KR20160120239A - Stabilized Formulations of Interferon beta Mutant - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a stabilized pharmaceutical agent of human interferon beta variant (R27T) including R27T, acetic acid buffer, arginine, mannitol, poloxamer 188, and methionine. Since the stabilized R27T pharmaceutical agent according to the present invention includes acetic acid buffer, arginine, mannitol, poloxamer 188, and methionine, formation of R27T protein aggregate is inhibited and thermodynamical and structural stability is improved, thereby allowing long-term storage. Thus, the stabilized R27T pharmaceutical agent according to the present invention is expected to be usefully applied for prevention, alleviation and treatment of multiple sclerosis, cancer, autoimmune disease, viral infection, HIV infection, hepatitis type C, rheumarthritis, and so forth.

Description

인터페론 베타 변이체의 안정화 제제{Stabilized Formulations of Interferon beta Mutant}Stabilized Formulations of Interferon beta Mutant < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 인간 인터페론 베타 변이체(R27T), 아세트산 완충액, 아르기닌, 만니톨, 폴록사머 188(Poloxamer 188), 및 메티오닌을 포함하는 R27T의 안정화된 약학 제제에 관한 것이다.The present invention relates to stabilized pharmaceutical preparations of R27T comprising human interferon beta variant (R27T), acetic acid buffer, arginine, mannitol, Poloxamer 188, and methionine.

인터페론(IFNs)은 사이토카인의 일종으로서 항-바이러스 활성을 나타내고, 세포 증식을 억제하며 자연 면역 반응을 조절하는 기능을 갖는다. IFN은 세포 기원(백혈구, 섬유모세포, T 세포)에 따라 IFN-α, IFN-β, IFN-γ로 분류되며, 이 중 인터페론-베타(IFN-β)는 5개의 알파-헬릭스(α-helix)를 가지고 있는 구형 단백질로써 크기는 22 kD이며 당쇄를 제거하면 18kD이 된다. Interferons (IFNs) are a type of cytokine that exhibits anti-viral activity, inhibits cell proliferation, and has a function to regulate the natural immune response. IFN is classified into IFN-α, IFN-β and IFN-γ according to the cell origin (leukocyte, fibroblast, T cell), and interferon-beta (IFN- ), Which is 22 kD in size and 18 kD when the sugar chain is removed.

IFN-β의 임상 적용에 관한 연구는 활발하게 진행 중에 있고, 특히 다발성 경화증(Multiple Sclerosis)에 대한 증상의 완화, 경감 또는 치료제로 각광을 받고 있으며, 그 밖에도 항바이러스 활성, 세포 성장 억제, 림프구 세포 독성 증대 활성, 면역 조절 활성, 표적 세포의 분화 유도 또는 억제 활성, 대식세포의 활성화, 사이토카인 생성의 증가 활성, 세포독성 T세포의 효과 증가 활성, 자연 살해 세포(natural killing cell)의 증가 활성 등의 다양한 면역학적 활성으로 암, 자가 면역 장애 및 바이러스 감염, HIV와 관련된 질병, C형 간염, 및 류마티스성 관절염 등의 치료에 효과가 있다는 보고가 있다. Studies on the clinical application of IFN-β have been actively under way, and in particular, they are in the spotlight as a symptom relief, relief, or remedy for multiple sclerosis. In addition, antiviral activity, cell growth inhibition, Toxicity-enhancing activity, immunoregulatory activity, induction or inhibition of differentiation of target cells, activation of macrophages, increase of cytokine production, increase of cytotoxic T cell effect, increase of natural killing cell, etc. Have been reported to be effective in the treatment of cancer, autoimmune disorders and virus infections, diseases related to HIV, hepatitis C, and rheumatoid arthritis.

인간 IFN-β도 당단백질의 일종인데, 단백질에 연결된 당쇄 부분이 단백질의 활성에 중요한 역할을 하기 때문에, 당단백질의 경우 당쇄를 부가시키게 되면 그 활성이 증가하는 경우가 있다. 즉, 단백질 당화는 안정성, 용해도, intracellular trafficking activity, 약물 동태 및 항원성과 같은 많은 생화학적 특성에 영향을 미칠 수 있는 것으로 알려져 있다. Human IFN-? Is also a kind of glycoprotein. Since the sugar chain portion connected to the protein plays an important role in the activity of the protein, the activity of the glycoprotein may be increased by adding the sugar chain. In other words, protein glycosylation is known to affect many biochemical properties such as stability, solubility, intracellular trafficking activity, pharmacokinetics and antigenicity.

이에, 당단백질인 인간 천연형 IFN-β에 당쇄를 도입시켜 그 활성이나 기능이 증가 또는 향상된 인간 IFN-β 변이체를 제조한 예가 보고된바 있다(한국특허등록 10-0781666). R27T는 도 1에 나타낸 바와 같이 IFN-β 1a의 25번째 위치에 추가적인 당화를 위하여 27번째 위치의 아르기닌(Arg)을 트레오닌(Thr)으로 대체하여 설계된 재조합 인간 IFN-β 변이체(이하, rhINF-β)로서, 야생형의 INF-β1a(Rebif)와 비교했을 때 안정성 증가, 단백질 응집 경향 감소 및 반감기 증가를 나타낸다. 즉, R27T는 위치-지정 변이를 통해 추가적인 당화로 생성된 rhINF-β의 biobetter 버전이다. Accordingly, there has been reported an example in which a human IFN-beta mutant having an increased or improved activity or function by introducing a sugar chain into a human native IFN-beta protein (Korean Patent Registration No. 10-0781666). R27T is a recombinant human IFN-? Mutant (hereinafter referred to as rhINF-?) Designed by substituting threonine (Thr) for arginine (Arg) at the 27th position for additional glycation at the 25th position of IFN- ), Showing increased stability, decreased protein aggregation tendency and increased half-life compared to wild-type INF-β1a (Rebif). That is, R27T is a biobetter version of rhINF-β produced by additional saccharification via position-directed mutagenesis.

한편, 단백질 의약품 개발에 있어서 주요 과제 중 하나는 충분한 화학적, 물리적, 생물학적 안정성을 부여하여 24개월 이상 장기간의 유통기한을 가지는 제품을 생산하는 것이다. 그러나 단백질 분해 경로에서 다양한 고유의 민감성(intrinsic susceptibility), 단백질의 거대분자, 2차, 3차, 4차 구조와 같은 다양한 level을 가진 단백질 구조의 복잡성 때문에 안정성을 달성하는 것은 여전히 어려운 문제이다. On the other hand, one of the major challenges in the development of protein drugs is to produce products with long shelf life of more than 24 months by giving sufficient chemical, physical and biological stability. Achieving stability, however, is still a difficult problem due to the complexity of protein structures with various levels of intrinsic susceptibility, macromolecules, and secondary, tertiary and quaternary structures in the proteolytic pathway.

최초의 재조합 펩타이드 호르몬으로서 인슐린이 1982년에 처음으로 승인되어 성공적으로 생산된 지 30년 이상 된 현재, 이를 이어서 수많은 재조합 단백질/펩타이드 의약품의 성공 사례들이 보고되고 있다. 그러나 바이오 의약품의 개발 과정, 특히 제제화에 있어서, 단백질 응집, 물리화학적 불안정성, 낮은 반감기, 저용해성, 약물 동태학적 특성(pharmacokinetic properties) 등 여러 가지 요인 때문에 여전히 난관에 직면하고 있다. As the first recombinant peptide hormone, insulin was approved for the first time in 1982 and successfully produced for more than 30 years, success stories of numerous recombinant protein / peptide drugs have been reported. However, in the process of development of biopharmaceuticals, especially in formulations, there are still challenges due to several factors such as protein aggregation, physicochemical instability, low half life, low solubility, pharmacokinetic properties.

특히, 단백질 응집은 치료용 단백질이 용액에서 구조적/열역학적으로 불안정하기 때문에 보관하는 동안에도 거의 모든 바이오의약품 공정에서 쉽게 발생하는 주요 문제들 중 하나이다. 치료용 단백질은 정제, 가공, 보관 시 다양한 요인으로 인한 구조적 변화에 민감하기 때문에 단백질들이 고온, 최고/최저 pH, 전단 변형률(shear strain) 및 표면흡착에 노출되면 상기와 같은 문제들이 악화될 수 있다. 또한, 단백질 기반 바이오 의약품들은 풀림(unfolding), 응집, 비정상적인(non-native) 응집으로 인한 불용성 입자화와 같은 물리적 변성(degradation)의 가능성이 있기 때문에 단백질 응집이나 물리적 변성을 피하고 안정성을 최대화하기 위해서 안정적인 pH 범위, 적절한 완충액 시스템, 및 부형제의 개발 등 제제 시스템 최적화가 요구된다. In particular, protein aggregation is one of the major problems that occur easily in almost all biopharmaceutical processes during storage, as the therapeutic proteins are structurally / thermodynamically unstable in solution. Therapeutic proteins are susceptible to structural changes due to a variety of factors during purification, processing and storage, and such problems can be exacerbated when proteins are exposed to high temperatures, high / low pH, shear strain and surface adsorption . In addition, protein-based biopharmaceuticals have the potential for physical degradation such as unfolding, coagulation, and insoluble granulation due to non-native aggregation, thus avoiding protein aggregation or physical denaturation and maximizing stability Optimization of formulation systems is required, including the development of stable pH ranges, suitable buffer systems, and excipients.

종래, DLS(Dynamic Light Scattring), DSC(Differential Scanning Calorimetry), CD(Circular Dichroism), SEC(Size Exclusion Chromatography), ATR-FTIR과 같은 다양한 생물리적 분석 방법들을 이용하여, 인간 성장호르몬, 인간 상피성장인자, 항체 등의 단백질 제제를 신속하고 고효율로 생산하고자 하는 노력이 있었으며, 주로 용액의 pH, 완충액, 완충액 농도, 단백질 농도 및 부형제와 같은 다양한 용액 조건하에서 단백질 구조의 다양성을 관찰하기 위하여 이용되었다. 그러나 많은 데이터들은 다양성과 복잡성 때문에 해석하기 어려울 수 있기 때문에, 도출 결과 사이의 일관성을 찾고 표적 단백질의 물리적 상태를 정의하기 위한 의미 있는 연관성을 보여주기 위한 새로운 데이터 분석 방법 및 안정화 시스템이 필요한 실정이다. Conventionally, various biophysical analysis methods such as Dynamic Light Scattering (DLS), Differential Scanning Calorimetry (DSC), Circular Dichroism (CD), Size Exclusion Chromatography (SEC), and ATR- Efforts have been made to rapidly and efficiently produce protein preparations such as factors and antibodies and were used mainly to observe the diversity of protein structure under various solution conditions such as solution pH, buffer concentration, buffer concentration, protein concentration and excipient. However, since many data can be difficult to interpret due to their diversity and complexity, new data analysis methods and stabilization systems are needed to find consistency between the results and to show a meaningful association to define the physical state of the target protein.

이에, 본 발명자들은 인터페론 베타 변이체인 R27T 단백질의 응집체 형성을 억제하고, 열역학적 및 구조적 안정성을 개선시켜 안정화된 약학 제제로서의 유용성을 높이고자 예의 연구한 결과, 신규한 조성의 안정화 R27T 제제를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to increase the usefulness of the interferon beta mutant R27T protein as a stabilized pharmaceutical preparation by inhibiting the formation of aggregates and improving the thermodynamic and structural stability. As a result, Thereby completing the invention.

이에, 본 발명은 신규한 조성의 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)의 안정화된 약학 제제를 제공하는 것을 목적으로 한다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a stabilized pharmaceutical preparation of human interferon beta mutant (R27T) of novel composition.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. However, the technical problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인간 인터페론 베타 변이체(R27T), 5 내지 100 mM 농도의 아세트산 완충액, 10 내지 150 mM 농도의 아르기닌(Arginine), 50 내지 300 mM 농도의 만니톨(Mannitol), 0.1 내지 10 mg/mL 농도의 폴록사머 188(Poloxamer 188), 및 0.5 내지 5 mM 농도의 메티오닌(Methionine)을 포함하는 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)의 안정화된 약학 제제를 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a human interferon beta mutant (R27T), an acetic acid buffer solution at a concentration of 5 to 100 mM, arginine at a concentration of 10 to 150 mM, mannitol (R27T) comprising Mannitol at a concentration of 0.1 to 10 mg / mL, Poloxamer 188 at a concentration of 0.1 to 10 mg / mL, and methionine at a concentration of 0.5 to 5 mM.

본 발명의 일 구체예로, 상기 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)는 인간 인터페론 베타의 27번째 아미노산인 아르기닌이 트레오닌으로 치환되어 25번째 아미노산인 아스파라진 잔기에 N-연결형 당쇄를 포함하는 것을 특징으로 한다.In one embodiment of the present invention, the human interferon beta mutant (R27T) is characterized in that arginine, which is the 27th amino acid of human interferon beta, is substituted with threonine to include an N-linked sugar chain in the asparagine residue which is the 25th amino acid .

본 발명의 다른 구체예로, 상기 아세트산 완충액의 농도는 10 내지 30 mM인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the concentration of the acetic acid buffer solution is 10 to 30 mM.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 아세트산 완충액은 pH가 3.6 내지 4.4의 범위인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the acetic acid buffer solution has a pH of 3.6 to 4.4.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 아르기닌의 농도는 50 내지 100 mM인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the concentration of the arginine is 50 to 100 mM.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 만니톨의 농도는 150 내지 250 mM인 것을 특징으로 한다.In still another embodiment of the present invention, the concentration of the mannitol is 150 to 250 mM.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 폴록사머 188의 농도는 0.1 내지 1 mg/mL인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the concentration of the poloxamer 188 is 0.1 to 1 mg / mL.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 메티오닌의 농도는 0.5 내지 2 mM인 것을 특징으로 한다. In another embodiment of the present invention, the concentration of the methionine is 0.5 to 2 mM.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 안정화된 약학 제제는 pH가 3.6 내지 4.4의 범위인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the stabilized pharmaceutical preparation is characterized in that the pH is in the range of 3.6 to 4.4.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 안정화된 약학 제제는 다발성 경화증, 암, 자가면역질환, 바이러스 감염질환, HIV 감염질환, C형 간염, 및 류마티스 관절염으로 이루어진 군에서 선택되는 질환의 예방 또는 치료용인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the stabilized pharmaceutical preparation is a pharmaceutical composition for preventing or treating a disease selected from the group consisting of multiple sclerosis, cancer, autoimmune disease, viral infection disease, HIV infection disease, hepatitis C and rheumatoid arthritis .

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 안정화된 약학 제제는 경구 또는 비경구 투여용인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the stabilized pharmaceutical preparation is for oral or parenteral administration.

본 발명의 또 다른 구체예로, 상기 안정화된 약학 제제는 액상 또는 동결건조 제형인 것을 특징으로 한다.In another embodiment of the present invention, the stabilized pharmaceutical preparation is characterized by being a liquid or lyophilized formulation.

본 발명에 따른 안정화 R27T 약학 제제는, 아세트산 완충액, 아르기닌, 만니톨, 폴록사머 188, 및 메티오닌을 포함함으로써 R27T 단백질의 응집체 형성을 억제하고, 열역학적 및 구조적 안정성을 개선시킴으로써 장기간의 보관이 가능하여, 다발성 경화증, 암, 자가면역질환, 바이러스 감염질환, HIV 감염질환, C형 간염, 및 류마티스 관절염 등의 예방, 개선 및 치료에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.The stabilized R27T pharmaceutical preparation according to the present invention inhibits the formation of aggregates of R27T protein by including acetic acid buffer, arginine, mannitol, poloxamer 188, and methionine, and improves thermodynamic and structural stability to enable long-term storage, It is expected that the compounds of the present invention can be usefully used for the prevention, improvement and treatment of diseases such as scleroderma, cancer, autoimmune diseases, viral infection diseases, HIV infection diseases, hepatitis C, and rheumatoid arthritis.

