KR20070031304A - 폴리펩티드 및 당을 포함하는폴리(락티드-코-글리콜리드)-기재의 서방형 마이크로캡슐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물 및 상기 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다. 본 발명의 서방형 조성물은 그 내부에 생물학적 활성 폴리펩티드 및 당이 분산된 생체적합성 중합체를 포함한다.

서방형 조성물, 생물학적 활성 폴리펩티드, 엑센딘-4, 당, 수크로스, 생체적합성 중합체, 비히클, 기공

Description

폴리펩티드 및 당을 포함하는 폴리(락티드-코-글리콜리드)-기재의 서방형 마이크로캡슐 {POLY(LACTIDE-CO-GLYCOLIDE)-BASED SUSTAINED RELEASE MICROCAPSULES COMPRISING A POLYPEPTIDE AND A SUGAR}

관련 출원(들)

본 출원은 발명자가 스티븐 지. 라이트 (Steven G. Wright), 트로이 크리스텐슨 (Troy Christensen), 테안 예오 (Thean Yeoh), 마이클 리키 (Michael Rickey), 조이스 호츠 (Joyce Hotz), 라제쉬 쿠마르 (Rajesh Kumar), 및 헨리 알. 코스탄티노 (Henry R. Costantino)로 열거되고, 변호사 문서 번호 제1733.2056 US1호로 지정된 "중합체-기재의 서방형 장치"라는 제목의 2004년 4월 15일 출원된 미국 가출원 제60/563,245호 및 2005년 4월 _일에 출원된 USSN 제_호 (빠른 우편 제EV57190029 US호)의 이익을 청구한다. 상기 출원(들)의 전체 교시는 본원에 참고로 인용된다.

본원에 폴리펩디드로서 총체적으로 언급된 많은 단백질 및 펩티드는 생체내에서 생물 활성을 나타내고 약물로서 유용하다. 많은 질병과 상태는 가장 효과적인 예방 및/또는 치료 효과를 제공하는 지속적인 약물 수준 투여를 필요로 한다. 지속적인 수준은 종종 여러번의 피하 주사에 의해 생물학적 활성 폴리펩티드를 투여함으로써 달성되며, 이는 종종 약물 수준을 변동시키고, 환자의 순응을 어렵게 한다.

대안으로서, 중합체와 같은 생분해성 물질을 사용하여 약물을 캡슐화하는 것이 지속적인 전달 시스템으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 미립자 또는 마이크로담체 형태로 생분해성 중합체를 사용하는 것은 중합체의 고유한 생분해도를 약물 방출 제어에 이용함으로써 보다 일관되고 지속적인 약물 수준 및 개선된 환자의 순응을 제공하는 서방형 약물을 제공할 수 있다.

그러나, 이들 서방형 장치는 종종 약물의 높은 초기 버스트 (burst) 및 이후 최소 방출을 나타내어 치료 영역 밖의 혈청 약물 수준 및/또는 약물의 낮은 생체이용율을 야기할 수 있다. 게다가, 중합체의 존재, 생리적 온도 및 서방형 조성물에 대한 신체 반응은 약물을 변경 (예를 들어, 분해, 응집)시켜 약물에 대해 목적하는 방출 프로파일 (profile)을 방해할 수 있다.

또한, 서방형 조성물을 형성하는데 사용되는 방법은 약물의 불안정성 및 처리 단계의 분해 효과 때문에 약물 활성의 상실을 야기할 수 있다. 분해 효과는 약물이 폴리펩티드일 경우 특히 문제가 된다.

따라서, 전달되는 폴리펩티드의 양이 치료 수준에 있고 목적하는 방출 기간 동안 활성과 효능을 보유하는 지속적인 방식으로 생물학적 활성 폴리펩티드를 투여하는 수단이 필요하다. 이들 문제에 역점을 둔 많은 작업이 전개되고 있지만, 새로운 해결책이 필요하다.

발명의 개요

본 발명은 우수한 방출 프로파일 (예를 들어, C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만으로 특징화되는 것)이, 제조 과정 중 코아세르베이팅제 (coaservating agent) 대 중합체 용매의 비율을 제어하여, 예를 들어 실리콘 오일 대 중합체 용매의 비율을 제어하여 저 기공 부피를 수득함으로써 소수 성분을 함유하는 제제로 달성될 수 있는 발견에 관한 것이다. 또한, 상기 목적하는 우수한 방출 프로파일은 코아세르베이션 (coaservation) 방법을 제어하여, 예를 들어 실리콘 오일과 같은 코아세르베이팅제의 첨가 시간 길이, 첨가 후 유지 기간 길이, 및 켄칭제 (quench agent)로의 이동 길이를 제어함으로써 달성될 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 미립자와 같은 우수한 저 기공 부피 서방형 조성물은 내부 에멀젼 액적 크기를 제어함으로써 달성될 수 있음이 밝혀졌다. 또한, 입자 크기 및 나아가 입자 크기 분포를 제어하는 것은 목적하는 우수한 방출 프로파일 (예를 들어, C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만으로 특징화되는 것) 및 보다 일관된 로트 (lot) 대 로트 프로파일을 제공하고 그에 기여한다는 것이 밝혀졌다. 본 발명은 생물학적 활성 폴리펩티드와 같은 작용제의 서방형 조성물 및 상기 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다. 본 발명의 서방형 조성물은 생체적합성 중합체, 생물학적 활성 폴리펩티드와 같은 작용제, 및 당을 포함한다. 폴리펩티드 및 당은 바람직하게는 중합체 중에 분산되어 있다. 폴리펩티드 및 당은 별개로, 또는 바람직하게는 함께 분산될 수 있다. 서방형 조성물은 바람직하고 일관된 방 출 프로파일을 제공한다. 특정 실시양태에서, 프로파일은 C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만으로 특징화된다. 바람직한 실시양태에서, 생물학적 활성 폴리펩티드는 항당뇨 또는 당조절 폴리펩티드, 예를 들어, GLP-1, GLP-2, 엑센딘-3, 엑센딘-4, 또는 이들의 유사체, 유도체 또는 아고니스트이고, 바람직하게는 엑센딘-4이다. 당은 바람직하게는 수크로스, 만니톨 또는 이들의 조합물이다. 바람직한 조합은 엑센딘-4 및 수크로스 및/또는 만니톨을 포함한다.

추가로 또는 별법으로, 서방형 조성물은 생체적합성 중합체, 생물학적 활성 폴리펩티드와 같은 작용제 및 당을 포함하며, 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이다. 특정 실시양태에서, 총 기공 부피는 수은 압입 다공도측정법을 사용하여 결정된다.

추가로 또는 별법으로, 서방형 조성물은 필수적으로 생체적합성 중합체, 농도 약 3％ w/w의 엑센딘-4 및 농도 약 2％ w/w의 수크로스로 구성되거나 또는 별법으로 상기 성분으로 구성된다. 생체적합성 중합체는 바람직하게는 폴리 락티드 코글리콜리드 중합체이다.

또한, 본 발명은 폴리펩티드와 같은 생물학적 활성제의 서방형 조성물의 제조 방법을 포함하고, 상기 방법은 물, 수용성 폴리펩티드와 같은 작용제 및 당을 포함하는 수성상과 생체적합성 중합체 및 중합체용 용매를 포함하는 유성상을 배합함으로써 혼합물을 형성하는 단계; 혼합물을 예를 들어 초음파처리 또는 균질화함으로써 유중수형 (water-in-oil) 에멀젼을 형성하는 단계; 실리콘 오일을 혼합물에 첨가하여 미성숙 미립자를 형성하는 단계; 미성숙 미립자를 켄칭 용매에 이동시켜 미립자를 경화시키는 단계; 경화된 미립자를 수집하는 단계; 및 경화된 미립자를 건조시키는 단계를 포함한다. 특정 실시양태에서, 실리콘 오일은 실리콘 오일 대 중합체 용매의 비가 약 1.5:1을 이루기에 충분한 양으로 첨가된다. 추가로 또는 별법으로, 중합체는 약 10％ w/v 또는 그 미만의 유성상에 존재한다.

작용제 또는 폴리펩티드, 예를 들어 엑센딘-4는 본원에 기술된 조성물 중에 최종 조성물의 총 중량을 기준으로 약 0.01％ 내지 약 10％ w/w의 농도로 존재할 수 있다. 게다가, 당, 예를 들어 수크로스는 최종 조성물 중량의 약 0.01％ 내지 약 5％ w/w의 농도로 존재할 수 있다.

본 발명의 조성물은 주사, 이식 (예를 들어, 피하, 근육내, 복막내, 두개내 및 피부내), 점막에의 투여 (예를 들어, 비내, 질내, 폐내 또는 좌약 이용) 또는 본위치 (in situ) 전달 (예를 들어, 관장 또는 에어로졸 분무에 의함)로 인간 또는 기타 동물에 투여될 수 있다.

서방형 조성물 내에 호르몬, 특히 항당뇨 또는 당조절 펩티드, 예를 들어, GLP-1, GLP-2, 엑센딘-3, 엑센딘-4, 또는 이들의 아고니스트, 유사체 또는 유도체가 혼입될 경우, 조성물은 당뇨병, 내당력손상 (IGT), 비만, 심혈관 (CV) 장애, 또는 상기 폴리펩티드 또는 그의 유도체, 유사체 또는 아고니스트 중 하나로 치료될 수 있는 임의의 기타 장애로부터 고통받는 환자를 치료하기 위해 치료 유효량으로 투여된다.

본 발명의 서방형 조성물에 당을 사용하는 것은 혼입된 생물학적 활성 폴리 펩티드, 예를 들어 항당뇨 또는 당조절 펩티드의 생체이용율을 개선시키고, 서방형 조성물의 제제화에 사용되거나 함유된 기타 성분과 폴리펩티드 사이의 화학적 상호작용 및/또는 불안정성에 기인하는 활성 상실을 최소화하는 반면, 탁월한 방출 프로파일을 유지한다.

한 실시양태에서, 조성물은 약 5％의 활성제 엑센딘-4, 약 2％의 당, 및 생중합체를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 조성물은 약 3％의 활성제 엑센딘-4, 약 2％의 당, 및 생중합체를 함유한다. 상기 실시양태에서 추가로, 조성물은 PLGA 중합체를 함유한다. 이외의 추가 실시양태에서, 조성물은 약 50 몰％ 대 50 몰％ 비의 DL 락티드 대 글리콜리드를 포함하며 캡핑되지 않은 유리 카르복실산 말단기 ("4A"로 지정)를 갖는 PLG 4A 중합체를 함유한다. 이외의 추가 실시양태에서, 조성물은 본원에 기술된 입자 크기, 입자 크기 분포, 및 총 기공 부피를 갖는 미립자로서 형성된다. 다른 추가 실시양태에서, 총 기공 부피는 약 0.1 mL/g 미만이고, 평균 입자 크기 DV₅₀은, 하한 약 30 미크론의 DV₁₀ 및 상한 약 90 미크론의 DV₉₀의 분포로 약 50 미크론일 수 있다. 이외의 추가 실시양태에서, 미립자는 본원에 기술된 방법에 의해 형성되거나, 수득되거나 또는 수득가능할 수 있다. 이러한 한 실시양태에서, 방법은 내부 에멀젼 크기가 본원에 기술된 바와 같은 수/유/유 ("W/0/0") 방법이다. 게다가, 방법은 중합체 용매와의 비가 약 1.5 대 1일 수 있는 실리콘 오일 코아세르베이트를 포함할 수 있다. 또한, 방법은 본원에 기술된 코아세르베이션 단계의 제어를 포함할 수 있고, 더 나아가 코아세르베이트의 내부 에멀젼으로의 이동은 약 3분 또는 그 미만에서 일어나고, 유지 단계는 약 1분 또는 그 미만, 켄칭/경화 용매로의 급속 이동 단계는 약 3분 미만의 기간에 걸쳐 일어난다. 추가 실시양태에서, 용매는 이중 용매, 바람직하게는 헵탄/에탄올 혼합물이다.

추가 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 또한 바늘을 통해 숙주에 주입하기 적합한 형태로 제제화될 수 있다. 주입가능한 조성물은 적당한 점도의 수성 주입 비히클 (vehicle) 내에 본원에 기술된 미립자 조성물을 포함할 수 있다. 수성 주입 비히클의 점도는 20℃에서 20 cp 이상일 수 있고, 또한 점도는 20℃에서 50 cp 초과 내지 60 cp 미만일 수 있다. 미립자는 주입 비히클 중에 약 30 mg/ml 초과의 농도로 현탁되어 현탁액을 형성할 수 있고, 상기 현탁액의 유동상의 점도는 20℃에서 20 cp 이상이다. 또한, 조성물은 점도 증대제, 밀도 증대제, 장성 (tonicity) 증대제, 및/또는 습윤제를 포함할 수 있다. 주입 비히클의 점도는 직경 약 18-23 게이지의 바늘, 바람직하게는 약 18-25 게이지 바늘, 더욱 더 바람직하게는 약 25 게이지 바늘을 통해 조성물이 주입가능하도록 한다.

