WO2021206360A1 - 토출 속도 조절이 용이하고 안정한 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형 - Google Patents

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botulinum toxin
formulation
syringe
liquid formulation
barrel
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이창훈
윤지현
박영수
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(주)메디톡스
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    • C12Y304/24069—Bontoxilysin (3.4.24.69), i.e. botulinum neurotoxin

Definitions

  • the present invention relates to a botulinum toxin prefilled syringe formulation that is easy to control and is stable in dispensing rate.
  • Botulinum toxin (BoNT) is one of the most potent toxins known and works by blocking the release of acetylcholine from peripheral cholinergic neurons. Botulinum toxin has been used to reduce overactive muscles and exocrine glands by administering very small doses to the subject. For example, botulinum toxin is used for cosmetic purposes as well as for the treatment of neuromuscular diseases and hyperactive exocrine diseases.
  • Botulinum toxin is inherently labile, in particular it is known to be highly labile and heat-labile at alkaline pH.
  • a medical dosage form that overcomes these shortcomings is the prefilled syringe, which has become increasingly popular as a drug delivery device in recent years.
  • the protein's limited stability makes it a particularly difficult task for formulation scientists to use the prefilled syringe method. In particular, this applies to very dilute aqueous solutions of botulinum toxin.
  • stabilizing proteins such as human serum albumin (HSA) are often added. It is also known to add non-proteinaceous stabilizers, such as surfactants, polyvinylpyrrolidone (PVP), disaccharides, polyols and the like.
  • non-proteinaceous stabilizers such as surfactants, polyvinylpyrrolidone (PVP), disaccharides, polyols and the like.
  • One aspect is to provide a botulinum toxin prefilled syringe formulation that is easy and stable to control the syringe ejection rate.
  • One aspect provides a botulinum toxin prefilled syringe formulation comprising a syringe comprising a syringe barrel, a plunger rod and a plunger stopper, and a botulinum toxin liquid formulation filled within the syringe.
  • the amount of increase in the force acting on the end of the plunger rod may decrease as the rate at which the botulinum toxin liquid formulation is discharged increases.
  • filled syringe means that it can be sealed or has a sealed, partially or completely enclosed space that can be used to receive, store, and/or transport a liquid formulation. indicates a syringe.
  • Said syringe refers to a closed or sealed container made of plastic, such as an organic polymer, or partially or predominantly made of plastic.
  • the prefilled syringe has two openings that are sealed to prevent leakage of the contents.
  • the prefilled syringe has a proximal end sealed by a plunger stopper and a distal end sealed by a capping device.
  • the barrel may include a proximal end and a distal end and a generally cylindrical wall extending therebetween and defining a barrel lumen.
  • the barrel may have a distally projecting tip extending therethrough and having a fluid passageway in communication with the barrel lumen.
  • the proximal and distal ends each have a proximal end open outlet and a distal end open outlet.
  • the tip may have the same material as the rest of the barrel.
  • the barrel may be, after filling, by a capping device for sealingly closing the distal end of the syringe (e.g., a “tip cap” that is removed prior to use and replaced with a needle, or a prefill with a removable or permanent needle).
  • a capping device for sealingly closing the distal end of the syringe (e.g., a “tip cap” that is removed prior to use and replaced with a needle, or a prefill with a removable or permanent needle).
  • a sealing means such as a needle shield in the case of a closed syringe
  • the tip cap, needle shield or other type of capping device remove the tip cap, needle shield or other type of capping device, optionally attach a needle (if not already present), and advance the plunger tip or piston within the barrel to determine the contents of the barrel.
  • the botulinum toxin preparation is injected into the patient.
  • the inner surface of the barrel may or may not be coated.
  • the inner surface of the barrel may be coated, for example, with a barrier layer for lubrication purposes (hereinafter also referred to as "lubricant layer").
  • the lubricant layer should not only provide a high lubricity to allow the plunger to easily glide through the barrel, but should also be compatible with the botulinum toxin formulation and ensure its shelf life.
  • the lubricant layer may be a silicone-free lubricant layer or a silicone lubricant layer.
  • the inner surface of the wall may be coated with silicone. That is, the barrier layer may be a silicon layer.
  • the silicone coating may be prepared by silicone oil-based methods (eg, spray-on siliconization or baked-on siliconization) and vapor deposition methods (eg, plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD)). )) by a siliconization method selected from The silicone coating may be formed by, for example, spray-on siliconized, or baked-on siliconized coating.
  • the silicone coating may be a polydimethylsiloxane coating.
  • silicone oil eg, DOW CORNING ® 360 having a viscosity of 1000 cSt
  • syringe i.e., using, for example, a diving or static nozzle
  • a thin layer of silicone oil can be created by spraying into the barrel.
  • Baked-on siliconized method may include the application of the emulsion, for example, a silicone oil as the Dow Corning ® 365 siliconized emulsion to the barrel, and then baked on a plastic surface for a certain time at a certain temperature.
  • the baked-on siliconization method can result in fewer invisible silicone oil particles and fewer visible silicone oil particles compared to the spray-on siliconization method.
  • the material of the syringe barrel may include a plastic material.
  • the material may be glass, COC, COP, or a mixture thereof.
  • the COP may be coated with silicone on its surface.
  • COC is produced by polymerization of ethane with a cyclic monomer such as norbornene, while COP can be produced by hydrogenation after ring-opening metathesis of a cyclic monomer.
  • COC, COP and mixtures of COP and COC materials exhibit a number of desirable characteristics, including high transparency, low density, excellent moisture barrier ability, and resistance to aqueous and polar organic media. Specific examples include Topas ® COC and DaikyoCrystal Zenith ® .
  • the tip of the barrel may be integrally formed with the barrel.
  • the tip may be molded integrally with the barrel.
  • the barrel may include an integrally formed luer lock tip or a luer slip tip.
  • the tip may include an integral passageway extending axially through the tip and communicating with the chamber for dispensing the contents of the barrel.
  • the tip may have a substantially frustoconical shape converging from the distal exit end of the barrel toward the exit end of the tip.
  • the barrel may have an inner diameter adapted to accommodate a fill volume of, for example, 0.5 ml, 1.0 ml, 1.5 ml, or 2.0 ml.
  • the barrel may have a graduated mark indicating the volume of fluid in the syringe.
  • the barrel may include a flange-style interface.
  • the design of the flange may be, for example, conforming to ISO11040.
  • the flange-style interface may optionally be compatible with an existing handle.
  • the ratio of the length to the inner diameter of the syringe barrel may be 10 to 22, 12 to 20, or 14 to 16.
  • the syringe barrel has an inner diameter of 3 to 7 mm, 3.5 to 6.5 mm, 4 to 6 mm, or 4.5 to 5.5 mm, and a length of 30 to 130 mm, 50 to 110 mm, 60 to 100 mm, or 70 to 90 mm.
  • the syringe may have an inner diameter of 3.5 to 6.5 mm and a length of 60 to 100 mm.
  • the syringe may have an inner diameter of 3 to 7 mm of the barrel, and a length of 30 to 130 mm.
  • the syringe may have an inner diameter of 4 to 6 mm and a length of 50 to 110 mm.
  • the syringe may have an inner diameter of 4.5 to 5.5 mm, and a length of 70 to 90 mm.
  • the plunger rod and the plunger stopper may be combined to form a plunger rod and a plunger stopper assembly.
  • the assembly may extend into a proximal end of the barrel.
  • the assembly may include a rod having a plunger stopper at its tip in sliding fluid tight engagement with the cylindrical wall of the barrel lumen.
  • the assembly forms a proximal seal and a dynamic seal that allows extrusion of the botulinum toxin liquid formulation.
  • the stopper is in contact with the botulinum toxin liquid formulation during storage and/or administration.
