JPH10182481A - エリスロポエチン溶液製剤 - Google Patents

エリスロポエチン溶液製剤

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JPH10182481A
JPH10182481A JP9123169A JP12316997A JPH10182481A JP H10182481 A JPH10182481 A JP H10182481A JP 9123169 A JP9123169 A JP 9123169A JP 12316997 A JP12316997 A JP 12316997A JP H10182481 A JPH10182481 A JP H10182481A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定化剤として実質的にタンパク質を含有し
ない、凍結乾燥製剤に代わるEPOの製剤を提供する。 【解決手段】 安定化剤としてアミノ酸を含むエリスロ
ポエチン溶液製剤。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はエリスロポエチンの
溶液製剤に関する。
【0002】
【従来の技術】エリスロポエチン(以下においてEPO
と記載することもある)は、赤血球系前駆細胞の分化、
増殖を促進する酸性糖タンパク質ホルモンであり、主と
して腎臓から産生される。血液中に最も豊富に存在する
赤血球は、一定期間機能した後に脾臓などで破壊される
(ヒトでは平均寿命が約120日)が、骨髄から絶えず
供給されることによって、正常な状態では末梢の全赤血
球数は常に一定に保たれている。EPOはこのような生
体の赤血球の恒常性維持において中心的な役割を担って
いる。
【0003】大量の再生不良性貧血患者の尿から高純度
のヒト尿由来EPOが精製されて以来、これを契機に、
ヒトEPO遺伝子のクローニングに成功し、現在では遺
伝子工学的方法によって動物細胞で組換えヒトEPOを
大量に生産することが可能になった。また、本願出願人
はこの精製したEPOの製剤化(凍結乾燥製剤)に成功
し、腎性貧血改善剤などとして市場に製品を供給してい
る。
【0004】安定なEPO製剤を市場に供給するための
処方設計では、EPOに見られる化学的変化(加水分
解、ジスルフィド交換反応など)あるいは物理的変化
(変性、凝集、吸着など)を抑制する必要がある。現在
市場に供給されている製品には、これら化学的、物理的
変化を抑制するために、安定化剤として一般的に使用さ
れているヒト血清アルブミンあるいは精製ゼラチンが添
加されている。このうち、ヒト血清アルブミンは輸血に
依存する血液製剤であり、医薬品適正使用の面からその
添加の可否が問われている。また、前述のアルブミンや
ゼラチン以外のタンパク質を安定化剤として添加するこ
とに関しても、ウィルスのコンタミなどの危険性を完全
に回避することは困難である。
【0005】また、ペプチド医薬品製剤の安定化を図る
ために、凍結乾燥を施している場合が多いが、凍結乾燥
は、工業的には生産コストの増大を招き、さらに機械ト
ラブルによる危険性の増大を伴うことになる。
【0006】
【発明が解決すべき課題】以上の理由から、安定化剤と
してタンパク質を含有せず、しかも長期の保存にも安定
な凍結乾燥製剤に代わるEPOの製剤が求められてい
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に鋭意研究した結果、本発明者らは安定化剤にある種の
アミノ酸を添加することにより、ヒト血清アルブミンや
精製ゼラチンを含まない安定なEPO溶液製剤となしう
ることを見いだし本発明を完成した。
【0008】すなわち、本発明は、安定化剤としてアミ
ノ酸を含むエリスロポエチン溶液製剤を提供する。
【0009】本明細書中で安定化とは、エリスロポエチ
ン溶液製剤を例えば10℃で2年間以上、又は25℃で
6ヶ月以上、あるいは40℃で2週間以上保存し、その
際にエリスロポエチンの残存率を90%以上、好ましく
は95%以上、さらに好ましくは98%以上に保つこと
を意味する。