23 게이지 바늘을 통해 통과시키기에 적합한 한 실시양태에서, 주입 비히클은 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v) 또는 임의로는 0.5％의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)를 포함한다. 용액은 임의로는 완충된다. 추가 실시양태에서, 상기한 엑세나티드-함유 미립자는 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v) 또는 임의로는 0.5％의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)의 주입 비히클 중에 현탁된다. 추가 실시양태에서, 현탁된 엑세나티드-미립자의 농도는 약 30 mg/ml을 초과한다. 전형적으로는, 비히클 1 mL 당 약 100 내지 200 mg의 건조 미립자가 현탁된다. 본원에 기술된 서방형 제제의 이점으로는 반복적인 투여에 대한 필요를 제거함으로써 증가된 환자의 순응 및 수용, 바람직한 방출 프로파일을 제공하여 혈중 활성제 농도의 변동을 제거함으로써 증가된 치료 이익, 및 이들 변동을 감소시킴으로써 치료 이익을 제공하는데 필요한 생물학적 활성 폴리펩티드 총량의 잠재적인 감소가 포함된다. 본원의 조성물 및 방법을 포함하는 이외의 다른 실시양태에서, 활성제는 제14 위치에서 메티오닌 대신 루신으로 아미노 치환된 엑센딘-4이다. 예를 들어, 한 실시양태는 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v)의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)를 포함하는 주입 비히클 중에 현탁된, C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 제14 위치에서 메티오닌 대신 루신으로 아미노 치환된 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 서방형 조성물을 포함하는, 18-23 게이지 바늘, 더욱 바람직하게는 25 게이지 바늘을 통해 통과시키기에 적합한 주입용 조성물이다.

도 1은 본원에 기술된 서방형 조성물의 평균 기공 직경과 시험관내 방출 사이의 관계를 도시하는 그래프이다 (A.S. = 황산암모늄).

도 2는 미립자로부터 엑센딘-4의 시험관내 방출에 대한 다공도의 효과 및 처리 조건, 즉 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드의 비율이 형성된 미립자의 다공도에 대해 미치는 영향을 도시하는 그래프이다.

도 3A-3B는 본원에 기술된 선택된 미립자 제제에 대한 극저온 SEM의 화상이다.

도 4A-4D는 본원에 기술된 선택된 미립자 제제에 대한 극저온 SEM의 화상이다.

도 5는 본원에 기술된 미립자 제제에 대한 ％ 잔류 에탄올 및 메틸렌 클로라이드 대 Tg의 도표이다.

도 6은 제제 2-1 (3％ 엑센딘-4 및 2％ 수크로스), 제제 1 (3％ 엑센딘-4 단독) 및 제제 4 (3％ 엑센딘-4 및 0.5％ 황산암모늄)에 대한 대표적인 약역학 곡선 (농도, pg/ml 대 시간, 일수 (제1일 동안의 농도를 삽입함))이다.

도 7은 세 가지 미립자 제제 2, 2-1 및 2-2에 대한 생체내 방출 프로파일의 그래프이다.

도 8은 미립자 제제 5-1, 5-2 및 5-3에 대한 약역학 데이타의 그래프이다.

도 9는 방법 변수들과 방법에 의해 수득한 내부 에멀젼 크기 사의의 관계를 도시하는 그래프이다.

본 발명은 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물 및 상기 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물의 제조 및 사용 방법에 관한 것이다. 본 발명의 서방형 조성물은 생체적합성 중합체, 및 생물학적 활성 폴리펩티드와 같은 작용제, 및 당을 포함한다. 활성제 및 당은 생체적합성 중합체 중에 별개로, 또는 바람직하게는 함께 분산된다. 특정 실시양태에서, 서방형 조성물은 최대 혈청 농도 (C_max) 대 평균 혈청 농도 (C_ave)의 비가 약 3 또는 그 미만인 방출 프로파일로 특징화된다. 본원에 사용된 용어 "a 또는 an"은 하나 이상을 지칭한다.

작용제

바람직한 실시양태에서, 작용제는 GLP-1, GLP-2, 엑센딘-3, 엑센딘-4, 또는 이들의 유사체, 유도체 또는 아고니스트를 비롯한, 항당뇨 또는 당조절 폴리펩티드와 같은 생물학적 활성 폴리펩티드이다. 더욱 구체적으로, 폴리펩티드는 엑센딘-4이다. 그러나, 기타 작용제는 본원에 기술된 발견들을 이용할 수 있다.

본원에 사용된 생물학적 활성 폴리펩티드는 총체적으로, 생체내에서 방출될 경우 그 분자의 생물학적 활성 형태이며 이로써 생체내에서 목적하는 치료, 예방 및/또는 진단 특성을 갖게 되는, 생물학적 활성 단백질과 펩티드 및 이들의 제약상 허용가능한 염을 지칭한다. 전형적으로, 폴리펩티드의 분자량은 500 내지 200,000 달톤이다.

적합한 생물학적 활성 폴리펩티드에는 글루카곤, 글루카곤-유사 펩티드, 예를 들어 GLP-1, GLP-2 또는 글루카곤-유사 펩티드의 기타 GLP 유사체, 유도체 또는 아고니스트, 엑센딘, 예를 들어 엑센딘-3 및 엑센딘-4, 이들의 유도체, 아고니스트 및 유사체, 혈관활성 장 펩티드 (VIP), 이뮤노글로불린, 항체, 시토카인 (예를 들어, 림포카인, 모노카인, 케모카인), 인터루킨, 대식세포 활성화 인자, 인터페론, 에리트로포이에틴, 뉴클레아제, 종양 괴사 인자, 콜로니 자극 인자 (예를 들어, G-CSF), 인슐린, 효소 (예를 들어, 슈퍼옥시드　디스뮤타제, 플라즈미노겐 활성화제 등), 종양 억제제, 혈액 단백질, 호르몬 및 호르몬 유사체와 아고니스트 (예를 들어, 여포 자극 호르몬, 성장 호르몬, 부신피질자극 호르몬 및 황체화 호르몬 방출 호르몬 (LHRH)), 백신 (예를 들어, 종양성, 세균성 및 바이러스성 항원), 항원, 혈액 응고 인자, 성장 인자 (NGF 및 EGF), 가스트린, GRH, 항세균성 펩티드, 예를 들어 디펜신, 엔케팔린, 브라디키닌, 칼시토닌, 및 상기한 모든 것들의 돌연변이단백질, 유사체, 절단, 삭제 및 치환 변형제 및 제약상 허용가능한 염이 포함되나 이에 제한되지는 않는다.

엑센딘-4는 39개 아미노산의 폴리펩티드이다. 엑센딘-4의 아미노산 서열은 그 전체 내용이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제5,424,286호 (1995년 6월 13일, Eng에게 허여)에서 찾을 수 있다. AC2993 및 엑세나티드는 용어 엑센딘-4와 동의어이다. 엑센딘-4는 인간 및 동물에서, 증대된 혈액 글루코스 농도의 존재하에서는 인슐린의 분비를 촉진하나 낮은 혈액 글루코스 농도 (저혈당)의 기간 동안은 인슐린의 분비를 촉진하지 않는 것으로 나타난다. 또한, 그것은 글루카곤 분비를 억제하고, 위 배출을 늦추고, 음식 흡수 및 체중 뿐만 아니라 기타 작용에 영향을 미치는 것으로 나타난다. 그러한 것으로서, 엑센딘-4 및 그의 유사체와 아고니스트는 당뇨병, IGT, 비만 등의 치료에 유용할 수 있다.

서방형 조성물의 중합체 매트릭스 내에 함유된 생물학적 활성 폴리펩티드의 양은 당업자가 체중, 치료될 상태, 사용된 중합체 유형 및 중합체로부터의 방출율과 같은 인자를 고려하여 결정할 수 있는 치료, 진단 또는 예방 유효량이다.

서방형 조성물은 일반적으로 약 0.01％ (w/w) 내지 약 50％ (w/w)의 작용제, 예를 들어 생물학적 활성 폴리펩티드 (예를 들어 엑센딘-4) (조성물의 총 중량)를 함유한다. 예를 들어, 생물학적 활성 폴리펩티드 (예를 들어 엑센딘-4)의 양은 조성물의 총 중량의 약 0.1％(w/w) 내지 약 30％ (w/w)일 수 있다. 폴리펩티드의 양은 목적하는 효과, 작용제의 효능, 계획된 방출 수준, 및 폴리펩티드가 방출될 시간 범위에 따라 변화할 것이다. 바람직하게, 부하 범위는 약 0.1％ (w/w) 내지 약 10％ (w/w), 예를 들어 0.5％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w)이다. 우수한 방출 프로파일은 작용제, 예를 들어 엑센딘-4가 약 3％ w/w로, 및 또한 약 4％ 또는 약 5％로 부하될 경우 획득된다.

당

본원에 정의된 당은 단당류, 이당류 또는 올리고당 (약 3 내지 약 10개의 단당류) 또는 이들의 유도체이다. 예를 들어, 단당류의 당 알콜은 당에 대한 본 정의에 포함되는 적합한 유도체이다. 그러한 것으로서, 예를 들어 단당류 만노스에서 유도된 당 알콜 만니톨은 본원에 사용된 당의 정의에 포함된다.

적합한 단당류에는 글루코스, 프룩토스 및 만노스가 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 또한 본원에 정의된 이당류는 가수분해시 두 분자의 단당류를 산출하는 화합물이다. 적합한 이당류에는 수크로스, 락토스 및 트레할로스가 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 적합한 올리고당에는 라피노스 및 아카보스가 포함되나 이에 제한되지는 않는다.

서방형 조성물에 존재하는 당의 양은 서방형 조성물 총 중량의 약 0.01％ (w/w) 내지 약 50％ (w/w), 예를 들어 약 0.01％ (w/w) 내지 약 10％ (w/w), 예를 들어 약 0.1％ (w/w) 내지 약 5％ (w/w)일 수 있다. 탁월한 방출 프로파일은 약 2％ (w/w) 수크로스를 혼입시켜 획득된다.

별법으로, 서방형 조성물에 존재하는 당의 양은 작용제 또는 생물학적 활성 폴리펩티드와의 중량비로 언급될 수 있다. 예를 들어, 폴리펩티드 및 당은 약 10:1 내지 약 1:10의 중량 대 중량 비로 존재할 수 있다. 특히 바람직한 실시양태에서, 폴리펩티드 (예를 들어, 엑센딘-4) 대 당 (예를 들어, 수크로스)의 비는 약 3:2 (w/w), 4:2 (w/w), 및 5:2 (w/w)이다.

또한, 2종 이상의 당 조합물이 사용될 수 있다. 조합물이 사용될 경우 당의 양은 상기한 범위와 동일하다.

폴리펩티드가 엑센딘-4일 경우, 당은 바람직하게는 수크로스, 만니톨 또는 이들의 조합물이다.

중합체

본 발명의 서방형 조성물을 형성하는데 적합한 중합체는 생분해성 또는 비-생분해성 중합체이거나 또는 이들의 블렌드 또는 공중합체일 수 있는 생체적합성 중합체이다. 중합체는 중합체 및 임의의 중합체 분해 생성물이 수용자에게 비독성이고, 또한 주입 부위에서의 실질적인 면역 반응과 같은 수용자의 신체에 유의하게 해로운 또는 원치않는 효과를 전혀 갖지 않을 경우 생체적합하다.

본원에 정의된 생분해성이란 조성물이 생체내에서 분해 또는 부식되어 보다 작은 단위 또는 화학종을 형성하게 되는 것을 의미한다. 분해는 예를 들어 효소, 화학 및 물리적 방법에 의해 야기될 수 있다. 적합한 생체적합성, 생분해성 중합체에는 예를 들어, 폴리(락티드), 폴리(글리콜리드), 폴리(락티드-코-글리콜리드), 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리카르보네이트, 폴리에스테르아미드, 폴리무수물, 폴리(아미노산), 폴리오르토에스테르, 폴리(디옥산온), 폴리(알킬렌 알킬레이트), 폴리에틸렌 글리콜과 폴리오르토에스테르의 공중합체, 생분해성 폴리우레탄, 이들의 블렌드, 및 이들의 공중합체가 포함된다.

적합한 생체적합성, 비-생분해성 중합체에는 폴리아크릴레이트, 에틸렌-비닐 아세테이트와 기타 아실 치환된 셀룰로스 아세테이트의 중합체, 비-분해성 폴리우레탄, 폴리스티렌, 폴리비닐클로라이드, 폴리비닐플루오라이드, 폴리(비닐 이미다졸), 클로로술포네이트 폴리올레핀, 폴리에틸렌 옥시드, 이들의 혼합물, 및 이들의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택된 비-생분해성 중합체가 포함된다.

본 발명에 사용된 중합체에 대해 허용가능한 분자량은 당업자가 목적하는 중합체 분해율, 물리적 특성, 예를 들어 기계적 강도, 말단기 화학 및 용매 중의 중합체 용해율과 같은 인자를 고려하여 결정할 수 있다. 전형적으로, 허용가능한 분자량 범위는 약 2,000 달톤 내지 약 2,000,000 달톤이다. 바람직한 실시양태에서, 중합체는 생분해성 중합체 또는 공중합체이다. 보다 바람직한 실시양태에서, 중합체는 락티드 대 글리콜리드의 비가 약 1:1이고 분자량이 약 10,000 달톤 내지 약 90,000 달톤인 폴리(락티드-코-글리콜리드) ("PLG")이다. 더욱 더 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 사용된 PLG의 분자량은 약 30,000 달톤 내지 약 70,000 달톤, 예를 들어 약 50,000 내지 약 60,000 달톤이다.

PLG는 산 말단기 또는 산을 에스테르화하여 수득할 수 있는 블로킹된 말단기를 가질 수 있다. 탁월한 결과는 산 말단기를 갖는 PLG로 획득된다.