  • the stopper may be made of an elastomeric material.
  • the stopper may optionally have a coating on at least a portion thereof that comes into contact with the botulinum toxin liquid formulation during storage and/or injection.
  • the elastomer is isoprene rubber (IS), butadiene rubber (polybutadiene, BR), butyl rubber (copolymer of isobutylene and isoprene, IIR), halogenated butyl rubber (e.g. chlorobutyl rubber, CIIR; and bromine) parent butyl rubber, BIIR), styrene-butadiene rubber (copolymer of styrene and butadiene, SBR), or mixtures thereof.
  • the stopper material may be butyl rubber, halogenated butyl rubber, or a mixture thereof.
  • the stopper material may be bromobutyl rubber or chlorobutyl rubber.
  • the elastomer may also be reinforced with inert minerals.
  • the elastomer may be cured by, for example, an organic peroxide, a phenol resin, or the like.
  • the stopper may be coated or uncoated.
  • the coating is typically applied to at least the seal surface, including the surface portion of the plunger stopper that faces the barrel lumen and is in contact with the botulinum toxin formulation during storage and/or use.
  • the coating may provide good lubricity while minimizing interaction between the plunger stopper and the botulinum toxin liquid formulation.
  • a suitable coating of the plunger stopper may generally be made of a material that does not undesirably interfere with the botulinum toxin formulation and exhibits low levels of extractables/leachables.
  • the coating may be one comprising polypropylene, polyethylene, parylene (eg, Parylene N, Parylene C, and Parylene HT), crosslinked silicone, a fluoropolymer, or mixtures thereof.
  • parylene eg, Parylene N, Parylene C, and Parylene HT
  • crosslinked silicone coatings include B2-coating (Daikyo Seiko) or XSi TM (Becton Dickinson).
  • the fluoropolymer coating may be a fluorinated ethylene-propylene copolymer (eg, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP)), a fluorinated ethylene-ethylene copolymer (eg, ethylene tetrafluoro Roethylene copolymers (ETFE), such as Flurotech ® ), PVA (copolymer of tetrafluoroethylene (TFE) and perfluoropropylvinyl ether (PPVE)), tetrafluoroethylene-perfluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polytetrafluoroethylene (PTFE) (Teflon), or mixtures thereof.
  • the coating is made of ETFE, in particular a Plurotech ® coating.
  • the plunger stopper may be uncoated.
  • the design of the plunger stopper is not particularly limited and may be a nested or bagged stopper.
  • the interface to the rod may be threaded to enable installation of the rod after sterilization.
  • the interface to the rod may be designed in a snap-on design.
  • Rods, such as plunger stoppers, are generally designed to withstand sterilization, but are not otherwise limited in any particular way.
  • the rod may be made of a plastic material such as ethylene vinyl acetate (EVA) copolymer or polypropylene.
  • a pre-filled syringe contains a plunger ( 80 ) comprising a barrel ( 10 ), a plunger rod ( 20 ) and a plunger stopper ( 30 ), a needle ( 50 ) and a botulinum toxin liquid formulation ( 40 ) contained in the lumen of the barrel ( 10 ). ) is included.
  • the prefilled syringe may include a “capping device”.
  • the capping device broadly refers to any means for closing and sealing the distal open outlet end of a syringe.
  • the term "open outlet end” or “distal open outlet end” refers to any distal open end of a syringe in fluid communication with the barrel lumen.
  • the capping device may have a channel having a closed end and an open end generally dimensioned to receive and effectively seal the open outlet end of the syringe to prevent leakage.
  • the capping device is a capping means commonly known as a “tip cap”.
  • the tip cap forms a fluid tight seal with the tip of the syringe, effectively closing the syringe barrel and preventing leakage of the syringe barrel's contents.
  • the tip cap is typically removably coupled to a syringe tip or luer collar.
  • a luer collar surrounds the top of the syringe barrel (eg, syringe tip).
  • the luer collar may have an internal thread and the tip cap may have an external thread complementary to the internal thread of the luer collar for coupling the tip cap to the syringe barrel.
  • the luer collar is generally formed integrally with the syringe barrel.
  • the tip cap Prior to use, the tip cap may be removed and then the needle cannula (needle assembly) may be securely coupled to the syringe tip.
  • a prefilled syringe is a luer having a plunger 80 comprising a barrel 10, a plunger rod 20 and a plunger stopper 30, a tip 100 formed at the distal end of the barrel, and threads formed in the tip. It includes a collar 110 , a tip cap 120 fixed to the tip by coupling with the luer collar, and a botulinum toxin liquid formulation 40 contained in the lumen of the barrel 10 .
  • a prefilled syringe is a removable or non-removable (i.e. permanent) cannula or needle cannula (also referred to as a “needle” or “needle assembly”) extending from a syringe tip for delivering a botulinum toxin preparation from the syringe.
  • the capping device may be referred to as a "needle shield”.
  • the needle shield may generally have a channel having a closed end and an open end dimensioned to receive and couple a cannula (needle) mounted on the tip of the syringe.
  • the (sharp) end of the cannula may pass through the closed end of the channel in the needle shield to seal the open end of the cannula.
  • the prefilled syringe comprises a plunger ( 80 ) comprising a barrel ( 10 ), a plunger rod ( 20 ) and a plunger stopper ( 30 ), a needle ( 50 ), a needle assembly ( 60 ), a needle shield ( 70 ) and the barrel ( 10 ). ) botulinum toxin liquid formulation 40 contained in the lumen.
  • the capping device may be a single member and may typically be made of a flexible and resilient polymeric material (eg, elastomeric), or coupled to a flexible and resilient inner cap. It may have an outer cap made of a rigid plastic material, for example, or a material comprising or made of an elastomer, at least a portion of which contacts and seals the distal opening of the syringe. Generally, at least the outlet engagement portion that contacts the distal tip opening to form a fluid tight seal is fabricated from a flexible and/or resilient material (eg, an elastomeric material), wherein the engagement portion is botulinum toxin during storage and/or use. may come into contact with a toxin agent.
  • a flexible and resilient polymeric material eg, elastomeric
  • the outlet engagement portion may be made of a material that minimizes the likelihood of unwanted extractables/leachables.
  • the outlet binding moiety may have a coating thereon.
  • Suitable flexible and/or resilient materials of the capping device, particularly of the outlet engagement portion may include elastomers that allow long-term storage without interfering with the aqueous botulinum toxin formulation.
  • the portion of the sealing device, eg the outlet engagement portion, that contacts, or is configured to contact, the botulinum toxin formulation should exhibit low extractable/leachable levels during long-term storage of the botulinum toxin formulation.
  • the term "elastomeric” or “elastomeric material” refers to a crosslinked thermoset rubbery polymer that is more readily deformable than plastic but is approved for use with pharmaceutical grade fluids and does not readily leach or outgas. may include.
  • the elastomeric material may include isoprene rubber (IS), butadiene rubber (polybutadiene, BR), butyl rubber (copolymer of isobutylene and isoprene; IIR), halogenated butyl rubber (eg, chloro butyl rubber, CIIR; and bromobutyl rubber: BIIR), styrene-butadiene rubber (copolymer of styrene and butadiene, SBR), or mixtures thereof.
  • the elastomeric material may be butyl rubber or halogenated butyl rubber, in particular bromo butyl rubber or chloro butyl rubber, or mixtures thereof.
  • the elastomeric material may also be reinforced with inert minerals. Further, the elastomeric material may be cured by, for example, organic peroxides, phenolic resins, and the like.
  • a suitable coating which may optionally be present on the outlet binding portion made from the aforementioned elastomeric material, generally does not undesirably interfere with the aqueous botulinum toxin formulation and is a material that exhibits low levels of extractables/leachables.
