TWI317283B - Pharmaceutical composition comprising botulinum toxin and recombinant human serum albumin - Google Patents

Pharmaceutical composition comprising botulinum toxin and recombinant human serum albumin Download PDF

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TWI317283B TW095148526A TW95148526A TWI317283B TW I317283 B TWI317283 B TW I317283B TW 095148526 A TW095148526 A TW 095148526A TW 95148526 A TW95148526 A TW 95148526A TW I317283 B TWI317283 B TW I317283B
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•1317283 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 — 本發明係關於醫藥組成物。特定地說,本發明係關於含 • 肉毒毒素的醫藥組成物及關於製造此醫藥組成物的方法。 【先前技術】 醫樂組成物疋含一或多種活性成分及一或多種賦形劑, 載劑,安定劑或增量劑的調配物,適於給予病人以達所需 I 診斷或治療效果。 為儲存安定及方便持拿,醫藥組成物可調配成凍晶(及凍 乾)的或真空乾燥的散,此散在使用於病人前可以生理鹽水 或水重建。醫藥組成物可含似蛋白質的(pr〇teinace〇us)活性 1 成分。不幸的是,含蛋白質的醫藥組成物蛋白質很難以安 ' 定化,在調配、重組(如果需要)及儲存備用期常會失去蛋白 質及/或失去蛋白質活性。因為蛋白質的變性、降解、二聚 作用,及/或聚合作用,常有安定性的問題出現。各種賦形 •齊,j ’如白蛋白及明膠曾在不同程度上成功地用以安定醫藥 組成物中的蛋白質活性成分。此外,也曾用低溫保護劑 ⑽yoprotectants>醇在;東晶的、结冰條件下減少蛋白 性。 白 量約 分, 蛋白是小而多的血漿蛋白質。人之血清白蛋白之分_ 為的千道爾頓㈣,於醫藥組成物中曾用作非活性, 當作增量載劑及於醫藥組成物中當作某些蛋白請
O:\116\116805.DOC 1317283 成分的安定劑。 白蛋白在醫藥組成物中的安定功能可存在於醫藥組成物 、夕步驟# g己過程中以及存在於後來已調配好的醫藥組成 物的重建中。所以,安定可由白蛋白傳給醫藥組成物中的 蛋白質活性成分,此種傳與是藉了,例如,⑴減少蛋白質 活性成分對表面的黏連,例如實驗室破璃器材、反應器的 表減少對重建醫藥組成物所用的小瓶的黏連及對注射 醫藥組成物注射筒内面的黏連。蛋白質活性成分對表面的 黏連會導致活性成分的損失及導致剩餘蛋白質活性成分的 變性,此二者都是減少醫藥組成物中活性成分的總活性 的’及;(2)減少活性成分的變性,這在製備活性成分的低 稀釋溶液是會出現的。 除了能安定醫藥組成物中的蛋白質活性成分外,白蛋白 在注射於病A時也有可忽略不計的免疫祕的優點。具有 可認知的免疫原性的化合物會導致對其產生抗體,這又會 導致發生過敏反應及/或產生抗藥性,因而導致有免疫成分 的醫藥組成物難以治療疾病。 不幸的是’儘管白蛋白有安定化效果,但在醫藥組成物 中使用白蛋白仍有明顯缺點。例如,白蛋白昂貴,獲得日 益困難。此外,血液產物,如白蛋白,在給予病人時會使 病人接受到源自血液的病原或感染劑。是以現已知有這樣 的可能,醫I组錢中有自蛋白時會無意中给醫藥組成物 帶進感染因素。例如,現已有報告稱使用白蛋白可能將朊 病毒帶入醫藥組成物。朊病毒即是蛋白質樣感染微粒,理 O:\116\116805.DOC -6- 1317283 論上他能由同-製造正常蛋白質的核酸排序發展成不正常 的構形。更有—種理論稱’在正常異構蛋白質轉化成朊蛋 、自質異構物的"志願反應"中’在後翻譯階段會殘存感染 .# °很明顯的’正常的内生性細胞蛋白質會被誘導錯疊成 病原性朊病毒構形。值得注意的是,有數批人血清白蛋白 $從市場上收回’只因有位向該批生產白蛋白所用的血的 捐血者診斷出患有Creutzfeldt-Jacob病。 # θ CreUtZfeldWaC〇1^ (有時類似進行快速的愛滋海默氏病) 是一種稀有的可傳播的海綿樣腦病變的神經退化疾病,其 傳播劑明顯是朊病毒蛋白質的不正常的異構物。患 CreutzfeldWaeGb病的人可在六個月内由良好的健康退步 4 ^不能動的緘默病。已有報告謂Creutzfeldt山eGb病的傳播 、 是由白蛋白輪液所引起,並進一步稱對creutzfeldt_Jacob病 的有效防止*能靠一般的白蛋白製備方法,此法包括丢棄 血細胞成分並於6(TC加熱10小時。所以仍有因給予含人血 • 漿蛋白質濃縮物,如血清白蛋白,而傳染到以朊病毒傳介 的疾病’如Creutzfeldt-Jacob病的危險。 於二蛋白質/舌性成分醫藥組成物中曾使用明膠作為白 蛋白替代品。應注意到,明膠是動物蛋白質衍生物,所以 也有人白蛋白所有的感染危險性。所以,需要找出一種白 蛋白替代品,其不是血液的一部分,較佳是白蛋白替代品 不是明膠,也不是衍生自動物蛋白質。 肉毒毒素 厭氣性革蘭陽性菌肉毒梭狀芽孢桿菌產生一種有效的多
O:\116\l 16805.DOC -1317283 月太神經毒素’肉毒毒素’其能於人及動物引起神經麻痒疾 病,稱作肉毒中毒。肉毒梭狀芽孢桿菌及其芽孢常見於土 - 壤’此種細菌可生長於消毒不完全的及密封的食物容器 、 内,這正是多數肉毒中毒的情形。肉毒中毒一般出現於食 入肉毒梭狀芽孢桿菌或其芽抱感染的食物18至36小時以 後。肉毒毒素明顯地能通過腸内皮並攻擊週邊運動神經 元。肉毒毒素中毒症狀的進展可由走路困難,吞嚥困難及 講話困難至呼吸肌肉痲痺至死亡。 ® A型肉毋毒素是已知對人最危險的天然生物致死劑。對鼠 而吕,A型肉毒毒素(純化的神經毒素複合物)的為約5〇 皮克。令人感興趣的是,以莫耳為基礎言,A型肉毒毒素較 , 白喉的致死毒性大18億倍,較氰化鈉大6億倍,較眼睛蛇毒 — 素大3千萬倍,較霍亂大一千貳百萬倍。見Singh,Critical Aspects of Bacterial Protein Toxins,頁 63_84 (第4章)〇f Natural Toxins II,B.R. Singh et al編著,Plenum press,New • Y〇rk (1976)(其中所述A型肉毒毒素之LD50為〇·3毫微克相 當於1單位,現已校正為0.05毫微克Β〇τ〇χ⑧相當於1單 位)。一單位(u)肉毒毒素之定義為以腹内注射給重18_2〇克 的Swiss Webster雌鼠所產生的LDw的量。現已區別出七種 不同免疾性的肉毒神經毒素,分別為肉毒神經毒素血清型 (serotypes) A,B,Cl5 D,E,F及 G,久 6 -Γ m , d次Lr其各自可用型特異型抗體 中和區別。此不同血清型的肉毒毒素隨作用於動物種類及 其引起的痲痒嚴重性及期間而異。例如,現已測出,以在 鼠產生的痳痺而言,A型肉毒毒素較3型肉毒毒素強遍