도 1은, 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)의 유전자 및 단백질 서열을 나타낸 것이다.
도 2는, 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 제제 중의 R27T의 농도(0.8 mg/mL; 0.5 mg/mL; 0.3 mg/mL; 0.05 mg/mL)에 따른 열역학적 안정성을 평가한 결과이다.
도 3a 및 도 3b는, DLS-제타전위(도 3a) 및 DSC-전이온도(도 3b)를 이용하여 다양한 pH 범위에서 R27T(0.8 mg/mL)의 물리화학적 안정성을 평가한 결과이다.
도 4는, 4가지의 산성 완충액(인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘)을 첨가한 후 DSC를 수행하여 Tm을 측정함으로써 R27T에 최적인 완충액을 평가한 결과이다.
도 5는, 다객체적(multi-objective) 강건 설계법(RD)을 이용하여 4가지의 산성 완충액(인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘) 환경에서 최적의 pH 조건을 평가한 결과이다.
도 6은, 다양한 pH의 20 mM 아세트산 완충액이 포함된 R27T 제제를 37℃에서 11일간 보관한 후, 크기배제 크로마토그래피(SEC)를 수행하여 단백질 용액의 잔여 단량체량을 측정함으로써 20 mM 아세트산 완충액 함유 제제의 보관 안정성에 대한 pH 효과를 평가한 결과이다.
도 7은, pH 3.4 내지 4.4의 20 mM 아세트산 완충액이 포함된 R27T 제제에 대하여 DSC 분석을 실시하여 Tm을 측정함으로써 20 mM 아세트산 완충액 함유 제제의 구조적 안정성에 대한 pH 효과를 평가한 결과이다.
도 8a 및 도 8b는, pH 4.2의 20 mM 아세트산 완충액 및 다른 종류의 부형제가 포함된 각각의 R27T 제제에 대하여 DSC 분석을 실시하여 Tm을 측정한 것으로서, 부형제의 혼합 첨가(도 8a) 및 단일 첨가(도 8b)에 따른 R27T 제제의 구조적 안정성 증진 여부를 평가한 결과이다. (Reference: 기존 Rebif 제제; A Formulation: Mannitol, Poloxamer 188, Methionine, 및 Benzyl alcohol 포함 제제; B Formulation: Arginine HCl 및 Polysorbate 20 포함 제제).
도 9는, pH 4.2의 20 mM 아세트산 완충액 및 다른 종류의 부형제가 포함된 각각의 R27T 제제를 40℃에서 9일간 보관하면서 SEC를 수행하여 단백질 용액의 잔여 단량체량을 측정함으로써 부형제의 혼합 첨가 및 단일 첨가에 따른 R27T 제제의 보관 안정성을 평가한 결과이다.
도 10은, R27T 안정화 제제의 조성을 최적화하기 위하여, 아세트산 완충액의 농도(10, 20, 및 50 mM) 및 pH(3.8, 4.2)를 달리하여 첨가한 R27T 안정화 제제를 4℃ 또는 25℃에서 1 내지 2주간 보관한 후 SEC를 수행하여 단백질 용액의 잔여 단량체 및 응집체량을 측정함으로써 보관 안정성에 대한 아세트산 완충액의 농도 및 pH 효과를 평가한 결과이다.
도 11은, pH 3.8의 20 mM 아세트산 완충액, 아르기닌, 폴록사머 188, 및 만니톨이 다양한 조성으로 첨가된 R27T 제제(F1~F8)를 저농도(100 ㎍/mL) 또는 고농도(640 ㎍/mL)로 4℃ 또는 37℃에 14일 동안 보관한 후 SEC를 수행하여 단백질 용액의 잔여 단량체량을 측정함으로써 보관 안전성이 향상된 최적의 조성을 평가한 결과이다.
도 12는, pH 3.8의 20 mM 아세트산 완충액, 아르기닌, 폴록사머 188, 및 만니톨이 다양한 조성으로 첨가된 R27T 제제(F1~F8)를 저온(4℃)에서 장기간(0 내지 28일) 보관하면서 7일 간격으로 SEC를 수행하여 단백질 용액의 잔여 단량체량을 측정함으로써 보관 안전성이 향상된 최적 조성을 평가한 결과이다.
도 13은, pH 3.8의 20 mM 아세트산 완충액, 아르기닌, 폴록사머 188, 및 만니톨이 다양한 조성으로 첨가된 R27T 제제(F1~F8)에 대하여 CPE(Cytopathic effect) assay를 수행한 후 대조군(Control)을 기준으로 각 제제의 활성을 비교한 결과이다.
1 shows the gene and protein sequence of the human interferon beta mutant (R27T).
2 shows the result of evaluating the thermodynamic stability according to the concentration of R27T (0.8 mg / mL; 0.5 mg / mL; 0.3 mg / mL; 0.05 mg / mL) in a preparation using a differential scanning calorimeter (DSC).
Figures 3a and 3b are the results of evaluating the physicochemical stability of R27T (0.8 mg / ml) at various pH ranges using DLS-zeta potential (Figure 3a) and DSC-transition temperature (Figure 3b).
Fig. 4 shows the result of evaluating the optimal buffer for R27T by measuring T m by performing DSC after adding four acidic buffers (phosphoric acid, acetic acid, citric acid, and histidine).
Figure 5 shows the results of evaluating optimal pH conditions in four acidic buffers (phosphoric acid, acetic acid, citric acid, histidine) using a multi-objective robust design method (RD).
FIG. 6 shows the results of the measurement of the amount of residual monomer in the protein solution by performing size exclusion chromatography (SEC) after storing the R27T preparation containing 20 mM acetic acid buffer at various pH at 37 DEG C for 11 days, This is the result of evaluating the pH effect on the storage stability of the preparation.
FIG. 7 shows the results of evaluating the pH effect on the structural stability of the formulation containing 20 mM acetic acid buffer by measuring the T m by performing DSC analysis on the R27T preparation containing 20 mM acetic acid buffer at pH 3.4 to 4.4.
Figures 8a and 8b, as one subjected to DSC analysis for each R27T formulation that contains 20 mM acetate buffer, and other kinds of excipients pH 4.2 measured T m, mixture addition of a vehicle (Fig. 8a) and a single (Fig. 8 (b)) of the R27T formulation to evaluate the structural stability of the R27T formulation. (Formulation: Formulation containing Arginine HCl and Polysorbate 20) (Reference: Conventional Rebif preparation; Formulation: Mannitol, Poloxamer 188, Methionine, and Benzyl alcohol)
FIG. 9 shows the results of SEC analysis of each R27T preparation containing 20 mM acetic acid buffer at pH 4.2 and other excipients at 40 DEG C for 9 days to measure the residual monomer content of the protein solution, Storage stability of the R27T preparation according to the addition.
Figure 10 shows that R27T stabilizing agents added at different concentrations (10, 20, and 50 mM) and pH (3.8, 4.2) of acetic acid buffer at 4 ° C or 25 ° C, After 2 weeks of storage, SEC was performed to measure the residual monomer and aggregate amount of the protein solution to evaluate the concentration and pH effect of the acetic acid buffer solution on the storage stability.
Figure 11 shows the effect of increasing the concentration of the R27T preparation (F1 to F8) in a low concentration (100 占 퐂 / ml) or a high concentration (640 占 퐂 / ml) in 20 mM acetic acid buffer at pH 3.8, arginine, poloxamer 188 and mannitol After storing at 4 ° C or 37 ° C for 14 days, SEC was performed to measure the amount of residual monomer in the protein solution to evaluate the optimum composition with improved storage stability.
Fig. 12 shows the results of a comparison of the results of the experiment with the results of the experiment. Fig. 12 is a graph showing the results of the experiment. Fig. The SEC was performed at intervals of one day to measure the amount of residual monomer in the protein solution, thereby evaluating the optimum composition with improved storage stability.
FIG. 13 shows the results of a CPE (Cytopathic effect) assay on 20 mM acetic acid buffer solution of pH 3.8, arginine, poloxamer 188, and R27T preparations (F1 to F8) The results are as follows.

본 발명은, 0.3 내지 1.0 mg/mL의 농도의 인간 인터페론 베타 변이체(R27T) 및 5 내지 100 mM 농도의 아세트산 완충액, 10 내지 150 mM 농도의 아르기닌(Arginine), 50 내지 300 mM 농도의 만니톨(Mannitol), 0.1 내지 10 mg/mL 농도의 폴록사머 188(Poloxamer 188), 및 0.5 내지 5 mM 농도의 메티오닌(Methionine)을 포함하는, 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)의 안정화된 약학 제제에 관한 것이다.The present invention relates to a human interferon beta mutant (R27T) at a concentration of 0.3 to 1.0 mg / mL and an acetic acid buffer at a concentration of 5 to 100 mM, arginine at a concentration of 10 to 150 mM, mannitol at a concentration of 50 to 300 mM ), A Poloxamer 188 at a concentration of 0.1 to 10 mg / mL, and a methionine at a concentration of 0.5 to 5 mM (Methionine).

단백질 기반 제제를 제조할 때 가장 근본적인 문제 중 하나는 용액에서 원하는 치료용 단백질 농도를 구하는 것인데, 이것은 단백질 안정성이 단백질 농도에 의존할 뿐만 아니라 용액의 pH, 온도, 이온강도 및 첨가제 농도에도 영향을 받기 때문이다. 따라서, 단백질 기반 제제는 치료용 단백질을 안정화시키는데 적합해야 하고, 응집, 침전, 또는 절편화와 같은 문제를 방지해야 한다. One of the most fundamental problems in making protein-based preparations is to determine the desired therapeutic protein concentration in solution, which is dependent not only on the protein concentration but also on the pH, temperature, ionic strength and additive concentration of the solution Because. Thus, protein-based preparations should be suitable for stabilizing therapeutic proteins and prevent problems such as aggregation, precipitation, or fragmentation.

R27T는 IFN-β 1a의 25번째 위치에 추가적인 당화를 위하여 27번째 위치의 아르기닌(Arg)을 트레오닌(Thr)으로 대체하여 설계된 재조합 인간 IFN-β 변이체(이하, rhINF-β)로서, 본 발명에서는, R27T의 안정화를 위한 제제를 개발하기 위하여, DSC, DLS, FT-IR, SEC와 같은 다양한 분석 방법을 이용하였다. R27T is a recombinant human IFN-beta mutant (hereinafter referred to as rhINF-beta) designed by replacing arginine (Arg) at position 27 with threonine (Thr) for further glycosylation at the 25th position of IFN- , DSC, DLS, FT-IR, and SEC were used to develop a formulation for the stabilization of R27T.

당화는 많은 단백질의 용해도를 증가시킨다고 알려져 있고, 당화 안정성은 pH 의존적이다. 그러므로 적합한 pH와 완충액을 확인하는 것은 안정성 문제를 극복하고, 약물 생산, 정제, 보관 및 출시를 포함한 개발 공정의 다양한 단계에서 최적의 안정성을 얻는데 중요하다. It is known that glycation increases the solubility of many proteins, and glycation stability is pH dependent. Therefore, identifying the appropriate pH and buffer is critical to overcoming stability problems and achieving optimum stability at various stages of the development process, including drug production, purification, storage and release.

본 발명에서는 시차 주사 열량측정법(DSC, differential scanning calorimetry)과 동적 광산란(DLS, dynamic light scattering)을 사용하여 pH 2-11의 용액으로 미리 선별한 결과, R27T의 실험적인 pI와 최적의 pH 범위는 각각 5.8과 3.6-4.4임을 확인하였다.In the present invention, by preliminarily selecting a solution of pH 2-11 using differential scanning calorimetry (DSC) and dynamic light scattering (DLS), the experimental pI of R27T and the optimum pH range 5.8 and 3.6-4.4, respectively.

또한, 다양한 농도의 아세트산, 히스티딘, 인산, 및 구연산 완충액을 이용하여 2.9에서부터 5.7까지의 pH 범위에서 기초 완충액 시스템을 얻기 위하여 실험설계법(DoE; Design of experiment)을 사용하였다. DoE 접근은 pH 2.9-5.7, 완충액(인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘), 완충액 농도(20 mM 및 50 mM) 함수로써 제제 연구를 위한 실용적인 방법으로 개발되었다. 이러한 방법은 복잡한 데이터 결과를 해석하고 단백질 안정성을 나타내는 주요 요소를 조사하기 위하여 가중화 방법(weight-based procedure)을 이용하였다. 이때, 사용된 인자로는 Tm, 엔탈피, DSC와 FT-IR(Fourier Transform Infrared spectroscopy)을 통해 얻은 헬릭스(helix) 비율이다. 이들 3가지 인자에 의해 가중은 변했으나, 평가를 수행한 모든 시나리오 중 pH 3.6의 20 mM 아세트산 완충액에서 가장 높은 목적함수가 나타났고, 다음으로는 pH 2.9에서의 인산 완충액이었다. 이는 이들 완충액에서 열 안정성(Tm 및 엔탈피)과 2차 구조 안정성(상대적인 helix 함량)이 최적의 상태임을 의미한다.In addition, the DoE (Design of Experiment) was used to obtain a basic buffer system in a pH range of 2.9 to 5.7 using various concentrations of acetic acid, histidine, phosphoric acid, and citric acid buffer. The DoE approach was developed as a practical method for formulation studies with pH 2.9-5.7, buffer (phosphate, acetic acid, citrate, histidine), buffer concentration (20 mM and 50 mM) These methods used a weight-based procedure to interpret complex data results and investigate key factors that indicate protein stability. At this time, the factors used are T m , enthalpy, and helix ratio obtained by DSC and Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR). The weightings varied with these three factors, but the highest objective function was found in 20 mM acetic acid buffer at pH 3.6 among all the scenarios in which evaluation was performed, followed by phosphate buffer at pH 2.9. This means that the thermal stability (T m and enthalpy) and the secondary structural stability (relative helix content) are optimal for these buffers.

다만, 이들 완충액은 pH가 너무 낮아 환자의 피부 부작용을 초래할 수 있어 DoE로부터 얻은 제형은 피하 주사에 충분하지 않기 때문에, 열 안정성, 이차구조 안정성, 및 보관 안정성을 고려한 아세트산 완충액으로 R27T의 pH 값을 증가시킬 수 있는 후속연구를 더욱 수행하였다. 즉, 허용 가능한 안정성을 가진 pH 값을 최적화하기 위하여 크기-배제 크로마토그래피(SEC, Size Exclusion Chromatography)를 이용하였다.However, since these buffers are too low in pH to cause adverse skin reactions to the patient, the formulation obtained from DoE is not sufficient for subcutaneous injection. Therefore, the pH value of R27T is adjusted with acetic acid buffer considering thermal stability, secondary structural stability, The results of this study are summarized as follows. That is, Size Exclusion Chromatography (SEC) was used to optimize the pH value with acceptable stability.

