1つの具体例において、存在するPGE-1 量は、1mlまたはそれ未満の注射容量として提唱された臨床用量に基づいた。 二次の速度定数は、固溶状態のpH、緩衝定数、水分含量、加工の間の第三級ブ チルアルコールの使用、凍結速度、ならびに乾燥速度によって影響される。これ ら全てを最適化して、二次の速度定数の値を最適化した。20%v/v第三級ブ チルアルコール(TBA)を含有し、約4の見掛けのpHを有するバルクの無菌濾 過溶液から生成物を凍結乾燥する。残渣水およびTBAは双方とも、凍結-乾燥 プロセスの間に除去される。凍結乾燥後に残った残存水およびTBAは、各々、 乾燥ケーキマスの<0.5%および0.5〜2%である。例えば、凍結乾燥完了後 に含有されるバイアル当たりの最終処方には:23μgのPGE-1(アルプロス タジル)、193.8mgの無水ラクトース、および53μgのクエン酸ナトリウ ムが含有される。この凍結-乾燥粉末を注射用水または注射用静菌水のいずれか 1.0mlで復元した後に、20μg/mlのPGE-1を含有する溶液が得られる であろう。あるいは、例えば、該最終処方には、凍結乾燥完了後に:11.9g のPGE-1(アルプロスタジル)、193.8mgの無水ラクトース、および53 μgのクエン酸ナトリウムがバイアル当たりに含有される。この凍結-乾燥粉末 を注射用水または注射用静菌水のいずれか1.0mlで復元した後に、10μg/ mlのPGE-1を含有する溶液が得られるであろう。あるいは、最終処方には、 例えば、凍結乾燥完了後にバイアル当たり:6.1μgのPGE-1(アルプロス タジル)、193.8mgの無水ラクトース、および53μgのクエン酸ナトリウ ムが含有される。この凍結-乾燥粉末を1.0mlの注射用水または注射用静菌水 で復元した後には、5μg/mlのPGE-1を含有する溶液が得られるであろう 。該凍結-乾燥粉末は、例えば、これらの例当たりとして、5mlのバイアル中に 充填され、凍結-乾燥チャンバー内で凍結乾燥型クロージャーで密閉され、次い で、アルミニウム・オーバーシールでキャップされる。PGE-1の化学安定性 は、アレニウス式および加速安定性データを使用することによって予想すること ができる。初期速度動力学分析(すなわち、主分解生成物であるPGA1の形成速 度をモニターすること)を用いて化学安定性を評価することもできる。計画した 安定性分析は、最適化した処方およびプロセスで製造物を適当に製造した場合に 、該生成物を25℃以下にて保存した場合の24カ月よりも貯蔵期間が延びるで あろうことを示している。 前記の条件下にて凍結乾燥した種々の強度のPGE-1安定化生成物に関する ロットを調製し、その安定性を測定した。結果を以下の表に示す: 表は、優れた安定性が凍結生成物の耐用期間を通して維持されたことを示して いる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FR,GB,GR,IE,IT,LU,M C,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF,CG ,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE,SN, TD,TG),AP(KE,MW,SD),AM,AT, AU,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C Z,DE,DK,EE,ES,FI,GB,GE,HU ,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LK,LR, LT,LU,LV,MD,MG,MN,MW,NL,N O,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE,SI ,SK,TJ,TT,UA,US,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.a)ラクトースおよび第三級ブチルアルコールの溶液にPGE-1を溶解し 、ここに、該第三級ブチルアルコールは約15%〜約33%容量/容量の量で存 在し、かつラ該クトースのPGE-1に対する比は約40,000対1〜約10, 000対1重量/重量であり、それによってラクトース中に分散したPGE-1処 方が形成され; b)該処方のpHを有機酸緩衝液で約3.6〜約6に調整し維持し; c)該処方を約-50℃に凍結し;次いで d)該処方を乾燥して、1乾燥重量%未満の水分含量であって、3乾燥重量% 未満の第三級ブチルアルコール含量とする; ことよりなるプロセスにより製造されるPGE-1の凍結乾燥処方。 2.該工程c)に、該処方を約-50℃に凍結した後に、約2時間で約-25℃ま で加温し、次いで約-50℃に再凍結することが包含される請求項1記載のプロ セスにより製造されるPGE-1の凍結乾燥処方。 3.該工程b)の有機酸緩衝液がクエン酸ナトリウムである請求項1記載のプロ セスにより製造されるPGE-1の凍結乾燥処方。 4.PGE-1がラクトース中に約25〜約100ppmの量で存在する請求項 1記載のプロセスにより製造されるPGE-1の凍結乾燥処方。 5.該工程b)が、該処方のpHを有機酸緩衝液で4〜5に調整して維持するこ とである請求項1記載のプロセスにより製造されるPGE-1の凍結乾燥処方。 6.a)ラクトースおよび第三級ブチルアルコールの溶液にPGE-1を溶解さ せ、ここに、該第三級ブチルアルコールは約15%〜約33%容量/容量の量で 存在し、かつ、該ラクトースのPGE-1に対する比は約40,000対1〜約1 0,000対1重量/重量であり、それによってラクトース中に分散したPGE- 1処方が形成され; b)該処方のpHを有機酸緩衝液で約3.6〜約6に調整し維持し; c)該処方を約-50℃に凍結し;次いで d)該処方を乾燥して、1乾燥重量%未満の水分含量であって、3乾燥重量% 未満の第三級ブチルアルコール含量とする; 工程よりなる安定化した、PGE-1の凍結乾燥処方の製法。 7.該工程c)に、該処方を-50℃に凍結させた後に、約2時間で約-25℃ま で加温し、次いで約-50℃に再凍結することが包含される請求項6記載の方法 。 8.工程b)の該有機酸緩衝液がクエン酸ナトリウムである請求項6記載の方法 。 9.PGE-1がラクトース中に約25〜約100ppmの量で存在する請求項 6記載の方法。 10.工程b)が、該処方のpHを有機酸緩衝液で4〜5に調整して維持するこ とである請求項6記載の方法。
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