O:\116\116805.DOC 1317283 倍。此外,尚測出480 U/公片患丨1 厅劑量的B型肉毒毒素對靈掌類 疋無毒的’但 - ^)] Θ A tr» 疋A型肉毒毒素對靈掌類動物ld 的12倍。肉毒毒素明顧±士曰 ‘ 疋對膽鹼能運動神經具高親和 性’並轉移入神經元,阻齡 1且新乙醯膽鹼的節前釋出。 肉毒毒素曾在臨床上用以 丄用U冶療骨胳肌過動為特徵的神經 肌肉疾病。1989年美國单物各0 樂物食管理局批準A型肉毒毒素用 於治療自發性臉痙攣,斜相,B丄 :硯及十二歲以上的病人的半邊
臉痙攣。肌肉内注射A型肉毒毒素後—個星期—般即會見出 床效果 a肌肉内注射A型肉毒毒素後的症狀解除期 (即輕度肌肉麻痺)一般約為三個月。 雖所有的肉毋毋素A清型明顯地抑制神經肌肉接頭處神 經傳遞質乙酿膽鹼的釋出,但其作用是於不同位置影響不 同的神經分泌蛋白質及/或裂解此等蛋白質。肉毒毒素A型 鋅内肽酶,此種酶能特異地水解細胞内與小泡心相連的蛋 白質SNAP-25的肽鏈。e型肉毒毒素裂解25千道爾頓突觸小 體相連的蛋白質(SNAP-25),但與A型肉毒毒素相比,是以 此蛋白質内的不同胺基酸排序為目標。B,D,17及〇型肉毒毒 素係作用於小泡相連的蛋白質(VAMP,也稱作小突觸泡蛋 白),每一血清型於不同位置裂解蛋白質。最後,Ci型肉毒 毒素是裂解突觸溶合蛋白及SNAP-25。此種作用機制的不 同可能會影響各種肉毒毒素血清型的相對效果及/或作用 期間。 所有此七類已知肉毒毒素血清型的肉毒毒素蛋白質分子 的分子量約為150 kD。令人感趣的是,肉毒毒素是由肉毒
O:\116\116805.DOC •1317283 梭狀芽孢桿菌以複合物形式釋出,此種複合物含有15〇 kD 肉毒毒素蛋白質分子及與其相連的非毒素蛋白質。是以,A 型肉毒毒素複合物可用肉毒梭狀芽孢桿菌以9〇〇 kD,500 kD及300 kD形式生產。B&Ci型肉毒毒素很明顯地是只以 5〇〇kD複合物形式生產。D型肉毒毒素是以3〇〇]^〇及5〇〇]^1) 複合物形式生產。而E及F型肉毒毒素則只以約3〇〇 kD複合 物形式生產。相信此等複合物(即分子量大於約15〇 kD的) 含非毒素血凝素蛋白質及無毒的非毒素非血凝素蛋白質。 此二種非毒素蛋白質(其可與肉毒毒素分子構成有關的神 經毒素複合物)可能保護肉毒毒素分子使不發生變性,並當 毋素被攝取後保護其不被消化。此外,也有可能,較大的(大 於約150 kD分子量)的肉毒毒素複合物會被肉毒毒素以較 緩慢的擴散速度從肉毒毒素複合物肌肉内注射位置擴散。 此等毒素複合物在以紅血球於pH 7 3處理時,可分解成毒 素蛋白質及血凝素蛋白質。 所有此等由肉毒梭狀芽抱桿菌以非活性單一鏈蛋白質生 產的肉毒毒素▲清型在變成神經活性之前必須先以蛋白酶 裂解或切斷。製造肉毒毒素血清型八及〇的菌屬能生成内生 性蛋白酶’所以可由細菌培養中回收主為活性形式的血清 型A及G。相反的’肉毒毒素血清型q是非蛋白質分 解菌屬合成’所以由細菌培養收取的為非活性的。血清型B 及F是由蛋白質分解及非蛋白f分解菌屬生產,所以可以活 性或非活性形式收取…即使生產,例如,肉毒毒素B 血清型的蛋白質分解菌屬也只分解所生成的毒素的一部
O:\116\116805.DOC 1317283
分。切斷的(nieked)與未切斷的分子的確實比例取決於培養 時間的長短及培養温度。所以,例如,任何製劑中肉毒毒 素B型毒素有一部分是非活性的,這可用以說明與a型肉毒 毒素相比為什麼B型肉毒毒素活性較低的原因。臨床製劑中 非活性肉毒毒素分的存在可歸因於製劑中總蛋白質載荷, 此與抗原性的增加相聯而與臨床效果無關。此外,現已知B 型肉毒毒素作肌肉内注射時只有短暫活性’其效期及活性 與相同劑量的A型肉毒毒素相比也較短而弱。 高品質的A型肉毒毒素可用肉毒梭狀芽抱桿菌㈣八菌 屬生產,其特點是23χ107 U/毫克,A26〆、78小於〇6〇,於 凝膠電泳上有不同形式的帶M(banding pattem)。可用已知 的Shantz方法製得A型肉毒毒素晶體,如Shamz,E. j.
Properties and use of Botulinum toxin and Other Microbial
Neurotoxins in Medicine,Microbiol Rev· 56:80-99 (1992)所 述。一般而言,A型肉毒毒素複合物可藉於適宜的培養基内 培養A型肉毒梭狀芽孢桿菌產生無氧發酵物,再由此分離並 純化製得。可用硫酸沉澱出生毒素,再用超微過濾濃縮。 純化可藉將酸性沉澱物溶於氣化妈内進行。然後用冷乙醇 沉澱出毒素。再將沉澱物溶於硫酸鈉緩衝液内並離心。乾 燥後可製得約900 kD的A型肉毒毒素複合物結晶,比效 3x107 LDso U/毫克或更大。也可用此法非離非毒素蛋白質 以製得純肉毒毒素,例如:純A型肉毒毒素,分子量約1 5 〇 kD ’比效l-2x 108 LDw U/毫克或更大;純b型肉毒毒素,分 子約156kD,比效1-2x108LD50U/毫克或更大;及純f型肉 O:\116\116805.DOC -11- 1317283 毒毒素,分子量約155 kD ’比效1·2χ107 LD5Q U/毫克或更 大。 製備醫藥調配物用的已製好的及已純化的肉毒毒素及毒 素複合物可由 List Biological Laboratories,Inc.,Campbell,
California; the Centre for Applied Microbiology and
Research,Porton Down,U.K·; Wako (Osaka,Japan)及 Sigma
