SK284297B6 - Farmaceutický prostriedok obsahujúci ľudský albumín - Google Patents

Abstract

Farmaceutický prostriedok s nízkou väzbovou kapacitou na hliník, ktorý v stabilnom vodnom izotonickom roztoku ľudského albumínu v koncentrácii 2 g na 100 ml roztoku až po nasýtený roztok obsahuje do 0,5 mM citrátu.ŕ

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka farmaceutického prostriedku obsahujúceho ľudský albumín, ktorý má nízku kapacitu väzby na hliník. Vlastnosťou tohto prostriedku je okrem nízkej kapacity absorpcie aj fixácia viacmocných kovov, ktoré sú vymývané z nádoby alebo nádržky, v ktorej je tento roztok umiestnený.

Doterajší stav techniky

Podstatnou vlastnosťou, ktorú musí mať akýkoľvek farmaceutický prostriedok, je jeho stabilita až po dátum expirácic.

Na dosiahnutie dlhej stability sú stanovené možné štruktúrne alebo funkčné zmeny aktívnej zložky. Niekedy je to degradácia alebo zmena produktu, ktorá vedie k vzniku nežiaducich toxických zlúčenín. Ich maximálne hladiny uvádza Pharmacopea alebo iné zákonné štandardy.

V prípade plazmových proteinov na intravenózne podávanie a pri špecifickom prípade niektorých znečisťujúcich kovov, ako je hliník, musí byť koncentrácia čo možno najnižšia. Súčasne sa berie do úvahy tiež toxicita tohto produktu, ktorýje schopný aj v stopách vyvolať také poruchy, ako je senilná demencia Alzheimerovho typu, rozkladová encefalopatia, atď. (Klein G.L. : Alumínium in Parenteral Products : Mcdical Pcrspcctive in Large and Small Volume Parenterals, Joumal of Parenteral Science and Technology 43(3), 120(1989).).

Štúdie toxicity ukazujú, že hliník, podávaný intravenózne, sa môže hromadiť v tkanivách a orgánoch (mozog), má toxický účinok na pacientov s renálnou dysfunkciou, vzhľadom na jeho nedostatočné odstraňovanie.

Z tohto dôvodu Európsky zdravotný úrad stanovil hladinu hliníka v intravenóznom albumíne na hodnotu menšiu ako 200 ppb (pg/l) v roztokoch, ktoré majú 5, 20 alebo 25 % (hmotnosti) koncentrácie proteínu.

Prirodzene, že maximálny limit koncentrácie hliníka v albumíne sa nesmie zisťovať bezprostredne po príprave produktu, ale musí sa udržiavať počas celej doby expirácie.

Jedným z faktorov, ktoré bežne obmedzujú užitočnú dobu terapeutického ľudského albumínu, je zvýšenie koncentrácie hliníka v priebehu času. K tomuto zvýšeniu koncentrácie hliníka dochádza absorpciou tohto kovu zo sklených nádržiek, používaných na uschovávanie albumínu.

Je známe, že sklené nádržky, používané ako nádoby na produkt, obsahujú nezanedbateľné množstvo hliníka, ktorý môže byť z kryštálovej mriežky extrahovaný (Hoiberg CH. P. : Aluminum in Parenteral Products : Overwiev of Chemistry Concems and Regulátory Actions, Joumal of Parenteral Science and Technology 43(3). 127 (1989).).

Komerčné ampulky, vyrobené z neutrálneho alebo bórokremičitanového skla (typ I), ktorc majú nízku alkalickú extrahovateľnosť, obsahujú väčšie množstvo hliníka ako kremičitanové sklá so štandardným opracovaním povrchu (amóniové soli alebo oxidy síry : sklo typu II), preto alkalizácianie je priamo spojená s potenciálnym uvoľnením hliníka zo skla. Výhodnejšie je teda používať štandardné komerčné sklo typu 11, ako typ I.