【0010】本発明の溶液製剤に使用するEPOは、哺
乳動物、特にヒトのEPOと実質的に同じ生物学的活性
を有するものであり、天然由来のもの、および遺伝子組
換え法によって得られたものを含む。遺伝子組換え法に
よって得られるEPOには天然のEPOとアミノ酸配列
が同じであるもの、あるいは該アミノ酸配列の1または
複数を欠失、置換、付加したもので前記生物学的活性を
有するものを含む。本発明におけるEPOは、いかなる
方法で製造されたものでもよく、ヒト尿より種々の方法
で抽出し分離精製したもの、遺伝子工学的手法により大
腸菌、イースト菌、チャイニーズハムスター卵巣細胞な
どに産生せしめ、種々の方法で抽出し分離精製したもの
が用いられる。
【0011】本発明で安定化剤として添加するアミノ酸
には、遊離のアミノ酸ならびにそのナトリウム塩、カリ
ウム塩、塩酸塩などの塩を含む。本発明の溶液製剤に
は、これらのアミノ酸の1種または2種以上を組み合わ
せて添加することができる。好ましいアミノ酸は、D
−、L−およびDL−体のロイシン、トリプトファン、
セリン、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジンおよび
リジンならびにその塩であり、より好ましいのはL−ロ
イシン、L−トリプトファン、L−グルタミン酸、L−
アルギニン、L−ヒスチジンおよびL−リジンならびに
その塩である。特に好ましいのは、L−アルギニン、L
−ヒスチジンおよびL−リジンならびにその塩である。
最も好ましいのはL−ヒスチジンならびにその塩であ
る。
【0012】本発明の溶液製剤には好ましくは安定化剤
として、実質的にタンパク質を含まない。
【0013】本発明の溶液製剤に添加するアミノ酸の添
加量は使用するアミノ酸の種類により、後述する試験方
法を用いて好ましい範囲を定めることができる。一般に
は0.001〜50mg/ml、アルギニンでは好まし
くは0.1〜40mg/ml、さらに好ましくは1〜1
0mg/mlであり、リジンでは好ましくは0.5〜1
0mg/ml、さらに好ましくは1〜10mg/mlで
あり、ヒスチジンでは好ましくは0.5〜10mg/m
l、さらに好ましくは1.0〜4.0mg/ml、最も
好ましくは1.0〜2.0mg/mlである。後述する
ように、L−アルギニン塩酸塩の場合ならびにL−リジ
ン塩酸塩の場合には、遊離のアミノ酸に換算して約1〜
5mg/ml、L−ヒスチジン塩酸塩の場合には、40
℃−2週間加速試験では遊離のアミノ酸に換算して1〜
10mg/mlで、また25℃−6ヶ月加速試験では
0.5〜5mg/mlの範囲で最も高いEPO残存率を
示した。
【0014】本発明の溶液製剤中に含まれるEPOの量
は、治療すべき疾患の種類、疾患の重症度、患者の年齢
などに応じて決定できるが、一般には100〜5000
00IU/ml、好ましくは200〜100000IU
/ml、さらに好ましくは750〜72000IU/m
lである。本発明の溶液製剤は、通常非経口投与経路
で、例えば注射剤(皮下又は静注)、経皮、経粘膜、経
鼻などで投与されるが、経口投与も可能である。
【0015】本発明の溶液製剤には、EPO、アミノ酸
の他に、ポリエチレングリコール;デキストラン、マン
ニトール、ソルビトール、イノシトール、グルコース、
フラクトース、ラクトース、キシロース、マンノース、
マルトース、シュークロース、ラフィノースなどの糖
類;塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、
リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、炭酸水素ナトリウ
ムなどの無機塩;クエン酸ナトリウム、クエン酸カリウ
ム、酢酸ナトリウムなどの有機塩;及び場合によっては
グルタチオン、チオクト酸、チオグリコール酸ナトリウ
ム、チオグリセロール、α−モノチオグリセロール、チ
オ−硫酸ナトリウムなどの含硫還元剤、などの溶液製剤
に通常添加される成分を含んでいてよい。好ましい塩は
塩化ナトリウムである。さらに、本発明の溶液製剤には
ポリオキシエチレンソルビタンアルキルエステルなどの