또한, 중합체는 중합체의 고유 점도를 기준으로 선택될 수 있다. 적합한 고유 점도는 약 0.06 내지 1.0 dL/g, 예를 들어 약 0.2 내지 0.6 dL/g, 더욱 바람직하게는 약 0.3 내지 0.5 dL/g을 포함한다. 3 내지 4주 내에 분해될 바람직한 중합체가 선택된다. 적합한 중합체는 알케르메스, 인크. (Alkermes, Inc.)로부터 상표명 메디소브 (Medisorb)^®하에 5050 DL 3A 또는 5050 DL 4A로서 시판되는 것을 구입할 수 있다. 또한, 베링거 인겔하임 (Boehringer Ingelheim)의 레조머 (Resomer)^® PLG, 예를 들어 레조머^® RG503 및 503H가 사용될 수 있다.

본 발명의 서방형 조성물은 막, 펠렛, 원주, 디스크 또는 미립자와 같은 많은 형상으로 형성될 수 있다. 미립자는 본원에 정의된 바와 같이, 직경이 약 1 mm 미만이고, 내부에 분산되거나 용해된 생물학적 활성 폴리펩티드를 갖는 중합체 성분을 포함한다. 미립자는 구형, 비구형 또는 불규칙한 형상을 가질 수 있다. 전형적으로, 미립자는 주입하기에 적합한 크기일 것이다. 전형적인 미립자 크기 범위는 100 미크론 또는 그 미만이다. 특정 실시양태에서, 미립자의 직경은 약 1 내지 약 180 미크론이다. 이외의 추가 실시양태에서, 우수한 방출 프로파일은 미립자가 약 1 내지 100 미크론, 약 30 내지 90 미크론, 약 50 내지 70 미크론이고, 또한 평균 입자 크기가 약 50 내지 약 60 미크론일 수 있을 경우 획득된다. 한 실시양태에서, 평균 입자 크기는 약 50, 60 또는 70 미크론 이상이고, 바람직하게는 약 80, 90 또는 100 미크론 미만이다. 보다 큰 입자 크기의 입자는 바람직하게는, 23 게이지 바늘, 더욱 더 바람직하게는 25 게이지 바늘을 통해 통과하도록 사실상 응집되지 않는다. 이외의 또 다른 실시양태에서, 일관되고 우수한 방출 프로파일은 입자 크기 분포를 제어함으로써 획득된다. 한 실시양태에서, 평균 입자 크기는 약 50 미크론이고, 입자의 하한 및 상한은 각각 약 30 및 90 미크론이다. 미립자의 분포는 부피의 평균 직경을 사용하여 기술될 수 있다. 부피 분포의 평균 직경은 분포의 중력 중심을 나타내고, "평균 입자 크기"의 한 유형이다. 한 실시양태에서, 조성물의 부피 분포 평균 직경은 약 50 내지 70 미크론, 약 50 내지 60 미크론, 또는 약 50, 60 또는 70 미크론이며, 30 미크론에서의 부피 분포 (DV)가 약 5％, 10％ 또는 15％ 이하이고 90 미크론에서의 DV가 약 80％, 85％, 90％ 또는 95％ 이하이다. 한 실시양태에서, 조성물의 부피 분포의 평균 직경은 약 60 미크론이며, 30 미크론에서의 부피 분포 (DV)가 약 10％ 이하이고 90 미크론에서의 DV가 약 90％ 이상이다.

추가 부형제

추가 부형제가 당업계에 널리 공지된 청구 발명의 제제에 첨가될 수 있는 것이 가능한 반면, 본 발명의 놀라운 발견은 탁월한 방출 프로파일이 본원에 기술된 단순한 제제로 달성될 수 있다는 것이다. 이러한 추가 부형제는 작용제의 방출율을 증가 또는 감소시킬 수 있고/있거나 작용제의 안정성 또는 또 다른 바람직한 특성을 촉진할 수 있다. 방출율을 실질적으로 증가시킬 수 있는 요소에는 중합체 분해를 용이하게 하는 기공 형성제 및 부형제가 포함된다. 예를 들어, 중합체 가수분해율은 비-중성 pH에서 증가된다. 따라서, 무기산 또는 무기염기와 같은 산 또는 염기 부형제는 미립자 형성에 사용되는 중합체 용액에 첨가되어 중합체 부식율을 변경시킬 수 있다. 방출율을 실질적으로 감소시킬 수 있는 요소에는 작용제의 수용해도를 감소시키는 부형제가 포함된다.

기술된 서방형 제제의 바람직한 실시양태는 필수적으로 생체적합성 중합체, 작용제 및 당으로 구성된다. "필수적으로 구성된다"란 제제로부터 활성제 방출율을 실질적으로 증가시키는 요소가 부재함을 의미한다. 활성제 방출율을 실질적으로 증가 또는 감소시키는 것으로 예상되지 않는 추가 부형제의 예에는 추가 활성제 및 불활성 요소가 포함된다.

이외의 또 다른 실시양태에서, 제제는 생체적합성 중합체, 작용제 및 당으로 구성된다. "구성된다"란 열거한 것 이외의 성분 또는 요소 및 방법으로부터의 출발 물질, 용매 등의 잔류 수준이 부재함을 의미한다.

완충제, 예를 들어 아세테이트, 시트레이트, 포스페이트 또는 기타 생물학적 적합성 완충제가 탁월한 생체이용율에 좋은 작용제, 예를 들어 엑센딘-4를 갖는 서방형 제제를 수득하기 위해 수성상 중에 필요한 것은 아니라는 놀라운 발견이 있다. 또한, 염 석출이 작용제, 예를 들어 엑센딘-4의 버스트를 제어하는데 불필요하다는 놀라운 발견이 있다. 그러한 것으로서, 본 발명의 조성물도 또한 완충제 및/또는 염 석출이 사실상 (또는 완전히) 부재하는 가운데 본원에 기술된 조성물을 포함한다.

별법으로 또는 추가로, 본 발명의 서방형 조성물은 저 다공도를 갖는다. 이러한 실시양태에서, 서방형 조성물은 생체적합성 중합체, 생물학적 활성 폴리펩티드 및 당을 포함하며, 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이다. 게다가, 총 기공 부피는 0.0 내지 0.1 mL/g 및 0.01 내지 0.1 mL/g 미만일 수 있다. 이러한 매우 적은 총 기공 부피는 작용제의 적은 초기 버스트 (방출)를 유도하고, 또한 기존 제제보다 더 느리고/느리거나 더 긴 서방형 프로파일을 촉진하며, 프로파일에서 더 나중의 시간으로 C_max를 이동시킨다는 것이 밝혀졌다. 특정 실시양태에서, 총 기공 부피는 예를 들어 하기에서 더욱 상세하게 기술된 바와 같이, 수은 압입 다공도측정법을 사용하여 결정된다.

또 다른 실시양태에서, 서방형 조성물이 본원에 기술된 저 다공도를 가지며, 바람직한 C_max 대 C_ave 비로 초기 방출을 감소시키고 보다 긴 지속적인 방출을 제공하는 역할을 하는 경우, 추가 부형제가 존재할 수 있다. 이러한 작용제는 바람직하게는 방출율에 대한 실질적인 효과가 거의 없거나 또는 전혀 없다. 이러한 부형제에는 제조, 저장 또는 방출 동안 작용제 안정성을 제공하거나 증대시키는 것들이 포함될 수 있다. 적합한 안정화제에는 예를 들어, 탄수화물, 아미노산, 지방산 및 계면활성제가 포함되고, 당업자에게 공지되어 있다. 또한, 안정화제에는 메티오닌, 비타민 C, 비타민 E 및 말레산과 같은 "항산화제"가 포함된다. 항산화제는 안정화된 수성 제제의 일부로서 존재하거나 또는 중합체 상에 첨가될 수 있다. 또한, pH 완충액이 첨가될 수 있다. 완충액은 약산 및 산의 관련 염, 또는 약염기 및 염기의 염을 함유하는 용액이다. 완충액은 임의의 제조, 저장 또는 방출 단계 동안 제제를 안정화시키기 위해 목적하는 pH를 유지할 수 있다. 예를 들어, 완충액은 일염기 인산염 또는 이염기 인산염 또는 이들의 조합물 또는 탄산수소암모늄과 같은 휘발성 완충액일 수 있다. 기타 완충액에는 아세테이트, 시트레이트, 숙시네이트 및 글리신, 아르기닌 및 히스티딘과 같은 아미노산이 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 완충액은 총 중량의 약 0％ 내지 약 10％, 바람직하게는 약 10, 15, 20, 25 또는 30 mM 미만으로 제제에 존재할 수 있다. 놀랍게도 본 발명 미립자의 새로운 물리적 양상 및 본원에 기술된 신규 제조 방법의 관점에서, 본 발명은 방출율에 영향을 미치는 부형제가 존재할 경우에도 신규 미립자 및 방법을 제공한다고 여겨진다. 미립자의 신규 특성은 필요한 부형제 (예를 들어, 안정화 염)의 목적하지 않는 방출 효과를 거스르거나 또는 감소시킬 수 있다. 또 다른 실시양태에서, 부형제는 목적하는 방출 프로파일을 더 증대시키도록 방출율에 사실상 영향을 미치는 수준으로 존재한다.

투여

본 발명의 조성물은 당업계에 일반적으로 공지된 방법에 따라 투여될 수 있다. 본 발명의 조성물은 주사, 이식 (예를 들어, 피하, 근육내, 복막내, 두개내 및 피부내), 점막에의 투여 (예를 들어, 비내, 질내, 폐내 또는 좌약 이용), 경구, 바늘 없는 주사 (예를 들어, 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제5312335호 및 동 제5630796호 참조) 또는 본위치 전달 (예를 들어, 관장 또는 에어로졸 분무에 의함)로 환자 (예를 들어, 작용제를 필요로 하는 인간) 또는 기타 동물에게 투여될 수 있다.

서방형 조성물은 목적하는 시간 동안 목적하는 치료 수준을 달성하는 임의의 투여 일정을 사용하여 투여될 수 있다. 예를 들어, 서방형 조성물은 전달되는 약물 수준이 기준선에 도달할 때까지 투여될 수 있고 환자는 모니터링될 수 있다. 기준선에 도달한 후, 서방형 조성물은 다시 투여될 수 있다. 별법으로는, 이후의 서방형 조성물 투여가 환자에서 기준선 양을 달성하기 전에 일어날 수 있다.

예를 들어, 서방형 조성물 내에 호르몬, 특히 항당뇨 또는 당조절 펩티드, 예를 들어, GLP-1, GLP-2, 엑센딘-3, 엑센딘-4, 또는 이들의 아고니스트, 유사체 또는 유도체가 혼입된 경우, 조성물은 당뇨병, IGT, 비만, 심혈관 (CV) 장애, 또는 상기 폴리펩티드 또는 그의 유도체, 유사체 또는 아고니스트 중 하나로 치료될 수 있는 임의의 기타 장애로부터 고통받는 환자를 치료하기 위해 치료 유효량으로 투여된다.

본 발명의 서방형 조성물을 투여함으로써 치료될 수 있는 기타 상태에는 그 내부에 인슐린이 혼입된 서방형 조성물로 치료될 수 있는 유형 I 및 유형 II 당뇨병이 포함된다. 게다가, 혼입된 폴리펩티드가 FSH 또는 그의 유사체일 경우, 서방형 조성물은 불임을 치료하는데 사용될 수 있다. 다른 경우, 혼입된 폴리펩티드가 베타 인터페론 또는 그의 돌연변이단백질일 때, 서방형 조성물은 다발성 경화증을 치료하는데 사용될 수 있다. 실현될 수 있는 것으로서, 서방형 조성물은 소정의 폴리펩티드의 투여에 반응하는 질병을 치료하는데 사용될 수 있다.

추가의 실시양태에서, 본 발명의 서방형 조성물은 코르티코스테로이드와 동시 투여될 수 있다. 본 발명의 서방형 조성물과 코르티코스테로이드의 동시 투여는 서방형 조성물의 생물학적 활성 폴리펩티드의 생체이용율을 더 증가시킬 수 있다. 서방형 조성물과 코르티코스테로이드의 동시 투여는 전체 내용이 본원에 참고로 인용된 미국 특허 출원 제60/419,430호 ["Method of Modifying the Release Profile of Sustained Release Compositions" (Dasch et al.)]에 상세하게 기술되어 있다.

본원에 정의된 코르티코스테로이드는 당질코르티코이드라고도 지칭되는 스테로이드성 항염증제를 지칭한다.

적합한 코르티코스테로이드에는 21-아세톡시프레그네놀론, 알클로메타손, 알게스톤, 암시노니드, 베클로메타손, 베타메타손, 부데소니드, 클로로프레드니손, 클로베타솔, 클로베타손, 클로코르톨론, 클로프레드놀, 코르티코스테론, 코르티손, 코르티바졸, 데플라자코트, 데소니드, 데속시메타손, 덱사메타손, 디스플로라손, 디플루코르톨론, 디플루프레드네이트, 에녹솔론, 플루아자코르트, 플루클로로니드, 플루메타손, 플루니솔리드, 플루시놀론 아세토니드, 플루오시노니드, 플루오코르틴 부틸, 플루코르톨론, 플루오로메톨론, 플루페롤론 아세테이트, 플루프레드니덴 아세테이트, 플루프레드니솔론, 플루란드레놀리드, 플루티카손 프로피오네이트, 포르모코르탈, 할시노니드, 할로베타솔 프로피오네이트, 할로메타손, 할로프레돈 아세테이트, 히드로코르타메이트, 히드로코르티손, 로테프레드놀 에타보네이트, 마지프레돈, 메드리손, 메프레드니손, 메틸프레드니솔론, 모메타손 푸로에이트, 파라메타손, 프레드니카르베이트, 프레드니솔론, 프레드니솔론 25-디에틸아미노-아세테이트, 프레드니솔론 소듐 포스페이트, 프레드니손, 프레드니발, 프레드닐리덴, 리멕솔론, 틱소코르톨, 트리암시놀론 (모든 형태), 예를 들어 트리암시놀론 아세토니드, 트리암시놀론 아세토니드 21-오산 메틸 에스테르, 트리암시놀론 베네토니드, 트리암시놀론 헥사세토니드, 트리암시놀론 디아세테이트, 이들의 제약상 허용가능한 혼합물 및 이들의 염 및 이들의 임의의 기타 유도체와 유사체가 포함되나 이에 제한되지는 않는다.