Chemicals of St Louis,Missouri購得。 純肉毒毒素十分不穩定,是以限制了其在製備醫藥組成 物上的使用。此外,肉毒毒素複合物,如A型毒素複合物, 也因素面變性、熱、及鹼性條件的關係極易變性。非活化 毒素形成產生免疫的類毒素蛋白質。生成的抗體會導致病 人對毒素注射發生敏感。 如同一般的酶一樣’肉毒毒素(其細胞内肽酶)的生物活 性疋依賴於,至少是部分依賴於,其三向構形。是以,A 型肉毒毒素可藉加熱,各種化學表面拉伸及表面乾燥去 毒此外,現已知,除非有安定劑的存在,以培養、發酵 及純化所製得的毒素複合物可藉醫藥組成物調配所用的方 法稀釋很多倍而快速失去其毒性。將毫克量的毒素稀釋成 每毫升含數毫微克的溶液有明顯困難,其原因即在這樣的 大幅度稀釋會迅即使其喪失特異毒性。因為在毒素調配成 含醫藥組成物後’經數月或數年此毒素才會被用到,所以 毒素必須用安定劑安定。過去唯一能成功使用於此目的的 安定劑是衍生自動物的白蛋白及明膠。如前所述,調配物 中含衍生自動物的蛋白f會引起—些問題,由志願者帶進
O:\116\l 16805.DOC -12- .1317283 的一些安定的病毒、朊病毒或其他感染性或致病性化合物 會污染毒素。 此外,任何凍乾或真空乾燥含肉毒毒素的醫藥組成物成 可運輸及儲存的毒素調配物(醫生可立即使用或重建的形 式)所需嚴格pH、溫度及濃度的變化,都會使毒素去毒。是 以曾用衍生自動物的或志願者的蛋白質如明膠及血清白蛋 白以安定肉毒毒素。 商業上可購得的含肉毒毒素的醫藥組成物是以商品 BOTOX® (可從Allergan, Inc·,of Irvine, California)出售。 BOTOX®含純化的A型肉毒毒素複合物,白蛋白及氯化鈉, 以滅菌的真空乾燥形式包裝。此A型肉毒毒素是用由含N-Z 胺基酵母萃取物的介質培養出的肉毒梭狀芽孢桿菌Hall菌 屬製成。此A型肉毒毒素複合物是用培養物溶液經一系列酸 沉澱純化成晶體複合物而成,内含活性高分子量毒素蛋白 質及血凝素蛋白質。將此晶體複合物再溶於含生理鹽水及 白蛋白的溶液内,滅菌濾(0.2微米),然後真空乾燥。 BOTOX®可用滅菌的非防腐生理鹽水在作肌肉内注射前重 建。每一小瓶BOTOX®含約100單位(U) A型肉毒梭狀芽孢 桿菌毒素複合物,0.5毫克人血清白蛋白及0.9毫克氣化鈉, 為滅菌的真空乾燥形式,不含防腐劑。 重建真空乾燥不含防腐劑的BOTOX®滅菌生理鹽水時, 是用適宜大小的注射筒抽取適量的0.9%氯化鈉注射液。因 為BOTOX®會因起泡或類似強裂振動而變性,所以必須輕 輕注射稀釋劑劑入小瓶内。BOTOX® —旦重建後,必須於 O:\116\116805.DOC -13- .1317283 四小時使用。在此期間,須將重建BOTOX®儲於冰箱内(2 至8°C)。重建的BOTOX®是澄清的無色的無微粒的物質。 此真空乾燥的產物須儲存於低於5°C的冰箱内。小瓶從冰内 取出並重建後,必須於四小時内使用BOTOX®。在此四小 時間,重建的BOTOX®可儲於冰箱内(2至8°C)。 有報告稱作為肉毒毒素安定劑的白蛋白可為其他蛋白質 或低分子量(非蛋白質)化合物代替。見Carpender et al., Interactions of Stabilizing Additives with Proteins During Freeze-Thawing and Freeze-Drying, International Symposium on Biological Product freeze-Drying and Formulation, 24-26 October 1990; Karger (1992), 225-239 0 一般常於醫藥組成物内用作增量劑的多種物質已證明不 適於作為含神經毒素的醫藥組成物中的白蛋白替代品。例 如,雙糖纖維二糖已發現不宜作為毒素安定劑。是以,現 已知,用纖維二糖作為賦形劑與白蛋白及氯化鈉合用,在A 型肉毒毒素晶體與此等賦形劑凍乾後,與單獨使用白蛋白 凍乾後相比(>75%至>90%恢復)會大幅降低素性(10%恢 復)0 Goodnough et al.,Stabilization of Botulinum Toxin Type A During Lyophilization, App & Envir. Micro. 58 (10) 3426-3428 (1992) ° 此外,糖,包括多糖,一般也不是蛋白質安定劑的良好 備用品。現已知,含蛋白質活性成分的醫藥組成物,如果 蛋白質調配物含糖類(如葡萄糖或葡萄糖聚合物)或碳水化 合物,本質上就是不安定的,因為蛋白質與葡萄糖會交互 O:\116\116805.DOC • 14- J317283 • 作用,由於,例如,葡萄糖及葡萄糖聚合物的還原性質’ 進行週知的Maillard反應。利用,例如’減少濕氣或使用非 . 還原糖以防止此蛋白質-糖反應,多以失敗告終。很明顯 的,Maillard反應的變性途徑可導致蛋白質活性成分失去其 治療效果。所以,含蛋白質及還原糖’碳水化合物’及糠’ 如葡萄糖聚合物的醫藥調配物本質上即是不安定的’不能 作長期儲存而不失去其蛋白質活性成分的生物活性。 值得注意的是,人血清白蛋白能於醫藥組成物中有效地 ,用作蛋白質活性成分的安定劑的理由之—是因為白蛋白是 蛋白質不與醫藥組成物内的蛋白質活性成分行Maillard反 應。所以可希望由其他蛋白質中尋找白蛋白替代品。 尋找作為醫藥組成物中肉毒毒素白蛋白安定劑的代替品 的工作相當困難,因為白蛋白在醫藥組成物中不僅具增量 劑的作用。白蛋白明顯地可與肉毒毒素起交互作用,因而 增強此神經毒素的效果。例如,現已知,牛血清白蛋白即 g 不只是A型肉毒毒素的安定賦形劑,牛血清白蛋白也能加速 合成肽基質的分解速度,此種基質類似A型肉毒毒素的 SNAP-25神經元内基質。Schmidt,et al.,Endoproteinase
Activity of Type A Botulinum Neurotoxin Substrate Requirements and Activation by Serum Albumin, J. of Protein Chemistry, 16(1),19-26 (1997)。是以,由於肉毒毒 素對毒素基質的細胞内蛋白質分解作用上影響動力學速度 的關係,白蛋白具有增強效果。此種增強效果可能原自白 蛋白伴隨肉毒毒素進行胞吞作用(endocytosis)進入目標神 O:\116\116805.DOC -15- •1317283 經元内,s戈者此增強作用是原於肉毒毒素胞吞作用前在神 經元蛋白質内即有胞質白蛋白的存在。 • 牛血清白蛋白對A型肉毒毒素蛋白質分解活性的動力學 ' $度刺激效果的發現,促使尋找含肉毒毒素醫藥調配物内 的適宜的白蛋白替代品。具所需毒素安定特性的白蛋白替 代品可能對毒素分解基質的速度尚不為 響,因為至少以牛血清白蛋白言,此二種特性(毒戈素安= φ 及毒素基質分解效果)是明顯同一白蛋白賦形劑固有的。此 白蛋白的增強效果顯示自蛋白不僅在調配物内具賦形劑 作用,並因而使尋找一種適宜的白蛋白替代品更為困難。 此外’肉毒毒素及其調配成適宜的醫藥組成物有許多特 ' &致使尋找種含肉毒毒素的醫藥組成物的白蛋白替代 . &十分困難。此等特性的四種例如下。第-,肉毒毒素是 加於醫藥組成物中的較大蛋白質(A型肉毒毒素複合物的分 子量疋9G0 kD) ’所以本f上較脆及不安定的。毒素複合物 • ㈣積使其較小而簡單的蛋白質更脆及不安定,所以如欲 維持調配物中毒素的安定性是較困難的。所以,白蛋白替 代品:須能與毒素以不發生變性、不使破碎及不使毒素分 子去母、或引起毒素複合物中非毒素蛋白質分離的方式交 互反應。第二,作為最具毒性的生物製品,在製造含毒素 的醫藥組成物的所有步驟中都需要極安全、準確及精確I、 是以,較佳的可能的白蛋白替代品本身應是無毒的或難以 處理的,以不使含肉毒毒素的醫藥組成物更具毒性。 第一 φ於肉毒毒素是第一種被批准用作注射以治療人