Bežná technológia nerieši presne problém zvýšenia hliníka v priebehu skladovania, najmä pri vyšších teplotách, ktorými sa rozumejú teploty od 25 do 35 °C (Quagliaro D.A. a spol.: Alumínium in Albumín for Injection, Joumal of Parenteral Science and Technology 42(6). 187 (1989).).

Na dosiahnutie nižších hladín hliníka ako 200 ppb (pg/l) v albumínovom roztoku, a to nielen bezprostredne po príprave, ale tiež na konci jeho životnosti, pripravuje sa albumín tak, aby sa počas celej doby nedostal do styku s exogénnym znečisteným hliníkom v akomkoľvek stupni frakcionácie ľudskej plazmy etanolom, pri zníženej teplote alebo podľa Cohnovho spôsobu (Cohn Y. a spol. : J. Amcr. Chem. Soc. 68, 459 (1946).) (použitie filtrov bez hliníka alebo s nízkym obsahom hliníka, filtračné pomôcky premyté kyslým médiom, čerstvo pripravené kyslé a alkalické reakčné činidlá, ...). Pri použití frakcie V (podľa Cohnovho počítania) ako východiskového materiálu na získanie albumína sa použije ultrafiltračná dialyzačná technika, ktorá umožní znížiť hladinu hliníka na menej ako 200 ppb (pg/l). Tieto postupy boli zavedené v roku 1987 Škótskou národnou krvnou transfúznou službou (McBay W.E a spol. : Aluminium and human albumín solutions, British Medical Joumal 295. 1062 (1987).), potom spoločnosťou Millipore, v spolupráci so Švajčiarským červeným krížom (vnútorné oznámenie) a podobný spôsob bol neskôr opísaný Kabim (patentová prihláška WO 91/00290).

Tieto postupy boli založené na vymytí viacmocných kovov z albumínu v priebehu dialýzy iónovou substitúciou jednomocnými kovmi. Množstvo kovového iónu, ako je hliník, sa zníži diafiltráciou membránami, zachytávajúcimi látky molekulovej hmotnosti 10 000 až 30 000, ktoré zachytávajú proteíny (ktoré majú vyššiu molekulovú hmotnosť) a umožnia prechod iónov alebo molekúl, ktoré sú menšie ako póry membrán.

Tento postup premývania sa uskutočňuje ľahko, bez dôsledku zvýšenia koncentrácie jednomocných iónov (napríklad chloridu sodného), čo umožňuje nahradenie viacmocných kovov, ako je hliník. Jedným zo spôsobov, ktorým sa udržiava koncentrácia jednomocných iónov (napríklad chloridu sodného) na konštantnej úrovni, je použitie známeho spôsobu diafiltrácie pri konštantnom objeme. Používajú sa bežné spôsoby diafiltrácie albumínu, s cieľom znížiť množstvo hliníka (a iných kovov) na hodnoty menšie ako 200 ppb a tiež s cieľom znížiť množstvo etanolu a prebytočných solí (chloridu sodného alebo iných zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou), ktoré môžu byť prítomné vo frakcii V Cohnovho spôsobu frakcionácie, ktorá sa používa ako východiskový materiál. Týmto spôsobom je možné použitím troch objemov dialyzačného roztoku, vytvoreného soľou s jednomocnými iónmi (chlorid sodný), znížiť množstvo hlinitých iónov na menej ako 200 ppb a dokonca na hodnotu nižšiu ako 50 ppb.

Takto získané roztoky, ktoré majú hladinu hliníka nižšiu ako 200 ppb (pg/l), ale pri skladovaní v konečnej nádobe (sklo typu 1 alebo II) a (test stability) pri teplote miestnosti (25 až 35 °C) postupne v priebehu času zvyšujú obsah hliníka, preto v dobe expirácie (napríklad po 3 rokoch) ľahko prekročia dané hranice 200 ppm (pg/l).

Zostáva teda nájsť technické riešenie tohto javu zvyšovania množstva hliníka v priebehu uschovávania alebo skladovania proteínových roztokov, najmä albumínu, v sklených nádržkách.