한 실시양태에서, 코르티코스테로이드는 생체적합성 중합체 및 그 내부에 혼입된 생물학적 활성 폴리펩티드제를 포함하는 서방형 조성물로 동시혼입될 수 있다.

또 다른 실시양태에서, 코르티코스테로이드는 제2의 생체적합성 중합체에 별개로 혼입될 수 있다. 제2의 생체적합성 중합체는 그 내부에 생물학적 활성 폴리펩티드제가 혼입된 제1의 생체적합성 중합체와 동일하거나 또는 상이할 수 있다.

이외의 또 다른 실시양태에서, 코르티코스테로이드는 캡슐화되지 않은 상태로 존재할 수 있으나 서방형 조성물과 혼합될 수 있다. 예를 들어, 코르티코스테로이드는 서방형 조성물을 전달하는데 사용되는 비히클 중에 용해될 수 있다. 별법으로, 코르티코스테로이드는 적당한 비히클 중에 현탁된 고체로서 존재할 수 있다. 또한, 코르티코스테로이드는 서방형 조성물과 혼합되는 분말로서 존재할 수 있다.

코르티코스테로이드는 서방형 조성물로부터 생물학적 활성 폴리펩티드의 생체이용율을 증가시키는데 충분한 양으로 존재하는 것으로 해석된다. 증가된 생체이용율이란 특정 제제에 대해 투여 후 2일에서 시작하고 방출 사이클 말기에 종결되는 일정 시간에 걸쳐 코르티코스테로이드가 부재하는 가운데 투여하는 것과 비교하여,코르티코스테로이드와 동시 투여할 경우 서방형 조성물로부터 생물학적 활성 폴리펩티드의 생체이용율이 증가하는 것을 지칭한다.

본원에 사용된 환자란 인간, 예를 들어 작용제, 또는 치료, 예방 또는 진단 방법이 필요한 인간을 지칭한다.

본원에 정의된 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방 (지속적인 방출)이란 생물학적으로 유의한 양의 폴리펩티드가 폴리펩티드 용액의 직접적인 투여 후 이용될 수 있는 기간보다 더 긴 기간에 걸쳐 일어나는, 본 발명의 서방형 조성물로부터의 폴리펩티드 방출이다. 지속적인 방출은 약 1주 이상, 예를 들어 약 2주 이상, 약 3주 이상 또는 약 4주 이상의 기간에 걸쳐 일어나는 방출인 것이 바람직하다. 지속적인 방출은 방출율이 비교적 일정하거나 또는 변화하는 연속적 또는 비연속적 방출일 수 있다. 방출의 연속성 및 방출 수준은 사용된 중합체 조성물의 유형 (예를 들어, 단량체 비율, 분자량, 블록 조성물, 및 중합체의 다양한 조합), 폴리펩티드 부하, 및/또는 목적하는 효과를 생성하는 부형제의 선택에 의해 영향을 받을 수 있다.

본원에 사용된 치료 유효량, 예방 유효량 또는 진단 유효량은 투여 후 목적하는 생물 반응을 이끌어 내는데 필요한 서방형 조성물의 양이다.

본원에 사용된 C_max는 모니터링되는 방출 기간 동안 일어나는 약물의 최대 혈청 농도이다.

본원에 사용된 C_ave는 방출 프로파일의 곡선 아래 면적 (AUC)을 방출 지속기간으로 나눔으로써 유도된 약물의 평균 혈청 농도이다.

C_max 대 C_ave의 비는 약 3 또는 그 미만인 것이 바람직하다. 이러한 프로파일은 상기한 바와 같이 항당뇨 또는 당조절 폴리펩티드에 특히 바람직하다. 약 3 또는 그 미만의 비는 보다 높은 비로부터 야기될 수 있는 해로운 약물 부작용을 방지하면서 치료 영역 내의 C_ave를 제공할 수 있다. 또한, 본원에 기술된 서방형 조성물의 물리적 양상을 제어함으로써 목적하는 우수한 방출 프로파일의 기타 목적하는 특성을 달성하고 제어할 수 있다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 방법 및 조성물은 우수한 감소 버스트 (즉, 초기 방출; 예를 들어, 0-1일에서의 C_max)를 나타낼 수 있다. 한 실시양태에서, 초기 버스트는 총 작용제의 약 1％ 미만이다. 또 다른 실시양태에서, 초기 방출은 약 0.75％ 미만이고, 나아가 약 0.5％ 미만이다. 이와 관련하여, C_max 대 C_ave의 비는 약 3 미만이고, 게다가 약 1 내지 3일 수 있으며, 나아가 약 2 내지 3일 수 있다. 또한, C_max는 존재한다면, 버스트 또는 초기 방출 기간 이외의 지속적인 방출 기간 동안의 시간에 방출의 "지속적인 상"으로 이동될 수 있다. 한 실시양태에서, C_max는 적어도 투여 후 7, 14, 21, 28, 35 또는 42일에서 일어날 수 있고, 그 사이의 임의의 정수 일에 일어날 수 있다. 추가 실시양태에서, C_max는 투여 후 약 21 내지 35일에 존재하고, 이외의 추가 실시양태에서는 투여 후 약 28 내지 31일, 및 나아가 약 28일에 존재한다. 추가 실시양태에서, 약물의 최대 농도 (예를 들어, 혈장 농도)는 적어도 투여 후 7, 14, 21, 28, 35 또는 42일에서 일어나고, 그 사이의 임의의 정수 일에 일어날 수 있다. 이외의 추가 실시양태에서, 약물, 특히 엑센딘-4, GLP-1, GIP 또는 이들의 유사체와 같은 당조절제의 경우 최대 농도는 투여 후 약 21 내지 35일에 일어난다.

본 조성물의 우수한 서방형 프로파일은 바람직하지 않게 높은 초기 버스트를 감소시킴으로써 오심과 같은 바람직하지 않은 (부)작용을 방지하는 투여량으로, 활성제(들)를 투여하는 방법을 허용한다. 또한, 우수한 서방형 프로파일은치료 유효량보다 낮지만 수회의 서방형 투여로 환자에서 치료 유효 농도를 달성하는 투여량으로 활성제(들)를 투여하는 방법을 허용한다. 이어서, 상기 농도는 추가의 지속적인 투여에 의해 용이하게 유지된다. 본 발명에 의해 가능한 상기 치료 접근법의 한 이점은 약물의 바람직하지 않게 높은 버스트를 감소시키고 또한 환자가 점차적으로 증가하는 작용제(들)의 농도에 적응하도록 함으로써, 오심과 같은 바람직하지 않은 (부)작용이 감소 또는 제거되는 것이다. 따라서, 한 실시양태에서 수회의 서방형 투여는 각각의 연속적인 투여가 환자에서 작용제(들)의 농도를 증가시키도록 제공되며, 여기서 작용제(들)의 치료 유효 농도가 환자에서 달성된다. 한 추가 실시양태에서, 각각의 연속적인 서방형 투여는 그의 지속적인 상이 이전 투여의 지속적인 상과 겹쳐지도록 투여된다. 또한, 작용제의 투여량의 C_max 또는 그의 최대 농도는 이전 투여 작용제의 C_max 또는 최대 농도와 겹쳐질 수 있다.

본원에 사용된 용어 생체이용율이란 순환계에 도달하는 치료량을 지칭한다. 생체이용율은 투여 후에 시작하고 예정된 시간 지점에서 종결되는 시간 동안 특정 폴리펩티드의 방출 프로파일에 대한 곡선 아래 면적 (AUC)을 계산하여 정의될 수 있다. 당업계에서 이해되는 바와 같이, 방출 프로파일은 예정된 시간 지점 (X축)에서 대상체 내 생물학적 활성제의 혈청 수준 (Y축)을 그래프화함으로써 생성된다. 생체이용율은 종종 서방형 조성물을 투여한 후 특정 폴리펩티드에 대해 수득한 생체이용율을 동일한 약물 투여량으로 정맥 투여한 후 특정 폴리펩티드에 대해 수득한 생체이용율로 나누어 100을 곱한 ％ 생체이용율이라는 용어로 지칭된다.

방출 프로파일의 변형은 생물학적 활성 폴리펩티드제의 존재에 대한 환자 혈청의 적당한 약역학 모니터링에 의해 확인될 수 있다. 예를 들어, 특정 항체 기재의 시험 (예를 들어, ELISA 및 IRMA)은 당업계에 공지된 바와 같이 환자 혈청 중 특정한 생물학적 활성 폴리펩티드제의 농도를 결정하는데 사용될 수 있다. 이러한 시험의 예가 본원에서 엑센딘-4에 대해 기술되어 있다.

환자에 대한 작용제의 치료 효과를 모니터링하는 환자의 약동학 모니터링은 방출제의 생물 활성 보유를 확인하는데 사용될 수 있다. 약동학 효과를 모니터링하는 방법은 폭넓게 이용가능한 기술을 사용하여 투여되는 생물학적 활성 폴리펩티드제를 기준으로 선택될 수 있다.

제조

본 발명의 서방형 조성물 (중합체/생물학적 활성 폴리펩티드 기질), 특히 본원에 기술된 저 다공도를 갖는 조성물을 형성할 수 있는 많은 방법들이 공지되어 있다. 일부 미립자 형성 방법에 대한 상세한 절차가 실시예에 설명되어 있다. 바람직한 실시양태에서, 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물을 형성하는 본 발명의 방법은 물, 수용성 폴리펩티드와 같은 작용제 및 당을 포함하는 수성상과 생체적합성 중합체 및 중합체용 용매를 포함하는 유성상을 배합함으로써 혼합물을 형성하는 단계; 유중수형 에멀젼을 형성하는 단계; 코아세르베이션제, 예를 들어 실리콘 오일, 식물성 오일 또는 미네랄 오일을 혼합물에 첨가하여 미성숙 미립자를 형성하는 단계; 미성숙 미립자를 켄칭 용매에 이동시켜 미립자를 경화시키는 단계; 경화된 미립자를 수집하는 단계; 및 경화된 미립자를 건조시키는 단계를 포함한다. 상기 방법은 일반적으로 본원에서 수-유-유 방법 (W/O/O)으로 지칭된다.

바람직하게, 중합체는 약 3％ w/w 내지 약 25％ w/w, 바람직하게는 약 4％ w/w 내지 약 15％ w/w, 예를 들어 약 5％ w/w 내지 약 10％ w/w의 농도로 유성상에 존재할 수 있다. 탁월한 결과는 본원에서 유성상 중 6％ w/w 농도의 PLG를 사용하여 획득된다.

중합체는 일반적으로 중합체 용매와 배합된다. 중합체가 본원에서 바람직한 PLG인 경우, 중합체는 PLG용 용매에 첨가된다. 이러한 용매는 당업계에 널리 공지되어 있다. 바람직한 용매는 메틸렌 클로라이드이다.

작용제 및 당은 수성상, 바람직하게는 동일한 수성상에 첨가된다. 작용제의 농도는 바람직하게는 10 내지 100 mg/g, 바람직하게는 50 내지 100 mg/g이다. 당의 농도는 바람직하게는 10 내지 50 mg/g 및 30 내지 50 mg/g이다.

이어서, 두 상은 혼합되어 에멀젼을 형성한다. 에멀젼은 내부 에멀젼 액적 크기가 약 1 미크론 미만, 바람직하게는 약 0.7 미크론 미만, 더욱 바람직하게는 약 0.5 미크론 미만, 예를 들어 약 0.4 미크론이도록 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 내부 에멀젼 액적 크기는 약 0.1 내지 1.2 미크론일 수 있고, 나아가 약 0.1 내지 1.0 미크론일 수 있으며, 또한 약 0.2 내지 0.4 미크론일 수 있다. 하한은 대부분 예를 들어 전단에 의한 중합체 분해, 또는 예를 들어 에멀젼 형성 동안 생성된 열에 의한 작용제 분해를 최소화시키려는 목적에 의해 결정된다. 따라서, 한 실시양태에서, 예를 들어 균질화, 고 전단 또는 초음파처리에 의한 에멀젼 형성 방법은 간헐적으로, 및/또는 예를 들어 에멀젼에서의 열 형성이 최소화되고/되거나 방산되도록 비교적 짧은 기간 동안 적용된다. 예를 들어, 균질화는 대량 에멀젼을 따로 통과시킴으로써 수행될 수 있다. 초음파처리기 및 균질화기는 이러한 에멀젼을 형성하는데 사용될 수 있다.

본원에 사용된 코아세르베이션제는 중합체 용액 (중합체와 용매)이 용이하게 용해되지 않고, 이로 인해 중합체 용액과 별개의 상을 형성하는 임의의 오일을 지칭한다. 본 발명에 사용되는 적합한 코아세르베이션제에는 실리콘 오일, 식물성 오일 및 미네랄 오일이 포함되나 이에 제한되지는 않는다. 특정 실시양태에서, 코아세르베이션제는 실리콘 오일이고, 실리콘 오일 대 중합체 용매의 비가 약 0.75:1 내지 약 2:1이 되기에 충분한 양으로 첨가된다. 특정 실시양태에서, 실리콘 오일 대 중합체의 비는 약 1:1 내지 약 1.5:1이다. 바람직한 실시양태에서, 실리콘 오일 대 중합체의 비는 약 1.5:1이다. 기타 코아세르베이팅제의 비는 유사할 것으로 예상되거나, 또는 시작 지점으로서 상기 비를 사용하여 더 상세하게 결정될 수 있다.