吸着防止剤を添加することが好ましい。特に好ましいポ
リオキシエチレンソルビタンアルキルエステルは、ポリ
ソルベート20、21、40、60、65、80、8
1、85であり、最も好ましいのはポリソルベート20
及び/又は80である。ポリソルベート20及び/又は
80の好ましい添加量は0.01〜1mg/ml、さら
に好ましくは0.05〜0.1mg/mlである。
【0016】本発明の溶液製剤はこれらの成分をリン酸
及び/又はクエン酸緩衝液などの溶液製剤の分野で公知
の水性緩衝液に溶解することによって調製できる。リン
酸緩衝液は、リン酸一水素ナトリウム−リン酸二水素ナ
トリウム系が好ましく、クエン酸緩衝液としてはクエン
酸ナトリウムの緩衝液が好ましい。本発明の溶液製剤の
pHは5.0〜8.0、好ましくは6.0〜7.0とす
ることが好ましい。
【0017】特開昭64−71818号は、尿素、アミ
ノ酸、非イオン性湿潤剤を含有することを特徴とするヒ
ト蛋白質製剤を開示する。しかし、本発明の溶液製剤は
好ましくは尿素を含まない。尿素は例えばエリスロポエ
チンのような糖鎖タンパク質の長期安定化への寄与が明
確でなく、また尿素の分解による生成物とタンパク質と
の反応が知られており(タンパク質化学3、共立出版、
第12章)、このため製剤に悪影響を及ぼすことがある
からである。さらに、一般的には製剤中の添加成分は少
ない方がよいと考えられる。
【0018】本発明の溶液製剤は、通常密封、滅菌され
たプラスチックまたはガラス容器中に収納されている。
容器はアンプル、バイアルまたはディスポーザブル注射
器のような規定用量の形状で供給することができ、ある
いは注射用バックまたは瓶のような大用量の形状で供給
することもできる。
【0019】種々のアミノ酸を含むEPO溶液製剤を調
製し、40℃−2週間の加速試験を実施し、試験後の製
剤中のEPO含量をRP−HPLC法(逆相高性能液体
クロマトグラフィー)によってその添加効果を測定し
た。その結果、アミノ酸を添加しない溶液製剤に比べ
て、L−ロイシン、L−トリプトファン、L−グルタミ
ン酸ナトリウム、L−アルギニン塩酸塩、L−ヒスチジ
ン塩酸塩およびL−リジン塩酸塩を添加した溶液製剤に
おけるEPO残存率の高いことが判明した。また、SD
S−ポリアクリルアミドゲル電気泳動分析の結果から、
L−アルギニン塩酸塩およびL−ヒスチジン塩酸塩につ
いては、加速試験後の製剤中に認められるEPO分解物
の生成を抑制する効果があることも確認された。
【0020】さらに、添加効果が認められたアミノ酸の
うちで、L−アルギニン塩酸塩、L−リジン塩酸塩及び
ヒスチジン塩酸塩について、製剤の安定化に及ぼす添加
濃度の影響について検討した。L−アルギニン塩酸塩、
L−リジン塩酸塩又はヒスチジンを種々の濃度で添加し
た製剤を調製し、40℃−2週間の加速試験を行った後
の製剤中のEPO残存率は、L−アルギニン塩酸塩、L
−リジン塩酸塩のいずれの場合においても濃度が約1〜
5mg/mlの間で極大になる傾向が認められ、L−ヒ
スチジン塩酸塩では1〜10mg/mlの範囲で最高の
EPO残存率を示した。また、L−ヒスチジン塩酸塩を
種々の濃度で添加した製剤を調製し、25℃−6ヶ月の
加速試験を行った後のEPO残存率は0.5〜5mg/
mlの範囲で極大を示した。このことから、L−アルギ
ニン塩酸塩、L−リジン塩酸塩及びL−ヒスチジン塩酸
塩には至適添加濃度が存在することが明らかとなった。
【0021】本発明を以下の実施例によってさらに詳し
く説明するが、本発明の範囲はこれに限定されない。
【0022】
【実施例】試験方法 調剤溶液1ml中に以下の成分: EPO 1500国際単位 非イオン性界面活性剤 0.05mg (ポリソルベート80:日光ケミカル社製) 塩化ナトリウム 8.5mg アミノ酸(Sigma社製) 0〜40mg を含み、10mMリン酸緩衝溶液(和光純薬社製)にて
pH6.0に調整した溶液を、5mlのガラスバイアル
に1ml充填し、打栓、密封し、溶液製剤に供した。加
速試験は同製剤を40℃の恒温槽内に2週間放置した。
製剤の評価は、RP−HPLC分析法(WATERS社