O:\116\116805.DOC -16· 1317283 體疾病的生物毒素,必須發展出特定的准許的方案以培 養、大量生產、並調配成醫藥以便使用肉毒毒素。重要的 考慮疋毒素純度及注射劑量。培養及純化生產必須能使毒 素不曝露於任何可能污染終產物並使病人發生不必要反應 的物質’即使極微量也不可以。這種限制需以簡化的介質 培養’不使用動物肉製品,也需不用合成性溶劑或樹脂作 純化。使用酶、各種交換劑,如色層分析柱所用者,及合
成溶劑可能會引人污染物,所以都是調配步驟中所排除 的此外,A型肉毒毒素於40。(:以上極易變性,於空氣/液 體界面發生氣泡時會失去毒性,並在有二氧化碳及氮的存 在下發生變性。 第四’使A型肉毒毒素安定化有特定困難,因為a型含有 約150⑸的毒素分子及非共價連接的重約750 kD的非毒素 蛋白質。此非毒素蛋白質相信是維護或幫助第二及第三構 造的安定化’此種構造與毒性㈣1於安定化非蛋
或較小蛋白質的方法或方案不能用於肉毒毒素複合物,如A 型_kD肉毒毒素複合的問題。在阳為3心.叫,a 素及非毒素蛋白質是以非共價方式連到一 條件下(ρημ)^應㈣素即 7度驗陡 毐素複合物釋出。 由於八不女定性,純毒素不能作醫藥使 作醫藥使用。 利「才月b 見於岡蚕毒素的特性 '"" 16¾ —裡週宜的 白替代品以代替白蛋白用於現在所用的含的 組成物’事實求是地說’這—可能近乎零。在本發明之
O:\116\116805.DOC -17- 1317283 只有衍生自動物的I白暂& 幻货白質白蛋白與明膠是已知的 毒毒素的醫藥調配物中肉n 肉 物中肉毒毒素的安定劑。現已知 本身或其與一或多種另外沾&桥 ^ 贫白 卜的物質如磷酸鈉或檸檬酸鈉, 凍乾後容許A型肉毒毒素恢漶 在 *每常陝復其背性。不幸的是,如前所 白蛋白,作為A液製品,出現於醫藥組成物時至少 可能帶有感染或致病因子。確是這樣,任何動物製品 白質如明膠也可能含熱原或其他在注射給病人後產生 反應的物質。 &
中國專利申請案CN 1215〇84A號揭示一種無白蛋白的以 明膠調配的A型肉毒毒素,此種明膠是衍生自動物的蛋白 質。所以此種調配物不排除有衍生自動物蛋白質或伴有感 染因子的危險的可能。 〜 羥基乙基澱粉 多糖可由數百甚至數千個單糖單位以甞鍵(醚)相連構 成。二種重要的多糖是纖維素及澱粉。纖維素是植物的主 要構成物質’給予了植物剛性及形狀。澱粉構成植物的食 物供應,且主要存於植物的種子及球根。 澱粉為顆粒狀’顆粒的大小及形狀取決於澱粉來自的植 物的特性。一般而言’約80%的澱粉是不溶於水的部分, 稱作支鍵殺粉。支鍵殿粉是由右旋-葡萄糖(P比喃形葡萄糖) 單位鏈構成,每一單位是以α苷鏈聯於下一葡萄糖單位的 C-4上。但纖維素内的嘗鍵和殿粉不一樣,是β鍵。用硫酸 及醋酸酐處理纖維素即生成二糖纖維二糖。如前所述,用 纖維二糖安定化肉毒毒素的企圖已失敗。 O:\116\116805.DOC -18 - 1317283 用吡啶及伸乙基氯乙醇處理澱粉可製得的特殊澱粉衍生 物是2-羥基乙基澱粉,也稱作異澱粉(hetastarch)。美國專 利4,45 7,91 6號揭示非離子界面活性劑及羥基乙基澱粉混合 物安定腫瘤壞死因子(TNF)水溶液。此外,已知有一種6% 的 2-經基乙基澱粉(hetastarch)(可由 Du Pont Pharma, Wilmington, Delaware 以商品名 HESPAN® 購得,6% hetastarch於0.9%氯化鈉注射液内的溶液)。現已知白蛋白在 以靜脈内給予病人後有增加血漿容積的作用。HESPAN®也 曾給予病人以達血清容積增加的效果,就此一意義而言, 靜脈内HESPAN®可視作是靜脈内白蛋白的替代品。 異澱粉是人造的衍生自蠟樣澱粉的類膠體,幾全由支鏈 澱粉構成。異澱粉可藉由將羥基乙基醚基團引入澱粉的葡 萄糖單位製得,然後可將所得物質水解生成其分子量適用 作血漿溶積增加劑的產物。異澱粉以其莫耳取代及分子量 為特點。莫耳取代約為0.75,其意是異澱粉醚化到平均異 澱粉每100葡萄糖單位有75個羥基乙基取代基。異澱粉的重 量平均分子量約為670 kD,其範圍為450 kD至800 kD,至 少有80%的聚合物單位在20 kD至2,5 00 kD範圍内。羥基乙 基基團主要是以醚鏈聯於葡萄糖單位的C-2位,較少聯於 C-3及C-6位。此等聚合物類似肝糖,而聚合的D-葡萄糖單 位主要是以α-1,4鍵相聯,較少以α-1,6鍵相聯。分支的程度 約為1:20,意為每20個葡萄糖單體單位有一個α-1,6分支。 異澱粉是由90%以上的支鏈澱粉構成。 HESPAN®所產生的血漿增容積約相當於白蛋白所增加 O:\116\116805.DOC •19- 1317283 者。小於50 kD的異澱粉分子很快由腎臟排出,單一劑量約 5 〇〇毫升的HE SPAN® (約30克)在24小時内約有33%由腎臟 • 排出。羥基乙基澱粉的羥基乙基基團並不於活體内分解, * 在排出前仍維持完整並聯於葡萄糖單位上。由於羥基乙基 化防止較小羥基乙基澱粉聚合物的完全代謝,不產生大量 的葡萄糖。 纖維素也可轉化成羥基乙基纖維素。2_羥基乙基纖維素 修 (即纖維素的2-羥基乙基醚)的平均分子量約為9〇 kE^不幸 的是,不像羥基乙基澱粉那樣,羥基乙基纖維素是高度活 性的,所以不適於在醫藥調配物中用作蛋白質活性成分的 安定劑。 ' 所以現在需要一種適宜的用於含神經毒素的醫藥組成物 内的衍生自動物的蛋白質或志願者血漿白蛋白的替代品。 【發明内容】 本發明滿足此一需求並提供一種化合物替代醫藥組成物 • 中的白蛋白,此種化合物能安定醫藥組成物中的肉毒毒 素。此白蛋白替代化合物的特點是在注射於人類病人時具 低,較佳是忽略的,免疫原性。此外,此較佳白蛋白替代 品在注射醫藥組成物後能以快速度從體内清除。 【實施方式】 此處所用的字或詞具下述意義。 "約"—詞意為,以此字修飾的項目,參數,或詞包括所 述該項目,參數,或詞的值的上、下1〇%範圍。 "胺基酸"一詞包括聚胺基酸。