Predmetom predloženého vynálezu je teda získať albumínový prostriedok, ktorý má nizku kapacitu viazania hliníka, ktorý môže byť skladovaný pri vyššej ako bežnej teplote (teplota miestnosti alebo vyššia), alebo ktorého životnosť alebo expirácia môže byť predĺžená.

Pred predloženým vynálezom sa bežne predpokladalo, že uvoľnenie hliníka z nádoby (skla) dochádza výlučne pre schopnosti hliníka fixovať a transportovať kovy, a že teda nie je možné vyriešiť tento problém bez toho, aby sa zmenilo zloženie alebo povrch používaného skla (príprava neštandardného špeciálneho skla).

Výskumy, uskutočnené autormi vynálezu, umožnili dokázať príčinu javu zvýšenia obsahu hliníka v priebehu skladovania albumínu v nádobkách a umožnili vyvinúť konečný prostriedok pre ľudský terapeutický albumín, ktorý prekonáva uvedené nevýhody.

Podstata vynálezu

Čerstvé alebo izolované ľudské plazmy, z ktorých sa terapeutický albumín pripravuje, obsahuje antikoagulačný roztok, v ktorom sú vždy prítomné citrátové ióny.

Počas štúdia distribúcie citrátu v plazmových frakciách bola zistená prítomnosť podstatného množstva aniónu vo frakcii V, ktorá sa používa ako východiskový materiál na prípravu albumínu (približne od 10 do 20 % (hmotn.) vzhľadom na pôvodný obsah citrátu v plazme podľa systému, použitého na oddelenie frakcie V).

K tejto kontaminácii citrátom dochádza vo všetkých albumínových roztokoch, pripravených Cohnovým spôsobom. Bežná koncentrácia presahuje hodnotu 1 mmol/liter v konečnom prostriedku konečného produktu (napríklad s 20 % hmotn. proteínov) napriek skutočnosti, že roztok východiskovej frakcie V je diafiltrovaný, aby sa odstránil hliník na obsah nižší ako 200 ppb alebo dokonca 50, až menej ppb.

Autori vynálezu opísali, že prítomnosť citrátu (vždy prítomného v použitej frakcii V, ktorá sa používa ako východiskový materiál) v albumínových roztokoch skladovaných v skle veľmi zvyšuje uvoľňovanie hliníka zo sklených nádržiek, ktoré obsahujú tieto roztoky. Tento účinok bol dokázaný experimentálne. Medzi rýchlosťou uvoľňovania a koncentráciou citrátu existuje logaritmický vzťah. Množstvo citrátu by malo byť znížené na množstvo nižšie, ako sú množstvá, ktoré existujú vo frakcii V.

Mechanizmus uvoľňovania, aj keď nie je dosiaľ dobre známy, sa predpokladá, že je založený na rovnováhe medzi komplexom albumín - citrát. Jeho dizociácia iónovým nábojom podporuje prítomnosť voľného citrátu, ktorý je schopný spôsobiť migráciu hliníka zo skla. V neprítomnosti voľného citrátového aniónu albumín nemôže zachytiť hliník, aj keď je celkom dobrým nosičom a môže veľmi asociovať s akýmkoľvek viacmocným kovom.

Výsledkom výskumu vynálezcov je objav, že jc možné dosiahnuť významné zníženie obsahu hliníka, ak konečný prostriedok albumínového roztoku je upravený tak, aby bol stály a izotonický pri koncentrácii 5, 20 alebo 25 % hmotn. proteínu vo vhodnom prostredí, alebo výhodne pri akejkoľvek inej terapeutickej koncentrácii prijateľnej pre intravenózne podávanie, výhodne je obsiahnutý v nádobách (ampulkách) štandardného komerčného skla (typu II) a keď koncentrácia citrátov v konečnom albumínovom prostriedku je výhodná 0,5 alebo menej mM (milimoláma), výhodne menšia ako 0,037 mM.