그 결과, R27T 단량체의 양은 37℃에서 pH가 3.4에서 4.4로 증가 시에도 유지되었다. 단백질 응집도 7일째까지 꾸준히 증가하였으나 단량체와 응집체 모두 11일째에는 감소하였고, 이는 비정상적(non-native) 응집으로부터 R27T의 손실이 있었음을 의미한다. DSC 열곡선(thermogram) 결과는 pH 4.2 및 4.4에서의 R27T 불안정성을 나타냈고, 같은 문제가 SEC에서 관찰되었으므로, 샘플의 2차 구조 안정성은 FT-IR로 분석하였다. As a result, the amount of R27T monomer was maintained at 37 DEG C even when the pH was increased from 3.4 to 4.4. Protein aggregation steadily increased until day 7, but both monomers and aggregates decreased on day 11, indicating a loss of R27T from non-native aggregation. The DSC thermogram results showed R27T instability at pH 4.2 and 4.4, and the same problem was observed in SEC, so the secondary structure stability of the sample was analyzed by FT-IR.

rhIFN-β은 4-helix bundle domain을 가진 166 아미노산 당단백질로서, β-sheet 함량의 증가는 단백질 응집을 유도할 수 있는 분자 간 β-sheet 형성을 의미한다. 아세트산 완충액의 최적 pH 범위에서 R27T의 α-helix 및 β-sheet 함량을 분석한 결과, R27T의 열 안정성 및 2차 구조 안정성을 위한 최적의 pH 값은 pH 3.8 ± 0.2임을 알 수 있었다. rhIFN-β is a 166 amino acid glycoprotein with a 4-helix bundle domain, and an increase in β-sheet content means formation of intermolecular β-sheet that can induce protein aggregation. Analysis of α-helix and β-sheet contents of R27T in the optimum pH range of acetic acid buffer showed that the optimum pH value for thermal stability and secondary structural stability of R27T was pH 3.8 ± 0.2.

즉, helix 비율과 저장 안정성(monomer remaining)은 pH에 따라 증가했고 pH 4.0에서 가장 높은 반면, helix 비율과 열역학적 안정성은 pH 4.2와 pH 4.4에서 감소했고, 이는 단백질 응집(protein aggregation) 문제 때문일 수 있다. 따라서 R27T를 위한 최적화된 기초 완충액 시스템은 pH 3.8 ± 0.2에서 20 mM 아세트산 완충액으로 예상되었다. That is, the helix ratio and the monomer remaining increased with pH and the highest at pH 4.0, while the helix ratio and thermodynamic stability decreased at pH 4.2 and pH 4.4, which may be due to protein aggregation problems . Thus, the optimized baseline buffer system for R27T was expected to be 20 mM acetic acid buffer at pH 3.8 ± 0.2.

나아가 R27T의 안정성을 더욱 증진시킬 수 있는 부형제를 찾기 위해, pH 4.2의 20 mM 아세트산 완충액과 함께 다양한 부형제가 혼합 또는 개별적으로 첨가된 조성의 R27T 제제를 제조하여 Tm 및 SEC 분석을 통해 실험을 진행한 결과, 만니톨(Mannitol)이 R27T의 구조 및 보관 안정성을 증진시키는 우수한 효과가 있으며, 아르기닌, 폴록사머 188, 또는 폴리소르베이트 20(Polysorbate 20) 역시 상기 인터페론 단백질의 안정성을 증진시키는 효과가 있음을 알 수 있었다. Furthermore, R27T preparations with various excipients mixed or individually added together with 20 mM acetic acid buffer at pH 4.2 were prepared to find the excipients which could further enhance the stability of R27T, and the experiment was conducted through T m and SEC analysis As a result, Mannitol has an excellent effect of improving the structure and storage stability of R27T, and Arginine, Poloxamer 188, or Polysorbate 20 also has the effect of enhancing the stability of the interferon protein Could know.

상기 실험 결과를 바탕으로, 부형제의 범위를 확장하여 R27T, pH 4.2의 20 mM 아세트산 완충액, 및 다양한 종류의 부형제가 첨가된 R27T 제제를 제조한 후 Tm 및 SEC 분석을 통해 부형제 종류에 따른 R27T의 안정성을 평가한 결과, 아르기닌과 폴록사머 188이 R27T의 안정성 증진에 우수한 효과가 있음을 확인하였고, 이러한 결과를 바탕으로 아르기닌과 폴록사머 188이 첨가된 R27T 제제의 최적의 조성을 설정하기 위한 후속 실험을 진행하였다. Based on the above experimental results, expand the range of excipient to prepare a R27T formulation with a 20 mM acetate buffer, and a variety of excipients R27T, pH 4.2 addition of R27T according to the vehicle type with a T m and SEC analysis As a result of evaluation of stability, it was confirmed that arginine and poloxamer 188 had an excellent effect for enhancing the stability of R27T. Based on these results, a follow-up experiment for setting the optimal composition of arginine and poloxamer 188- .

부형제의 최적 조성 평가 실험 이전에, 아세트산 완충액의 최종 조건을 결정하기 위한 실험을 통해, pH 3.8의 10 mM 또는 20 mM 아세트산 완충액 시스템이 R27T의 보관 안정성을 가장 증진시키는 조건임을 확인하였으며, 완충액의 수용력(capacity)를 고려하여 상기에서 확인된 pH 3.8의 20 mM 아세트산 완충액 시스템 조건에서 최종 부형제 조성을 평가하였다. Experiments to determine the optimum conditions for the formulation of excipients Through experiments to determine the final conditions of the acetic acid buffer, it was confirmed that the 10 mM or 20 mM acetic acid buffer system at pH 3.8 was the condition for maximizing the storage stability of R27T, the final excipient composition was evaluated under the condition of 20 mM acetic acid buffer solution of pH 3.8 as described above in consideration of the capacity.

아르기닌, 폴록사머 188, 및 메티오닌을 포함하는 것에 더하여 인터페론의 안정성을 증진시키는 것으로 확인된 만니톨을 첨가함으로써 6가지 다른 조성의 R27T 제제를 제조하고, 부형제를 포함하지 않는 대조군 및 기존 인터페론 베타 제제(Rebif)와의 안정성 및 활성 비교를 통해 R27T의 제제의 최적 조성을 결정하였다. Six different compositions of R27T formulation were prepared by adding mannitol, which was found to enhance the stability of interferon in addition to containing arginine, poloxamer 188, and methionine, and a control without excipient and a conventional interferon beta preparation (Rebif ) To determine the optimal composition of the formulation of R27T.

본 명세서에서 사용된 용어 "인터페론-베타(IFN-β)"는 생물학적 유동액으로부터 분리하여 얻어지거나 진핵 또는 원핵 숙주 세포로부터 DNA 재조합 기술로 얻어진 인간 기원의 섬유모세포 인터페론뿐만 아니라, 그의 염, 기능성 유도체, 변이체(variants), 유사물 및 활성 분획물을 포함하는 것을 의미한다. 바람직한 IFN-베타는 인터페론 베타-1a를 의미하고자 한다.The term " interferon-beta (IFN-beta) " as used herein refers to interferon-beta (IFN-beta) as well as fibroblast interferon of human origin obtained from a biological fluid or obtained by DNA recombinant technology from eukaryotic or prokaryotic host cells, , Variants, analogs and active fractions thereof. A preferred IFN-beta is meant to mean interferon beta-1a.

"안정화 제제"는, 그 안에 포함된 단백질의 분해, 변성, 응집, 생물학적 활성의 손실의 정도가 허용 가능할 정도로 제어되며 시간에 따라 허용 불가능하게 증가하지 않는 것이다. 바람직하게는 상기 제제는 24개월까지는 R27T 활성의 적어도 약 60%, 바람직하게는 적어도 약 70%, 더욱 바람직하게는 적어도 약 80%를 유지하는 것이다.A "stabilizing agent" is one in which the degree of degradation, denaturation, aggregation, loss of biological activity of the proteins contained therein is tolerably controlled and does not increase unacceptably over time. Preferably, the formulation maintains at least about 60%, preferably at least about 70%, more preferably at least about 80% of the R27T activity by 24 months.

"완충액"은 제제에 바람직한 pH 범위에 속하도록 제제의 pH를 조절 또는 유지하는 효과를 갖는 화합물의 용액을 의미한다. 본 발명에서 pH를 조절하기에 적합한 완충액은 제한이 없지만, 인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘과 같은 화합물을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 20 mM 아세트산 완충액이며, 상기 완충액은 바람직하게 5 내지 100 mM의 농도, 더욱 바람직하게는 10 내지 30 mM의 농도로 포함될 수 있다.By "buffer" is meant a solution of a compound that has the effect of modulating or maintaining the pH of the formulation to fall within the pH range desired for the formulation. In the present invention, a buffer suitable for controlling the pH is not limited, but may include compounds such as phosphoric acid, acetic acid, citric acid, histidine, preferably 20 mM acetate buffer, and the buffer preferably has a pH of 5 to 100 mM Concentration, more preferably 10 to 30 mM.

본 발명에 있어서, R27T의 안정화된 약학적 제제는 인간 인터페론 변이체인 R27T를 포함하는 용액을 5 내지 100 mM 농도의 아세트산 완충액 및 부형제를 포함하는 용액을 이용하여 투석하는 단계; 상기 투석액을 여과하는 단계를 포함하여 제조할 수 있다.  In the present invention, the stabilized pharmaceutical preparation of R27T comprises a step of dialyzing a solution containing R27T, which is a human interferon variant, with a solution containing acetic acid buffer and an excipient at a concentration of 5 to 100 mM; And then filtering the dialysis solution.

본 발명에 있어서, 상기 부형제는 10 내지 150 mM 농도의 아르기닌, 50 내지 300 mM 농도의 만니톨, 0.1 내지 10 mg/mL 농도의 폴록사머 188, 및 0.5 내지 5 mM 농도의 메티오닌을 첨가할 수 있고, 보다 바람직하게는 50 내지 100 mM 농도의 아르기닌, 150 내지 250 mM 농도의 만니톨, 0.1 내지 1 mg/mL 농도의 폴록사머 188, 및 0.5 내지 2 mM 농도의 메티오닌을 첨가할 수 있다. In the present invention, the excipient may contain arginine at a concentration of 10 to 150 mM, mannitol at a concentration of 50 to 300 mM, poloxamer 188 at a concentration of 0.1 to 10 mg / mL, and methionine at a concentration of 0.5 to 5 mM, More preferably, arginine at a concentration of 50 to 100 mM, mannitol at a concentration of 150 to 250 mM, poloxamer 188 at a concentration of 0.1 to 1 mg / mL, and methionine at a concentration of 0.5 to 2 mM can be added.

"액상 제형"의 경우 바람직한 용매는 물이며, 단일용량제제(monodose) 또는 다용량제제(multidose)일 수 있다. 본 발명의 다용량제제용 액상 R27T 제제는 페놀, m-크레졸, p-크레졸, o-크레졸, 클로로크레졸, 벤질알콜, 알킬파라벤(메틸, 에틸, 프로필, 부틸등), 벤즈알코늄클로라이드, 벤즈에토늄 클로라이드, 소듐 데히드로아세테이트 및 티메로살과 같은 정균제를 포함하는 것이 바람직하다. 상기 정균제는 다용량제제의 주사기간, 약 12 또는 24시간에서 약 12일, 바람직하게는 약 6 내지 12일 동안에 걸쳐 반드시 무균인 제제(주사에 적당한)를 유지시키기에 효과적인 농도를 줄 수 있는 함량으로 사용된다. 상기 정균제는 약 0.1% 내지 약 2.0%(정균제의 질량/용매의 질량)의 농도로 존재하는 것이 바람직하다. For "liquid formulations" the preferred solvent is water and can be monodose or multidose. The liquid R27T preparations for multidose formulations of the present invention may be formulated with one or more additives selected from the group consisting of phenol, m-cresol, p-cresol, o-cresol, chlorocresol, benzyl alcohol, alkyl parabens (methyl, ethyl, It is preferred to include a bacteriostatic agent such as etonium chloride, sodium dehydroacetate and thimerosal. The bacteriostatic can be administered in an amount effective to maintain a sterile formulation (suitable for injection) over a period of from about 12 or 24 hours to about 12 days, preferably about 6 to 12 days, . The bacteriostatic agent is preferably present at a concentration of from about 0.1% to about 2.0% (mass of bacteriostatic agent / mass of solvent).

본 발명의 제제는 추가로 희석제, 부형제 및 담체뿐만 아니라 생리학상/제약상 허용되는 첨가제, 예컨대 자유-유동화제, 유화제, 안정화제, 방부제, 착색제, 소포제 및 고결 방지제를 임의로 포함할 수 있다.The formulations of the present invention may optionally further comprise diluents, excipients and carriers as well as physiologically / pharmaceutically acceptable additives such as free-flowing agents, emulsifiers, stabilizers, preservatives, colorants, defoamers and anti-caking agents.

약제학적으로 허용 가능한 담체에 특별한 제한은 없으나, 생리식염수, 폴리에틸렌글리콜, 에탄올, 식물성 오일, 및 이소프로필미리스테이트 등을 포함할 수 있다.The pharmaceutically acceptable carrier is not particularly limited, but may include physiological saline, polyethylene glycol, ethanol, vegetable oil, and isopropyl myristate, and the like.

또한, 본 발명은 안정화 제제를 약제학적 유효량으로 개체에 투여하여 다발성 경화증, 암, 자가면역질환, 바이러스 감염질환, HIV 감염질환, C형 간염, 류마티스성 관절염 등의 질환을 치료하는 방법을 제공한다. The present invention also provides a method for treating a disease such as multiple sclerosis, cancer, autoimmune disease, viral infection disease, HIV infection disease, hepatitis C, rheumatoid arthritis, etc. by administering a stabilized preparation to a subject in a pharmaceutically effective amount .

본 발명에서 "개체"란 질병의 치료를 필요로 하는 대상을 의미하고, 보다 구체적으로는 인간, 또는 비-인간인 영장류, 생쥐(mouse), 쥐(rat), 개, 고양이, 말, 및 소 등의 포유류를 의미한다. The term "individual" as used herein refers to a subject in need of treatment for a disease, and more specifically, a human or non-human primate, mouse, rat, dog, cat, horse, And the like.

"약제학적 유효량"은 환자의 체중, 연령, 성별, 건강상태, 식이, 투여시간, 투여방법, 배설율, 및 질환의 중증도 등에 따라 그 범위가 다양하게 조절될 수 있음은 당업자에게 명백하다.It will be apparent to those skilled in the art that the "pharmaceutically effective amount" can vary widely depending on the patient's body weight, age, sex, health condition, diet, time of administration, administration method, excretion rate, and severity of the disease.

본 발명의 제제의 바람직한 투여량은 환자의 상태 및 체중, 질병의 정도, 약물 형태, 투여경로, 및 기간에 따라 다르지만, 당업자에 의해 적절하게 선택될 수 있다. 그러나 바람직하게는, 1일 0.001 내지 100 mg/체중kg으로, 보다 바람직하게는 0.01 내지 30 mg/체중kg으로 투여한다. 투여는 하루에 한 번 투여할 수도 있고, 여러번 나누어 투여할 수 있다. The preferred dosage of the agent of the present invention varies depending on the condition and the weight of the patient, the degree of disease, the type of drug, the route of administration, and the period of time, but can be appropriately selected by those skilled in the art. However, it is preferably administered at a daily dose of 0.001 to 100 mg / kg body weight, more preferably 0.01 to 30 mg / kg body weight. The administration may be carried out once a day or divided into several times.

본 발명의 약학적 조성물은 쥐, 생쥐, 가축, 인간 등의 포유동물에 다양한 경로로 투여될 수 있다. 투여방법에는 제한이 없으며, 예를 들면, 경구, 직장, 또는 정맥, 근육, 피하, 자궁 내 경막, 또는 뇌혈관(intra cerbroventricular) 주사에 의해 투여될 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention can be administered to mammals such as rats, mice, livestock, humans, and the like in various routes. The method of administration is not limited and can be administered, for example, orally, rectally, or by intravenous, intramuscular, subcutaneous, intrauterine, or intra-cerebroventricular injection.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in order to facilitate understanding of the present invention. However, the following examples are provided only for the purpose of easier understanding of the present invention, and the present invention is not limited by the following examples.