  • Coatings for use in the present invention may include polypropylene, polyethylene, parylene (eg, Parylene N, Parylene C, and Parylene HT), crosslinked silicone, or fluoropolymer coatings.
  • suitable crosslinked silicone coatings include B2-coating (Daikyo Seiko) or XSiTM (Becton Dickinson).
  • Fluoropolymer coatings include fluorinated ethylene-propylene copolymers (eg, tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (FEP)), fluorinated ethylene-ethylene copolymers (eg, ethylene tetra Fluoroethylene copolymers (ETFE) such as Flurotech®), PVA (copolymer of tetrafluoroethylene (TFE) and perfluoropropylvinyl ether (PPVE)), tetrafluoroethylene-perfluoro ethylene copolymer, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVF), polytetrafluoroethylene (PTFE), or mixtures thereof.
  • the coating is made of, for example, ETFE, and may be a Flurotech ® coating.
  • the botulinum toxin liquid formulation may be an aqueous formulation.
  • the corrective formulations may include aqueous suspensions, aqueous dispersions, aqueous emulsions, or aqueous solutions.
  • the botulinum toxin liquid formulation has a concentration of, for example, about 1 to about 3,000 U/mL, about 10 to about 1,000 U/mL, about 10 to about 400 U/mL, about 10 to about 200 U/mL , about 10 to about 100 U/mL, about 10 to about 70 U/mL, about 20 to about 60 U/mL, or about 40 U/mL.
  • the dose of the botulinum toxin liquid formulation may be 10 to 80, 10 to 50, 20 to 80, 20 to 60, 20 to 50, 30 to 80, 40 to 80, 20 to 40, or 25 to 35 units/syringe. .
  • botulinum toxin broadly refers to any form or type of botulinum toxin. More specifically, the botulinum toxin may be a botulinum toxin type A, B, C1, C2, D, E, F, G, or a mixture thereof. For example, the botulinum toxin may be serotype A, B or C1.
  • botulinum toxin is intended to include both the botulinum toxin complex (“toxin complex”) and the “neurotoxic component” of the botulinum toxin or complex.
  • botulinum toxin complex refers to a high molecular weight complex comprising a neurotoxic component of approximately 150 kDa and a non-toxic protein of Clostridium botulinum, also comprising hemagglutinin and non-hemagglutinin proteins. refers to The botulinum toxin serotype A complex may be, for example, Medytoxin (Medytox).
  • neurotoxic component relates to a neurotoxic polypeptide of the toxin complex ("150 kDa" polypeptide; usually its two-chain form), free of any associated non-toxic proteins.
  • the pure neurotoxic component may be, for example, Coretox Injection (Medytox).
  • botulinum toxin refers to the neurotoxic component of a botulinum toxin complex of a given serotype (eg serotype A, B or Cl, in particular serotype A).
  • the botulinum toxin formulation contained in the prefilled syringe may contain only the neurotoxic component and be free of any other protein of the Clostridium botulinum toxin complex.
  • the botulinum toxin is a wild-type botulinum toxin, for example, at least 50%, 60% to the amino acid sequence of a neurotoxic component of a wild-type botulinum toxin A or serotype A1 botulinum toxin deposited in the GenBank database under accession number AAA23262 Functional (ie biologically active) isoforms, homologs, orthologs of botulinum toxin exhibiting sequence identity of greater than, greater than 70%, greater than 80%, or greater than 90% , a paralog, or a fragment.
  • Functional ie biologically active
  • Sequence identity can be calculated by any algorithm suitable for producing reliable results, for example using the FASTA algorithm (WR Pearson & DJ Lipman, PNAS 85:2444-2448, 1988). Sequence identity can be calculated by comparing two domains, such as two polypeptides, or two LC domains or fragments thereof.
  • the botulinum toxin includes modified and recombinant botulinum toxin.
  • the botulinum toxin liquid formulation may contain other pharmaceutically acceptable substances such as salts (eg sodium chloride), stabilizing proteins (eg albumin, gelatin), sugars (eg glucose, fructose, galactose, trehalose, sucrose and maltose), carbohydrate polymers (eg hyaluronic acid and polyvinylpyrrolidone (PVP)), polyols (eg mannitol, inositol, lactitol, isomalt, xylitol, eryth glycerol and sugar alcohols such as ritol and sorbitol), amino acids, vitamins (eg vitamin C), zinc, magnesium, anesthetics (eg, local anesthetics such as lidocaine), surfactants, tonicity modifiers, etc. may include As used herein, the term “pharmaceutically acceptable” refers to a compound or substance suitable for contact with tissue of a mammal, particularly a human.
  • the botulinum toxin liquid formulation may not contain animal ingredients.
  • the botulinum toxin liquid formulation may not contain albumin.
  • the botulinum toxin liquid formulation may include botulinum toxin, an amino acid, a surfactant, and a tonicity adjusting agent in water.
  • the botulinum toxin liquid formulation comprises, for example, 10 to 70 U/ml of botulinum toxin, 0.05 to 0.7 g/L amino acid, and 0.10 to 0.5 g/L of surfactant and 0.10 to 1.0 g/L of NaCl in water. may include.
  • the botulinum toxin may be a botulinum toxin type A, B, C1, C2, D, E, F, G, or a mixture thereof.
  • the amino acids are glycine, alanine, valine, leucine, isoleucine, proline, phenylalanine, tyrosine, tryptophan, serine, threonine, cysteine, methionine, asparagine, glutamine, lysine, arginine, histidine, aspartic acid, glutamic acid, pharmaceutically thereof acceptable salts, or mixtures thereof.
  • the amino acid may be, for example, methionine, histidine, arginine, a pharmaceutically acceptable salt thereof, or a mixture thereof.
  • the surfactant may be a nonionic surfactant.
  • the nonionic surfactant may be a polysorbate, a poloxamer, or a mixture thereof.
  • the polysorbate may be polysorbate 20, polysorbate 40, polysorbate 60, polysorbate 80, or a mixture thereof.
  • the NaCl may be added at a physiologically acceptable concentration, for example, about 0.85 to 0.95 g/L, or about 0.9 g/L.
  • the botulinum toxin liquid formulation may further contain a buffer to maintain the pH at about 5.5 to about 7.5.
  • the buffer may be citrate, histidine, HEPES, arginine, acetic acid, phosphoric acid, salts thereof, or a mixture thereof.
  • the pH of the botulinum toxin preparation may be maintained in the range of about 5.5 to about 7.5, about 6.0 to about 7.5, about 6.5 to about 7.5, about 6.1 to about 7.3, or about 6.2 to about 7.2 during storage.
  • the botulinum toxin liquid formulation exhibits an LD 50 titer recovery of 75 to 125%, 75 to 120%, or 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition. it could be
  • the liquid formulation of botulinum toxin exhibits a protease activity recovery rate of 75 to 125%, 75 to 120%, or 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25°C, an accelerated test condition.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may have a pH fluctuation within ⁇ 1.5, ⁇ 1.0, or ⁇ 0.5 compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25°C, an accelerated test condition.
  • One embodiment includes a syringe barrel, a syringe including a plunger rod and a plunger stopper, and a botulinum toxin liquid formulation filled in the syringe, wherein the distal end of the plunger rod as the rate at which the botulinum toxin liquid formulation is discharged increases It may be a botulinum toxin prefilled syringe formulation with a reduced amount of increase in the force acting on it.
  • the ratio of the length to the inner diameter of the syringe barrel may be 10 to 22.
  • the syringe barrel may have an inner diameter of 3.5 to 6.5 mm and a length of 60 to 100 mm.
  • the material of the syringe barrel may be glass, COC, or silicone-coated COP.
  • the material of the syringe barrel may be COC.
  • the silicone coating may be a spray-on silicone coating, a baked-on silicone coating, or a polydimethylsiloxane coating.