Získaný produkt vyhovuje Európskym predpisom, ktoré uvádzajú menej ako 200 ppb (pg/l) hliníka a bežne menej ako 50 ppb (pg/l) hliníka. Získaný produkt je stabilný dlhšie ako tri roky pri teplote 25 ± 10 °C bez prekročenia limitov maximálneho obsahu hliníka pri podmienkach skladovania.

Tento vynález bude vysvetlený na základe neobmedzujúcich príkladov uskutočnenia tohto vynálezu.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Tri skupiny čerstvo zmrazenej plazmy, ktoré ako antikoagulačné činidlo obsahujú ACD (kyselina citrónová/dextróza), sa frakcionujú Cohnovým spôsobom. Získa sa frakcia V. Po diafiltrácii a úprave na 20 % (hmotn.) koncentráciu proteínu v pripravenom sterilnom množstve sa každá skupina rozdelila pri aseptických podmienkach do 50 ml ampuliek (s hrdlom s priemerom 20 mm) štandardného skla typu II (spoločnosť BSN) a hermeticky sa uzavrela. Potom sa postupne podrobila pasterizácii (10 h pri 60 °C) a zrýchlenej karanténe (14 dní pri 31 °C).

Potom bola stanovená koncentrácia citrátu každej dávky. Test bol uskutočnený urýchleným uvoľňovaním hliníka v 20 % (hmotn.) balenom albumíne, ktorý bol vystavený 45 °C. Obsah hliníka bol vo všetkých prípadoch stanovený po rôznom čase pri vystavení uvedeným podmienkam.

Získané podmienky sú uvedené v tabuľke 1 a sú graficky znázornené na obrázku 1, ktorý porovnáva obsah hliníka s dobou expozície pre každú koncentráciu citrátu.

Tabuľka 1

Vzájomný vzťah medzi konečnou koncentráciou citrátu a urýchleným uvoľňovaním hliníka a dobou skladovania pri 45 °C.

koncentrácia citrátu	koncentrácia hliníka (ppb) (tsdoba v dňoch pri 45° C)	lineárna regresia (korelácia)
(g/1)	(mM)	t-0 t-30 t-60	t-120
0,21	0,71	20,05 110,3 227,35	446	3,5906.1 + 12,42 (r = 0,9992)
0,036	0,12	24,35 75,48 104,25	-	1,2806.t + 30,26 (r = 0,9922)
<0,011	0,037	12,13 12,40 20,43	30,60	0,1442.t + 10,20 (r = 0,8941)

Malo by byť spomenuté, že aj keď pôvodný obsah hliníka (t = 0) má rovnaký rad a vo všetkých troch prípadoch (menší ako 25 ppb) veľmi nízky, to isté nemožno aplikovať na koncentráciu citrátu, o ktorej sa zdá, že je priamo zodpovedná za zvýšenie obsahu hliníka po vystavení zvýšenej teplote (45° C).

Lineárne korelácie sú významné vo všetkých prípadoch (najmä tých, ktoré obsahujú 0,71 a 0,12 mM koncentráciu citrátu), a teda sú významné tiež rôzne smernice rýchlosti uvoľňovania hliníka.

Rôzne rýchlosti uvoľňovania hliníka 3,5906 a 0,1422 ppb/den získané ako výsledok prítomnosti 0,71 alebo < 0,037 mM citrátu v albumíne ukazujú, že pomer uvoľňovania je 3,5906/0,1422 = 25-násobok medzi rýchlosťami uvoľňovania získanými pre dve koncentrácie citrátu.

Príklad 2

Filtráciou boli sterilizované rôzne dávky konečného albumínu upraveného stabilizátorom (kaprylát sodný a tryptofanát sodný) a izotonickým činidlom (chlorid sodný) na neutrálne pH.