한 실시양태에서, 코아세르베이션 단계는 에멀젼에 대한 코아세르베이션제 또는 역으로 코아세르베이션제에 대한 에멀젼의 첨가 (또는 이동) 기간 약 1 내지 5분을 포함하며, 나아가 첨가 또는 이동 단계는 약 2 내지 4분일 수 있고, 더 나아가 약 3분이다. 이외의 추가 실시양태에서, 첨가 또는 이동 단계는 약 1, 약 2, 약 3 또는 약 3.5분 이하이다. 첨가 또는 이동 단계가 본원에 기술된 바와 같이 제어되는 추가 실시양태에서, 코아세르베이션제는 본원에 기술된 실리콘 오일이다. 이외의 또 다른 실시양태에서, 코아세르베이션제 부피 대 중합체 용매 부피는 본원에 기술된 바와 같이, 예를 들어 약 1.5 대 1이다 (예를 들어 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드). 이외의 추가 실시양태에서, 내부 에멀젼의 액적 크기는 약 1 미크론 미만일 수 있고, 더 나아가 본원에 기술된 크기일 수 있다. 한 실시양태에서, 작용제는 엑센딘-4, GLP1, GIP 또는 이들의 유사체와 같은 당조절 펩티드이고, 더 나아가 본원에 기술된 부하 농도일 수 있다. 이외의 한 추가 실시양태에서, 중합체는 본원에 기술된 PLGA, 바람직하게는 약 50:50의 락티드 대 글리콜리드 형태이다. 한 실시양태에서, 중합체 용액 또는 코아세르베이션 전 에멀젼을 포함하는 수성 용액의 둘 중 하나 또는 둘 다는 목적할 수 있는 부형제를 함유할 수 있다.

코아세르베이션 단계는 코아세르베이션제와 에멀젼의 혼합물이 경화 단계로 진행하기 전 예를 들어 약 1분 내지 5분의 단시간 동안 유지되는 유지 기간을 더 포함할 수 있다. 게다가, 유지 기간은 약 30 내지 90초일 수 있고, 더 나아가 약 1분일 수 있다. 또한, 다른 실시양태에서, 선택적일 수 있는 유지 기간은 1분 미만일 수 있고, 나아가 30초 미만일 수 있다. 추가 실시양태에서, 코아세르베이션 혼합물은 수/유/유 성분의 분리를 방지하거나 또는 최소화하도록 처리된다. 이러한 처리는 예를 들어 교반, 균질화, 에지테이팅, 초음파처리, 혼합, 쉐이킹 및 가압을 비롯한 임의의 수단에 의할 수 있다. 조건은 미립자이거나 기타 형상인, 미성숙 중합체/작용제 조성물의 파괴를 비롯한 조성물 성분의 분해를 최소화하도록 선택된다.

코아세르베이션 단계는 코아세르베이션 혼합물을 켄칭 또는 경화 용액으로 이동시키는 것을 더 포함한다. 켄칭은 중합체 비-용매를 포함할 수 있다. 중합체 비-용매는 일반적으로 당업계에 널리 공지되어 있다. 특히 바람직한 켄칭은 예를 들어, 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제6,824,822호에 기술된 바와 같이, 경화 용매와 세척 용매의 용매 블렌드, 예를 들어 헵탄/에탄올 용매계를 포함한다. 상기 이동 단계는 즉시, 가능한 한 빨리 발생할 수 있고, 추가 실시양태에서는 약 0.5, 1, 2, 3 또는 4분 미만일 수 있다.

또한, 고체 약물은 상기한 방법의 변형된 형태를 사용하여 캡슐화될 수 있다. 이러한 변형 방법은 고체/유/유 (S/O/O)로서 지칭될 수 있다.

예를 들어, 고체 엑센딘-4는 6％ PLG를 함유하는 메틸렌 클로라이드 중에서 현탁되고 빙상에서 약 4분 동안 초음파처리되었다. 이후의 처리는 W/O/O 방법과 유사한 방식으로 수행되었다.

한 실시양태에서, 조성물은 약 5％의 활성제 엑센딘-4, 약 2％의 당, 및 생중합체를 함유한다. 또 다른 실시양태에서, 조성물은 약 3％의 활성제 엑센딘-4, 약 2％의 당, 및 생중합체를 함유한다. 상기 실시양태에서 추가로, 조성물은 PLGA 중합체를 함유한다. 이외의 추가 실시양태에서, 조성물은 약 50 몰％ 대 50 몰％ 비의 DL 락티드:글리콜리드를 포함하며 캡핑되지 않은 유리 카르복실산 말단기 ("4A"로 지정)를 갖는 PLG 4A 중합체를 함유한다. 이외의 추가 실시양태에서, 조성물은 본원에 기술된 입자 크기, 입자 크기 분포, 및 총 기공 부피를 갖는 미립자로서 형성된다. 이외의 추가 실시양태에서, 총 기공 부피는 약 0.1 mL/g 미만이고, 평균 입자 크기는 하한 약 30 미크론 및 상한 약 90 미크론의 분포로 약 50 미크론일 수 있다. 이외의 추가 실시양태에서, 미립자는 본원에 기술된 방법에 의해 형성되거나, 수득되거나 또는 수득가능할 수 있다. 이러한 한 실시양태에서, 방법은 내부 에멀젼 크기가 본원에 기술된 바와 같은 수/유/유 ("W/0/0") 방법이다. 게다가, 방법은 중합체 용매와의 비가 약 1.5 대 1일 수 있는 실리콘 오일 코아세르베이트를 포함할 수 있다. 또한, 방법은 본원에 기술된 코아세르베이션 단계의 제어를 포함할 수 있고, 나아가 코아세르베이트의 내부 에멀젼으로의 이동은 약 3분 또는 그 미만에서 일어나고, 유지 단계는 약 1분 또는 그 미만, 켄칭/경화 용매로의 급속 이동 단계는 약 3분 미만의 기간에 걸쳐 일어난다. 추가 실시양태에서, 용매는 이중 용매, 바람직하게는 헵탄/에탄올 혼합물이다.

추가 실시양태에서, 본 발명의 조성물은 바늘을 통해 숙주로 주입되기에 적합한 형태로 더 제제화될 수 있다. 주입가능한 조성물은 예를 들어 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제6,495,164호에 기술된 바와 같이, 점성의 수성 주입 비히클 내에 본원에 기술된 미립자 조성물을 포함할 수 있다. 수성 주입 비히클의 점도는 20℃에서 20 cp 이상일 수 있고, 또한 20℃에서 50 cp 초과 내지 60 cp 미만일 수 있다. 미립자는 약 30 mg/ml 초과의 농도로 주입 비히클 중에 현탁되어 현탁액을 형성하고, 현탁액의 유동상의 점도는 20℃에서 20 cp 이상이다. 다른 실시양태에서, 현탁액의 유동상의 점도는 20℃에서 약 30 cp, 40 cp, 50 cp 및 60 cp 이상이다. 또한, 조성물은 점도 증대제, 밀도 증대제, 장성 증대제, 및/또는 습윤제를 포함할 수 있다. 주입 비히클의 점도는 직경 18-23 게이지의 바늘, 더욱 더 바람직하게는 25 게이지 바늘을 통해 조성물이 주입가능하도록 한다. 당업자에게 공지된 18 게이지 레귤라 월 (RW) 바늘은 공칭 내부 직경 (ID)이 0.033 인치이고, 22 게이지 레귤라 월 바늘은 공칭 내부 직경이 0.016 인치이다. 주입 비히클은 점도 증대제를 함유할 수 있다. 한 실시양태에서, 점도 증대제는 소듐 카르복시메틸 셀룰로스이지만 기타 적합한 점도 증대제도 사용될 수 있다. 또한, 주입 비히클은 주입 비히클의 밀도를 증가시키는 밀도 증대제를 포함할 수 있다. 추가 실시양태에서, 밀도 증대제는 소르비톨이지만 기타 적합한 밀도 증대제도 사용될 수 있다. 또한, 주입 비히클은 장성을 조절하여 독성 문제를 미리 배제시키고 생체적합성을 개선시키는 장성 조절제를 함유할 수 있다. 바람직한 장성 조절제는 염화나트륨이지만 기타 적합한 장성 조절제도 사용될 수 있다. 또한, 주입 비히클은 주입 비히클에 의해 미립자의 완전한 습윤을 보장하는 습윤제를 포함할 수 있다. 습윤제에는 폴리소르베이트 20 (트윈 20), 폴리소르베이트 40 (트윈 40), 및 폴리소르베이트 80 (트윈 80)이 포함된다.

미립자는 약 30 mg/ml을 초과하는 농도로 주입 비히클 중에 현탁될 수 있다. 한 실시양태에서, 미립자는 약 150 mg/ml 내지 약 300 mg/ml의 농도로 현탁된다. 또 다른 실시양태에서, 미립자는 약 100 mg/ml 내지 약 400 mg/ml의 농도로 현탁된다. 그러나, 본 발명이 특정 농도로 제한되는 것은 아니라고 해석되어야 한다.

23 게이지 바늘을 통한 통과에 적합한 한 실시양태에서, 주입 비히클은 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v) 또는 임의로는 0.5％의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)를 포함한다. 용액은 임의로는 완충된다. 추가 실시양태에서, 상기한 엑세나티드-함유 미립자는 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v) 또는 임의로는 0.5％의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)의 주입 비히클 중에 현탁된다. 추가 실시양태에서, 현탁된 엑세나티드-미립자의 농도는 약 30 mg/ml을 초과한다. 전형적으로는, 비히클 1 mL 당 약 100 내지 200 mg의 건조 미립자가 현탁된다.

본 발명의 추가 실시양태에서, 출원 W0 2004036186 (2004년 4월 29일 공개)에서 밝힌 특정 미립자는 제외된다. 더욱 구체적으로, 방출에 실질적으로 영향을 미치는 황산암모늄의 양을 함유하지 않는 미립자는 제외된다. 이러한 특정 미립자에는 IF-1, IF-2, IF-3, IF-4, M1 내지 M4, M7-M14, M18, M19로 지정된 것들이 포함된다.

본 발명은 지금부터 하기 실시예에 의해 추가로, 또한 구체적으로 기술될 것이다.

미립자 제조 I

본원에 기술된 서방형 조성물을 상 분리 방법으로 제조하였다. 1 kg 배치 크기의 엑센딘-4 및 수크로스 함유 미립자에 대한 일반적인 방법을 하기하였다.

A. 내부 유중수형 에멀젼 형성

유중수형 에멀젼을 균질화기를 이용하여 생성하였다. 적합한 균질화기에는 스위스 소재의 키네마티카 아게 (Kinematica AG)의 직렬 메가트론 (Megatron) 균질화기 MT-V 3-65 F/FF/FF가 포함된다. 물 중에 엑센딘-4 및 수크로스와 같은 부형제를 용해시켜 에멀젼의 수성상을 제조하였다. 생성된 용액 중 약물의 농도는 약 50 mg/g 내지 약 100 mg/g일 수 있다. 예를 들어, 약물이 엑센딘-4일 경우, 용액 중 약물의 농도는 물 600 g 당 약 30 g 내지 약 60 g일 수 있다. 특정 실시양태에서, 50 g의 엑센딘-4 및 20 g의 수크로스를 600 g의 관주용수 (WFI) 중에 용해시켰다. 상기에서 열거한 특정량은 사용된 엑센딘-4의 로트에 대해 특정한 펩티드 함량 농도를 보충하기 위한 조정이 없는 공칭 부하량을 나타낸다. 에멀젼의 유성상을 메틸렌 클로라이드 (14.6 kg 또는 6％ w/w) 중 PLGA 중합체 (예를 들어, 정제된 50:50의 DL4A PLGA (알케르메스, 인크.) 930 g)를 용해시켜 제조하였다.

이어서, 수성상을 유성상에 첨가하여 약 3분 동안 오버헤드 혼합기를 이용하여 조대 에멀젼을 형성하였다. 이어서, 조대 에멀젼을 3회의 각 기간 동안 주변 온도에서 약 21300 rpm으로 균질화하였다. 이로써 내부 에멀젼 액적 크기가 1 미 크론 미만이 되었다. 내부 에멀젼 형성은 임의의 적합한 수단을 사용하여 달성될 수 있다고 해석된다. 적합한 에멀젼 형성 수단에는 상기한 균질화 및 초음파처리가 포함되나 이에 제한되지는 않는다.

B. 코아세르베이트 형성

이어서, 실리콘 오일 (디메티콘 21.8 kg, NF, 350 cs)을 약 5분의 시간에 걸쳐 내부 에멀젼에 첨가함으로써 코아세르베이션 단계를 수행하였다. 이는 비율이 1.5:1인 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드와 대등하였다. 중합체 용액으로부터 메틸렌 클로라이드를 실리콘 오일과 구분하고, 엑센딘-4를 함유하는 수성상 주변의 중합체를 침전시키기 시작하여, 마이크로캡슐화를 유도하였다. 그 결과 형성된 미성숙 마이크로스피어 (microsphere)는 유연하고, 경화를 필요로 하였다. 종종, 미성숙 마이크로스피어를 마이크로스피어 경화 단계로 진행하기 전 단시간, 예를 들어 약 1분 내지 약 5분 동안 지속시켰다.