  • the material of the plunger stopper may be isoprene rubber (IS), butadiene rubber (BR), butyl rubber, halogenated butyl rubber, styrene-butadiene rubber, or a mixture thereof.
  • the plunger stopper may be uncoated.
  • the dose of the botulinum toxin liquid formulation may be 10 to 50 units/syringe.
  • the botulinum toxin liquid formulation may not contain albumin.
  • the botulinum toxin liquid formulation may not contain animal ingredients.
  • the botulinum toxin liquid formulation may include a botulinum toxin, an amino acid, a surfactant, and an isotonic agent.
  • the amino acid may be methionine.
  • the surfactant may be polysorbate 20, polysorbate 40, polysorbate 60, polysorbate 80, or poloxamer.
  • the botulinum toxin liquid formulation may further contain a buffer to maintain the pH at 5.5 to 7.5.
  • the buffer may be citrate, histidine, HEPES, arginine, acetic acid, phosphoric acid, salts thereof, or a mixture thereof.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may exhibit an LD 50 titer recovery rate of 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may exhibit a protease activity recovery rate of 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition.
  • the botulinum toxin liquid formulation may have a pH fluctuation within ⁇ 1.0 compared to an initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition.
  • Another embodiment comprises a syringe barrel, a syringe comprising a plunger rod and a plunger stopper, and a botulinum toxin liquid formulation filled in the syringe, wherein the syringe barrel is made of glass, COC, or silicone coated COP botulinum toxin prefilled syringe formulation.
  • the material of the syringe barrel may be COC.
  • the silicone coating may be a spray-on silicone coating, a baked-on silicone coating, or a polydimethylsiloxane coating.
  • the material of the plunger stopper may be isoprene rubber (IS), butadiene rubber (BR), butyl rubber, halogenated butyl rubber, styrene-butadiene rubber, or a mixture thereof.
  • the plunger stopper may be uncoated.
  • the ratio of the length to the inner diameter of the syringe barrel may be 10 to 22.
  • the syringe barrel may have an inner diameter of 3.5 to 6.5 mm and a length of 60 to 100 mm.
  • the dose of the botulinum toxin liquid formulation may be 10 to 50 units/syringe.
  • the botulinum toxin liquid formulation may not contain albumin.
  • the botulinum toxin liquid formulation may not contain animal ingredients.
  • the botulinum toxin liquid formulation may include a botulinum toxin, an amino acid, a surfactant, and an isotonic agent.
  • the amino acid may be methionine.
  • the surfactant may be polysorbate 20, polysorbate 40, polysorbate 60, polysorbate 80, or poloxamer.
  • the botulinum toxin liquid formulation may further contain a buffer to maintain the pH at 5.5 to 7.5.
  • the buffer may be citrate, histidine, HEPES, arginine, acetic acid, phosphoric acid, salts thereof, or a mixture thereof.
  • the botulinum toxin liquid formulation may exhibit an LD 50 titer recovery rate of 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may exhibit a protease activity recovery rate of 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., which is an accelerated test condition.
  • the botulinum toxin liquid formulation may have a pH fluctuation within ⁇ 1.0 compared to an initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition.
  • Another embodiment includes a syringe comprising a syringe barrel, a plunger rod and a plunger stopper, and a botulinum toxin liquid formulation filled within the syringe, wherein the botulinum toxin liquid formulation does not contain albumin. It may be in the form of a syringe.
  • Botulinum toxin comprising a syringe barrel, a syringe comprising a plunger rod and a plunger stopper, and a botulinum toxin liquid formulation filled in the syringe, wherein the botulinum toxin liquid formulation does not contain an animal component It may be in the form of a prefilled syringe.
  • the botulinum toxin liquid formulation may include a botulinum toxin, an amino acid, a surfactant, and an isotonic agent.
  • the amino acid may be methionine.
  • the surfactant may be polysorbate 20, polysorbate 40, polysorbate 60, polysorbate 80, or poloxamer.
  • the botulinum toxin liquid formulation may further contain a buffer to maintain the pH at 5.5 to 7.5.
  • the buffer may be citrate, histidine, HEPES, arginine, acetic acid, phosphoric acid, salts thereof, or a mixture thereof.
  • the dose of the botulinum toxin liquid formulation may be 10 to 50 units/syringe.
  • the material of the syringe barrel may be glass, COC, or silicone-coated COP.
  • the material of the syringe barrel may be COC.
  • the silicone coating may be a spray-on silicone coating, a baked-on silicone coating, or a polydimethylsiloxane coating.
  • the material of the plunger stopper may be isoprene rubber (IS), butadiene rubber (BR), butyl rubber, halogenated butyl rubber, styrene-butadiene rubber, or a mixture thereof.
  • the plunger stopper may be uncoated.
  • the amount of increase in the force acting on the end of the plunger rod may decrease as the rate at which the botulinum toxin liquid formulation is discharged increases.
  • the ratio of the length to the inner diameter of the syringe barrel may be 10 to 22.
  • the syringe barrel may have an inner diameter of 3.5 to 6.5 mm and a length of 60 to 100 mm.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may exhibit an LD 50 titer recovery rate of 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., which is an accelerated test condition.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may exhibit a protease activity recovery rate of 80 to 125% compared to the initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25°C, an accelerated test condition.
  • the liquid formulation of botulinum toxin may have a pH fluctuation within ⁇ 1.0 compared to an initial value when stored for 2, 4, or 6 months at 25° C., an accelerated test condition.
  • the LD 50 titer, the botulinum toxin endopeptidase titer, and pH can be kept stable.
  • it is easy to control the discharge rate according to the botulinum toxin pre-filled syringe formulation.
  • FIG. 1 is a view showing an example of a prefilled syringe including a needle.
  • FIG. 2 is a view showing an example of a prefilled syringe including a tip cap.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a prefilled syringe including a needle assembly and a needle shield.
  • Example 1 Stability of Botulinum Toxin Prefilled Liquid Syringe Formulation: Syringe with Barrel Made of COC or COP Material
  • a liquid botulinum toxin preparation was filled in a syringe for use in a highly viscous drug (HVD) (hereinafter also referred to as 'HVD syringe'), and stability according to the storage period was measured.
  • HVD highly viscous drug
  • the HVD syringe had an inner diameter of 5.00 mm, an outer diameter of 9.40 mm, a barrel length of 80.0 mm, and a volume to be filled with the liquid formulation of 0.8 mL.
  • SCHOTT's TopPac TM syringe has an inner diameter of 6.50 mm, an outer diameter of 9.40 mm, a barrel length of 64.5 mm, and a volume filled with a liquid formulation of 1 mL. That is, the HVD syringe has a smaller inner diameter and a longer length than the TopPac TM syringe.
  • the TopPac TM syringe includes a barrel, plunger, plunger rod and tip cap, the barrel is made of COC material and has a Luer Lock. The inner surface of the barrel is crosslinked by curing after siliconization with a reactive silicone mixture.
  • the tip cap is made of rubber (Datwyler).
  • HVD syringe contains COC material made of TOPAS 6015 material and has improved heat resistance.
  • the syringe includes a plastic syringe barrel, a capping device, and a plunger rod assembly.
  • the barrel includes a proximal end and a distal end and a generally cylindrical wall extending therebetween and defining a barrel lumen.
  • the barrel has a distally projecting tip extending therethrough and having a fluid passageway in communication with the barrel lumen, the generally cylindrical wall having an interior surface optionally coated with a barrier layer.
  • the inner surface of the wall is coated with silicone, ie the barrier layer is a silicone layer.
  • the barrel has a COC or COP material.
  • the capping device has an outlet engagement portion sealingly engaging and closing the open outlet of the distal end of the barrel.