O:\116\116805.DOC -20· •1317283 "多糖"一詞意為二個以上糖分子單體的聚合物,此等單 體可相同或相異。 ”醫藥組成物”―詞意為—種調配物,其中活性成分為神 經毒素,如梭狀芽孢桿菌神經毒素。而"調配物"一詞意為 醫藥組成物中除了神經毒素活性成分外至少尚有一種另外 的成分。所以,醫藥組成物是調配物,適於為人類病人作 診斷或治療給予(即肌肉内或皮下注射)。此醫藥組成物可以
是:凍乾的或真空乾燥的形式;以凍乾的或真空乾燥的醫 藥組成物用生理鹽水或水重建的溶液,或;作為溶液時不 需重建。神經毒素可以是A,B,Cl,d,E,f,或g血清 型肉毒毒素或破傷風毒素’所有這類毒素都是用梭狀芽孢 桿菌製成。 "治療調配物詞意為可用於治療並進而舒緩疾病,如 以週邊肌肉過動(即抽搐)為特徵的疾病的調配物。 "安定化"-詞意為,當已於約_2。。儲存六個月至四年的凍 乾的或真空乾燥的含肉毒毒素的醫藥組成物用生理鹽水或 水重建時,或已於約至儲存六個月至四年的含肉毒 毒素的醫藥組成物的水溶液,於此重建的或醫藥組成物的 水溶液中的肉毒毒素的毒性大於此肉毒毒素在加於醫藥組 成物則的生物活性肉毒毒素毒性的約2〇%至約1 。 本發明的範圍内的醫藥組成物可含有神經毒素及多糖。 此多糖安定化神經毒素。 重建或注射時為約5至7.3 較佳是約345 D至約2,0〇〇 此處所揭示的醫藥組成物的pH在 。多糖中雙糖單位的平均分子量 D。於更佳具體實施例中,多糠
〇:M16\116805.D〇C •21- 1317283 中雙糖單位的平均分子量較佳是約35〇 kD至約1,〇〇〇 kD, 最佳的具體實施例中為約375 D至約700 D。此外,此多糖 可含至少約70%的支鏈澱粉。此外,多糖本身的重量平均 分子量為約20 kD至約2,500 kD。
較佳是實質上所有多糖的雙糖單位含醚鍵合的吡喃形葡 萄糖分子。多糖中每1〇個吡喃形葡萄糖有平均約4至約1〇 個羥基是經由醚鏈以式(CH2)n_〇H化合物所取代,其中η可 以是1至10的整數。η更佳是1至3的整數。 於特佳具體實施例中,多糖中每1〇個峨喃形葡萄糖有平 均約6至約9個羥基是經由醚鏈以式(CH2)n_〇H化合物所取 代’其可以是的整數。於最佳具體實施例中,多 糖中每10個吡喃形葡萄糖有平均約7至約8個羥基是經由醚 鏈以式(CH2)n-〇H化合物所取代,其中n可以是丨至1〇的整 數。 本發明詳細具时施例可以適於注射給人類病人的醫 藥組成物,其含有肉毒毒素及多冑。此多糖可有多個鍵聯 的峨喃形葡萄糖單位,每形葡萄糖單位有多個經 基’其中每H)㈣喃形葡萄糖有平均約6至約9個經基是經 由賴以式(CH2)n-OH化合物所取代,其中η可以是i至4的 整數。此多糖可以是乙基_經取代的多糖。 人類病人以達治療效果,而神 ,E,F及〇肉毒毒素血清型之 此醫藥組成物含肉毒毒素及羥 此醫藥組成物適於注射給 經毒素可以是A,B,Ci,D 一。於特佳具體實施例中, 基乙基殿粉。
O:\116\116805.DOC 22· J317283 本發明另-具时施例可包括醫藥組成物, 素,多糖,及胺基酸或聚胺基酸。 “肉毒毒 不論此醫藥組成物’除了含神經毒素活性成分外,口含 =多糖安定劑’只含-種胺基酸安定劑或多糖及胺基酸 女疋劑-者’此醫樂組成物在儲存於約_rc及約]代時, 實質上維持其效果於六個月,一年,二 - 一干,二年及/或四年 中不改變。此外,此醫藥組成物於重建時可有效或%恢復
率為議至約雜。或者是,此醫藥組成物於重建時之 效果為約1〇 U/毫克至約30 U/毫克’例如重建時效果為約20 U/毫克。明顯的是’此醫藥組成物不含白蛋白。是以,此 ,藥組成物可實質上無非毒素複合物蛋白質。值得注意的 是,胺基酸的量可以是每⑽單位肉毒毒素約^毫克至約 1 -5毫克。 多糖。可以是澱粉,如經基乙基殿粉,當此醫藥組成物含 約100單位肉毒毒素時,經基乙基澱粉的量可以是約遍微 克至約7GG微克。較佳是,肉毒毒素是A型肉毒毒素,而胺 如果有時,疋選自包括賴胺酸,甘胺酸,組胺酸及 精胺酸。 本發明另一詳細的具體實施例可以是安定的、高效的、 無熱原的、真空乾燥的A型肉毒毒素醫藥組成物,其含有A 型肉毒毒素複合物’多糖,及胺基酸或聚胺基酸。此醫藥 組成物可以是無白蛋白的,於_5〇c貨架壽命為i年時其以圣 理鹽水或水重建時的效果約為90¼,重建後存於2°C 72小時 後其效為約80%。此外,此醫藥組成物於重建時的比毒性
O:\116\116805.DOC -23- 1317283 (specific toxicity)至少約 18 以毫克。 本發明也包括凍乾的或真空乾燥的醫藥組成物,其主要 纟高分子量多糖及肉毒毒素,其中肉毒毒素是以高分子量 多糖安定化。此高分子量多糖可選自包括羥基甲基澱粉, 羥基乙基澱粉,羥基丙基澱粉,羥基丁基澱粉,及羥基戊
基殺粉,而肉毒毒素可選自包括A,B,C1,D,E,F及G 肉毒毒素血清型。 此醫藥組成物内多糖的量可以是約1χ1〇_9莫耳多糖/單位 肉毒毒素至約2Χ10-!2莫耳多糖/單位肉毒毒素。 本發明還包括(a)製造醫藥組成物的方法,其包括製備肉 毒毋素及由共價鍵合的單體構成的多糖的混合物的步驟, 八中平均單體分子量為約35〇 D至約1,000 D,及(b)安定梭 菌神經毒素使不變性或凝聚的方法,此法包括將梭菌神經 毒素與含多糖的安定組成物接觸的步驟。後一方法中的接 觸步驟可包括於水溶液或含梭菌神經毒素的来乾的或真空 | 乾燥的散内加有效量的多糖的步驟。 、本發明另—方面是醫藥組成物,其含有肉毒毒素及重組 的白蛋白。此組成物較佳也含乙醯基色胺酸鹽及其鹽及衍 生物。 本發明另—具體實施例是注射此醫藥組成物的裝置,其 包2雙至預裝針筒,此針筒的一室含肉毒毒素,針筒的另 至含稀釋劑或緩衝液。 、本發明另—具體實施例是使用此醫藥組成物的方法,此 法包括局部給予病人此醫藥組成物以達治療效果,其中此