製)およびSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動分
析法により行った。 実施例1:各種アミノ酸添加のEPO残存率に及ぼす効
果 以下に記載の各種アミノ酸を添加した溶液製剤を上述の
試験方法により調製し、40℃−2週間加速試験を行っ
た後のEPO残存率をRP−HPLC法により算出し
た。得られた結果を表1に示す。
【0023】
【表1】 L−ロイシン、L−トリプトファン、L−グルタミン酸
ナトリウム、L−アルギニン塩酸塩、L−ヒスチジン塩
酸塩およびL−リジン塩酸塩が特に顕著なEPO残存率
を示した。
【0024】実施例2:アミノ酸添加濃度のEPO残存
率に及ぼす効果 以下に示す各種濃度でL−アルギニン塩酸塩を添加した
溶液製剤を上述の試験方法により調製し、40℃−2週
間加速試験を行った後のEPO残存率をRP−HPLC
法により算出した。得られた結果を表2に示す。
【0025】
【表2】 また、この結果を図1にグラフとして示す。
【0026】この結果から、L−アルギニン塩酸塩は約
1〜5mg/mlの範囲で、極大のEPO残存率を示し
た。
【0027】次いでL−リジン塩酸塩を用いて同様の試
験を行ったときの、L−リジン塩酸塩添加量と加速試験
後のEPO残存率を表3に示す。
【0028】
【表3】 また、この結果を図2にグラフとして示す。
【0029】この結果から、L−リジン塩酸塩の場合も
約1〜5mg/mlの範囲で、極大のEPO残存率を示
した。
【0030】次いでL−ヒスチジン塩酸塩を用いて同様
の試験を行ったときの、L−ヒスチジン塩酸塩添加量と
加速試験後のEPO残存率を表4に示す。
【0031】
【表4】 また、この結果を図3にグラフとして示す。L−ヒスチ
ジン塩酸塩では1〜10mg/mlの範囲で最高のEP
O残存率を示した。
【0032】さらに、以下に示す各種濃度でL−ヒスチ
ジン塩酸塩を添加した溶液製剤を上述の試験方法により
調製し、25℃−6ヶ月加速試験を行った後のEPO残
存率をRP−HPLC法により算出した。得られた結果
を表5に示す。
【0033】
【表5】
【0034】この結果から、0.5〜5mg/mlの範
囲で、特に1mg/mlで極大のEPO残存率を示し
た。
【0035】実施例3:各種アミノ酸添加のEPO分解
物に及ぼす効果 以下に記載の各種アミノ酸を添加した溶液製剤を上述の
試験方法により調製し、40℃−2週間加速試験を行っ
た後のEPO分解物の生成をSDS−ポリアクリルアミ
ドゲル電気泳動分析法により検討した。 1)試料の調製 EPOに、実施例1の表1で記載した濃度の各アミノ
酸、SDS、グリセリンおよびブロムフェノールブルー
を含む1Mトリス−塩酸緩衝液(pH6.8)を加え、
60℃で15分加熱し、試料溶液とする。 2)泳動法 試料溶液10μlについて以下の操作条件で泳動を行
う。
【0036】a)使用機器:スラブ電気泳動装置(バイ
オラッド製) b)泳動ゲル:SDS−PAGEmini8−16(ポ
リアクリルアミド濃度8−16%の濃度勾配ゲル)(テ
フコ製) c)泳動温度:25℃ d)泳動条件:25mA定電流(/ゲル) 3)染色法(ウェスタンブロット法) 泳動したゲルをポリビニリデンジフルオリド膜へ転写
後、抗EPOウサギ抗血清、ビオチン標識抗ウサギIg
Gヤギ抗体およびビオチン化西洋ワサビペルオキシダー
ゼを用い、3,3’−ジアミノビンジジン−過酸化水素
を基質として発色させる。 4)結果 得られた結果を図4に示す。アミノ酸無添加製剤(レー
ン2)に比べ、L−グルタミン酸ナトリウム添加製剤
(レーン8)、L−アルギニン塩酸塩添加製剤(レーン
9)、L−ヒスチジン塩酸塩添加製剤(レーン10)に
おいて、分解物生成抑制の顕著な効果が示された。
【0037】
【発明の効果】本発明のEPO溶液製剤はヒト血清アル
ブミンや精製ゼラチンなどの異種タンパク質を含有して
おらず、またウィルスなどのコンタミの恐れのない安全
な製剤である。また、アミノ酸はこれらの従来の安定化
剤に比べて安価であり、かつ製造工程にかかるコストも
凍結乾燥製剤に比べて安価であり、経済的にも有利な製