  • the capping device for the distal end of the barrel consists of a cap and a rubber tip cap, the cap being made of polycarbonate material, and the rubber tip cap being made of the same material as the plunger.
  • the rubber tip cap corresponds to the outlet coupling portion.
  • the outlet engaging portion is made of an elastomeric material having an optional coating on its surface. The outlet coupling portion and the capping device are coupled in a luer-lock configuration.
  • the plunger rod assembly extends into the proximal end of the barrel and includes a plunger stopper in sliding fluid-tight engagement with the cylindrical wall of the barrel lumen, the stopper being made of an elastomeric material, the stopper being during storage and/or injection. optionally having a coating on at least a portion of said stopper in contact with the aqueous liquid botulinum toxin formulation.
  • the material of the stopper is bromobutyl rubber (BIIR) or chlorobutyl rubber (CIIR), which are optionally coated with Teflon.
  • Table 1 shows a botulinum toxin prefilled syringe formulation prefilled with a liquid botulinum toxin formulation in water used in this example.
  • Formulation name A B C D E F G H barrel material COC COC COC COC COC COC COC COP COP plunger stopper material BIIR BIIR BIIR BIIR CIIR CIIR CIIR plunger stopper coating does not exist does not exist teflon teflon does not exist does not exist teflon teflon L-Met (g/l) 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 T20 (g/l) 0.3 0.15 0.30 0.15 0.3 0.15 0.3 0.15 NaCl (g/l) 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 9 Toxin concentration (U/ml) 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40 40
  • COC represents a cyclic olefin copolymer
  • COP represents a cyclic olefin polymer
  • BIIR and CIIR stand for bromo and chloro butyl rubber (IIR), respectively.
  • the material of the plunger stopper indicates the material of the rubber part.
  • butyl rubber (IRR) is a copolymer of isobutylene and isoprene.
  • Teflon coating refers to coating of BIIR or CIIR surfaces with FluroTec R film.
  • L-Met, T20, Nacl, and Toxin represent the amounts of L-methionine, polysorbate 20, NaCl, and botulinum toxin type A components dissolved in water, ie, water for injection.
  • the formulation engages the plunger rod assembly into the lumen of the barrel such that the stopper of the plunger seals the liquid formulation while in contact with the liquid formulation. Also, an outlet engaging portion of the distal end of the barrel sealingly engaged the capping device to close the open outlet.
  • the syringe and the capping device are integrally formed, and the capping device is removed immediately before use. At this time, the liquid comes into contact with the rubber tip cap inside the capping device.
  • the pre-filled syringe botulinum liquid formulation is in a state in which the syringe is not coupled to the injection needle and is coupled to the cappip device.
  • the material of the syringe barrel is selected from COC and COP
  • the stopper of the plunger is 2 concentrations of methionine and polysorbate 20 in 4 syringes selected from bromobutyl rubber and chlorobutyl rubber and its Teflon coating.
  • a total of eight prefilled syringe botulinum liquid formulations were prepared differently.
  • the prepared eight formulations ie, formulations A to H, were stored at 4° C. in a stable specimen storage room to measure the half lethal dose (LD 50 ) of mice at 0, 3, 6, 9, 12, 18, and 24 months of age.
  • LD 50 half lethal dose
  • LD 50 (recovery lethal value relative to initial value, %) designation Time tested (months) 0 3 6 9 12 18 24 A 100 99 94 89 83 77 75 B 100 96 90 90 92 89 85 C 100 96 75 95 86 76 73 D 100 102 75 84 86 77 77 E 100 100 73 91 97 79 77 F 100 96 76 80 80 78 78 G 100 97 99 - - - - H 100 79 92 - - - - - - - -
  • the recovered lethal dose values of Formulations A to F at 24 months were measured to be 73% or more, but for Formulations G and H, no recovered lethal dose values were measured from 9 months.
  • the barrel material is COP, the recovery titer was not measured from 9 months in this syringe.
  • the eight prefilled syringe formulations A to H were stored in a stability chamber to measure the activity of BoNTA/LC at months 0, 3, 6, 9, 12, 18, and 24 months.
  • SNAP25 self-made fragment consisting of 70 amino acid sequences was put into each well of a 96-well plate, and incubated at 2 to 8° C. for 16 hours.
  • the SNAP25 fragment comprises at least 10 contiguous amino acid sequences including a cleavage site between amino acids 197 and 198.
  • BONTA samples which are standard samples from which a quantitative curve can be obtained, are prepared using BoNTA standards (Innotox, Medytox), and in HEPES solution (Sigma) so that the result values of formulations A to H can be included in the range of the quantitative curve.
  • Test samples were prepared by diluting BONTA. Each of the standard sample and test samples A to H was put into a well containing SNAP25 and reacted at room temperature for 1 hour. Next, an anti-SNAP25 polyclonal antibody (manufactured in-house) was added to each well and reacted at room temperature for 1 hour.
  • the absorbance was measured at 450 nm in a plate reader (Microplate Reader, TECAN) to quantify the degree of color development according to the activity of BoNT/LC, and a quantitative curve was obtained using the absorbance value of a standard sample.
  • the BoNT/LC activity of each sample was calculated.
  • the activity of BoNT/LC at month 0 was set to 100%, and the tendency to change the activity of BoNT/LC obtained at each time point was expressed as a percentage.
  • Table 3 is a table showing the endopeptidase activity of BoNTA contained in Formulations A to H according to the storage period.
  • Protease activity (Recovered activity relative to initial value, %) designation Tested period (months) 0 3 6 9 12 18 24 A 100 106 109 103 121 123 141 B 100 102 105 103 119 115 130 C 100 107 111 101 127 107 124 D 100 100 104 94 121 101 118 E 100 99 107 92 119 99 111 F 100 108 104 96 130 111 130 G 100 107 112 - - - - H 100 100 109 - - - - - - - -
  • each sample was placed in a 15 mL disposable tube at 3 mL or more and measured with a pH meter (METTLER TOLEDO). The pH of each sample was measured.
  • Table 4 is a table showing the pH change of formulations A to H according to the storage period.
  • formulations A to F were maintained between 6.8 and 7.4 at 24 months, while formulations G and H were maintained at pH 5.3 to 5.9 at 6 months when the activity was measured.
  • Example 2 Stability of Botulinum Toxin Prefilled Liquid Syringe Formulation: Syringe with Barrel Made of Glass or COP Material
  • the botulinum toxin prefilled liquid formulations in Table 5 below were prepared.
  • the syringe is an HVD syringe listed in Table 1, with an inner diameter of 5.00 mm, an outer diameter of 9.40 mm, a barrel length of 80.0 mm, and a volume filled with a liquid formulation of 0.8 mL.
  • the barrels of formulations I and J are products of POONGLIM Pharmatech Inc. (Catalog No., Art.69, Korea), and the barrels of formulations K and L are SiO2 Medical Products Inc. (Cat No., 850009-100-04, USA), and the barrels of formulations M and N are products of TERUMO (catalog number, PJ-B1L9BFTF1, Japan).
  • the botulinum toxin is BTX1301 (API batch number) from Medytox, BoNTA.
  • COC represents a cyclic olefin copolymer
  • COP represents a cyclic olefin polymer.
  • BIIR and CIIR stand for bromo and chloro butyl rubber (IIR), respectively.
  • butyl rubber (IRR) is a copolymer of isobutylene and isoprene.
  • L-Met, T20, Nacl, and toxin represent the amount of L-methionine, polysorbate 20, NaCl, and botulinum toxin type A components dissolved in water. The liquid containing these components had a pH of 6.0 to 7.0.
  • the formulation engages the plunger rod assembly into the lumen of the barrel such that the stopper of the plunger seals the liquid formulation while in contact with the liquid formulation. Also, an outlet engaging portion of the distal end of the barrel sealingly engaged the capping device to close the open outlet. That is, the pre-filled syringe botulinum liquid formulation is in a state in which the syringe is not coupled to the injection needle and is coupled to the cappip device.