[실시예][Example]

실시예Example 1: 실험방법 1: Experimental method

1-1. 동적 1-1. dynamic 광산란Light scattering (Dynamic Light Scattering; DLS) 및 (DLS) and dynamic light scattering 제타전위Zeta potential 분석 analysis

인터페론 베타 변이체(R27T) 시료의 정전기적 상호작용을 평가하기 위하여, Zetasizer Nano ZS90(Malvern Instruments, Worcestershire, UK)을 사용하였으며, 기기의 측정온도는 10℃로 설정하였다. 각각의 시료는 30초 간격으로 총 5회 반복 측정을 실시하여 평균 유체역학적 크기, 다분산성지수(Polydispersity Index, PdI), 및 제타전위를 얻었다.A Zetasizer Nano ZS90 (Malvern Instruments, Worcestershire, UK) was used to evaluate the electrostatic interactions of the interferon beta variant (R27T) samples and the instrument temperature was set at 10 占 폚. Each sample was subjected to a total of five repeated measurements at 30 second intervals to obtain the mean hydrodynamic size, polydispersity index (PdI), and zeta potential.

1-2. 시차 주사 열량계(Differential Scanning Calorimetry; 1-2. Differential Scanning Calorimetry; DSCDSC ))

R27T 시료의 열역학적 안정성 평가를 실시하기 위하여, VP-DSC Microcalorimeter(Microcal, Northampton, MA, USA)를 이용하였다. 실험은 15℃에서 120℃까지 분당 1℃의 가열 속도로 진행되었으며, 총 3회 반복하였다. DSC 실험결과는 최종적으로 측정된 완충액을 이용하여 측정된 기준선을 차감하고, 시료에 존재하는 단백질의 농도를 계산함으로써 표준화하였다. To evaluate the thermodynamic stability of R27T samples, VP-DSC Microcalorimeter (Microcal, Northampton, MA, USA) was used. The experiment was conducted at a heating rate of 1 ° C per minute from 15 ° C to 120 ° C, and was repeated three times in total. The DSC test results were standardized by subtracting the baseline measured using the final measured buffer and calculating the concentration of protein present in the sample.

R27T 측정결과는 선형 기준선 조절을 통해서 결과의 영점 조절을 위한 기준선을 설정하였다. 이때, 시료의 영점 조절을 위한 기준선을 설정하는 과정은 가열에 의해서 생기는 응집이나 침전 현상에 의해서 방해를 받기 때문에 복잡하게 되는데, 본 발명에서는 선형기준선 옵션을 선택함으로써 반복되는 실험에서 시료의 종류나 사용자의 결정에 관계 없이 가장 안정적인 결과를 얻도록 하였다.The R27T measurement results were used to set the baseline for zeroing the result through linear baseline adjustment. At this time, the process of setting the reference line for adjusting the zero point of the sample is complicated because it is disturbed by the coagulation or sedimentation phenomenon caused by heating. In the present invention, in the repeated experiment by selecting the linear baseline option, The most stable results were obtained regardless of the decision of

최종 열량 기록은 초과 비열(cal/℃mol)을 Y축으로, 온도를 X축(℃)으로 하여 작성되었다. 이러한 결과로부터 Multistate 모델을 사용하여 단백질 전이온도(Transition temperature; Tm)와 엔탈피 (△H)를 계산하였다.Final calorimetric recording was made with excess specific heat (cal / mol mol) on the Y axis and temperature on the X axis (° C). From these results, the protein transition temperature (T m ) and enthalpy (ΔH) were calculated using Multistate model.

1-3. ATR-1-3. ATR- FTIRFTIR 분광분석 Spectroscopic analysis

적외선 스펙트럼을 iD5 diamond ATR 액세서리가 장착된 Nicolet iS5 spectrophotometer(Thermo Fisher Scientific, Waltham, MA, USA)를 사용하여 측정하였다. 약 10㎕ 시료를 이용하여 iD5 diamond crystal plate 위에서 측정하였으며, 4 cm-1의 해상도로 4000 cm-1∼600 cm- 1 파장 범위에서 총 100회 실시하였다. 시료의 스펙트럼은 완충 용액의 스펙트럼을 차감함으로써 얻어졌으며, Nicolet Omnic 소프트웨어를 사용하여 피크 평가를 수행하였다. Infrared spectra were measured using a Nicolet iS5 spectrophotometer (Thermo Fisher Scientific, Waltham, Mass., USA) equipped with iD5 diamond ATR accessories. Was measured on iD5 diamond crystal plate by using a sample of about 10㎕, 4000 cm -1 ~600 cm in a 4 cm -1 resolution was carried out a total of 100 times in the first wavelength range. The spectrum of the sample was obtained by subtracting the spectrum of the buffer solution and peak evaluation was performed using Nicolet Omnic software.

단백질 용액에서의 α-helix, β-sheet, β-turn, random coil의 비율은 amide I 지역에서의 적외선 스펙트럼을 측정함으로써 얻을 수 있다. Amide I 지역의 피크들에서 OMNIC Peak Resolve software에서 제공하는 Gauss와 Lorentz 공식을 사용하여 곡선 맞춤 과정을 수행하고, 각각의 2차 구조가 나타내는 영역은 총 영역에서 각각의 2차 구조가 차지하는 비율로 나타내었다.The ratio of α-helix, β-sheet, β-turn and random coil in protein solution can be obtained by measuring the infrared spectrum in the amide I region. The curve fitting procedure is performed using the Gauss and Lorentz formulas provided by the OMNIC Peak Resolve software at the peaks of the Amide I region, and the regions represented by the respective secondary structures are represented by the ratios of the respective secondary structures in the total region .

1-4. 1-4. R27TR27T 용액 최적화를 위한 실험설계법(Design of Experiment;  Experimental design for solution optimization (Design of Experiment; DoEDoE )과 강건 설계(Robust Design; RD)) And robust design (RD)

단백질이 가장 안정적으로 존재할 수 있는 최적 pH를 결정하기 위하여, 단백질 전이 온도(Tm), 엔탈피(△H), Helix 비율(α/β)을 사용하여 평가하였다. 초기 데이터 변환과정은 3가지의 측정 결과가 각각 다른 단위를 가지고 있기 때문에 4가지의 완충액 환경에서 최적의 pH 조건을 알아내기 위해서는 측정 결과를 변환해야 할 필요가 있다. 결과적으로 모든 측정 결과는 아래의 식을 통해서 1과 2 사이의 값으로 선형 변환이 이루어진다.(T m ), enthalpy (? H), and Helix ratio (? /?) Were used to determine the optimum pH at which the protein can be most stably present. The initial data conversion process requires conversion of the measurement results in order to determine the optimum pH conditions in the four buffers, since the three measurement results have different units. As a result, all measurement results are linearly transformed to values between 1 and 2 through the following equations.

ytransformed= (y-ymin)/(ymax-ymin ) + 1y transformed = yy min / y max -y min + 1

상기 식에서, Ymin과 Ymax는 측정 결과에서의 최소값과 최대값을 나타내고, 완충액 농도 또는 pH 별 측정값 Y(Tm, Helix 비율(α/β), 엔탈피(△H))가 삽입된다. Y값과 완충액 농도, pH와의 관계를 표현하고 최적점을 찾기 위해서, 아래식으로 정의되는 변형된 Response Surface Methodology (RSM) 모델을 사용하였다.In the above equation, Y min and Y max represent the minimum value and the maximum value in the measurement result, and the measured value Y (T m , Helix ratio (? /?), Enthalpy? A modified Response Surface Methodology (RSM) model is used to express the relation between Y value, buffer concentration and pH and to find the optimal point.

상기 식에서, m0, m1, m2, m12, m22는 2차 RSM에 사용되는 계수를 의미하며, RSM은 보통 수 개의 출력 값과 그와 관계된 입력 요인들의 관계가 매우 복잡하거나, 정확한 함수적 관계를 알기 어려울 때 최적화를 하기 위해서 사용한다. In the above equation, m 0 , m 1 , m 2, m 12 and m 22 are coefficients used in the second-order RSM, and RSM is usually a very complex or precise relationship between several output values and their associated input factors It is used to optimize when it is difficult to know the functional relation.

또한, 동시에 3개의 측정값을 최적화하기 위해서, 가중합 방법(weighted-sum method)을 활용한 강건 설계 이론(Robust Design principle)을 이용하였다. 본 방법은 강건 설계에서 효과적인 해법을 만들어내는 가장 보편적인 방법으로서, 중요도 수준을 w1∼w3으로 한 가중합 방법을 기초로 하여 제안된 다객체적(multi-objective) 강건 설계 최적화 모델을 사용하였으며, 이러한 과정을 통해서 최적의 R27T 용액을 평가할 수 있다.To optimize three measurement values at the same time, we used the robust design principle using the weighted-sum method. This method is the most universal method for producing an effective solution in the robust design. We use the proposed multi-objective robust design optimization model based on weighted sum method with importance level w1 ~ w3, This process can be used to evaluate the optimal R27T solution.

1-5. 크기-배제 크로마토그래피 (Size Exclusion Chromatography; SEC)1-5. Size Exclusion Chromatography (SEC)

R27T 시료는 TSK-GEL G3000SWXL SEC 컬럼(TOSOH Bioscience, PA, USA)과 다이오드 검출기(DAD)가 장착된 Agilent 고성능 액체 크로마토그래피 시스템(Agilent HPLC 1260, Santa Clara, CA, USA)을 사용하여 분석하였다. 수용성 R27T 입자를 분리하기 위하여, 이동상 A(0.1% TFA(Trifluoroacetic acid) 수용액, 150 mM NaCl)와 이동상 B(0.1% TFA 아세토니트릴, 150 mM NaCl)를 4:6의 비율로 0.5 mL/min의 유속으로 흘려주었다. 시료에서 다량체의 피크로 분석된 영역은 수용성 응집체의 영역과 함께 계산되었다. 최초 측정과 이후 측정된 R27T 시료의 총 면적(크로마토그램 결과에서의 모든 피크 영역 넓이의 합)의 차이는 측정 시의 불용성 응집체의 형성으로 인하여 생겼다고 정의하였다. 각각의 종류(불용성 응집체, 단량체, 단백질 조각)의 남아있는 비율은 초기 시간과 비교한 피크 넓이로 계산되었고, 보관 기간을 X축으로 하여 그래프화 하였다. 이때 남아있는 비율을 계산하는 식은 다음과 같다.R27T samples were analyzed using an Agilent high performance liquid chromatography system (Agilent HPLC 1260, Santa Clara, CA, USA) equipped with a TSK-GEL G3000SWXL SEC column (TOSOH Bioscience, PA, USA) and a diode detector (DAD). (0.1% TFA (Trifluoroacetic acid) aqueous solution, 150 mM NaCl) and mobile phase B (0.1% TFA acetonitrile, 150 mM NaCl) at a ratio of 4: 6 at a flow rate of 0.5 mL / min Flow rate. The area analyzed in the sample as the peak of the multimer was calculated along with the area of the water-soluble aggregate. The difference in the total area of the R27T samples (sum of all peak area widths in the chromatogram results) measured after the initial and subsequent measurements was defined to be due to the formation of insoluble aggregates during the measurement. The remaining percentage of each species (insoluble aggregate, monomer, protein fragment) was calculated as the peak area compared with the initial time, and the storage period was plotted as the X axis. The formula for calculating the remaining ratio is as follows.

남은 량 (%) = (at ÷ A0) × 100Remaining amount (%) = (a t / A 0 ) x 100

상기 식에서, at는 각각의 시간에서 단백질 피크의 넓이를 의미하며, A0는 각각의 단백질 피크의 최초의 넓이를 의미한다. 오차막대는 3회의 측정 동안의 표준 편차(Standard deviation; SD)를 의미한다. In the above equation, at means the width of the protein peak at each time, and A 0 means the initial width of each protein peak. The error bars mean the standard deviation (SD) over three measurements.

실시예Example 2: 안정한  2: stable R27TR27T 농도범위 분석 Concentration range analysis

2-1. 2-1. R27TR27T 용액 제조 Solution preparation

정제된 R27T(약 24,742 Da) 단백질을 4℃의 인산완충액(pH 2.9)에 보관하고, 이 R27T 용액을 4℃에서 24시간 동안 셀룰로오스 반투막(최소 투과분자량: 5000 Da)을 사용하여 투석하였다. 투석에 사용된 완충액은 인산완충액(pH 2.9, 3.6, 4.3, 5.0), 구연산완충액(pH 3.6, 4.3, 5.0, 5.7), 아세트산완충액(pH 3.6, 4.3, 5.0, 5.7), 히스티딘완충액(pH 4.3, 5.0, 5.7, 6.4)으로써 각각의 농도는 20 mM 또는 50 mM로 제조하였다. 투석은 8시간 간격으로 3회에 걸쳐 실시하였으며, 투석 후 남아 있는 불순물 입자를 제거하기 위하여 여과를 실시하였다(0.22 um 아세트산셀룰로오스, Advantec, Tokyo, Japan). 투석 후 각 완충용액에서의 단백질 농도는 자외선분광분석기(Mecasys, Seoul, Korea)를 이용하여 282 nm에서 측정하였다. The purified R27T (about 24,742 Da) protein was stored in phosphate buffer (pH 2.9) at 4 ° C and the R27T solution was dialyzed at 4 ° C for 24 hours using a cellulose semipermeable membrane (minimum permeation molecular weight: 5000 Da). The buffer used for dialysis was phosphate buffer (pH 2.9, 3.6, 4.3, 5.0), citric acid buffer solution (pH 3.6, 4.3, 5.0, 5.7), acetic acid buffer solution (pH 3.6, 4.3, 5.0, 5.7), histidine buffer , 5.0, 5.7, 6.4), and the respective concentrations were 20 mM or 50 mM. Dialysis was carried out three times at intervals of 8 hours, and filtration was performed to remove the remaining impurity particles after dialysis (0.22 μm cellulose acetate, Advantec, Tokyo, Japan). Protein concentrations in each buffer solution after dialysis were measured at 282 nm using an ultraviolet spectrophotometer (Mecasys, Seoul, Korea).

2-2. 2-2. R27TR27T 농도에 따른 유체역학적 크기,  The hydrodynamic size, 제타전위Zeta potential  And PDIPDI 측정 Measure

R27T가 나노-크기의 응집체 형성시 단백질들 간의 정전기적 상호작용에 미치는 단백질 농도, pH, 완충액 농도의 효과를 조사하기 위하여, 동적 광산란법(DLS)을 실시하였다.To investigate the effects of protein concentration, pH, and buffer concentration on the electrostatic interactions between proteins during the formation of nano - sized aggregates, R27T was subjected to dynamic light scattering (DLS).

그 결과로서, 다양한 R27T 농도에서의 유체역학적 크기, 제타전위, 다분산성지수(PdI, Polydispersity Index)를 하기 표 1에 나타내었다.As a result, hydrodynamic size, zeta potential, and polydispersity index (PdI) at various R27T concentrations are shown in Table 1 below.