Každý roztok bol naplnený pri aseptických podmienkach vo dvoch rovnakých dieloch do 50 ml ampuliek (s priemerom hrdla 20 mm), niektoré z nich boli zo štandardného skla konvenčného typu II (spoločnosť BSN), iné mali povrch špeciálne opracovaný (disíričitanom). Bol stanovený obsah citrátu a hliníka v ampulkách. Konečný prostriedok albumínu 3 spracovávaných dávok mal obsah citrátu menší, ako je kvantitatívny limit techniky (< 0,011 g/1 alebo < 0,037 mM). Tieto dávky boli podrobené postupu urýchleného uvoľňovania hliníka pri 45° C. Z každej dávky boli odobrané vzorky na stanovenie uvoľňovania hliníka v závislosti od času.

Výsledky sú uvedené v nasledovnej tabuľke 2.

Tabuľka 2

Zrýchlené uvoľňovanie (45 °C) hliníka v albumíne v závislosti od skla ampulky.

sklo koncentrácia koncentrácia hliníka lineárna ampulky citrátu (t=dni vystavenia 45°C) korelácia

	(g/l) <	m/M)	t=0 t=30	t=60 t=90 t=120
disíri-	<0,011	<0,037	12,13 10,73 17,43 13,00 26,13	0,1009.t+
čitan			(±5,09)	±0,60 ±2,75 ±2,04	+9,83
				(	r=0,7655)
typ II	<0,011	<0,037	12,13 12,40 20,43 18,13 30,60	0,1422.t+
(BSN)			(±4,24)	±7,33 ±4,79 ±3,83	+10,20
				(r-0,8941)

Ak sa do úvahy zoberú lineárne korelácie, získané pri kinetikách uvoľňovania hliníka v dvoch skupinách ampuliek, ktoré mali rôzne opracovaný povrch skla, a malý rozdiel medzi smernicami kriviek alebo rýchlosťou uvoľňovania, možno dôjsť k záveru, že typ skla nie je rozhodujúcim faktorom pre rýchlosť uvoľňovania hliníka za predpokladu, že je citrát prítomný v dostatočne zníženej hladine (blízkej limitu detekcie techniky < 0,011 g/1).

Príklad 3

Rovnaký konečný albumínový roztok stabilizovaný kaprylátom sodným a tryptofanátom sodným v 0,016 M koncentrácii v obidvoch prípadoch a 20 % (hmotnostnej) koncentrácii proteínu, ktorý obsahuje 0,15 M chloridu sodného, pH upravené na 7,0 + 0,2, bol sterilizovaný filtráciou, použitím 0,22 pm membrány.

Týmto roztokom bolo naplnených 50 ml sklených ampuliek typu II, ku ktorým bolo pridané známe množstvo citrátu sodného. Zmes bola pasterizovaná 10 h pri 60 °C. Roztoky, ktoré boli vystavené zrýchlenému uvoľňovaniu hliníka, boli skladované pri 45 °C.

Obsah hliníka vo vzorkách bol stanovený v dobách, ktoré sú uvedené v tabuľke 3.

Tabuľka 3

Zrýchlené uvoľňovanie hliníka pri 45 °C v 20 % (hmotn.) albumína v závislosti od koncentrácie citrátu.

peň znečistenia citrátom alebo citrátovým zvyškom teda veľmi urýchľuje uvoľňovanie hliníka.

Priemyselná využiteľnosť

Uvedený prostriedok sa používa najmä v oblasti terapeutických plazmových proteínov na intravenózne podávanie a je zvlášť vhodný pre albumínové roztoky, aj keď sa môže používať tiež pre iné proteíny s podobnými vlastnosťami.

Claims (3)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Farmaceutický prostriedok obsahujúci ľudský albumín a majúci nízku väzbovú kapacitu na hliník, vyznačujúci sa tým, že v stabilnom vodnom izotonickom roztoku ľudského albumínu v koncentrácii 2 g na 100 ml roztoku až po nasýtený roztok obsahuje do 0,5 mM citrátu.
2. 2. Farmaceutický prostriedok podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že obsahuje ľudský albumín v koncentrácii 5 až 25 g na 100 ml roztoku.
3. 3. Farmaceutický prostriedok podľa nárokov 1 a 2, vyznačujúci sa tým, že obsahuje do 0,037 mM citrátu.