  • the material of the syringe barrel is selected from glass and COP
  • the plunger stopper is 3 types of syringes selected from bromobutyl rubber and i-coating. prefilled syringes of botulinum liquid formulations I to N were prepared.
  • the prepared six formulations that is, I to N formulation samples were stored at 25° C. in a thermo-hygrostat (Binder) for experiments under accelerated test conditions.
  • the samples were stored at 4°C in a stability specimen storage room.
  • the half lethal dose (LD 50 ) of mice at 0, 2, 3, 4, and 6 months after storage was measured.
  • the six prefilled syringe formulations I to N maintained their titers in the range of 86 to 108% relative to their initial titers.
  • the six prefilled syringe formulations I to N were stored in a stability chamber to measure the activity of BoNTA/LC at 0, 2, 3, 4, and 6 months.
  • SNAP25 self-made fragment consisting of 70 amino acid sequences was put into each well of a 96-well plate, and incubated at 2 to 8° C. for 16 hours.
  • the SNAP25 fragment comprises at least 10 contiguous amino acid sequences including a cleavage site between amino acids 197 and 198.
  • BONTA samples which are standard samples from which a quantitative curve can be obtained, are prepared using BoNTA standards (Innotox, Medytox), and in HEPES solution (Sigma) so that the result values of formulations A to H can be included in the range of the quantitative curve.
  • Test samples were prepared by diluting BONTA. Each of the standard sample and test samples A to H was put into a well containing SNAP25 and reacted at room temperature for 1 hour. Next, an anti-SNAP25 polyclonal antibody (manufactured in-house) was added to each well and reacted at room temperature for 1 hour.
  • the absorbance was measured at 450 nm in a plate reader (Microplate Reader, TECAN) to quantify the degree of color development according to the activity of BoNT/LC, and a quantitative curve was obtained using the absorbance value of a standard sample.
  • the BoNT/LC activity of each sample was calculated.
  • the activity of BoNT/LC at month 0 was set to 100%, and the tendency to change the activity of BoNT/LC obtained at each time point was expressed as a percentage.
  • Table 7 is a table showing the endopeptidase activity of BoNTA contained in Formulations I to N according to the storage period.
  • Protease activity (Recovered activity relative to initial value, %) designation Tested period (months) 0 2 3 4 6
  • each sample was placed in a 15 mL disposable tube so as to be 3 mL or more, and the pH of each sample was measured with a pH meter (Mettler Toledo).
  • Table 8 is a table showing the pH change of Formulations I to N according to the storage period. The time points are 0, 2, 4, and 6 months for accelerated condition experiments, and 0, 3, and 6 months for long-term preservation experiments.
  • Formulation O containing human serum albumin but not containing L-Met and polysorbate 20 and Formulation P containing L-Met and polysorbate 20 instead of containing human serum albumin were prepared.
  • the solvent is water
  • Toxin is a BoNTA type product manufactured by Medytox.
  • the HVD syringe is a syringe B of Table 1
  • the barrel is made of COC material
  • the plunger material is made of siliconized BIIR.
  • mice Two prepared, i.e., O and P formulation samples were prefilled in each syringe with syringe formulations stored in a stability chamber, and half lethal dose (LD50) of mice at 0, 2, 3, 7, 14, 28, and 56 days. was measured.
  • LD50 half lethal dose
  • Samples 1 and 2 were serially diluted with water, respectively, and then administered intraperitoneally to 4-week-old female ICR mice weighing 17 to 22 g.
  • the lethality was observed for each diluted sample for 3 days after administration, and the half lethal dose was calculated using the statistical program PROBIT.
  • the half lethal dose at month 0 was set to 100%, and the tendency to change the half lethal dose obtained at each time point was expressed as a percentage. Shelf life was calculated using the Arrhenius equation (https://met.uk.com/medical-device-packaging-testing/4a-medical-accelerated-ageing) showing the relationship between the reaction rate constant and temperature. Calculated.
  • Table 10 is a table showing the storage stability of the albumin-containing formulation O and the albumin-free formulation P as LD 50 values.
  • STD Medytoxin strain (Medytoxin) as a standard sample
  • normalization represents the relative titer when the data value is 100 at day 0, and N/A is the test result LD50 in the previous cycle. The value was so low as 20%, it was not meaningful to proceed with the test.
  • the three prepared formulations i.e., standard sample (STD), O, and P formulations, lost their recovery titers on the 28th day of the test in the accelerated conditions of 56 days, that is, about 2 months, but the non-albumin formulation P at 28 days. A recovery titer of 86% and 52% at 56 days was maintained.
  • samples were stored at 40° C., and samples were recovered at 0, 2, 5, 7, 14, 28, and 56 days.
  • Albumin Formulation O and Albumin-Free Formulation P described in Table 9 were respectively filled into 1 ml of the SHOTT TopPac syringe and HVD syringe described in Section 1 of Example 1, i.e., the B syringe of Table 1, for a total of 4 prefilled syringes.
  • Botulinum liquid formulations Q, R, S, and T i.e., four formulations were prepared.
  • the plunger injection force according to the plunger movement speed of the syringe was measured using a MultiTest 2.5 (Mecmesin, UK) tensile compression device.
  • the injection force is an average injection force.
  • a 30 G needle was coupled to a syringe containing each of the four formulations.
  • the syringe was fixed to the jig of the tensile compression device and the plunger rod was adjusted to be centered on the load cell of the device.
  • the jig is the syringe holding part of the device.
  • the speed value was entered in the program built into the device, and the device was operated by pressing the start button to perform the test.
  • the above measurement distance is about 40 mm high when filling 1 mL because the HVD syringe has a small inner diameter and long length, and the TopPac syringe is filled to a height of about 30 mm when filling 1 mL, so it is 5 mm for safety when measuring injection force.
  • the measurement distance was set to press the plunger from 0 to 35 mm for the HVD syringe and 0 to 25 mm for the TopPac syringe. After the measurement was completed, the sample was removed from the jig, and the measurement was repeated 3 times per sample to obtain the injection force result.
  • Table 11 is a table showing the injection force according to the plunger moving speed.
  • formulations R and T with HVD syringe had the same or higher injection force compared to formulations Q and S with TopPac syringe at low plunger movement rates of 10 and 50 mm/min, but 100 and At a high plunger movement speed of 200 mm/min, the injection force was lower compared to formulations Q and S with TopPac syringes.
  • formulations R and T containing the HVD syringe had higher plunger compression force at low plunger travel speeds and lower plunger compression force at high plunger travel speeds, compared to formulations Q and S, including TopPac syringes.
  • HVD syringes Formulations containing

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Abstract

토출 속도 조절이 용이하고 안정한 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형을 제공한다.

Description

토출 속도 조절이 용이하고 안정한 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형
토출 속도 조절이 용이하고 안정한 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형에 관한 것이다.
보툴리눔 독소 (BoNT)는 알려진 가장 강력한 독소 중 하나이며 말초 콜린성 뉴런에서 아세틸콜린 방출을 차단함으로써 작용한다. 보툴리눔 독소는 매우 적은 용량으로 개체 투여하여, 과활성화 근육 및 외분비선을 감소시키는데 사용되고 있다. 예를 들면, 보툴리눔 독소는 신경근 질환, 및 과활성화 외분비선 질환의 치료뿐만 아니라 미용 목적으로도 사용되고 있다.