R27T
(mg/mL)
R27T
(mg / mL)
SizeSize Std.Std. Zeta potentialZeta potential Std.Std. PDIPDI
(nm, Vol%)(nm, Vol%) (mV)(mV) 0.800.80 5.37 (99.99)5.37 (99.99) 0.270.27 21.1621.16 0.900.90 0.630.63 0.500.50 7.00 (99.99)7.00 (99.99) 0.330.33 13.2413.24 0.130.13 0.780.78 0.300.30 8.22 (99.80)8.22 (99.80) 0.440.44 11.8411.84 0.800.80 0.930.93 0.100.10 -- -- 3.603.60 1.151.15 1.001.00 0.050.05 -- -- 3.173.17 1.801.80 1.001.00

상기 표 1에서 확인할 수 있듯이, 0.80 mg/mL 농도의 저장 완충액(storage buffer)에서 R27T의 유체역학적 크기는 직경 약 5.37 ± 0.27 nm이고, 농도가 감소함에 따라 유체역학적 크기는 증가하여 0.10 및 0.05 mg/mL 농도에서 단백질 응집이 관찰되었다. As shown in Table 1, the hydrodynamic size of R27T in the storage buffer of 0.80 mg / mL was about 5.37 ± 0.27 nm. As the concentration decreased, the hydrodynamic size increased to 0.10 and 0.05 mg / mL. < / RTI >

또한, R27T 농도가 감소함에 따라 절대 제타전위(zeta potential) 값이 -21.16 mV부터 -3.17 mV까지 감소하였고, 이는 이웃한 단백질 사이에 단백질 응집이 유도되어 정전기적 상호작용이 감소하였기 때문이다. 한편, 다분산성 지수(PDI)가 0.7 이상일 경우는 고분자 시료가 매우 다분산된 불균질한 분포를 가짐을 의미하는데, 본 실시예에서는 R27T 농도가 낮을수록 다분산성지수(PDI)가 증가하였으며, 이는 단백질 응집이 발생하였음을 의미한다.In addition, as the R27T concentration decreased, the absolute zeta potential decreased from -21.16 mV to -3.17 mV, because the electrostatic interactions were induced by protein aggregation between neighboring proteins. On the other hand, when the polydispersity index (PDI) is more than 0.7, it means that the polymer sample has a highly polydispersed heterogeneous distribution. In this example, the lower the concentration of R27T, the higher the polydispersity index Protein aggregation has occurred.

2-3. 2-3. R27TR27T 농도에 따른  Depending on concentration TmTm 측정 Measure

R27T의 농도(0.8, 0.5, 0.3, 0.05 mg/mL)에 따른 열역학적 안정성을 평가하기 위하여 시차주사열량계(DSC)를 실시하였다. 구체적으로, 단백질 3차 구조 유지에 중요한 역할을 하는 2가지 파라미터로서, 전이온도(Tm)와 일정 압력과 부피에서 접힌 3차 구조를 유지하는 에너지를 나타내는 엔탈피를 평가하였다.Differential scanning calorimetry (DSC) was performed to evaluate the thermodynamic stability according to R27T concentration (0.8, 0.5, 0.3, 0.05 mg / mL). Concretely, enthalpy, which represents the energy maintaining the folded tertiary structure at the transition temperature (T m ), constant pressure and volume, was evaluated as two parameters which play an important role in maintaining the tertiary structure of the protein.

그 결과, 도 2의 thermogram에 나타낸 바와 같이, 0.8 mg/mL 농도에서 R27T의 전이온도(Tm)는 60.07℃이고, 40∼80℃ 사이에서 하나의 흡열 피크(endothermic peak)가 관찰되었다. 하지만, 0.8 mg/mL에서 0.05 mg/mL로 R27T의 농도가 감소함에 따라 Tm 역시 60.07℃에서 50.68℃로 감소되었으며, 이는 낮은 농도일수록 R27T의 구조적 안정성(Tm 값)이 저하됨을 의미한다. As a result, as shown in the thermogram of FIG. 2, at a concentration of 0.8 mg / mL, the transition temperature (T m ) of the R27T was 60.07 ° C and an endothermic peak was observed between 40 and 80 ° C. However, as the concentration of R27T decreased from 0.8 mg / mL to 0.05 mg / mL, T m also decreased from 60.07 ° C to 50.68 ° C, which means that the lower the concentration, the lower the structural stability (T m value) of R27T.

이상, 상기 DLS 및 DSC의 결과로부터, 저장 완충액에서 가장 안정한 R27T의 농도는 대략 0.80 mg/mL 내외임을 알 수 있었다.From the above results of DLS and DSC, it was found that the most stable R27T concentration in the storage buffer was about 0.80 mg / mL.

실시예Example 3: 안정한  3: Stable R27T의Of R27T pH 범위 분석 pH range analysis

DLS-제타전위 및 DSC-전이온도(Tm)를 이용하여 다양한 pH 범위에서 R27T(0.8 mg/mL)의 물리화학적 안정성을 평가하였다.The physico-chemical stability of R27T (0.8 mg / mL) was evaluated at various pH ranges using DLS-Zeta potential and DSC-transition temperature (T m ).

우선, 상기 실시예 2로부터 높은 절대 제타전위 값은 단백질 응집 억제에 중요한 요소임을 확인하였기 때문에, pH에 따른 제타전위의 변화를 측정하였다. 그 결과, 도 3a에 나타낸 바와 같이, 산성 pH에서 상대적으로 높은 전기적 반발을 나타냄을 알 수 있었고, 제타전위가 0에 도달하는 실험적인 등전점(pI; isoelectrical point) 값은 5.84였다. First, from the above Example 2, it was confirmed that the high absolute zeta potential value is an important factor for inhibiting protein aggregation, so the change in zeta potential according to pH was measured. As a result, as shown in FIG. 3A, it was found that a relatively high electrical repulsion was observed at an acidic pH, and an experimental isoelectric point (pI) value at which the zeta potential reached zero was 5.84.

또한, 단백질이 극한 pH에 노출되면 내부 정전기적 힘과 전하-전하 상호작용의 파괴로 인한 구조적 결함을 초래할 수 있기 때문에, R27T 안정성(Tm)에 미치는 pH 효과를 더욱 측정하였으며, 이때 pH 범위는 투석 중에 염산 및 수산화나트륨을 사용하여 2.0에서 11.0까지 조정하였다. 그 결과, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 가장 높은 구조적 안정성(Tm 값이 약 61℃)을 보이는 동안 최적의 pH 범위는 3.6과 4.4 사이임을 알 수 있었다.In addition, the pH effect on R27T stability (T m ) was further measured as the protein exposed to extreme pH could lead to structural defects due to internal electrostatic forces and destruction of charge-charge interactions, The pH was adjusted from 2.0 to 11.0 using hydrochloric acid and sodium hydroxide during dialysis. As a result, the optimum pH range was found to be between 3.6 and 4.4 while the highest structural stability (T m value of about 61 ° C) was shown, as shown in FIG. 3b.

실시예Example 4: 안정한  4: Stable R27T의Of R27T 완충액 분석 Buffer analysis

4-1. 4-1. TmTm 측정( Measure( DSCDSC ))

R27T이 가장 안정적으로 존재할 수 있는 완충액 시스템을 결정하기 위하여, 다양한 pH 범위에서 다양한 농도의 산성 완충액(인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘)을 첨가하여 DSC를 수행하고 Tm을 측정하였다.DSC was performed by adding various concentrations of acidic buffer (phosphoric acid, acetic acid, citric acid, histidine) at various pH ranges and the T m was determined to determine the buffer system in which R27T was most stable.

그 결과, 도 4의 흡열피크로부터 확인할 수 있듯이, R27T의 구조적 안정성(Tm)이 pH와 완충액에 따라 변화하였고, 가장 높은 Tm은 50 mM 아세트산 완충액(pH 3.6)에서 관찰되었으며, 다음으로는 20 mM 인산 완충액(pH 2.9), 50 mM 구연산 완충액(pH 5.7), 및 20 mM 아세트산 완충액(pH 3.6) 순이었다. 더욱 구체적인 결과를 하기 표 2에 나타내었다.As a result, as can be seen from the endothermic peak in FIG. 4, the structural stability (T m ) of R27T varied with pH and buffer, and the highest T m was observed in 50 mM acetic acid buffer (pH 3.6) 20 mM phosphate buffer (pH 2.9), 50 mM citrate buffer (pH 5.7), and 20 mM acetic acid buffer (pH 3.6). More specific results are shown in Table 2 below.

BufferBuffer Conc.Conc. pHpH T m
(℃)
T m
(° C)
Enthalpy
(kJ/mol)
Enthalpy
(kJ / mol)
α-helix (%)alpha-helix (%) β-sheet (%)β-sheet (%) β-turn (%)β-turn (%) Rd. Coil (%)Rd. Coil (%) α/βα / β
AcetateAcetate 20mM20mM 3.63.6 62.5962.59 21.51 21.51 48.2048.20 17.2417.24 11.2911.29 23.2723.27 2.802.80 20mM20mM 4.34.3 59.8459.84 20.99 20.99 30.3130.31 26.3326.33 23.7023.70 19.6619.66 1.151.15 20mM20mM 5.05.0 58.5258.52 30.68 30.68 29.5929.59 30.5930.59 28.0028.00 12.0512.05 0.970.97 20mM20mM 5.75.7 57.7457.74 15.20 15.20 25.9725.97 26.5626.56 29.7329.73 17.7417.74 0.980.98 50mM50 mM 3.63.6 63.7063.70 13.64 13.64 23.6523.65 32.2232.22 28.2328.23 15.9015.90 0.730.73 50mM50 mM 4.34.3 59.0659.06 10.63 10.63 21.3321.33 32.7732.77 29.8229.82 16.0716.07 0.650.65 50mM50 mM 5.05.0 59.7159.71 15.11 15.11 32.5332.53 24.4924.49 30.6230.62 12.3612.36 1.331.33 50mM50 mM 5.75.7 59.3859.38 11.82 11.82 30.4330.43 31.9831.98 30.0930.09 7.507.50 0.950.95 HistidineHistidine 20mM20mM 4.34.3 59.6459.64 1.52 1.52 22.3022.30 33.9733.97 23.8623.86 19.8819.88 0.660.66 20mM20mM 5.05.0 59.2059.20 10.40 10.40 22.9922.99 37.9937.99 22.96`22.96` 16.0616.06 0.600.60 20mM20mM 5.75.7 58.6558.65 12.21 12.21 31.1631.16 39.7639.76 19.4919.49 9.599.59 0.780.78 20mM20mM 6.46.4 56.9056.90 11.03 11.03 33.4533.45 29.2829.28 23.1223.12 14.1214.12 1.141.14 50mM50 mM 4.34.3 58.5458.54 14.05 14.05 5.605.60 31.8131.81 41.5341.53 21.0621.06 0.180.18 50mM50 mM 5.05.0 60.1560.15 12.10 12.10 20.5020.50 41.5841.58 21.3021.30 16.6216.62 0.490.49 50mM50 mM 5.75.7 59.9359.93 13.31 13.31 30.3830.38 30.9630.96 26.0426.04 12.6112.61 0.980.98 50mM50 mM 6.46.4 57.9557.95 11.61 11.61 9.899.89 29.5129.51 38.8738.87 21.7221.72 0.340.34 PhosphatePhosphate 20mM20mM 2.92.9 63.4063.40 16.07 16.07 41.5041.50 26.8126.81 17.3517.35 14.3414.34 1.551.55 20mM20mM 3.63.6 60.6760.67 18.09 18.09 19.6219.62 23.7923.79 34.3534.35 22.2422.24 0.820.82 20mM20mM 4.34.3 60.4360.43 20.60 20.60 7.367.36 24.9624.96 42.5642.56 25.1325.13 0.290.29 20mM20mM 5.05.0 59.5959.59 16.56 16.56 8.528.52 24.2324.23 42.6342.63 24.6224.62 0.350.35 50mM50 mM 2.92.9 62.0062.00 24.94 24.94 38.6638.66 21.5121.51 12.4312.43 27.4127.41 1.801.80 50mM50 mM 3.63.6 60.4660.46 17.80 17.80 22.7222.72 26.3126.31 30.3930.39 20.5720.57 0.860.86 50mM50 mM 4.34.3 61.3661.36 32.02 32.02 14.7214.72 23.2523.25 37.2037.20 24.8324.83 0.630.63 50mM50 mM 5.05.0 60.9960.99 15.23 15.23 21.3421.34 25.0725.07 31.2631.26 22.3222.32 0.850.85 CitrateCitrate 20mM20mM 3.63.6 55.7555.75 5.36 5.36 38.3238.32 27.0127.01 16.8316.83 17.8517.85 1.421.42 20mM20mM 4.34.3 58.2758.27 9.47 9.47 51.9251.92 21.3521.35 21.1221.12 5.615.61 2.432.43 20mM20mM 5.05.0 60.8060.80 9.00 9.00 18.2018.20 20.2820.28 30.5730.57 30.9530.95 0.900.90 20mM20mM 5.75.7 60.4360.43 11.31 11.31 9.659.65 26.9526.95 37.1437.14 26.2626.26 0.360.36 50mM50 mM 3.63.6 54.5154.51 9.28 9.28 19.0019.00 40.7040.70 29.6729.67 10.6310.63 0.470.47 50mM50 mM 4.34.3 57.9857.98 10.46 10.46 33.1533.15 43.0743.07 23.6523.65 0.130.13 0.770.77 50mM50 mM 5.05.0 61.5161.51 15.48 15.48 34.3234.32 40.9140.91 14.9114.91 9.879.87 0.840.84 50mM50 mM 5.75.7 62.8462.84 15.78 15.78 18.7918.79 26.6826.68 26.1826.18 28.3528.35 0.700.70

4-2. α-helix의 상대적인 함량 측정(ATR-4-2. Relative content of α-helix (ATR- FTIRFTIR ))

상기 실시예 4-1의 DSC 데이터로부터 얻은 열역학적 특성들 이외에, 단백질의 구조학적인 특성들을 더욱 고려할 필요가 있기 때문에, ATR-FTIR을 이용하여 단백질 용액에서의 α-helix, β-sheet, β-turn, random coil의 비율을 측정하였다.In addition to the thermodynamic properties obtained from the DSC data of Example 4-1, it is necessary to further consider the structural characteristics of the protein. Therefore, the ATR-FTIR can be used to convert α-helix, β-sheet, , and the ratio of random coil was measured.

구체적으로, rhIFN-β은 α-helix가 지배적이고 β-sheet 함량의 증가는 단백질 응집을 유도할 수 있는 분자간 β-sheet 형성을 의미하며, 단백질의 아미노산 곁사슬의 이온화 상태는 구조적 변화를 초래할 수 있는 pH에 영향을 받기 때문에, 다양한 pH 범위에서 다양한 농도의 산성 완충액(인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘)을 첨가하여 ATR-FTIR을 수행함으로써 β 구조에 대한 α-helix의 상대적인 함량을 측정하였다.Specifically, rhIFN-β is dominant in α-helix, and the increase in β-sheet content means formation of intermolecular β-sheets capable of inducing protein aggregation. The ionization state of amino acid side chains of proteins may cause structural changes The relative content of α-helix to the β structure was determined by performing ATR-FTIR by adding various concentrations of acidic buffers (phosphoric acid, acetic acid, citric acid, histidine) in various pH ranges.

그 결과, 상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 20 mM 아세트산 완충액(pH 3.6)에서 가장 높은 α-helix 함량을 가졌고, 다음으로는 20 mM 구연산 완충액(pH 4.3), 50 mM 인산 완충액(pH 2.9) 순으로 나타났다.As a result, as shown in Table 2, the highest α-helix content in 20 mM acetic acid buffer (pH 3.6), followed by 20 mM citrate buffer (pH 4.3) and 50 mM phosphate buffer Respectively.

4-3. 강건 설계(Robust Design; RD)4-3. Robust Design (RD)

상기 실시예 4-1 및 4-2에서 얻어진 단백질 전이 온도(Tm), 엔탈피(△H), Helix 비율(α/β)의 3가지 측정결과는 각각 다른 단위를 가지고 있기 때문에, 4가지의 산성 완충액(인산, 아세트산, 구연산, 히스티딘) 환경에서 최적의 pH 조건을 알아내기 위해서는 측정 결과를 변환해야 할 필요가 있다. 이를 위해, 다객체적(multi-objective) 강건 설계(RD)를 수행하였으며 그 결과를 도 5에 나타내었다.Since the three measurement results of the protein transition temperature (T m ), enthalpy (? H) and Helix ratio (? /?) Obtained in Examples 4-1 and 4-2 have different units, In order to determine optimal pH conditions in acidic buffers (phosphoric acid, acetic acid, citric acid, histidine) environments, it is necessary to convert the measurement results. To do this, a multi-objective robust design (RD) was performed and the results are shown in FIG.