C. 마이크로스피어 경화 및 헹굼

이어서, 미성숙 마이크로스피어를 즉시 헵탄/에탄올 용매 혼합물로 이동시켰다. 필요한 헵탄/에탄올 혼합물의 부피는 마이크로스피어 배치 크기를 기준으로 하여, 전형적으로는 메틸렌 클로라이드 대 헵탄/에탄올 용매의 비가 16:1이도록 결정될 수 있다. 본 실시예에서는, 3℃ 냉각, 교반 탱크에 약 210 kg의 헵탄 및 23 kg의 에탄올을 사용하였다. 상기 용매 혼합물은 마이크로스피어로부터 추가 메틸렌 클로라이드를 추출함으로써 마이크로스피어를 경화시켰다. 상기 경화 단계는 켄칭이라고도 지칭될 수 있다. 3℃에서 1시간 동안 켄칭한 후, 용매 혼합물을 다 시 경사시키고, 새로운 헵탄 (13 kg)을 3℃에서 첨가하고, 1시간 동안 유지시켜, 마이크로스피어 표면 상 또는 수집 단계로 직접 펌핑되는 잔류 실리콘 오일, 에탄올 및 메틸렌 클로라이드를 헹구어냈다.

D. 마이크로스피어 건조 및 수집

켄칭 또는 경사/세척 단계 마지막에, 마이크로스피어를 12" 스웨코 파마셉 여과기/건조기 모델 PH12Y6 (12" Sweco Pharmasep Filter/Dryer Model PH12Y6) 상에 이동시켜 수집하였다. 여과기/건조기는 20 미크론의 다층 수집 체를 사용하고, 수집 및 건조 동안 체를 진동시키는 모터에 연결되어 있었다. 최대 이동을 보장하고 임의의 과잉 실리콘 오일을 제거하도록 헵탄 (3℃에서 6 kg)으로 최종적으로 헹구었다. 이어서, 마이크로스피어를 하기 일정에 따라 제어된 속도로 일정한 질소 기체 퍼지를 이용하여 진공하에서 건조시켰다: 3℃에서 6시간, 41℃로 경사지는 6시간, 및 41℃에서 84시간.

건조 종결 후, 마이크로스피어를 수집관으로 배출시키고, 150 ㎛ 체를 통해 체질하고, 충전할 때까지 약 -20℃에서 저장하였다.

본원에서 제조된 모든 미립자 제제의 경우, 폴리펩티드, 예를 들어 엑센딘-4 및 제조된 제제 중에 존재하는 부형제의 양은 서방형 조성물의 최종 중량을 기준으로 a％ (w/w)라 표현된다. ％ (w/w)는 지시하는 경우를 제외하고는 공칭 백분율이다.

미립자 제조 II

A. 내부 유중수형 에멀젼 형성

유중수형 에멀젼을 초음파처리기를 이용하여 생성하였다. 적합한 초음파처리기에는 미국 코네티컷주 뉴타운 소재의 소닉스 앤 머티리얼즈 인크. (Sonics and Materials Inc.)의 모델 CV33 프로브 헤드가 장착된 바이브라셀 (Vibracell) VCX 750이 포함된다. 물 중에 엑센딘-4 및 수크로스와 같은 부형제를 용해시켜 에멀젼의 수성상을 제조하였다. 생성된 용액 중 약물의 농도는 약 50 mg/g 내지 약 100 mg/g일 수 있다. 예를 들어, 약물이 엑센딘-4일 경우, 용액 중 약물의 농도는 물 65.5 g 당 약 3.28 g 내지 약 6.55 g일 수 있다. 특정 실시양태에서, 5.46 g의 엑센딘-4 및 2.18 g의 수크로스를 65.5 g의 관주용수 또는 WFI 중에 용해시켰다. 상기에서 열거한 특정량은 성분의 여과 멸균시의 손실을 보충하기 위해 목표 부하량에 대해 4％ 초과된 양을 나타낸다. 에멀젼의 유성상을 메틸렌 클로라이드 (1539 g 또는 6％ w/w) 중 PLGA 중합체 (예를 들어, 정제된 50:50의 DL4A PLGA (알케르메스, 인크.) 97.7 g)를 용해시켜 제조하였다.

이어서, 수성상을 주변 온도에서 100％ 진폭으로 초음파처리하면서 약 3분의 기간에 걸쳐 유성상에 첨가하였다. 수성상을 1" HPLC 튜브 말단부가 있는 1/4" 스테인레스 스틸 튜브 (ID = 20/1000")를 통해 5 psig에서 펌핑하고, 초음파처리 영역 내부의 초음파처리 프로브 아래에 첨가하였다. 이어서, 반응기를 1400 내지 1600 rpm으로 교반하고, 2분 동안 100％ 진폭으로 추가 초음파처리한 후, 30초 유지시키고, 이어서 1분 더 초음파처리하였다. 이로써 내부 에멀젼 액적 크기가 0.5 미크론 미만이 되었다. 내부 에멀젼 형성은 임의의 적합한 수단을 사용하여 달성될 수 있다고 해석된다. 적합한 에멀젼 형성 수단에는 상기한 초음파처리 및 균질 화가 포함되나 이에 제한되지는 않는다.

B. 코아세르베이트 형성

이어서, 실리콘 오일 (디메티콘 2294 g, NF, 350 cs)을 약 3 내지 5분의 시간에 걸쳐 내부 에멀젼에 첨가함으로써 코아세르베이션 단계를 수행하였다. 이는 비율이 1.5:1인 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드와 대등하였다. 중합체 용액으로부터 메틸렌 클로라이드를 실리콘 오일과 구분하고, 엑센딘-4를 함유하는 수성상 주변의 중합체를 침전시키기 시작하여, 마이크로캡슐화를 유도하였다. 그 결과 형성된 미성숙 마이크로스피어는 유연하고, 경화를 필요로 하였다. 종종, 미성숙 마이크로스피어를 마이크로스피어 경화 단계로 진행하기 전 단시간, 예를 들어 약 1분 내지 약 5분 동안 지속시켰다.

C. 마이크로스피어 경화 및 헹굼

이어서, 미성숙 마이크로스피어를 즉시 헵탄/에탄올 용매 혼합물로 이동시켰다. 필요한 헵탄/에탄올 혼합물의 부피를 마이크로스피어 배치 크기를 기준으로 결정하였다. 본 실시예에서는, 3℃ 냉각, 교반 탱크 (350 내지 450 rpm)에 약 22 kg의 헵탄 및 2448 g의 에탄올을 사용하였다. 상기 용매 혼합물은 마이크로스피어로부터 추가 메틸렌 클로라이드를 추출함으로써 마이크로스피어를 경화시켰다. 상기 경화 단계는 켄칭이라고도 지칭될 수 있다. 3℃에서 1시간 동안 켄칭한 후, 용매 혼합물을 경사시키고, 새로운 헵탄 (13 kg)을 3℃에서 첨가하고, 1시간 동안 유지시켜, 마이크로스피어 표면 상의 잔류 실리콘 오일, 에탄올 및 메틸렌 클로라이드를 헹구어냈다.

D. 마이크로스피어 건조 및 수집

헹굼 단계 마지막에, 마이크로스피어를 막힌 (dead-end) 여과기로서 작용하는 원뿔 형상의 건조 챔버 내부의 6" 직경, 20 미크론 다층 체 상에 이동시켜 수집하였다. 최대 이동을 보장하도록 헵탄 (4℃에서 6 kg)으로 최종적으로 헹구었다. 이어서, 마이크로스피어를 하기 일정에 따라 제어된 속도로 일정한 질소 기체 퍼지를 이용하여 건조시켰다: 3℃에서 18시간, 25℃에서 24시간, 35℃에서 6시간, 및 38℃에서 42시간.

건조 종결 후, 마이크로스피어를 건조 원뿔에 부착된 테플론/스테인레스 스틸 멸균 수집관으로 배출시켰다. 수집관을 밀봉하고, 건조 원뿔로부터 제거하고, 충전할 때까지 -20±5℃에서 저장하였다. 세척을 위한 분해시 원뿔에 잔존하는 물질을 약물 함량 분석을 위해 체집하였다. 수율은 마이크로스피어 약 100 g이었다.

본원에서 제조된 모든 미립자 제제의 경우, 폴리펩티드, 예를 들어 엑센딘-4 및 제조된 제제 중에 존재하는 부형제의 양은 서방형 조성물의 최종 중량을 기준으로 a％ (w/w)라 표현된다. ％ (w/w)는 지시된 경우를 제외하고는 공칭 백분율이다.

중합체:

사용하기에 적합한 특정 PLG 중합체의 예를 하기에 열거하였다. 하기 실시예에 사용된 모든 중합체를 목록에 설명하였고, 모든 열거된 중합체는 미국 오하이오주 신시내티 소재의 알케르메스 인크.로부터 입수하였으며, 하기와 같이 기술할 수 있다:

중합체 2A: 폴리(락티드-코-글리콜리드); 50:50의 락티드:글리콜리드 비; 12.3 kD의 분자량; IV=0.15 (dL/g).

중합체 4A: 폴리(락티드-코-글리콜리드); 50:50의 락티드:글리콜리드 비; 분자량 45-64 kD; IV=0.45-0.47 (dL/g).

PLG의 정제: PLG 기질에 혼입된 단백질 및 펩티드가 중합체 제조 후에 잔존하는 PLG의 분해 생성물 또는 불순물과의 상호작용의 결과로 바람직하지 않게 변경 (예를 들어, 분해 또는 화학적 변형)될 수 있다는 것은 당업계에 공지되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Peptide Acylation by Poly(α-Hydroxy Esters) by Lucke et al., Pharmaceutical Research, Vol. 19, No. 2, p. 175-181, February 2002] 참조). 따라서, 본원에 기술된 대다수의 미립자 제제의 제조에 사용된 PLG 중합체를 당업계에 인식된 정제 방법을 사용하여 서방형 조성물의 제조 전에 정제하였다.

특징화 방법:

하기 특징화 방법은 바람직한 활성제 방출 프로파일을 제공할 미립자를 확인하는데 적합한 것으로 결정되었다.

SEM

SEM을 미립자의 입자 크기, 형상 및 표면 특징을 평가하는데 사용하였다. SEM 영상화를 퍼스널 SEM (Personal SEM)^® 시스템 (ASPEX^TM, LLC) 상에서 수행하였다. 모든 샘플을 탄소 양면 테이프로 덮힌 표준 SEM 스터브 상에 스패출라를 통해 침착시켰다. 샘플을 모델 SC 7620 "미니" 스퍼터 코터 (Model SC 7620 "Mini" Sputter Coater) (에너지 빔 사이언시즈 (Energy Beam Sciences))를 사용하여 18 mA 방출 전류에서 약 90초 동안 Au로 스퍼터 코팅시켰다. 모든 SEM 영상화를 약 250 내지 2500배의 확대 범위에 걸쳐 20 KeV 전자빔을 이용하여 수행하였다.

극저온 SEM

미립자의 단면을 극저온 SEM을 사용하여 연구하였다. 미립자 샘플을 히스토 프렙 (HISTO PREP)^® 용액 (피셔 (Fischer))과 혼합시키고, -20℃의 저온유지장치에서 밤새 유지시켰다. 경화된 미립자를 유리 커버 슬립 상에 올려놓고, 이어서 금속 나이프를 사용하여 박편화하였다. 박편된 입자를 알루미늄 스터브 상에 올려놓고, 백금 및 팔라듐으로 스퍼터 코팅시키고, 주사전자현미경 (필립스 525M) 하에서 관찰하였다. 박편의 시각적 관찰은 미립자에 대한 다공도 정도를 결정하는 방법을 제공하였다.

다공도 측정 - 수은 압입

미립자 중의 기공 부피 분포를 모델 수토포 IV 9500 모덴 수은 압입 다공도측정기 (SutoPor IV 9500 Moden Mercury Intrusion Porosimeter) (미국 조지아주 노크로스 소재의 마이크로메트릭스 (Micromeritics))를 사용하여 결정하였다. 간략히, 수은을 침입도계에서 최대 압력 60,000 Psia 이하까지 단계적인 방식으로 가압시켜 공지된 양의 미립자로 밀어 넣었다. 다양한 압력에서 기공으로 압입된 수은의 부피를 측정하였다. 상기 방법으로 미립자 중의 기공 분포를 정량화하였다. 즉, 압입되는 기공의 크기는 가해진 압력과 역으로 관련되었다. 액체-고체-기체계 상에서의 내부 및 외부 힘의 평형은 워시번 (Washburn) 방정식으로 기술할 수 있다. 가해진 압력과 수은이 압입되는 기공 크기와의 관계는 다음에 의해 설명된다:

식 중: D = 기공 직경

γ = 표면 장력 (상수)

θ = 접촉각 (상수)

P = 압력

따라서, 수은이 압입될 기공의 크기는 가해진 압력에 반비례한다. 모든 기공이 치밀한 원주들이라고 가정할 경우, 평균 기공 직경 (D=4V/A)은 기공 부피 (V = πD2h/4)를 기공 면적 (A = πDh)으로 나눔으로써 계산될 수 있다.

잔류 용매

단일 방법을 헵탄, 에탄올 및 메틸렌 클로라이드의 정량화에 사용하였다. 장치는 Rtx 1301, 30 cm x 0.53 mm 컬럼이 있는 HP 5890 시리즈 2 기체 크로마토그래프로 구성되었다. 약 130 mg의 미립자를 10 ml의 N,N-디메틸포름아미드 중에 용해시켰다. 프로필 아세테이트를 내부 표준으로서 사용하였다. 0.03％ 만큼 낮은 메틸렌 클로라이드 농도를 정량화할 수 있도록 샘플 표본을 조정하였다.