剤であるといえる。さらに、本発明の溶液製剤は、緩衝
液に溶解することなくそのまま使用できるため、凍結乾
燥製剤に比較して使用時の手間が省ける。これらの種々
の利点から本発明の産業上の利用性は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】L−アルギニン塩酸塩濃度とエリスロポエチン
残存率の関係を示すグラフである。
【図2】L−リジン塩酸塩濃度とエリスロポエチン残存
率の関係を示すグラフである。
【図3】L−ヒスチジン塩酸塩濃度とエリスロポエチン
残存率の関係を示すグラフである。
【図4】各種アミノ酸を添加した製剤の分解物抑制効果
を示すSDS−ポリアクリルアミドゲル電気泳動のパタ
ーンである(電気泳動の写真)。レーン1:分子量マー
カー、レーン2:アミノ酸無添加製剤、レーン3:L−
ロイシン添加製剤、レーン4:L−フェニルアラニン添
加製剤、レーン5:L−トリプトファン添加製剤、レー
ン6:L−セリン添加製剤、レーン7:L−システイン
添加製剤、レーン8:L−グルタミン酸ナトリウム添加
製剤、レーン9:L−アルギニン塩酸塩添加製剤、レー
ン10:L−ヒスチジン塩酸塩添加製剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI // C07K 14/505 A61K 37/24 ACV

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 安定化剤としてアミノ酸を含むエリスロ
    ポエチン溶液製剤。
  2. 【請求項2】 安定化剤として、実質的にタンパク質を
    含まず、アミノ酸を含む請求項1記載の溶液製剤。
  3. 【請求項3】 アミノ酸がロイシン、トリプトファン、
    セリン、グルタミン酸、アルギニン、ヒスチジンおよび
    リジンならびにその塩から選択される1または2以上で
    ある請求項1または2記載の溶液製剤。
  4. 【請求項4】 アミノ酸がL−ロイシン、L−トリプト
    ファン、L−グルタミン酸、L−アルギニン、L−ヒス
    チジンおよびL−リジンならびにその塩から選択される
    1または2以上である請求項1〜3のいずれかに記載の
    溶液製剤。
  5. 【請求項5】 安定化剤としてL−アルギニン、L−ヒ
    スチジンおよびL−リジンならびにそれらの塩から選択
    される1または2以上を含む請求項1記載の溶液製剤。
  6. 【請求項6】 アミノ酸の濃度が0.1〜40mg/m
    lである請求項5記載の溶液製剤。
  7. 【請求項7】 安定化剤がL−ヒスチジンである請求項
    5記載の溶液製剤。
  8. 【請求項8】 ヒスチジンの濃度が1.0〜4.0mg
    /mlである請求項7記載の溶液製剤。
  9. 【請求項9】 界面活性剤をさらに含む請求項1〜8の
    いずれかに記載の溶液製剤。
  10. 【請求項10】 界面活性剤がポリオキシエチレンソル
    ビタンアルキルエステルである請求項9記載の溶液製
    剤。
  11. 【請求項11】 界面活性剤がポリソルベート20及び
    /又は80である請求項10記載の溶液製剤。
  12. 【請求項12】 塩をさらに含む請求項1〜11のいず
    れかに記載の溶液製剤。
  13. 【請求項13】 塩が塩化ナトリウムである請求項12
    記載の溶液製剤。
  14. 【請求項14】 緩衝液に溶解されている請求項1〜1
    3のいずれかに記載の溶液製剤。
  15. 【請求項15】 緩衝液がリン酸及び/又はクエン酸の
    緩衝液である請求項14記載の溶液製剤。
  16. 【請求項16】 尿素を含まない請求項1〜15のいず
    れかに記載の溶液製剤。
  17. 【請求項17】 アミノ酸の、エリスロポエチン溶液製
    剤の安定化剤としての使用。
  18. 【請求項18】 アミノ酸、界面活性剤及び塩を緩衝液
    に溶解して得られるエリスロポエチン溶液製剤。
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