4가지 완충액의 패턴을 설명하기 위하여, 3가지 반응 함수와 목적 함수를 도표하였다. 이때, Tm, Helix 비율(α/β), 및 엔탈피(△H)는 각각 구조적 안정성, 2차 구조 안정성, 및 열용량과 관련된 용해도를 나타내며, 4가지 완충액의 모든 목적 함수는 서로 다른 오목 패턴을 보임을 알 수 있다.To illustrate the pattern of the four buffers, three reaction and objective functions are plotted. Here, T m , Helix ratio (α / β), and enthalpy (ΔH) represent the solubilities associated with structural stability, secondary structural stability, and heat capacity, respectively, and all objective functions of the four buffers have different concave patterns Can be seen.

또한, 3가지 반응함수를 동시에 평가함으로써 최적의 완충액, 완충액 농도, 및 각각의 pH 값을 선택하기 위하여, 19가지 가중(weighting) 시나리오를 조사하였으며 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Also, 19 weighting scenarios were investigated in order to select the optimal buffer, buffer concentration, and respective pH values by simultaneously evaluating the three reaction functions, and the results are shown in Table 3 below.

ScenariosScenarios TT m m Relative helix contentRelative helix content EnthalpyEnthalpy w1 w 1 w2 w 2 w3 w 3 1One 0.650.65 0.300.30 0.050.05 22 0.650.65 0.250.25 0.100.10 33 0.650.65 0.200.20 0.150.15 44 0.600.60 0.350.35 0.050.05 55 0.600.60 0.300.30 0.100.10 66 0.600.60 0.250.25 0.150.15 77 0.550.55 0.400.40 0.050.05 88 0.550.55 0.350.35 0.100.10 99 0.550.55 0.300.30 0.150.15 1010 0.550.55 0.250.25 0.200.20 1111 0.500.50 0.450.45 0.050.05 1212 0.500.50 0.400.40 0.100.10 1313 0.500.50 0.350.35 0.150.15 1414 0.500.50 0.300.30 0.200.20 1515 0.450.45 0.400.40 0.150.15 1616 0.450.45 0.350.35 0.200.20 1717 0.450.45 0.300.30 0.250.25 1818 0.400.40 0.350.35 0.250.25 1919 0.330.33 0.330.33 0.330.33

Tm이 단백질의 열역학적 안정성을 나타내는 가장 중요한 요소이므로 가장 높은 가중치(weight)를 부여하였으며, 3가지 요소에 할당된 다른 가중치의 19가지 시나리오를 선택하고, 단백질 용액의 안정성과 다양한 pH 또는 완충액 사이의 상관관계를 조사하였다. 최종적으로, 19가지 시나리오의 최적화 결과는 하기 표 4에 나타내었다.Since T m is the most important factor indicating the thermodynamic stability of the protein, it gives the highest weight, selects 19 scenarios of different weights assigned to the three factors, and determines the stability of the protein solution, The correlation was investigated. Finally, the optimization results for the 19 scenarios are shown in Table 4 below.

Optimal solutionsOptimal solutions BuffersBuffers AcetateAcetate CitrateCitrate HisitidineHisitidine PhosphatePhosphate AcetateAcetate CitrateCitrate HistidineHistidine PhosphatePhosphate ScenariosScenarios CC pHpH CC pHpH CC pHpH CC pHpH Objective functionsObjective functions 1One 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.675.67 50.0050.00 5.325.32 20.0020.00 2.902.90 1.8871.887 1.6591.659 1.4491.449 1.7991.799 22 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.705.70 50.0050.00 5.305.30 20.0020.00 2.902.90 1.8751.875 1.6751.675 1.4631.463 1.7941.794 33 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.705.70 50.0050.00 5.295.29 20.0020.00 2.902.90 1.8641.864 1.6921.692 1.4761.476 1.7891.789 44 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.595.59 20.0020.00 5.145.14 20.0020.00 2.902.90 1.8861.886 1.6231.623 1.4301.430 1.7791.779 55 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.665.66 50.0050.00 5.325.32 20.0020.00 2.902.90 1.8741.874 1.6371.637 1.4411.441 1.7741.774 66 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.705.70 50.0050.00 5.305.30 20.0020.00 2.902.90 1.8631.863 1.6541.654 1.4541.454 1.7691.769 77 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.515.51 20.0020.00 5.195.19 20.0020.00 2.902.90 1.8841.884 1.5881.588 1.4151.415 1.7591.759 88 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.575.57 50.0050.00 5.345.34 20.0020.00 2.902.90 1.8731.873 1.6021.602 1.4191.419 1.7541.754 99 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.645.64 50.0050.00 5.325.32 20.0020.00 2.902.90 1.8621.862 1.6161.616 1.4331.433 1.7501.750 1010 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.705.70 50.0050.00 5.305.30 20.0020.00 2.902.90 1.8511.851 1.6321.632 1.4461.446 1.7451.745 1111 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.435.43 20.0020.00 5.245.24 20.0020.00 2.902.90 1.8831.883 1.5561.556 1.4011.401 1.7401.740 1212 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.495.49 20.0020.00 5.265.26 20.0020.00 2.902.90 1.8721.872 1.5681.568 1.4021.402 1.7351.735 1313 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.555.55 50.0050.00 5.345.34 20.0020.00 2.902.90 1.8611.861 1.5811.581 1.4111.411 1.7301.730 1414 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.625.62 50.0050.00 5.325.32 20.0020.00 2.902.90 1.8491.849 1.5951.595 1.4241.424 1.7251.725 1515 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.465.46 50.0050.00 5.365.36 20.0020.00 2.902.90 1.8601.860 1.5481.548 1.3891.389 1.7101.710 1616 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.535.53 50.0050.00 5.345.34 50.0050.00 2.902.90 1.8481.848 1.5601.560 1.4021.402 1.7101.710 1717 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.605.60 50.0050.00 5.325.32 50.0050.00 2.902.90 1.8371.837 1.5741.574 1.4161.416 1.7151.715 1818 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.515.51 50.0050.00 5.345.34 50.0050.00 2.902.90 1.8361.836 1.5391.539 1.3941.394 1.7051.705 1919 20.0020.00 3.603.60 50.0050.00 5.495.49 50.0050.00 5.345.34 50.0050.00 2.902.90 1.8161.816 1.5161.516 1.3871.387 1.6991.699

(C: buffer concentration)(C: buffer concentration)

상기 4가지 완충액으로부터 얻은 목적 함수의 최적 값을 비교함으로써, 최적의 제제를 생산할 수 있는 최적 pH 값과 완충액을 선택할 수 있는바, 도 4 및 표 4의 결과를 종합하여 볼 때, pH 3.6의 20 mM 아세트산 완충액이 최적의 제제(optimal formulation)로 이용될 수 있음을 알 수 있었다. By comparing the optimal values of the objective function obtained from the four buffers, it is possible to select the optimum pH value and the buffer solution capable of producing an optimal preparation. Based on the results shown in FIG. 4 and Table 4, mM acetic acid buffer can be used as the optimal formulation.

실시예Example 5: acetate 완충액에서의 최적 pH 분석 5: Optimal pH analysis in acetate buffer

상기 실시예 4로부터 아세트산 완충액이 R27T 제제를 위한 최적의 완충액임을 확인하였기 때문에, 아세트산 완충액을 이용하여 후속실험을 더욱 수행하였다.Since it was confirmed from Example 4 that the acetic acid buffer solution is the optimum buffer solution for the R27T preparation, further experiments were conducted using acetic acid buffer solution.

5-1. SEC : 5-1. SEC: 단량체량Amount of monomer 분석 analysis

우선, 아세트산 완충액에서 테스트된 pH 범위값 3.6, 4.3, 5.0, 및 5.7 중에서는 최적의 pH 값이 pH 3.6이었지만, 낮은 pH는 피하 주사 시 피부 부작용을 일으킬 수 있으므로 안정성을 위하여 제제의 pH를 증가시킬 필요가 있다. 이러한 이유로, 제제의 보관 안정성에 대한 pH 효과를 더욱 평가하기 위하여, pH 3.4에서 4.4까지 범위에서 R27T 제제를 37℃에서 11일간 보관한 후, SEC(크기 배제 크로마토그래피)를 수행하여 단백질 용액의 잔여 단량체의 크로마토그램을 매일 비교하였다. First, the optimal pH value was 3.6 in the pH range of 3.6, 4.3, 5.0, and 5.7 tested in acetic acid buffer, but the lower pH may cause skin adverse effects in the subcutaneous injection and therefore increase the pH of the preparation for stability There is a need. For this reason, in order to further evaluate the pH effect on the storage stability of the preparation, the R27T preparation was stored at 37 ° C for 11 days in the pH range of 3.4 to 4.4, and then subjected to SEC (size exclusion chromatography) The chromatograms of the monomers were compared daily.

그 결과, 도 6에 나타낸 바와 같이, pH가 3.4에서 4.4로 0.2씩 증가함에 따라, 11일의 보관기간 동안 R27T의 단량체 잔여량이 증가하였다. 증가된 R27T 안정성 결과는 11일에 4% 단량체 잔여물만이 있는 pH 3.4에서 낮은 안정성을 나타내었으나, pH가 3.6에서 3.8, 4.0, 4.2, 및 4.4로 증가함에 따라, 11일간의 단량체 잔여량도 21.35%, 22.59%, 23.42%, 24.93%, 및 25.10%로 증가하였다. 단량체량의 증가는 응집체의 감소를 의미하므로 pH가 3.4에서 4.4로 증가할수록 단백질 안정성도 증가함을 알 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 6, as the pH was increased from 3.4 to 4.4 by 0.2, the residual amount of monomer of R27T increased during the storage period of 11 days. The increased R27T stability results showed low stability at pH 3.4 with only 4% monomer residues on day 11, but as the pH increased from 3.6 to 3.8, 4.0, 4.2, and 4.4, the remaining 11-day monomer remained at 21.35 %, 22.59%, 23.42%, 24.93%, and 25.10%, respectively. The increase in the amount of monomer means the decrease of aggregate, so that the protein stability increases with increasing pH from 3.4 to 4.4.

5-2. 5-2. DSCDSC :  : TT mm 분석 analysis

아세트산 완충액을 pH 3.4부터 4.4까지 0.2씩 증가시키면서 R27T의 DSC 분석을 실시하였다. 그 결과, 도 7에 나타낸 바와 같이, pH가 증가함에 따라 Tm이 증가하여 구조적 안정성이 증가함을 알 수 있었다.The DSC analysis of R27T was performed while increasing the acetic acid buffer from pH 3.4 to 4.4 by 0.2. As a result, as shown in FIG. 7, it was found that as the pH was increased, the T m was increased and the structural stability was increased.

실시예Example 6: 부형제가 첨가된  6: Additive with excipient R27TR27T 제제의 안정성  Stability of formulation 증진여부Promotion 분석 analysis

6-1. 6-1. R27TR27T 제제의 제조 Manufacture of pharmaceutical preparations

R27T 단백질과 완충액을 포함하는 제제에 부형제를 첨가함으로써 안정성이 증진된 R27T 제제를 제조하기 위하여, 2가지 다른 조성의 제제(A Formulation 및 B Formulation)를 제조한 후 기존의 인터페론 베타 제제인 Rebif 제제와 안정성을 비교하였다. 이를 위해, 2가지 R27T 제제의 조성은 하기 표 5에 나타낸 바와 같으며, 다음과 같은 방법에 따라 제조하였다.To prepare R27T preparations with enhanced stability by adding excipients to R27T protein and buffer solutions, two different formulations (Formulation A and Formulation A) were prepared and then the existing interferon beta formulations Rebif and Stability was compared. To this end, the compositions of the two R27T formulations are shown in Table 5 below and were prepared as follows.

ContentsContents Key excipientKey excipient ExcipientsExcipients A FormulationA Formulation 250 mM Mannitol250 mM Mannitol Poloxamer 188 (0.5 g/mL)
Methionine (0.12 g/L),
Benzyl alcohol (4.765 mL/L)
Poloxamer 188 (0.5 g / mL)
Methionine (0.12 g / L),
Benzyl alcohol (4.765 mL / L)
B FormulationB Formulation 150 mM Arginine HCl150 mM Arginine HCl Polysorbate 20(0.005%)Polysorbate 20 (0.005%)

먼저, 0.8 mg/mL 농도의 정제된 R27T 단백질을 4℃의 인산완충액(pH 2.9)에 보관하고, 상기 R27T 용액을 Cellu Sep® H1 셀룰로오스 반투막(최소 투과분자량: 5000 Da)을 사용하여 상온에서 12시간 동안 교반시키면서 투석하였다. 투석에 사용된 완충액은 20 mM 농도의 아세테이트 완충액(pH 4.2) 1L를 사용하였고, 이때 완충액과 상기 표 5에 나타낸 조성에 따라 부형제를 첨가하여 투석을 진행하였다. 투석 완료 후 남아있는 불순물 입자는 0.22 um 아세트산셀룰로오스(Advantec, Tokyo, Japan)를 이용하여 여과를 통해 제거하였다.First, the purified R27T protein at a concentration of 0.8 mg / mL was stored in phosphate buffer (pH 2.9) at 4 ° C and the R27T solution was incubated at room temperature for 12 hours at room temperature using Cellu Sep ® H1 cellulosic semipermeable membrane For a period of time. The buffer used for dialysis was 1 L of acetate buffer (pH 4.2) at a concentration of 20 mM. At this time, dialysis was performed by adding buffer and excipient according to the composition shown in Table 5 above. After the completion of the dialysis, the remaining impurity particles were removed by filtration using 0.22 μm cellulose acetate (Advantec, Tokyo, Japan).

6-2. 6-2. DSCDSC :  : TT mm 분석 analysis

상기 실시예 6-1을 통해 제조한 2종류의 R27T 제제 및 기존의 인터페론 베타 제제인 Rebif 제제에 대하여 DSC를 수행하고 Tm을 측정하여 R27T의 구조적 안정성을 평가하였다. The structural stability of R27T was evaluated by performing DSC on the two kinds of R27T preparations prepared in Example 6-1 and the existing Rebif preparations of interferon beta, and measuring T m .

그 결과, 도 8a에 나타낸 바와 같이, B Formulation이 Rebif 제제(Reference)보다 Tm 값이 높게 측정되었으며, A Formulation은 Rebif 제제보다 Tm 값이 더 낮게 측정된 것을 통해 B Formulation의 경우 구조적 안정성이 더 높은 것을 확인하였다. As a result, as shown in FIG. 8A, the T m value was measured to be higher than the Rebif preparation (reference), and the A formulation was measured to have a lower T m than the Rebif agent. Higher.

나아가, 부형제 종류에 따른 구조적 안정성을 비교하기 위하여, 실시예 6-1에 기재된 방법과 동일하게 R27T 제제를 제조하되, 상기 표 5에 기재된 각 부형제들을 한가지씩만 완충액에 첨가하여 R27T 제제를 제조한 후 DSC를 수행하였다. Further, in order to compare the structural stability according to the type of excipient, R27T preparations were prepared in the same manner as described in Example 6-1, except that only one excipient listed in Table 5 was added to the buffer solution to prepare the R27T preparation DSC was performed.