미립자 제조

하기 표 1에 설명된 미립자 배치를 상기한 바와 같이 4A 중합체 및 1.5:1 또는 1:1의 비인 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드를 사용하여 100 g 스케일로 제조 하였고, 실리콘 오일의 점도는 350 cs이었다. 엑센딘-4 및 제제에 사용된 부형제의 양 또한 하기 표 1에서 설명하였다.

다공도

수은 압입 다공도측정법으로부터 수득한 총 압입 부피 및 계산된 평균 기공 직경을 하기 표 2에 나타냈다. 평균 기공 직경과 시험관내 방출 사이의 관계를 도 1에 도시하였다.

도 1에 시험관내 초기 방출에 대한 황산암모늄의 효과를 도시하였다. 데이타는 시험관내 초기 방출이 미립자 기공 직경과 상관됨을 나타냈다. 황산암모늄으로 제조된 제제는 일관된 다공도 및 방출을 나타내는 황산암모늄 무함유 제제와 달리, 다양한 수준의 시험관내 방출 및 가변 다공도를 나타냈다. 미립자의 제조 동안, 수성상 중의 황산암모늄의 존재가 내부 에멀젼의 제조 동안 약물 물질을 염석할 수 있다. 침전물의 마이크로-환경의 차이가 다공도의 차이를 제공하고, 그 결과 초기 방출이 변화할 수 있다. 황산암모늄 없이 제조된 제제에서는 효과가 관찰되지 않았다. 수크로스 및 엑센딘-4 함유 제제는 엑센딘-4, 수크로스 및 황산암모늄 함유 제제와 비교하여 보다 바람직하고 일관된 수준의 초기 방출을 나타냈다.

또한, 도 2는 시험관내 방출에 대한 다공도의 효과 및 처리 조건, 즉 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드의 비율이 형성된 미립자의 다공도에 미치는 영향을 증명하였다. 간략히, 1:1의 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드 비를 사용하여 제조된 미립자 제제 (표 1의 제제 2-4 및 2-5)는 1.5:1의 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드 비를 사용하여 제조된 동일한 제제 (표 1의 제제 2, 2-1 및 2-2) 보다 초기 방출이 더 높았다. 도 2는 보다 높은 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드의 비율이 보다 낮은 다공도를 생성하여 보다 낮은 초기 방출을 생성함을 제시하였다.

극저온 SEM

표 1의 유형 2, 3 및 5의 제제에 대해 상기한 바와 같이 극저온 SEM 분석을 수행하였다. 도 3A-3B는 유형 2 (도 3A의 제제 2-2) 및 유형 5 (도 3B의 5％ 엑센딘-4, 2％ 수크로스)의 선택된 제제에 대한 현미경사진 화상이다. 도 4A-D는 표 1의 제제 3-4, 3-5, 3-6 및 3-7 각각에 대한 현미경사진 화상이다. 다시, 초기 방출의 가변성에 기여할 수 있는 황산암모늄을 사용하여 나타난 다공도의 변화는 도 4A-D의 극저온 SEM 단면에서 관찰될 수 있다.

잔류 용매 수준

소정의 제제 중 잔류 용매의 수준은 제제의 Tg에 영향을 줄 수 있다. 잔류 용매 수준을 표 1의 유형 2 및 5의 미립자 제제에 대해 결정하였다. 단일 방법을 헵탄, 에탄올 및 메틸렌 클로라이드의 정량화에 사용하였다. 장치는 Rtx 1301, 30 cm x 0.53 mm 컬럼이 있는 HP 5890 시리즈 2 기체 크로마토그래프로 구성되었다. 약 130 mg의 미립자를 10 ml의 N,N-디메틸포름아미드 중에 용해시켰다. 프로필 아세테이트를 내부 표준으로서 사용하였다. 0.03％ 만큼 낮은 메틸렌 클로라이드 농도를 정량화할 수 있도록 샘플 표본을 조정하였다.

도 5는 표 1의 유형 2 및 5의 제제 (3 또는 5％ 엑센딘-4, 2％ 수크로스)에 대한 ％ 잔류 에탄올 및 메틸렌 클로라이드의 도표이다. 도 5는 잔류 용매의 양이 증가함에 따라 Tg가 감소함을 도시한다.

3％ 엑센딘-4 및 2％ 수크로스를 함유하는 미립자의 제조

미립자 제제 중 황산암모늄의 존재에 의해 도입된 다공도의 변화 및 초기 방출에 유의하게 영향을 미치는 특징으로서의 다공도의 확인 관점에서, 황산암모늄의 추가 발견이 수행되지 않았다.

내부 에멀젼 액적 크기의 영향

내부 에멀젼 형성 뿐만 아니라 생성된 에멀젼의 안정성 및 상이한 방법 변수들을 사용하여 생성된 마이크로스피어의 24시간 시험관내 방출에 대한 방법 변수들의 영향을 결정하기 위해 하기 연구를 수행하였다. 물 상 및 용매 상의 내부 에멀젼을 상기한 100 g 스케일로 초음파처리하거나 또는 36/4 발전기가 장착된 MT5000 균질화기 (스위스 소재의 키네마티카 아게)를 사용하여 저속 (10,800 rpm) 또는 고속 (21,300 rpm)으로 균질화함으로써 형성하였다. 상이한 기술로 내부 에멀젼을 형성한 후, 에멀젼을 반응기에서 오버헤드 교반기로 완만히 교반하면서 분액이 제거되기 전 5, 15 또는 60분 동안 유지시켰다. 지정된 유지 시간 후, 내부 에멀젼을 상기한 바와 같이 미립자로 더 진행시키고, 이어서 24시간 시험관내 방출을 하기한 바와 같이 각각의 배치에 대해 결정하였다.

내부 에멀젼 액적 크기 특징화를 호리바 ( Horiba ) 입자 크기 분석기를 사용하여 결정할 수 있다.

내부 에멀젼의 분액을 유리 피펫을 사용하여 반응기로부터 회수하였다. 이동 피펫을 사용하여 약 30 방울의 내부 에멀젼을 20 cc 스크루-캡 섬광 바이알 중 6％ 메디소브^® 50:50 4A PLG 중합체 용액 약 10 ml에 첨가한 후 혼합하였다. 6％ 메디소브^® 50:50 4A PLG 중합체 용액은 대조 바탕 용액으로서의 역할도 하였다. 이어서, 상기 희석된 에멀젼 샘플 약 9 ml을 깨끗한 10 ml 호리바 샘플 용기로 이동시켰다. 샘플 용기 위에 덮개를 놓아 중합체 용매의 급속한 증발을 방지하였다. 제조된 샘플은 청색 바 (램프) 당 0.65％ 내지 0.90％ 범위를 판독하는 허용가능한 ％ 투과율 내에 존재하였다. 프로그램 설정 중 0.94-0.00i의 상대 굴절률 환경을 선택하였다. 이어서, 샘플을 모델 LA 910과 같은 호리바 입자 크기 분석기로 액적 크기에 대해 측정하였다. 방법 변수들과, 5, 15 및 60분의 유지 시간에 걸쳐 수득한 내부 에멀젼 크기 뿐만 아니라 생성된 24시간 시험관내 방출 결과 (삽입어구)와의 상관된 데이타를 도 9에 도시하였다.

마이크로스피어 특징화

엑센딘-4 마이크로스피어를 관례대로 래트에서 약물 함량, 입자 크기, 잔류 용매, 초기 시험관내 방출, 및 PK 특징에 관하여 특징화하였다. 약물을 추출하여 선택된 배치에서 캡슐화 후 엑센딘-4 순도의 예비 평가를 획득하였다.

시험관내 초기 방출

엑센딘-4의 초기 방출을 방출 완충액 (10 mM HEPES, 100 mL NaCl, pH 7.4)에서 1시간 후 엑센딘-4의 농도를 측정함으로써 결정하였다. 150±5 mg의 마이크로스피어를 실온에서 10 mM HEPES, 100 mL NaCl, pH 7.4의 완충액 5.0 mL 중에 넣고, 약 30초 동안 볼텍싱하여 용액을 현탁시킨 후, 37℃의 공기 챔버 내에 1시간 동안 놓았다. 1시간 후, 샘플을 챔버로부터 제거하고 수회 인버팅하여 혼합하고, 이어서 3500 rpm에서 10분 동안 원심분리하였다. 상층액을 제거하고, 다음 조건을 사용하여 즉시 HPLC로 분석하였다: 컬럼: TSK-GEL^®, 7.8 mm x 30 cm, 5 m (TSOH BIOSEP PART #08540); 컬럼 오븐 온도: 주변; 오토샘플러 온도: 6℃, 유속: 0.8 mL/분; 감지: 280 nm; 주입량: 10 L; 이동상: 35％ 아세토니트릴/65％ 물과 0.1％ TFA/리터 (v/v); 작동 시간: 약 20분. pH 4.5의 30 mM 아세테이트 완충액에서 제조된 엑센딘-4 대량 약물 물질 0.2 mg/mL을 표준으로서 사용하였다.

동물 연구

본원에 기술된 모든 약역학 (PK) 연구를 약 500±50 g 중량의 성체 수컷 스프라지-돌리 (Sprague-Dawley) 래트에서 수행하였다.

미립자 제제의 PK 특징화를 위해, 각 동물의 견갑골 사이 영역에 희석제 (3％ 카르복시메틸셀룰로스, 0.9％ NaCl, 0.1％ 트윈 20) 중 현탁된 미립자를 피하 주사하였다. 일반적으로, 투여량은 주입량 0.75 mL로 래트 당 엑센딘-4 약 1.0 mg 이었다. 혈액 샘플을 투여한 후 0.5, 2, 4, 6, 10, 24시간, 및 2, 4, 7, 10, 14, 17, 21, 24 및 28일에 측면 꼬리 정맥을 통해 수집하였다. 혈액 샘플을 EDTA 함유 마이크로테이너 (MICROTAINER)^® 튜브 내에 즉시 넣고, 약 14,000 X g에서 약 2분 동안 원심분리하였다. 이어서, 혈장을 첨가제가 없는 마이크로테이너^® 튜브로 이동시키고, 분석시까지 -70℃에서 저장하였다. IRMA를 혈장 엑센딘 농도를 결정하는데 사용하였다.

생체내 방출 - IRMA

혈장 중의 엑센딘-4를 정량화하는 방법으로는 고체 상 모노클로날 항체 EXE4:2-8.4에 의해 획득되고 방사성요오드화 모노클로날 항체 GLP-1:3-3에 의해 감지되는 분석법인 샌드위치 면역분석이 있다. 결합된 수를 표준 교정 곡선으로부터 정량화하였다. 이 분석은 전체 길이의 또는 본래의 엑센딘-4에 대해 특이적이고, 엑센딘-4 (3-39)는 감지하지 않았다. 전형적인 표준 곡선 범위는 추적자 항체의 연령에 따라 30 pg/mL 내지 2000 pg/mL이었다.

시험관내 및 생체내 방출

제제 2, 2-1 및 2-2 (3％ 엑센딘-4 및 2％ 수크로스)를 상기한 바와 같이 시험관내 초기 방출에 대해 시험하였다. 시험관내 방출은 각각 0.4％, 0.4％ 및 0.5％이었다. 또한, 세 배치 모두 C_max 0-1일 동안 1154 내지 1555 pg/mL 범위의 비교적 낮은 생체내 초기 방출을 나타냈다. 도 6은 3％ 엑센딘-4와 2％ 수크로스 (2-1) 및 또한 3％ 엑센딘-4 단독 (1) 및 3％ 엑센딘-4와 0.5％ 황산암모늄 (4)을 갖는 제제에 대한 대표적인 약역학 곡선이다. 1.5:1의 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드 비를 사용하였고, 실리콘 오일의 점도는 350 cs이었다.

도 6으로부터, 황산암모늄을 함유하지 않는 제제가 보다 낮은 초기 방출을 나타냄을 알 수 있다. 엑센딘-4를 단독으로 갖는 제제가 적합한 초기 방출을 나타냈지만, 캡슐화 후 약물의 순도는 수크로스와 배합된 엑센딘-4를 갖는 제제와 비교하여 감소되었다. 제제에 당을 첨가하는 것은 작용제의 분해를 감소시켰다.

상기에서 비교된 세 가지 제제 2, 2-1 및 2-2에 대한 생체내 방출 프로파일을 도 7에 도시하였다. 세 배치 모두 비교적 낮은 초기 방출에 이어, "골" (약 4일 내지 17일 사이의 낮은 혈청 수준), 이어서 약 21일 내지 약 28일에 걸쳐 지속적인 방출을 나타냈다. 낮은 초기 방출 및 방출 프로파일의 형상은 세 가지 제제에 대해 일관되었다.

1:1의 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드 비를 사용하는 제제

표 1의 제제 2-3, 2-4 및 2-5 (3％ 엑센딘-4, 2％ 수크로스)를 1:1의 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드 비를 사용하여 제조하였다. 초기 방출은 표 1의 제제 2, 2-1 및 2-2 (1:5 대 1의 실리콘 대 메틸렌 클로라이드 비를 갖는 3％ 엑센딘-4, 2％ 수크로스)보다 상기 제제가 더 높았다. 구체적으로, 1.5:1 비의 제제는 약 0.4％의 평균 초기 방출을 제공한 반면, 1:1 비의 제제는 약 1.0％의 평균 초기 방출을 제공하였다. 1:1 비에 대해 래트에서 C_max 0-1일이 2288±520 pg/mL인 반면, 1.5:1 비에 대해 래트에서 C_max 0-1일이 1300±221 pg/mL인, 동일한 경향을 생체내에서 관찰하였다.