보툴리눔 독소는 본래 불안정하며, 특히, 알칼리성 pH에서 고도로 불안정하고 이열성(heat-labile)인 것으로 알려져 있다. 이들 단점을 극복하는 의학 투여 형태는 사전충전된 주사기 방식이며, 이는 최근 수년간 약물 전달 장치로서 점점 더 인기를 얻게 되었다. 그러나, 단백질이 활성 성분으로서 사용되는 경우, 단백질의 제한된 안정성은 제형화 과학자가 사전충전된 주사기 방식을 사용하는 것을 특히 어려운 작업으로 만들었다. 특히, 이는 매우 묽은 보툴리눔 독소 수용액에 적용된다.
약제학적 보툴리눔 독소 조성물의 안정성을 증가시키기 위하여, 인간 혈청 알부민 (HSA)과 같은 안정화 단백질이 종종 첨가된다. 또한, 비-단백질성 안정제, 예를 들어 계면활성제, 폴리비닐피롤리돈 (PVP),이당류, 폴리올 등을 첨가하는 것이 알려져 있다.
그러나, 상기한 배경 기술에 의하더라도 저장 안정성이 증가되고 토출 속도 조절이 용이하고 안정한 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형에 대한 요구가 여전히 존재한다.
일 양상은 주사기 토출 속도 조절이 용이하고 안정한 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형을 제공하는 것이다.
일 양상은 주사기 배럴, 플런저 로드 및 플런저 스토퍼를 포함하는 주사기, 및 상기 주사기 내에 충전되어 있는 보툴리눔 독소 액상 제제를 포함하는 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형을 제공한다.
상기 제형은 보툴리눔 독소 액상 제제가 토출되는 속도의 증가에 따라 상기 플런저 로드의 말단에 작용하는 힘의 증가량이 감소하는 것일 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "사전충전된 주사기(prefilled syringe)"는 밀봉될 수 있거나 밀봉되며, 액체 제형을 수용, 저장, 및/또는 운송하는 데 사용될 수 있는, 부분적으로 또는 완전히 폐쇄된 공간을 갖는 주사기를 나타낸다. 상기 주사기는 유기 중합체와 같은 플라스틱으로 제조되거나, 또는 부분적으로 또는 주로 플라스틱으로 제조된 폐쇄된 또는 밀봉된 용기를 나타낸다.
상기 사전충전된 주사기는 내용물의 누출을 방지하도록 밀봉된 2개의 개방부를 갖는다. 상기 사전충전된 주사기는 근위 단부는 플런저 스토퍼에 의해 밀봉되고 원위 단부는 캡핑 장치에 의해 밀봉된다.
상기 배럴은 근위 단부 및 원위 단부, 및 이들 사이에서 연장되며 배럴 루멘을 형성하는 대체로 원통형인 벽을 포함할 수 있다. 상기 배럴은 그를 통해 연장되며 상기 배럴 루멘과 연통하는 유체 통로를 갖는 원위로 돌출하는 팁을 가질 수 있다. 상기 근위 단부 및 원위 단부는 각 근위 단부 개방 출구 및 원위 단부 개방 출구를 갖는다. 상기 팁은 배럴의 나머지 부분과 동일한 재질을 갖는 것일 수 있다.
상기 배럴은 충전 후에, 주사기의 원위 단부를 밀봉식으로 폐쇄하기 위한 캡핑 장치에 의해 (예를 들면, 사용 전에 제거되고 니들로 대체되는 "팁 캡", 또는 제거가능한 또는 영구적인 니들을 갖는 사전충전된 주사기의 경우에 니들 실드와 같은 밀봉 수단에 의해) 제거가능하게 캡핑되고, 플런저에 의해 또는 배럴의 내벽과 유체 기밀 결합된 임의의 다른 수단에 의해 근위 단부에서 폐쇄되어 유체를 수용한다. 사전충전된 주사기를 사용하기 위해서는, 팁 캡, 니들 실드 또는 다른 유형의 캡핑 장치를 제거하고, 선택적으로 니들을 (아직 없는 경우) 부착하고, 플런저 팁 또는 피스톤을 배럴 내에서 전진시켜 배럴 내의 내용물 즉, 보툴리눔 독소 제제를 환자에 주사한다.
상기 배럴의 내부 표면은 코팅될 수 있거나 코팅되지 않을 수 있다. 상기 배럴의 내부 표면은 예를 들면, 윤활 목적을 위한 배리어 층 (이하에서 "윤활제 층"이라고도 한다)으로 코팅될 수 있다. 윤활제 층은, 플런저가 배럴을 통해 용이하게 글라이딩되게 할 수 있는 높은 윤활성을 제공해야 할 뿐만 아니라, 보툴리눔 독소 제형과 적합성(compatible)이고 그의 저장 수명을 보장해야 한다. 상기 윤활제 층은 실리콘-무함유 윤활제 층 또는 실리콘 윤활제 층일 수 있다. 상기 벽의 내부 표면은 실리콘으로 코팅되어 있을 수 있다. 즉, 상기 배리어 층은 실리콘 층일 수 있다.
상기 실리콘 코팅은 실리콘 오일-기반 방법 (예를 들면, 스프레이-온(spray-on) 실리콘화 또는 베이크드-온(baked-on) 실리콘화) 및 증착법 (예를 들면, 플라즈마 향상 화학 증착 (PECVD))으로부터 선택되는 실리콘화 방법에 의해 제조될 수 있다. 상기 실리콘 코팅은 예를 들면, 스프레이-온 실리콘화, 또는 베이크드-온 실리콘화 코팅에 의하여 형성될 수 있다. 상기 실리콘 코팅은 폴리디메틸실록산 코팅일 수 있다.
스프레이-온 실리콘화 방법에서는, 예를 들면, 다이빙(diving) 또는 정적(static) 노즐을 사용하여 실리콘 오일(예를 들면, 점도가 1000 cSt인 다우 코닝(DOW CORNING®) 360)을 주사기 즉, 배럴 내에 분무하여 얇은 실리콘 오일 층을 생성할 수 있다. 베이크드-온 실리콘화 방법은 에멀젼 예를 들면, 다우 코닝® 365 실리콘화 에멀젼으로서 실리콘 오일을 배럴에 적용하고, 이어서 특정 온도에서 특정 시간 동안 플라스틱 표면 상에서 베이킹하는 것을 포함할 수 있다. 베이크드-온 실리콘화 방법은 스프레이-온 실리콘화 방법에 비하여 육안으로 보이지 않는 실리콘 오일 입자 및 육안으로 보이는 실리콘 오일 입자가 더 적어지게 할 수 있다.
상기 주사기 배럴의 재질은 플라스틱 재질을 포함할 수 있다. 상기 재질은 유리, COC, COP, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 COP는 그 표면에 실리콘 코팅된 것일 수 있다. COC는 노르보르넨과 같은 환형 단량체와 에탄의 중합에 의해 생성되는 한편, COP는 환형 단량체의 개환 복분해 후의 수소화에 의해 생성될 수 있다. COC, COP 및 COP 및 COC의 혼합물 재료는, 높은 투명성, 낮은 밀도, 탁월한 수분 배리어 능력, 및 수성 및 극성 유기 매질에 대한 저항성을 포함하는 다수의 바람직한 특징을 나타낸다. 구체적인 예에는 토파즈(Topas®) COC 및 다이쿄 크리스탈 제니스(DaikyoCrystal Zenith®)가 포함된다.
상기 배럴의 팁은 배럴과 일체로 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 팁은 배럴과 일체로 성형될 수 있다. 상기 배럴은 일체로 형성된 루어 록 팁 또는 루어 슬립 팁을 포함할 수 있다. 상기 팁은 팁을 통해 축 방향으로 연장되고 배럴의 내용물을 분배하기 위해 챔버와 연통하는 일체형 통로를 포함할 수 있다. 상기 팁은 배럴의 원위 출구 단부로부터 팁의 출구 단부를 향해 수렴하는 실질적으로 절두원추 형상을 가질 수 있다.