Tm 측정 결과, 도 8b에 나타낸 바와 같이, 부형제로 벤질 알코올(Benzyl alcohol)을 첨가한 경우에는 Tm 값(Tm=56.74)이 감소하는 것으로 보아 벤질 알코올은 R27T 제제의 안정성을 감소시키는 것을 알 수 있었고, 반면 만니톨(Mannitol), 메티오닌(Methionine), 폴록사머 188(Poloxamer 188), 또는 폴리소르베이트 20(Polysorbate 20)을 첨가한 경우에는 제제의 안정성이 향상되는 것을 확인하였다. 구체적인 결과값은 하기 표 6에 나타내었다. As it is shown in the T m measurements, Figure 8b, when the addition of benzyl alcohol (Benzyl alcohol) as an excipient is found to decrease T m value (T m = 56.74) bore benzyl that of alcohol decreases the stability of the R27T formulation While stability of the preparation was confirmed to be improved when Mannitol, Methionine, Poloxamer 188, or Polysorbate 20 was added. Specific results are shown in Table 6 below.

Tm(℃)T m (° C) SDSD A formulationA formulant 58.0858.08 0.120.12 B formulationB formulations 59.4759.47 0.020.02 MannitolMannitol 61.0661.06 0.040.04 MethionineMethionine 60.4460.44 0.020.02 Poloxamer 188Poloxamer 188 60.7160.71 0.020.02 Benzyl alcoholBenzyl alcohol 56.7456.74 0.020.02 ArginineArginine 58.6258.62 0.0360.036 Polysorbate 20Polysorbate 20 59.8459.84 0.020.02 ReferenceReference 58.8858.88 0.040.04

6-3. SEC : 6-3. SEC: 단량체량Amount of monomer 분석 analysis

상기 DSC 분석을 통한 구조적 안정성 평가결과에 더하여, 부형제를 첨가하여 제조한 제제의 보관 안정성을 평가하기 위하여, 상기 실시예 6-1 및 6-2에서 제조한 A Formulation, B Formulation, 및 각각의 부형제를 개별적으로 첨가하여 제조한 R27T 제제를 50 ㎍/mL의 농도로 40℃에서 9일간 보관하면서 잔여 단량체의 양을 매일 측정하였다. In addition to the results of the structural stability evaluation by DSC analysis, in order to evaluate the storage stability of the preparation prepared by adding the excipient, the formulations A and B prepared in Examples 6-1 and 6-2 and each excipient Were added to each other, and the amount of the residual monomer was measured every day while the R27T preparation was stored at 40 캜 for 9 days at a concentration of 50 / / mL.

그 결과, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 DSC 결과와 마찬가지로, A Formulation와 B Formulation를 비교하였을 때 B Formulation에서 단량체 잔여량이 더 높게 측정된 것을 확인하였다. 이에 더하여, A Formulation의 경우 각각의 부형제 첨가에 따른 단량체 비율 측정 결과, mannitol이 첨가된 제제의 단량체 잔여량 수치가 A Formulation을 비롯한 다른 제제들에 비해 현저히 높았으며, B Formulation의 경우에는 arginine 또는 polysorbate 20이 첨가된 제제보다 이들을 함께 첨가하여 제조된 B Formulation의 단량체 잔여량이 더 낮게 측정된 것을 확인하였다. 이를 통해 Mannitol이 R27T 제제의 안전성을 향상시키는 효과가 있고, arginine과 polysorbate의 혼합은 제제의 보관 안정성을 감소시키는 것을 알 수 있었다. As a result, as shown in FIG. 9, when the A formulations and the B formulations were compared with each other in the same manner as the DSC results, it was confirmed that the residual monomer amount was higher in the B formulations. In addition, in the case of Formulation A, the monomer content of mannitol-added formulations was significantly higher than that of Formulations A and B. In the case of Formulation B, arginine or polysorbate 20 It was confirmed that the amount of monomer remaining in the B formulations prepared by adding them together was lower than that of the added formulations. This suggests that mannitol improves the safety of the R27T preparation and that the mixing of arginine and polysorbate reduces the storage stability of the formulation.

상기 결과들을 통해, arginine이 주요 부형제로 첨가된 조성의 B Formulation의 경우 기존의 인터페론 제제보다 안정성을 향상시키며, Mannitol이 인터페론의 안정성을 증진시키는 우수한 효과가 있음을 알 수 있었고, 또한 제제의 가역성에도 크게 기여할 것으로 예상되었다. These results suggest that B-formulations of arginine as a major excipient improves stability compared to conventional interferon preparations and that mannitol has an excellent effect of enhancing the stability of interferon. In addition, It was expected to contribute greatly.

실시예Example 7:  7: R27TR27T 제제의 부형제 스크리닝 Screening of excipients in formulations

7-1. 다양한 부형제가 첨가된 7-1. Various excipients added R27TR27T 제제의 제조 Manufacture of pharmaceutical preparations

상기 실시예 6에서 얻은 결과를 바탕으로 하여, 좀 더 다양한 종류의 부형제를 첨가하여 R27T 제제를 제조한 후 이의 안전성을 평가하여 최적의 부형제를 스크리닝하고자 하였다. 이를 위해, R27T 제제의 제조에 사용된 부형제 종류 및 농도를 하기 표 7에 나타내었으며, 하기 방법에 따라 R27T 제제를 제조하였다.Based on the results obtained in Example 6 above, R27T preparations were prepared by adding a variety of excipients, and their safety was evaluated to screen for optimal excipients. To this end, the types and concentrations of excipients used in the preparation of the R27T preparation are shown in Table 7 below. R27T preparations were prepared according to the following procedure.



ContentContent
ConcentrationConcentration
R27TR27T 1 mg/mL1 mg / mL Amino acidsAmino acids 1One Arginine HClArginine HCl 50, 100, 150 mM50, 100, 150 mM 22 Lysine HClLysine HCl 50, 100, 150 mM50, 100, 150 mM 33 MethionineMethionine 50, 100, 150 mM50, 100, 150 mM SurfactantsSurfactants 44 Poloxamer 188Poloxamer 188 0.25, 0.5, 0.1 mg/mL0.25, 0.5, 0.1 mg / mL CarbohydratesCarbohydrates 55 MannoseMannose 50, 150, 250 mM50, 150, 250 mM 66 MannitolMannitol 50, 150, 250 mM50, 150, 250 mM 77 SucroseSucrose 50, 150, 250 mM50, 150, 250 mM 88 XylitolXylitol 50, 150, 250 mM50, 150, 250 mM 99 SorbitolSorbitol 50, 150, 250 mM50, 150, 250 mM

먼저, 1.0 mg/mL 농도의 정제된 R27T 단백질을 4℃의 인산완충액(pH 2.9)에 보관하고, 상기 R27T 용액을 Cellu Sep® H1 셀룰로오스 반투막(최소 투과분자량: 5000 Da)을 사용하여 4℃에서 12시간 동안 교반시키면서 투석하였다. 투석에 사용된 완충액은 20 mM 농도의 아세테이트 완충액(pH 4.2) 1L를 사용하였고, 이때 완충액에 상기 표 7에 나타낸 각각의 부형제들을 농도를 달리하여 첨가한 후 투석을 진행하였다. 투석 완료 후 남아있는 불순물 입자는 0.22 um 아세트산셀룰로오스(Advantec, Tokyo, Japan)를 이용하여 여과를 통해 제거하였다.First, the purified R27T protein at a concentration of 1.0 mg / mL was stored in phosphate buffer (pH 2.9) at 4 ° C and the R27T solution was stored at 4 ° C using a Cellu Sep ® H1 cellulose semipermeable membrane (minimum permeable molecular weight: 5000 Da) Dialyzed while stirring for 12 hours. The buffer used for the dialysis was 1 L of acetate buffer (pH 4.2) at a concentration of 20 mM. At this time, each of the excipients shown in Table 7 was added to the buffer solution at different concentrations and then dialyzed. After the completion of the dialysis, the remaining impurity particles were removed by filtration using 0.22 μm cellulose acetate (Advantec, Tokyo, Japan).

7-2. 7-2. DSCDSC :  : TmTm 분석 analysis

상기 실시예 7-1을 통해 제조한 각각의 R27T 제제에 대하여 DSC 분석을 실시하여 R27T의 구조적 안정성을 평가하였다. Each of the R27T preparations prepared in Example 7-1 was subjected to DSC analysis to evaluate the structural stability of R27T.

그 결과, 하기 표 8에 나타낸 바와 같이, 부형제를 첨가하지 않은 대조군(Control)의 Tm 값과 비교하였을 때, 아미노산 부형제 중에서 아르기닌(Arginine)을 첨가한 제제, 및 poloxamer 188을 첨가한 제제의 경우 Tm 값이 약간 높게 측정된 것을 통해 상기 부형제들이 R27T 제제의 구조적 안정성을 다소 증진시키는 것을 알 수 있었다. 또한, 탄수화물(Carbohydrates) 부형제 중에서는 수크로오스(Sucrose)를 첨가하여 제조한 제제에서 대조군에 비해 구조적 안정성이 증진된 것을 확인하였다.As a result, as shown in the following Table 8, when compared with the T m value of the control without addition of excipient (Control), in the case of the preparation containing arginine and the addition of poloxamer 188 in the amino acid excipient T m values were measured to be slightly higher, indicating that the excipients slightly enhance the structural stability of the R27T formulation. Among the carbohydrate excipients, it was confirmed that the stability of the preparation prepared by adding sucrose was improved compared with the control.

SamplesSamples TT mm (℃)(° C) SamplesSamples TT mm (℃)(° C) ControlControl 57.8257.82 MannoseMannose 50 mM50 mM 57.0157.01 150 mM150 mM 57.7757.77 250 mM250 mM 57.5957.59 Arginine HClArginine HCl MannitolMannitol 50 mM50 mM 58.1358.13 50 mM50 mM 56.6756.67 100 mM100 mM 58.0258.02 150 mM150 mM 56.2856.28 150 mM150 mM 57.9457.94 250 mM250 mM 56.9856.98 Lysine HClLysine HCl SucroseSucrose 50 mM50 mM 58.0558.05 50 mM50 mM 56.7356.73 100 mM100 mM 57.5657.56 150 mM150 mM 58.5358.53 150 mM150 mM 58.1658.16 250 mM250 mM 54.3754.37 MethiononeMethionone SorbitolSorbitol 50 mM50 mM 57.8857.88 50 mM50 mM 56.9356.93 100 mM100 mM 57.8857.88 150 mM150 mM 57.6157.61 150 mM150 mM 58.4958.49 250 mM250 mM 57.0257.02 Poloxamer 188Poloxamer 188 XylitolXylitol 0.25 mg/mL0.25 mg / mL 58.0058.00 50 mM50 mM 56.3356.33 0.5 mg/mL0.5 mg / mL 57.8657.86 150 mM150 mM 56.9356.93 1 mg/mL1 mg / mL 57.3157.31 250 mM250 mM 56.3456.34

7-3. SEC : 7-3. SEC: 단량체량Amount of monomer  And 응집체량Aggregate amount 분석 analysis

각각의 부형제를 첨가하여 제조한 R27T 제제의 보관 안정성을 평가하기 위해, 상기 실시예 7-2의 DSC 분석샘플과 동일한 각각의 R27T 제제를 1.0 mg/mL의 농도로 40℃에서 7일간 또는 4℃에서 16일간 보관한 후 잔여 단량체(monomer) 및 응집체(aggregation) 양을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 9 내지 표 11에 나타내었다. To evaluate the storage stability of the R27T preparation prepared by adding each excipient, the same R27T formulation as in the DSC analysis sample of Example 7-2 was diluted to a concentration of 1.0 mg / mL at 40 占 폚 for 7 days or 4 占 폚 And the amount of residual monomer and aggregation was measured. The results are shown in Tables 9 to 11. < tb > < TABLE >

40℃  40 ℃ ContentContent Concentration/Monomer (%) after 7 daysConcentration / Monomer (%) after 7 days   R27TR27T LowLow MediumMedium HighHigh 1One Arginine HClArginine HCl 84.3384.33 69.3469.34 67.4267.42 22 Lysine HClLysine HCl 79.3079.30 64.9864.98 63.0063.00 33 MethionineMethionine 75.0275.02 74.8474.84 78.7278.72 44 Poloxamer 188Poloxamer 188 81.7881.78 76.0276.02 77.4277.42 55 MannoseMannose 62.8962.89 66.1766.17 77.6377.63 66 MannitolMannitol 65.4365.43 67.3767.37 64.2464.24 77 SucroseSucrose 66.8966.89 64.0364.03 86.1986.19 88 SorbitolSorbitol 61.3361.33 68.7268.72 53.4153.41 99 XylitolXylitol 68.4268.42 76.0876.08 78.9278.92

40℃ 40 ℃ ContentContent Concentration/aggregation (%) after 7 daysConcentration / aggregation (%) after 7 days   R27TR27T LowLow MediumMedium HighHigh 1One Arginine HClArginine HCl 8.858.85 11.1411.14 14.9014.90 22 Lysine HClLysine HCl 9.549.54 13.2613.26 13.3713.37 33 MethionineMethionine 7.267.26 6.806.80 6.866.86 44 Poloxamer 188Poloxamer 188 9.369.36 7.707.70 9.019.01 55 MannoseMannose 9.899.89 12.8012.80 15.5115.51 66 MannitolMannitol 16.4216.42 12.5112.51 12.3712.37 77 SucroseSucrose 14.1314.13 14.5214.52 22.5522.55 88 SorbitolSorbitol 11.7711.77 11.5411.54 9.879.87 99 XylitolXylitol 11.6411.64 15.2915.29 15.6915.69

4℃ 4 ℃ ContentContent Concentration/Monomer (%) after 16 daysConcentration / Monomer (%) after 16 days   R27TR27T LowLow MediumMedium HighHigh 1One Arginine HClArginine HCl 95.0195.01 92.7892.78 91.8391.83 22 Lysine HClLysine HCl 92.5992.59 92.1792.17 91.6491.64 33 MethionineMethionine 95.1295.12 94.4594.45 95.2895.28 44 Poloxamer 188Poloxamer 188 98.2798.27 98.8298.82 98.9298.92 55 MannoseMannose 91.7591.75 95.5395.53 91.1891.18 66 MannitolMannitol 93.5893.58 92.9692.96 89.6589.65 77 SucroseSucrose 83.383.3 92.0492.04 124.15124.15 88 SorbitolSorbitol 92.8292.82 86.1186.11 68.7468.74 99 XylitolXylitol 93.3993.39 79.7979.79 104.58104.58

보관 조건에 따른 안정성 평가 실험 결과, 상기 표 9 내지 11에 나타낸 바와 같이, 4℃에서 16일간 R27T 제제를 보관한 경우에는 첨가한 부형제의 종류에 관계없이 R27T 단백질의 응집이 일어나지 않는 것을 확인하였다. 또한, 상기 2가지 보관 조건에 따른 결과를 종합적으로 고려하였을 때, arginine 또는 poloxamer 188이 첨가된 제제에서 단량체 잔여량이 높게 나타난 것으로 보아 상기 부형체들이 R27T 제제의 보관 안정성을 증진시키는 것을 알 수 있었으며, 이러한 결과는 상기 DSC 분석결과와 상응하였다. 탄수화물 부형제 중에서는 두 가지 온도 조건에서 Sucrose 또는 Xylitol이 첨가된 경우 단량체 잔여량이 높게 나타난 반면, 고온인 40℃에서는 고농도의 sucrose 첨가 시 응집체가 다소 높은 비율로 형성되는 것이 관찰되었다. 이를 통해 sucrose 또는 xylitol에 응집 억제제를 함께 처리하여 Mannitol을 대체할 수 있을 것이라 판단되었다.As shown in Tables 9 to 11, when the R27T preparation was stored at 4 占 폚 for 16 days, it was confirmed that the R27T protein did not aggregate regardless of the type of excipient added. In addition, when the results according to the above two storage conditions were taken into consideration, it was found that the residual amounts of the monomers in the formulations containing arginine or poloxamer 188 were high, These results corresponded to the DSC analysis results. Among the carbohydrate excipients, the residual monomer content was high when sucrose or xylitol was added at two temperature conditions, but the aggregates were formed at a high rate when the sucrose was added at high temperature of 40 ℃. It was concluded that Mannitol could be substituted by sucrose or xylitol with coagulation inhibitor.