O:\116\116805.DOC -24- .1317283 醫藥組成物含有肉毒毒素,多糖及胺基酸。 很明顯,我的發明也包括醫藥組成物,其含有肉毒毒素 及胺基酸。我的發明也包括安定的醫藥組成物,其主含肉 毒毒素及胺基酸。此等醫藥組成物可以是無白蛋白的,無 多糖的’於-5°C時的1年或貨架壽命時其以生理鹽水或水重 建時的效果約為90%,重建後存於2。〇 72小時後其效為約 8 0%。 本發明是以這樣的發現為基礎,安定的含神經毒素的無 衍生自動物的蛋白質或血庫白蛋白的醫藥組成物可藉加多 糖及/或胺基酸於醫藥組成物内製成。特定地說,本發明是 以這樣的發現為基礎,安定的含肉毒毒素的適於給予人類 病人供治療用的醫藥組成物可藉以衍生自澱粉的高分子量 多糖及/或特定易反應的胺基酸代替已知的含肉毒毒素的 醫藥組成物中的血庫白蛋白製成。 令人驚奇的是,我已發現適宜的白蛋白替代品是既不是 另一種蛋白質也不是低分子量的非蛋白質化合物的化合 物。是以,我已發現特定的高分子量的多糖於醫藥組成物 中有神經毒素安定劑的作用。如下所述,胺基酸也可加於 醫藥組成物中以增加醫藥組成物的安定性及儲存期限。 本發明所用多糖可以如下方式給予醫藥組成物中的神經 毒素活性成分,如肉毒毒素,以安定性:(1)減少肉毒毒素 對各種表面’如實驗室玻璃儀器,管子,重建醫藥組成物 的小瓶,及用以注射醫藥組成物的注射筒的表面的黏連(一 〇:\116\116805.DOC •25- 1317283 般稱之為"黏度")。肉毒毒素對各種表面的黏連可導致肉毒 f素的損失及存留肉毒毒素的變性,此二種情形都減少醫 .藥組成物中的肉毒毒素的毒性。(2)減少肉毒毒素的變性及/ •或減少肉毒毒素複合物中肉毒毒素與其他非毒素蛋白質的 分離,此種變性及/或分離活性會因醫藥組成物中肉毒毒素 的低稀釋而出現(即;東乾和真空乾燥前),也會出現於重建的 醫藥組成物。(3)減少醫藥組成物在製備、加工及重建中因 PH及濃度的變化而致的肉毒毒素的損失(即因變性或與複 合物中非毒素蛋白質的分離所致的損失)。 由夕糖所提供的此三種肉毒毒素的安定化可保留肉毒毒 素本來的毒性在醫藥組成物注射前不會有變化。 用於此組成物的較佳的多糖包括於大多數葡萄糖單體上 有一或多個取代基的葡萄糖單體(分子量180),是以較佳的 多糖之分子量約20 kD至約800 kD。令人驚奇的是,此種多 糖此女疋化醫藥組成物内的神經毒素成分。本發明不包括 • 分子篁少於約20 kD的雙糖寡糖。本發明也不包括環形聚合 物如環糊精。後二種化合物之被排除於本發明外是因為較 佳多糖的安定化特性具有較高的分子量(即分子量大於2〇 kD) ’而不需有環糊精那樣在凍乾時生成凍乾腔的特性,這 是因為壞糊精束乾腔較本發明較佳多糖安定化的神經毒素 的體積小得多。此外,環糊精是低分子量化合物,只有6 至8個葡萄糖單體。 本發明也包括以多糖安定化含梭菌毒素的醫藥組成物的 方法。安定化效果是藉將梭菌毒素與多糖接觸達成。本發 O:\116\116805.DOC • 26 - Ϊ317283 月fe圍内適宜的多糖的例包括特定的澱粉級澱粉衍生物。 應主意的疋’此多糖對梭菌毒素展現安定化效果。此外, 多糖對梭菌毒素的安定化效果可藉加胺基酸而增強。 、令人意想不到的是’發明人已發現2·經基乙基澱粉在安 定化含肉毒毒素的醫藥組成物内的肉毒毒素上有獨特能 力,由而提供了這樣一種醫藥組成物,其避免因人血或血 庫或動物蛋白質如明膠所藏的傳播疾病的可能。 疋以,發明人發現特定的高分子量多糖,羥基乙基澱粉, 能在調配、乾燥、儲存及重建中安定化毒素。較佳是,為 進一步安定化蛋白質活性成分,於含多糖的調配物中也加 胺基酸。 此醫藥組成物中的多糖較佳是以每單位肉毒毒素約1微 克多糖至每單位肉毒毒素約10微克多糖的量與梭菌神經毒 素混合。更佳是,此醫藥組成物中的多糖是以每單位肉毒 毒素約4微克多糖至每單位肉毒毒素約8微克多糖的量與梭 菌神經毒素混合。於最佳具體實施例中,其中多糖是羥基 乙基澱粉,此醫藥組成物中的羥基乙基澱粉較佳是以每單 位肉毒毒素約5微克羥基乙基澱粉至每單位肉毒毒素約7微 克夕糖的1與A型肉毒毒素複合物混合。更佳是,此醫藥組 成物中的羥基乙基澱粉較佳是以每單位肉毒毒素約6微克 羥基乙基殿粉的量與A型肉毒毒素複合物混合。因為每小瓶 BOTOX®内含約100單位A型肉毒毒素複合物,及羥基乙基 澱粉的平均分子量是約20 kD至約2,500 kD,經基乙基澱粉 的最佳漢度是約每單位肉毒毒素1 X 1〇·9莫耳(M/υ)至約每單 O:\116\116805.DOC •27- .1317283 4肉毋毒素2xl〇莫耳。於另一較佳具體實施例中,於⑽ 的里肉毒毋素複合物醫藥組成物的調配物中含約微 ’ 克I基乙基;殿粉及約1毫克胺基酸,如賴胺酸,甘胺酸,組 . ㈣或㈣酸n發明人的發明包括使用多糖及胺基 酸或聚胺基酸安定化醫藥組成物中的神經毒素活性成分。 此外發明人的發明也包括用足量的適宜的胺基酸安定 化醫藥組成物中的蛋白質活性成分,不論調配物内是否含 有彡糖。是以,發日月人驚奇地發現含神經毒素的醫藥組成 物内加特疋的胺基酸能延長此醫藥組成物的貨架壽命。是 以,發明人的發明包括含神經毒素的醫藥組成物,此組成 物含胺基酸,及此醫藥組成物的用途。不願受理論的限制, - 發明人可主張,由於神經毒素如肉毒毒素,因為毒素複合 . 物中有二硫化物鍵的關係而易於被氧化,加入可氧化的胺 基酸會減少氧化劑,如過氧化物及游離基,與神經毒素的 反應。是以,可氧化的神經毒素二硫化物鍵被氧化劑,如 Φ 過氧化物及游離基,所氧化會因胺基酸的存在而降低,此 種胺基酸有氧化槽(oxidative sink)的作用,即有氧化化合物 的清除劑的作用。適宜的胺基酸是易於氧化的胺基酸。較 佳的胺基酸的例是甲硫胺酸,半胱胺酸,色胺酸及酪胺酸。 特佳的胺基酸是甲硫胺酸。 發明人的發明的較佳具體實施例中也包括單獨使用二或 多個胺基酸或並用多糠安定化醫藥組成物内的蛋白只活性 成分。是以,於含100 u的A型肉毒毒素醫藥組成物内,可 用於〇_5毫克賴胺酸及約〇.5毫克甘胺酸,並可同時用或不用 O:\116\116805DOC -28 · 1317283 約500微克至約700微克異澱粉。 是以如前所述,此發明包括含蛋白質的醫藥組成物,其 含多糖。此多糠有安定化醫藥組成物内蛋白質活性成分的 作用。本發明也包括含蛋白質的醫藥組成物,其含有多糖 及胺基酸。令人驚奇的是,發明人已發現,於也含碳水化 合物的含神經毒素的醫藥組成物調配物内含特定胺基酸 時,可延長此醫藥組成物的貨架壽命。是以,發明人的發 明包括含神經毒素的醫藥组成物,此組成物含多糖及胺基 酸二者,及此醫藥組成物的用途。此外,此發明還包括於 無多糖的蛋白質活性成分醫藥組成物内使用胺基酸。 現已知’含蛋白質的醫藥組成物,其也含糖,多糖及/或 礙水化合物(以後通稱"反應性化合物"),由於蛋白質及反應 性化合物之一會行充分說明的Maillard反應的關係,本質上 是不安定的。企圖以降低調配物内的水分或使用非還原糖 以減少蛋白質-多糖的Maillard反應的許多研究都歸於失 敗。發明人的發現是基於這樣的觀察事實,高濃度的高反 應胺基酸鼓勵安定化多糖及加入的胺基酸間發生Maillard 反應。藉了提供大量的胺源與碳水化合物反應,即可減少 蛋白質藥物(即肉毒毒素活性成分)介入MaiUard反應,從而 減少了蛋白質活性成分的降解途徑,因而安定醫藥組成物 内的蛋白質活性成分。 較佳是’為達成此目的,可用任何含初級或二級胺的化 合物。最佳是胺基酸,如賴胺酸,甘胺酸,精胺酸。聚胺 酸’如聚賴胺酸’也是適宜的。陽離子胺基酸如賴胺酸’ O:\116\116805.DOC -29- .1317283 會發生離子吸引,結合酸性蛋白質(例如肉毒毒素)而播住活 性蛋白質不與糖接觸。