증가된 약물 부하

수크로스를 2％로 유지하면서 엑센딘-4 부하량을 4％로 증가시키는 것은 3％ 부하와 동일한 범위의 시험관내 및 생체내 초기 방출을 생성하였다.

표 1의 유형 5의 세 가지 제제를 제조하였다 (5％ 약물 부하량, 2％ 수크로스, 1.5:1의 실리콘 오일 대 메틸렌 클로라이드 비). 세 배치 5-1, 5-2 및 5-3 모두 0.2 내지 0.5％ 범위의 낮은 시험관내 초기 방출을 나타냈다. 유사하게, 제제의 생체내 C_max는 467 pg/mL 내지 1267 pg/mL 범위로 일관되게 낮았다. 도 8에 시험된 세 배치에 대한 약역학 데이타의 그래프를 도시하였다. 2％ 수크로스를 갖는 3％ 엑센딘-4 제제의 작용과 비교하여, 5％ 제제는 약 1일 및 2일에 걸쳐 약물의 보다 높은 혈청 수준을 나타냈다. 5％ 제제에 대한 나머지 프로파일은 골에 이어서 주로 21일 내지 28일에 걸쳐 약물을 방출하는 3％ 제제와 유사하였다.

본 발명은 그의 바람직한 실시양태를 참고로 하여 구체적으로 나타나고 기술되었지만, 형식 및 상세화 중 다양한 변화는 첨부된 특허청구범위에 포함되는 본 발명의 범위에서 벗어남 없이 그 범위내에서 이루어짐을 당업자가 이해할 것이다.

Claims (40)

1. C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만인, 필수적으로 생체적합성 중합체, 생물학적 활성 폴리펩티드 및 당으로 구성된 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물.
2. 제1항에 있어서, 폴리펩티드가 글루카곤, 글루카곤-유사 펩티드, 엑센딘, 글루카곤-유사 펩티드의 아고니스트, 혈관활성 장 펩티드, 이뮤노글로불린, 항체, 시토카인, 인터루킨, 대식세포 활성화 인자, 인터페론, 에리트로포이에틴, 종양 괴사 인자, 콜로니 자극 인자, 인슐린, 효소, 종양 억제제, 혈액 단백질, 여포 자극 호르몬, 성장 호르몬, 부신피질자극 호르몬, 및 황체화 호르몬 방출 호르몬, NGF, EGF, 가스트린, GRH, 디펜신, 엔케팔린, 및 이들의 돌연변이단백질, 유사체, 삭제 및 치환 변형제 및 제약상 허용가능한 염으로부터 선택되는 것인 서방형 조성물.
3. 제2항에 있어서, 생물학적 활성 폴리펩티드가 당조절 펩티드인 서방형 조성물.
4. 제3항에 있어서, 당조절 펩티드가 GLP-1, GLP-2, 엑센딘-3, 엑센딘-4, 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 것인 서방형 조성물.
5. 제4항에 있어서, 폴리펩티드가 서방형 조성물 총 중량의 약 0.1％ w/w 내지 약 10％ w/w로 존재하는 것인 서방형 조성물.
6. 제5항에 있어서, 폴리펩티드가 서방형 조성물 총 중량의 약 0.5％ w/w 내지 약 5％ w/w로 존재하는 것인 서방형 조성물.
7. 제6항에 있어서, 조성물의 총 기공 부피가 수은 압입 다공도측정법을 사용하여 결정하였을 때 약 0.1 mL/g 또는 그 미만인 서방형 조성물.
8. 제7항에 있어서, 당이 서방형 조성물 총 중량의 약 0.01％ w/w 내지 약 10％ w/w로 존재하는 것인 서방형 조성물.
9. 제8항에 있어서, 당이 서방형 조성물 총 중량의 약 0.1％ w/w 내지 약 5％ w/w로 존재하는 것인 서방형 조성물.
10. 제9항에 있어서, 당이 단당류, 이당류, 당 알콜 또는 이들의 조합물로부터 선택되는 것인 서방형 조성물.
11. 제10항에 있어서, 당이 수크로스, 만니톨 및 이들의 조합물로부터 선택되는 것인 서방형 조성물.
12. 제9항에 있어서, 생체적합성 중합체가 폴리(락티드), 폴리(글리콜리드), 폴리(락티드-코-글리콜리드), 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락트산-코-글리콜산), 폴리카프로락톤, 폴리카르보네이트, 폴리에스테르아미드, 폴리무수물, 폴리(아미노산), 폴리오르토에스테르, 폴리시아노아크릴레이트, 폴리(p-디옥산온), 폴리(알킬렌 옥살레이트), 생분해성 폴리우레탄, 이들의 블렌드 및 이들의 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 서방형 조성물.
13. 제12항에 있어서, 상기 중합체가 폴리(락티드-코-글리콜리드)를 포함하는 것인 서방형 조성물.
14. 제13항에 있어서, 상기 중합체가 50:50의 폴리(락티드-코-글리콜리드)인 서방형 조성물.
15. 제14항에 있어서, 상기 중합체의 고유 점도가 약 0.3 내지 0.5 dL/g인 서방형 조성물.
16. 조성물 중량의 약 3％ w/w 이상의 엑센딘-4 및 약 2％ w/w 이상의 수크로스가 그 내부에 분산된 생체적합성 중합체를 포함하는 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물.
17. 필수적으로 생체적합성 중합체, 조성물 중량의 약 3％ w/w 이상의 엑센딘-4 및 약 2％ w/w 이상의 수크로스로 구성된 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물.
18. 생체적합성 중합체, 조성물 중량의 약 3％ w/w 이상의 엑센딘-4 및 약 2％ w/w 이상의 수크로스로 구성된 생물학적 활성 폴리펩티드의 서방형 조성물.
19. 제18항에 있어서, 생체적합성 중합체가 폴리(락티드), 폴리(글리콜리드), 폴리(락티드-코-글리콜리드), 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락트산-코-글리콜산), 및 이들의 블렌드 및 공중합체로부터 선택되는 것인 조성물.
20. 제19항에 있어서, C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만인 조성물.
21. 제20항에 있어서, 조성물의 총 기공 부피가 수은 압입 다공도측정법을 사용하여 결정하였을 때 약 0.1 mL/g 또는 그 미만인 조성물.
22. C_max 대 C_ave의 비가 3 또는 그 미만인, 필수적으로 생체적합성 중합체, 엑센 딘, 엑센딘 유사체, 유도체 또는 아고니스트로 구성된 군으로부터 선택되는 생물학적 활성제, 및 당으로 구성된 서방형 조성물을 치료 유효량으로 투여하는 것을 포함하는, 유형 2 당뇨병으로 고통받는 환자의 치료 방법
23. 제22항에 있어서, 작용제가 엑센딘-4인 방법.
24. 제23항에 있어서, 서방형 조성물의 생체적합성 중합체가 폴리(락티드), 폴리(글리콜리드), 폴리(락티드-코-글리콜리드), 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락트산-코-글리콜산), 및 이들의 블렌드 및 공중합체로부터 선택되는 것인 방법.
25. 제24항에 있어서, 당이 서방형 조성물 총 중량의 약 0.01％ w/w 내지 약 10％ w/w의 농도로 서방형 조성물에 존재하는 것인 방법.
26. 제24항에 있어서, 조성물의 총 기공 부피가 수은 압입 다공도측정법으로 결정하였을 때 약 0.1 mL/g 또는 그 미만인 방법.
27. 제26항에 있어서, 엑센딘-4가 조성물 총 중량의 약 0.1％ 내지 약 10％의 농도로 서방형 조성물에 존재하는 것인 방법.
28. 조성물 중량의 약 3％ w/w 이상의 엑센딘-4 및 약 2％ w/w 이상의 수크로스 가 그 내부에 분산된 생체적합성 중합체로 구성된 서방형 조성물을 치료 유효량으로 투여하는 것을 포함하는, 유형 2 당뇨병으로 고통받는 환자의 치료 방법.
29. a) 수용성 폴리펩티드 및 당을 포함하는 수성상과 생체적합성 중합체 및 중합체용 용매를 포함하는 유성상을 배합함으로써 혼합물을 형성하는 단계;

    b) 단계 a)로부터의 혼합물을 유중수형 에멀젼으로 형성하는 단계;

    c) 코아세르베이션제를 혼합물에 첨가하여 미성숙 미립자를 형성하는 단계 (상기 코아세르베이션제는 약 1:1 내지 약 1.5:1의 실리콘 오일 대 중합체 용매 비를 달성하기에 충분한 양으로 첨가된 실리콘 오일임);

    d) 미성숙 미립자를 켄칭 용매에 이동시켜 미립자를 경화시키는 단계;

    e) 경화된 미립자를 수집하는 단계; 및

    f) 경화된 미립자를 건조시키는 단계

    를 포함하는, 폴리펩티드의 서방형 조성물의 제조 방법.
30. 제29항에 있어서, 실리콘 오일 대 중합체 용매의 비가 1.5:1인 방법.
31. 제29항에 있어서, 중합체가 약 10％ w/v 또는 그 미만으로 유성상에 존재하는 것인 방법.
32. 제29항에 있어서, 중합체가 폴리(락티드), 폴리(글리콜리드), 폴리(락티드- 코-글리콜리드), 폴리(락트산), 폴리(글리콜산), 폴리(락트산-코-글리콜산), 및 이들의 블렌드 및 공중합체로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
33. 제29항에 있어서, 폴리펩티드가 글루카곤, 글루카곤-유사 펩티드, 엑센딘, 글루카곤-유사 펩티드의 아고니스트, 혈관활성 장 펩티드, 이뮤노글로불린, 항체, 시토카인, 인터루킨, 대식세포 활성화 인자, 인터페론, 에리트로포이에틴, 종양 괴사 인자, 콜로니 자극 인자, 인슐린, 효소, 종양 억제제, 혈액 단백질, 여포 자극 호르몬, 성장 호르몬, 부신피질자극 호르몬, 및 황체화 호르몬 방출 호르몬, NGF, EGF, 가스트린, GRH, 디펜신, 엔케팔린, 및 이들의 돌연변이단백질, 유사체, 삭제 및 치환 변형제 및 제약상 허용가능한 염으로 구성된 군으로부터 선택되는 것인 방법.
34. C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 생물학적 활성제의 서방형 조성물.
35. C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 서방형 조성물을 치료 유효량으로 투 여하는 것을 포함하는, 유형 2 당뇨병으로 고통받는 환자의 치료 방법.
36. C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 서방형 조성물로 수회 용량의 엑센딘-4를 투여함으로써 환자에게 치료 유효한 혈장 농도의 엑센딘-4를 제공하는 것을 포함하는, 유형 2 당뇨병으로 고통받는 환자의 치료 방법.
37. a) 수용성 엑센딘-4 폴리펩티드 및 당을 포함하는 수성상과 메틸렌 클로라이드 중 생체적합성 50:50의 PLGA 4A 중합체를 포함하는 유성상을 배합함으로써 혼합물을 형성하는 단계;

    b) 단계 a)로부터의 혼합물을 유중수형 에멀젼으로 형성하는 단계 (여기서, 내부 에멀젼 액적 크기는 약 0.2 내지 0.4 미크론임);

    c) 코아세르베이션제를 혼합물에 첨가하여 미성숙 미립자를 형성하는 단계 (상기 코아세르베이션제는 약 1:1 내지 약 1.5:1의 실리콘 오일 대 중합체 용매 비를 달성하기에 충분한 양으로 첨가된 실리콘 오일이며, 여기서 실리콘 오일은 약 3분 또는 그 미만으로 유중수형 에멀젼에 첨가되고 코아세르베이션 혼합물은 약 1분 또는 그 미만 동안 유지됨);

    d) 미성숙 미립자를 켄칭 용매로 이동시켜 미립자를 경화시키는 단계 (상기 켄칭 용매는 헵탄/에탄올 혼합물이고, 이동 시간은 약 3분 또는 그 미만임);

    f) 경화된 미립자를 수집하는 단계; 및

    g) 경화된 미립자를 건조시키는 단계

    를 포함하는, 엑센딘-4의 서방형 조성물의 제조 방법.
38. 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v)의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)를 포함하는 주입 비히클 중에 현탁된, C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 서방형 조성물을 포함하는, 25 게이지 바늘을 통해 통과시키기에 적합한 주입용 조성물.
39. 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v)의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)를 포함하는 주입 비히클 중에 현탁된, C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 제14 위치에서 메티오닌 대신 루신으로 아미노 치환된 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 서방형 조성물을 포함하는, 25 게이지 바늘을 통해 통과시키기에 적합한 주입용 조성물.
40. C_max 대 C_ave의 비가 약 3 또는 그 미만이고, 조성물의 총 기공 부피가 약 0.1 mL/g 또는 그 미만이며, 50:50의 DL PLG 4A 중합체, 약 3 내지 5％ (w/w)의 엑센딘-4, 및 약 2％ (w/w)의 수크로스를 포함하는 치료 유효량의 건조 서방형 조성물을 포함하는 바이알과, 물 중 3.0％ (w/v)의 소듐 카르복시메틸셀룰로오스, 0.9％ (w/v)의 염화나트륨, 및 0.1％ (v/v)의 폴리소르베이트 20, NF (트윈 20)를 포함하는 주입 비히클을 포함하는 바이알 (서방형 조성물을 30 mg/ml 이상으로 현탁시키기에 충분한 주입 비히클이 존재함) 및 설명서를 포함하는, 25 게이지 바늘을 통해 통과시키기에 적합한 주입용 조성물 제조용 키트.

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