실시예Example 8:  8: R27TR27T 안정화 제제 조성의 최적화 Optimization of stabilizing agent composition

상기 실시예 결과들을 바탕으로, R27T의 안정성을 증진시킬 수 있는 제제의 최적의 조성을 설정하고자 하였다. Based on the results of the above examples, an attempt was made to establish an optimum composition of the formulation that could enhance the stability of R27T.

8-1. 완충액 조건 최적화8-1. Optimize buffer conditions

먼저, 상기 실시예 4 및 5를 통해 R27T 제제의 안정성을 증진시키기 위한 완충액이 pH 3.4~4.4 범위의 아세트산 완충액임을 확인하였는바, 상기 완충액 농도 및 pH를 달리하여 다시 한 번 완충액 최적 조건을 설정하고자 하였다. 보다 구체적으로, 아세트산 완충액의 농도를 10, 20, 50 mM 농도로 달리하고, pH를 3.8 또는 4.2로 달리하여 R27T 제제를 제조하고 4℃ 또는 25℃에서 1주일(1 week) 또는 2주일(2 week) 동안 보관한 후 SEC 분석을 실시하여 각각 단량체 및 응집체 잔여량을 측정하여 비교하였다. First, it was confirmed through the above Examples 4 and 5 that the buffer solution for improving the stability of the R27T preparation was an acetic acid buffer solution in the range of pH 3.4 to 4.4. The buffer solution concentration and the pH were varied, Respectively. More specifically, the R27T preparation was prepared by varying the concentration of acetic acid buffer at a concentration of 10, 20, 50 mM and varying the pH to 3.8 or 4.2, and incubated at 4 ° C or 25 ° C for 1 week or 2 weeks week, respectively. SEC analysis was performed to determine the residual amount of monomer and aggregate.

그 결과, 도 10에 나타낸 바와 같이, pH 3.8의 10 mM 또는 20 mM 아세트산 완충액을 이용한 경우 단량체 잔여량이 가장 높고, 응집체 잔여량은 가장 낮게 측정된 것을 통해 상기 조건의 아세트산 완충액을 이용하는 것이 R27T 제제의 안정성을 증진시키기 위한 최적의 조건임을 확인하였다. As a result, as shown in Fig. 10, when the 10 mM or 20 mM acetic acid buffer solution at pH 3.8 was used, the residual monomer amount was the highest and the residual amount of aggregate was the lowest. Using the acetic acid buffer under the above conditions, It was confirmed that the optimum condition for the improvement of.

8-2. 8-2. R27TR27T 안정화 제제 조성의 최적화 Optimization of stabilizing agent composition

R27T 제제의 최적 조성을 설정하기 위하여 상기 실시예 7-1의 방법에 따라 R27T 제제를 제조하였으며, 이때 완충액은 상기 실시예 8-1을 통해 제제의 안정성을 증진시키는 최적의 조건인 pH 3.8의 20 mM 아세트산 완충액을 이용하였고, 부형제는 상기 실시예 6 및 7을 통해 R27T 제제의 안정성을 증진시키는 것으로 확인된 arginine HCl과 poloxamer 188, 및 methionine을 첨가하였으며, mannitol을 첨가하여 arginine과 mannitol의 혼합 효과를 평가하였다. 첨가한 부형제들의 조성은 하기 표 12에 나타내었다.In order to set the optimum composition of the R27T preparation, the R27T preparation was prepared according to the method of Example 7-1, wherein the buffer solution was adjusted to 20 mM of pH 3.8, which is the optimal condition for enhancing the stability of the preparation, Acetic acid buffer, and arginine HCl, poloxamer 188, and methionine, which were confirmed to enhance the stability of the R27T preparation, were added to the excipients in Examples 6 and 7, and mannitol was added to evaluate the mixing effect of arginine and mannitol Respectively. The composition of the excipients added is shown in Table 12 below.

FormulationFormulation Contents Contents F1(Control)F1 (Control) -- -- -- -- F2(Rebif formulation)F2 (Rebif formulation) -- -- -- -- F3F3 Arginine
50 mM
Arginine
50 mM
Poloxamer 188
0.5 mg/mL
Poloxamer 188
0.5 mg / mL
Methionine
1 mM
Methionine
1 mM
F4F4 Arginine
50 mM
Arginine
50 mM
Mannitol
150 mM
Mannitol
150 mM
Poloxamer 188
0.5 mg/mL
Poloxamer 188
0.5 mg / mL
Methionine
1 mM
Methionine
1 mM
F5F5 Arginine
50 mM
Arginine
50 mM
Mannitol
250 mM
Mannitol
250 mM
Poloxamer 188
0.5 mg/mL
Poloxamer 188
0.5 mg / mL
Methionine
1 mM
Methionine
1 mM
F6F6 Arginine
100 mM
Arginine
100 mM
Poloxamer 188
0.5 mg/mL
Poloxamer 188
0.5 mg / mL
Methionine
1 mM
Methionine
1 mM
F7F7 Arginine
100 mM
Arginine
100 mM
Mannitol
150 mM
Mannitol
150 mM
Poloxamer 188
0.5 mg/mL
Poloxamer 188
0.5 mg / mL
Methionine
1 mM
Methionine
1 mM
F8F8 Arginine
100 mM
Arginine
100 mM
Mannitol
250 mM
Mannitol
250 mM
Poloxamer 188
0.5 mg/mL
Poloxamer 188
0.5 mg / mL
Methionine
1 mM
Methionine
1 mM

상기 표 12에 나타낸 서로 다른 8가지 조성의 R27T 제제(F1~F8)의 보관 안정성을 평가하기 위하여, 각각의 제제를 저농도(100 ㎍/mL) 또는 고농도(640 ㎍/mL)로 4℃ 또는 37℃에 14일 동안 보관한 후 SEC를 실시하여 단량체 잔여량을 측정하였으며, 결과를 도 11 및 하기 표 13에 나타내었다.To evaluate the storage stability of the R27T preparations (F1 to F8) of eight different compositions shown in Table 12 above, each formulation was diluted with either low concentration (100 / / mL) or high concentration (640 / / C for 14 days, and SEC was performed to measure the residual amount of monomer. The results are shown in FIG. 11 and Table 13 below.

FormulationFormulation ConditionCondition F1(Control) 대비F1 (Control) contrast F2 대비F2 contrast ConditionCondition F1(Control) 대비F1 (Control) contrast F2 대비F2 contrast F1(Control)F1 (Control) Day14,
4℃
Day14,
4 ℃
100.00100.00 89.7389.73 Day14,
37℃
Day14,
37 ℃
100.00100.00 85.6185.61
F2(Rebif formulation)F2 (Rebif formulation) 111.45111.45 100.00100.00 116.81116.81 100.00100.00 F3F3 109.38109.38 98.1498.14 101.97101.97 87.3087.30 F4F4 102.22102.22 91.7291.72 98.1098.10 83.9983.99 F5F5 115.68115.68 103.80103.80 107.66107.66 92.1792.17 F6F6 104.66104.66 93.9193.91 93.4593.45 80.0080.00 F7F7 121.15121.15 108.71108.71 105.92105.92 90.6890.68 F8F8 112.50112.50 100.95100.95 99.6699.66 85.3285.32

단량체 잔여량 측정결과, 도 11에 나타낸 바와 같이, 4℃ 조건에서 저농도 제제의 경우 F5 및 F7에서, 고농도 제제의 경우 F5에서 단량체 잔여량이 가장 높게 측정되었다. 또한, 상기 표 13에서 볼 수 있듯이, 기존 Rebif 제제와 비교하였을 때 arginine과 mannitol이 첨가된 F5 및 F7 제제에서 보관 안정성이 높은 것을 확인하였다. 그러나 고온(37℃) 및 고농도(640 ㎍/mL)에서는 제제의 안정성이 감소하는 것을 알 수 있었다.As a result of measurement of residual monomer amount, as shown in Fig. 11, the residual monomer amount was highest at F5 and F7 for low concentration agent and F5 for high concentration agent at 4 DEG C, respectively. Also, as shown in Table 13, it was confirmed that the storage stability of arginine and mannitol-containing F5 and F7 preparations was higher than that of conventional Rebif preparations. However, the stability of the preparation decreased at high temperature (37 ° C) and high concentration (640 μg / ml).

상기 결과를 바탕으로, 저온에서 상기 제제들을 좀 더 장기간으로 보관한 후 안정성을 평가하고자 하였다. 이를 위해, 상기 표 12에 나타낸 각 조성의 제제들을 4℃에서 28일 동안 보관하면서 7일 간격으로 SEC를 실시하여 단량체 잔여량을 측정하였다. Based on the above results, the stability of the preparations was evaluated after storage for a longer period at low temperature. For this, the formulations of each composition shown in Table 12 were stored at 4 < 0 > C for 28 days, and SEC was performed at 7-day intervals to determine the residual monomer content.

그 결과, 도 12 및 하기 표 14에 나타낸 바와 같이, 저온 보관 조건에서 F5 및 F7 조성의 제제가 기존 Rebif 제제(F2)보다 보관 안정성이 우수한 것을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 12 and Table 14, it was confirmed that the formulation with the composition of F5 and F7 had better storage stability than the conventional Rebif preparation (F2) under the low-temperature storage condition.

FormulationFormulation ConditionCondition F2 대비(%)F2% (%) F1(Control)F1 (Control) Day28,
4℃
Day28,
4 ℃
98.8598.85
F2(Rebif formulation)F2 (Rebif formulation) 100.00100.00 F3F3 95.9695.96 F4F4 91.4691.46 F5F5 101.45101.45 F6F6 92.7392.73 F7F7 108.26108.26 F8F8 97.5697.56

나아가, 상기 8가지 조성의 제제에 있어서, 각 제제 처리에 따른 R27T의 항바이러스 효과를 CPE(Cytopathic effect) assay를 통해 측정하였다. 보다 구체적으로, 96 well plate에 A549 세포 3x105 cells/mL가 포함된 배지 100 ㎕에 상기 각제제 100 ㎕를 처리하고 세포를 37℃에서 22시간 동안 배양하였다. 2일차에 상층액을 제거하고, 1000 TCID50/mL의 농도의 EMCV(encephalomyocarditis virus) 100 ㎕를 세포에 처리하여 37℃에서 22시간 동안 배양한 후 3일차에 상층액을 제거하고 살아있는 세포를 염색하여, 570nm에서 흡광도를 측정하여 Standard 대비 역가를 계산하였다. Further, the anti-viral effect of R27T according to each formulation treatment was measured by the CPE (Cytopathic effect) assay in the above-mentioned eight compositions. More specifically, 100 쨉 l of the medium containing 3x10 5 cells / ml of A549 cells in a 96-well plate was treated with 100 쨉 l of each preparation, and the cells were cultured at 37 째 C for 22 hours. On the second day, the supernatant was removed, and 100 μl of encephalomyocarditis virus (EMCV) at a concentration of 1000 TCID50 / mL was treated with the cells and cultured at 37 ° C. for 22 hours. After 3 days, the supernatant was removed, , Absorbance was measured at 570 nm, and the titer to standard was calculated.

그 결과, 도 13에 나타낸 바와 같이, F5 조성의 제제가 대조군(control)에 비하여 약 40% 정도 활성이 증진된 것을 확인하였다. 상기 결과들을 통해 F5 조성이 R27T의 안정성 및 활성을 증진시킬 수 있는 최적의 제제 조성임을 확인하였다.As a result, as shown in Fig. 13, it was confirmed that the preparation having the F5 composition had about 40% more activity than the control (control). From the above results, it was confirmed that the composition of F5 is the optimal formulation to enhance the stability and activity of R27T.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예 들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

Claims (12)

하기를 포함하는 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)의 안정화된 약학 제제:
(a) 인간 인터페론 베타 변이체(R27T),
(b) 5 내지 100 mM 농도의 아세트산 완충액,
(c) 10 내지 150 mM 농도의 아르기닌(Arginine),
(d) 50 내지 300 mM 농도의 만니톨(Mannitol),
(e) 0.1 내지 10 mg/mL 농도의 폴록사머 188(Poloxamer 188), 및
(f) 0.5 내지 5 mM 농도의 메티오닌(Methionine).
A stabilized pharmaceutical formulation of a human interferon beta variant (R27T) comprising:
(a) a human interferon beta mutant (R27T),
(b) an acetic acid buffer solution at a concentration of 5 to 100 mM,
(c) arginine at a concentration of 10 to 150 mM,
(d) mannitol at a concentration of 50 to 300 mM,
(e) Poloxamer 188 at a concentration of 0.1 to 10 mg / mL, and
(f) Methionine at a concentration of 0.5 to 5 mM.
제 1 항에 있어서, 상기 인간 인터페론 베타 변이체(R27T)는 인간 인터페론 베타의 27번째 아미노산인 아르기닌이 트레오닌으로 치환되어 25번째 아미노산인 아스파라진 잔기에 N-연결형 당쇄를 포함하는 것임을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
2. The human interferon beta mutant (R27T) according to claim 1, wherein the human interferon beta mutant (R27T) comprises an N-linked sugar chain in the asparagine residue, which is the 25th amino acid, arginine, which is the 27th amino acid of human interferon beta, ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서, 상기 아세트산 완충액은 10 내지 30 mM의 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
2. The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the acetic acid buffer solution is contained at a concentration of 10 to 30 mM.
제 1 항에 있어서, 상기 아세트산 완충액은 pH가 3.6 내지 4.4의 범위인 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the acetic acid buffer has a pH in the range of 3.6 to 4.4.
제 1 항에 있어서, 상기 아르기닌은 50 내지 100 mM의 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the arginine is contained in a concentration of 50 to 100 mM.
제 1 항에 있어서, 상기 만니톨은 150 내지 250 mM의 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the mannitol is contained at a concentration of 150 to 250 mM.
제 1 항에 있어서, 상기 폴록사머 188은 0.1 내지 1 mg/mL의 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the poloxamer 188 is contained at a concentration of 0.1 to 1 mg / mL.
제 1 항에 있어서, 상기 메티오닌은 0.5 내지 2 mM의 농도로 포함되어 있는 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
2. The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the methionine is contained at a concentration of 0.5 to 2 mM.
제 1 항에 있어서, 상기 안정화된 약학 제제는 pH가 3.6 내지 4.4의 범위인 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
2. The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the stabilized pharmaceutical preparation has a pH in the range of 3.6 to 4.4.
제 1 항에 있어서, 상기 안정화된 약학 제제는 다발성 경화증, 암, 자가면역질환, 바이러스 감염질환, HIV 감염질환, C형 간염, 및 류마티스성 관절염으로 이루어진 군에서 선택되는 질환의 예방 또는 치료용인 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the stabilized pharmaceutical preparation is for the prevention or treatment of diseases selected from the group consisting of multiple sclerosis, cancer, autoimmune diseases, viral infection diseases, HIV infection diseases, hepatitis C, and rheumatoid arthritis ≪ / RTI >
제 1 항에 있어서, 상기 안정화된 약학 제제는 경구 또는 비경구 투여용인 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.
2. The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the stabilized pharmaceutical preparation is for oral or parenteral administration.
제 1 항에 있어서, 상기 안정화된 약학 제제는 액상 또는 동결건조 제형인 것을 특징으로 하는, 안정화된 약학 제제.2. The stabilized pharmaceutical preparation according to claim 1, wherein the stabilized pharmaceutical preparation is a liquid or lyophilized formulation.
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