聚賴胺酸除了因為較大可有盾的作 • 用外,有抗菌的優點。 . 本發明另一方面,是預先以糖與胺基酸成分反應,以在 加活性蛋白質成分(肉毒毒素)至糖與胺基酸調配^成分内 前消耗掉Maillard反應的可能,從而基本上限制了活性蛋白 質曝露於Maillard反應。 A以’纟發明f藥組成物含有胺基酸及聚胺錢,並用 琴此胺基酸及聚胺基酸在含澱粉,糖及/或多糖的蛋白質(即肉 毒毒素)藥物調配内作為Maillard反應抑制劑。 本發明以活性蛋白質(例如肉毒毒素)與安定化澱粉、 . *、或多糖或其與胺基酸如賴胺酸的混合物製成調配物。 • 值得注意的是,發明人發現,與其他多糖或碳水化合物 相較,羥基乙基澱粉與蛋白質,如肉毒毒素,不行^ 反應或以較弱或較低之速率反應。此外,發明人還發現, φ 加了胺基酸會增強羥基乙基澱粉的防腐效果,這可能是因 為其具競爭抑制者的作用,即由於其與易反應的糖與毒素 對Maillard反應有競爭性的關係。就此目的言,胺基酸如賴 胺酸,甘胺酸,精胺酸,及組胺酸是較佳的胺基酸。此外 也可用展現所需競爭抑制行為的聚胺基酸,如聚賴胺酸。 值得注意的是’此等特定胺基酸及聚胺基酸也展現抗微生 物性質,所以在醫藥組成物中還有減少細菌污染的作用。 還原糖,如葡萄糖及葡萄糖聚合物,與蛋白質行Mamard 反應。甚至糖醇如甘露糖醇也起反應,雖則有時是經由污 O:\116\116805.DOC -30- .1317283 染物或降解產物起反應。所以多糖可安定化毒素一段時 間,後來又起化學反應,這樣就減少了储存安定性。很明 ._ ’多糖的選擇是極重要的。發明人發現,羥基乙基澱粉 , 介人MaiUard反應的速度很緩慢。此夕卜,發明人還發現,經 基乙基纖維素,雖則構造上很像經基乙基殿粉,並不宜於 用作安定劑,因為發明人發現經基乙基纖維素會很快與賴 胺酸反應。這不僅意謂經基乙基殿粉較其他糖(即多糖)安定 齊】有顯著優點,即使類似經基乙基殿粉的賦形劑,如經基 ’ “纖維素’也不宜用作醫藥組成物内蛋白質活性成分二 安定劑。 如前所述,經基乙基澱粉至少在某種程度上介入MaiUard - 反應。是以,如前所述,單獨的多糖可能不足以對毒素提 . 供適宜的安定化。是以’發明人發現,加胺基酸有作為競 爭性抑制者作用的優點。不願被理論所束缚,這一假設是, 藉了k供較毒素為尚的濃度的胺源,可減少毒素發生 # Maillard反應的可能,從而就安定了毒素。雖則可用任何胺 基酸’但賴胺酸易於反應’所以也是較佳的胺基酸。 發明人的發明包括將鋅離子源加於含肉毒毒素的醫藥組 成物内。金屬,特別是二價陽離子,據報告,由於各種低 溫性質,包括生成的冰的晶格構造的關係,很大地影響凍 乾調配物。外來金屬如銅及鐵會導致游離基氧化,一般是 需避免的。更特地說,A型肉毒毒素的活性有賴於結合的 辞。多種賦形劑或賦形劑的反應產物會螯合金屬。這會形 成不安定的冰及/或不活化的毒素。調製時藉了供應安瓿鋅 O:\116\116805.DOC -31- 1317283 即可確保所需二價陽離子,減少毒素使鋅損失並增強安定 性。此可藉於肉毒毒素醫藥組成物中加ZnS04達成。 現已知使用高產的甲基營養酵母表達菌屬巴斯德畢赤氏 酵母生產重組人血清白蛋白(rHSA)。含肉毒毒素的醫藥調 配物可製成含安定的rHS A的調配物。以基因改變的酵母主 細胞表逹的rHSA,雖有相同的初級胺基酸排序,其他方面 卻不同於血漿衍生的HSA。是以,真核酵母缺少哺乳動物 細胞内所見的細胞内活動。此外,pHS A (衍生自jk漿的人 血清白蛋白)是製成非糖基化的形式並行細胞外非酶加葡 萄糖。是以,pHS A及rHS A的碳水化合物部分並不相同。而 且,現已知rHS A内的棕摘酸及硬脂酸的量較pHS A的多。可 期望此一不同形成rHSA及pHSA間的配位體結合,構形安定 性及分子載荷的不同。所以令人驚奇地發現,rHSA可用於 安定化肉毒毒素,特別是在已知pHSA動力學速度對肉毒毒 素的影響後。rHSA的優點是其無來自血的病原體。是以, 本發明另一方面包括於醫藥組成物中用rHSA代替來自血 液的人血清白蛋白。較佳是rHS A是與乙醯基色胺酸鹽共同 存在於含肉毒毒素的醫藥組成物中,如所述。 商業上可購得的人血清白蛋白於60°C加熱10小時才能除 去人血庫中的可能有的感染劑。為了要防止在此加工中的 嚴重變性,加入二種安定劑:乙醯基色胺酸鈉及辛酸鈉。 如是使用rHA,則不需加此等成分,因為並無此危險,也不 需加熱步驟。發明人已發現,rHA中加乙醯基色胺酸鈉較單 獨使用辛酸鈉更能增強熱安定性,即使辛酸鈉的濃度加倍 O:\116\116805.DOC -32- 1317283 時仍如此。不願受任何理論的束缚,發明人相信,這可能 是因為辛酸鈉只結合於-個位置上,而乙醯基色胺酸納則 ' 是結合於二個位置上。結合於第二位置似能增強对熱干擾 ' 的抗性。發明人並進一步假設’乙醯基色胺酸鈉的加入可 能增強肉毒毒素調配物的安定性,這可能是因為能於分子 内維持對熱動力有益的構形,由於結合毒素,或由於二止 人血清白蛋白本身變性的關係。 鲁 本發明還包括於稀釋劑内或調配物内加防腐劑以延長儲 存期。較佳的防腐劑是防腐的含芊基醇的生理鹽水。 液體調配物可能是較有益的。單一步驟成品(例如預裝的 注=筒)或使用者感覺上是單一步驟成品的產物構形(例如 •冑室注射筒)可提供減少重建步驟的方便。珠乾是較複雜而 ’ 貴的加工法。液體調配物常易於生產,也較廉優。另一 方面,與束乾調配物相比,液體調配物是動力系統,較易 ’、賦开v劑發生交互反應,反應較快,細菌較易生長,也易 • 於乳化。可能需相容的防腐劑。因為多種此類化合物含或 產生過氧化物,抗氧化劑如甲硫胺酸也可用作清除劑,尤 其是在用界面活性劑減少吸附時。任何用於康乾調配物的 安定賦形劑(例如經基乙基澱粉或胺基酸或賴胺酸)也可用 於液體調配物以幫助減少吸附及安定毒素。類似用於騰島 素的懸子液也疋良好備用物。此外,安定液體載體内的肉 毒毒素可能需低pH载體,因為據報告毒素在pH 7以上時易 於反應jtb種酸性在注射時會產生剌痛感。這時可用雙套 注射筒。在毒素維持於低pH儲存時,可加入供分散緩衝溶
O:\116\116805.DOC -33 - .1317283 液使pH升至生理pH以減少注射時的不適。另—種雙室注射 筒包括稀釋液及凍乾物質,分別裝於不同室内,只在使用 時混合。此方法提供液體調配物不需另外的來源及時間的 優點。
是以肉毒毒素可調配成低pH與緩衝溶液共同投藥以於給 藥時提高pH至近生理PH。此種二室或雙套注射筒可於第一 室(鄰近推進柱)内裝PH3至6 (如pH4.0)的液體肉毒毒素調 配物。而第二室(鄰近針頭)内可裝適宜的較高pH(如 緩衝溶液,如磷酸鹽緩衝的生理鹽水。或者是第一室内裝 生理鹽水稀釋液,而於第二室内裝凍乾的神經毒素調配 物。此二室可作這樣的聯接,即所緩衝成分與溶液於接近 針頭處混合,以便投藥時的終溶液接近生理pH。適於此處 使用的二室注射器可由Vetter PWma_Fenigung ^ ㈣,
Pennsylvania購得。 調配肉毒毒素成低PH還有另外的優點。毒素有低等電點 ⑽,調配蛋白質近其pI是已知的安定蛋白質的方法。此 外,毒素是以很低濃度使用,界面吸附是1題。使用低 PH洛液可抑制毒素位的離子化不易於界㈣交互作用。注 二,進柱材料是能減少毒素吸附於界面的材料。適宜 的材料是聚丙烯。 實例 實例1 如前所述 肉毒毒素醫藥組成物 A型肉毒毒素複合物可由於含Ν·Ζ胺及酵母萃
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-34· 、S 1317283 取物的基質内培養肉毒梭狀芽孢桿iHallg株製得。此八型 肉毒毒素複合物是藉一系列酸沉澱將培養物純化成含活性 局分子量毒素蛋白質的結晶複合物及與其相聯的血凝素蛋 白質。然後將此結晶複合物溶於含生理鹽水及白蛋白的溶 液内,再過濾(0.2微米),真空乾燥。然後將Βοτοχ⑧以滅 菌的無防腐劑的生理鹽水重建,再作肌肉内注射。每一小 瓶BOTOX®含約1〇〇單位A型肉毒梭狀芽孢桿菌毒素複 合物,0.5毫克人血清白蛋白及〇·9毫克氯化鈉,為滅菌的真 空乾燥的形式,無防腐劑。或者,此人血清白蛋白可用重 組白蛋白代替。 實例2 含2-羥基乙基澱粉的肉毒毒素醫藥組成物 以實例1所述方式製成A型肉毒毒素純化的神經毒素複合 物醫藥組成物,只是用500微克或600微克異澱粉代替〇.5毫 克白蛋白。已測出含異澱粉的調配物仍有充分有效性。是 以’此二種含異澱粉的調配物’無白蛋白的含異澱粉的組 成物的效價,於凍乾的組成物重建時所測出者,1 〇〇u (+2〇 U) A型肉毒毒素複合物,為96至128單位。於重建時測定了 三種異澱粉’ Α型肉毒毒素複合物醫藥組成物的效價分別為 10 5 ’ 111及12 8單位。效價是以標準給予鼠的肉毒效價測定 法測定。 實例3 含甘胺酸的肉毒毒素醫藥組成物 以實例1所述方式製成A型肉毒毒素純化的神經毒素複合 O:\116\H6805.DOC •35· S ) .1317283 物醫藥組成物,只是用500微克或6〇〇微克異澱粉代替〇·5毫 克白蛋白。此外,調配物内加丨毫克甘胺酸。然後將凍乾的, 異澱粉加甘胺酸的,無白蛋白的,1〇〇 1;的八型肉毒毒素複 合物醫藥組成物於-5°C儲存七個月。於七個月結束時,用 鼠給予測定法測定此異澱粉加甘胺酸毒素調配物的效價, 發現其基本上無改變(即只有效價較原效價少5%的差別卜 實例4 含甘胺酸的肉毒毒素醫藥組成物 以實例1所述方式製成1〇〇 1;的八型肉毒毒素純化的神經 毒素複合物醫藥組成物,只是用600微克異澱粉代替〇5毫 克白蛋白。此外,調配物内加丨毫克甘胺酸。然後將凍乾的, 異澱粉加甘胺酸的,無白蛋白的,1〇〇 UWA型肉毒毒素複 π物醫藥組成物於_5C儲存一年。於一年結束時,用鼠給 予測定法測定此異澱粉加甘胺酸毒素調配物的效價,發現 其基本上無改變(即只有效價較原效價少5%的差別)。 實例5 含組胺酿的肉毒毒素醫藥組成物 以實例1所述方式製成1 〇 〇 U的A型肉毒毒素純化的神經 毒素複合物醫藥組成物’只是用6〇〇微克異澱粉代替〇 5毫 克白蛋白。此外’調配物内加1毫克組胺酸。然後將凍乾的, 異澱粉加組胺酸的,無白蛋白的,1〇〇1;的A型肉毒毒素複 合物醫藥組成物於-5 °C儲存一年。於一年結束時,用鼠給 予測定法測定此異澱粉加組胺酸毒素調配物的效價,發現 其基本上無改變(即只有效價較原效價少5%的差別)。
O:\116\I 16805.DOC • 36 - 1317283 實例6 含精胺酸的肉毒毒素醫藥組成物 以實例1所述方式製成1 〇〇 U的A型肉毒毒素純化的神經 毒素複合物醫藥組成物,只是用600微克異澱粉代替〇·5毫 克白蛋白。此外,調配物内加1毫克精胺酸。然後將凍乾的, 異澱粉加精胺酸的’無白蛋白的,1〇〇 U的A型肉毒毒素複 合物醫藥組成物於-5 °C儲存一年。於一年結束時,用鼠給 予測定法測定此異澱粉加精胺酸毒素調配物的效價,發現 其基本上無改變(即只有效價較原效價少5%的差別)。 實例7 含胺基酸的肉毒毒素醫藥組成物 以實例1所述方式製成A型肉毒毒素純化的神經毒素複合 物醫藥調配物’只是用1毫克胺基酸,如賴胺酸,甘胺酸, 組胺酸或精胺酸代替0_5毫克白蛋白。然後將凍乾的,無多 糖的,無白蛋白加甘胺酸的,無白蛋白的,1〇〇 1;的人型肉 毒毒素複合物醫藥組成物於_5°c儲存至少一年,於一年結 束時,其效價基本無改變(即只有效價較原效價少5%的差 別)。 實例8 肉毒毒素醫藥組成物之用途 診斷出一48歲男人患痙攣性肌肉疾病,如頸部肌肉張力 障礙:給病人肌肉内注射約1〇-3 U/公斤至約35 W公斤的A 里肉毋毒素醫藥組成物’内含咖微克異殺粉及1克胺基 酸’如賴胺酸^_7天内痙攣肌肉症狀減輕,且此症狀的
O:\116\116805.DOC -37- 1317283 Λ * 減輕持續至少約2個月至約6個月。 根據本發明所揭示的醫藥組成物有許多優點,包括: * 此醫藥組成物可製成無血液產物,如白蛋白,所以無 . 任何血液產物感染因子,如朊病毒。 … 2.與現在能購得的醫藥組成物相比,此醫藥組成物之安 疋性及I性效價向%恢復性可相比或超過。 雖則本發明在較佳方法及其他具體實施例方面作了詳系 敘述,但在本發明範圍内還可作修改及變化。例如,=π ί 安定化多糖及胺基酸屬於本發明範圍。 種 因之’本發明精神及範圍並不限於前述較佳具 的說明。 、饅實施例
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Claims (1)

1317283 十、申請專利範圍: 1. 一種具安定化肉毒毒素之醫藥組成物,其包含: (a) 肉毒毒素,及; (b) 重組的人類血清白蛋白。 2. 根據申請範圍第1項之醫藥組成物,其中該肉毒毒素係以 肉毒毒素複合物存在。 3. 根據申請範圍第1項之醫藥組成物,其中該肉毒毒素係以 純肉毒毒素存在。 4. 根據申請範圍第1項之醫藥組成物,進一步包含鋅。 5. 根據申請範圍第1項之醫藥組成物,其中該肉毒毒素係選 自由A、B、C、D、E、F及G型肉毒毒素所組成之群。 6. 根據申請範圍第1項之醫藥組成物,其中該肉毒毒素係A 型肉毒毒素。 7· —種用於注射根據申請專利範圍第1項之醫藥組成物之 裝置,其包括雙室預裝的注射筒,此筒之一室含肉毒毒 素而此筒之第二室含稀釋劑或緩衝溶液。 O:\116\116805.DOC
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