상기 배럴은 예를 들면, 0.5 ml, 1.0 ml, 1.5 ml, 또는 2.0 ml의 충전 부피를 수용하도록 조정된 내경을 갖는 것일 수 있다. 상기 배럴은 주사기 내의 유체의 부피를 나타내는 눈금 표시를 가진 것일 수 있다. 또한, 상기 배럴은 플랜지-스타일 계면을 포함하는 것일 수 있다. 플랜지의 설계는 예를 들면, ISO11040과 적합성이 있는 것일 수 있다. 플랜지-스타일 계면은, 선택적으로 존재하는 손잡이와 적합성일 수 있다.
상기 주사기 배럴의 내경에 대한 길이의 비율은 10 내지 22, 12 내지 20, 또는 14 내지 16일 수 있다.
상기 주사기 배럴의 내경은 3 내지 7 mm, 3.5 내지 6.5 mm, 4 내지 6 mm, 또는 4.5 내지 5.5 mm이고, 길이는 30 내지 130 mm, 50 내지 110 mm, 60 내지 100 mm, 또는 70 내지 90 mm일 수 있다. 상기 주사기는 배럴의 내경이 3.5 내지 6.5 mm이고, 길이는 60 내지 100 mm일 수 있다. 또한, 상기 주사기는 배럴의 내경이 3 내지 7 mm이고, 길이는 30 내지 130 mm일 수 있다. 또한, 상기 주사기는 배럴의 내경이 4 내지 6 mm이고, 길이는 50 내지 110 mm일 수 있다. 또한, 상기 주사기는 배럴의 내경이 4.5 내지 5.5 mm이고, 길이는 70 내지 90 mm일 수 있다.
상기 플런저 로드와 플런저 스토퍼는 결합하여, 플런저 로드와 플런저 스토퍼 조립체를 형성할 수 있다. 상기 조립체는 상기 배럴의 근위 단부 내로 연장될 수 있다. 상기 조립체는 배럴 루멘의 원통형 벽과 슬라이딩 유체 기밀 결합된, 그의 팁에서의 플런저 스토퍼를 갖는 로드를 포함할 수 있다. 상기 조립체는 근위 밀봉부, 및 보툴리눔 독소 액상 제제의 압출을 가능하게 하는 동적 밀봉부를 형성한다. 상기 스토퍼는 저장 및/또는 투여 동안 보툴리눔 독소 액상 제제와 접촉한다.
상기 스토퍼는 탄성 중합체성 재료로 제조될 수 있다. 상기 스토퍼는 저장 및/또는 주사 동안 보툴리눔 독소 액상 제제와 접촉하는 그의 적어도 일부분 상에 선택적으로 코팅을 가질 수 있다.
상기 탄성 중합체는 이소프렌 고무 (IS), 부타디엔 고무 (폴리부타디엔, BR), 부틸 고무 (이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체, IIR), 할로겐화 부틸 고무 (예를 들면, 클로로 부틸 고무, CIIR; 및 브로모 부틸 고무, BIIR), 스티렌-부타디엔 고무 (스티렌과 부타디엔의 공중합체, SBR), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 스토퍼 재질은 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 일 구체예에서, 상기 스토퍼 재질은 브로모 부틸 고무 또는 클로로 부틸고무일 수 있다. 상기 탄성 중합체는 또한 불활성 광물에 의해 보강될 수 있다. 또한, 상기 탄성 중합체는 예를 들면, 유기 퍼옥시드, 페놀 수지 등에 의해 경화될 수 있다.
상기 스토퍼는 코팅되거나 코팅되지 않은 것일 수 있다. 상기 코팅은, 배럴 루멘에 면해 있으며 저장 및/또는 사용 동안 보툴리눔 독소 제형과 접촉하는 플런저 스토퍼의 표면 부분을 포함하는, 적어도 밀봉부 표면에 통상 적용될 수 있다. 상기 코팅은 플런저 스토퍼와 보툴리눔 독소 액상 제제 사이의 상호작용을 최소화하면서 양호한 윤활성을 제공하는 것일 수 있다.
플런저 스토퍼의 적합한 코팅은 일반적으로 보툴리눔 독소 제형을 바람직하지 않게 방해하지 않으며 낮은 수준의 추출가능물/침출가능물을 나타내는 재료로 제조된 것일 수 있다. 상기 코팅은 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 파릴렌 (예를 들면, 파릴렌 N, 파릴렌 C 및 파릴렌 HT), 가교결합된 실리콘, 플루오로 중합체, 또는 이들의 혼합물을 포함하는 것일 수 있다. 가교결합된 실리콘 코팅의 예는 B2-코팅 (다이쿄 세이코) 또는 XSiTM (벡톤 딕킨슨)이 포함된다.
플루오로 중합체 코팅은 플루오르화된 에틸렌-프로필렌 공중합체 (예를 들면, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP)), 플루오르화된 에틸렌-에틸렌 공중합체 (예를 들면, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 공중합체 (ETFE), 예를 들면 플루로텍®), PVA (테트라플루오로에틸렌 (TFE)과 퍼플루오로프로필비닐에테르(PPVE)의 공중합체), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴 플루오리드 (PVDF), 폴리비닐 플루오리드 (PVF), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)(테플론), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 상기 코팅은 ETFE로 제조되며, 특히 플루로텍® 코팅이다. 일 구체예에서, 상기 플런저 스토퍼는 코팅되지 않은 것일 수 있다.
플런저 스토퍼의 설계는 특별히 한정되지 않으며 네스트형(nested) 또는 백형(bagged) 스토퍼일 수 있다. 또한, 로드에 대한 계면에는 나사산이 형성되어 멸균 후 로드의 설치를 가능하게 할 수 있다. 대안적으로, 로드에 대한 계면은 스냅-온(snap-on) 설계로 설계될 수 있다. 플런저 스토퍼와 같은 로드는 대체적으로 멸균을 견디도록 설계되지만 임의의 특정 방식으로 달리 제한되지는 않는다. 로드는 에틸렌 비닐 아세테이트 (EVA) 공중합체 또는 폴리프로필렌과 같은 플라스틱 재료로 제조될 수 있다.
도 1은 니들을 포함하는 사전충전된 주사기의 예를 나타낸 도면이다. 사전충전된 주사기는 배럴(10), 플런저 로드(20) 및 플런저 스토퍼(30)를 포함하는 플런저(80), 니들(50) 및 상기 배럴(10)의 루멘에 포함된 보툴리눔 독소 액상 제제(40)를 포함한다.
상기 사전충전된 주사기는 "캡핑 장치"를 포함할 수 있다. 상기 캡핑 장치는 주사기의 원위 개방 출구 단부를 폐쇄 및 밀봉하기 위한 임의의 수단을 광범위하게 지칭한다. 본 발명에서, 용어 "개방 출구 단부" 또는 "원위 개방 출구 단부"는 배럴 루멘과 유체 연통하는 주사기의 임의의 원위 개방 단부를 지칭한다. 캡핑 장치는 대체적으로 주사기의 개방 출구 단부를 수용하고 효율적으로 밀봉하여 누출을 방지하기 위한 치수를 갖는, 폐쇄 단부 및 개방 단부를 갖는 채널을 가질 수 있다.
사전장착된 니들이 없는 사전충전된 주사기의 경우에, 캡핑 장치는 "팁 캡"으로 통상 공지된 캡핑 수단이다. 팁 캡은 주사기의 팁과 함께 유체 기밀 밀봉부를 형성하여 주사기 배럴을 효율적으로 폐쇄하고 주사기 배럴의 내용물의 누출을 방지한다. 팁 캡은 통상 주사기 팁 또는 루어 칼라에 제거가능하게 커플링된다. 루어 칼라는 주사기 배럴의 상부 (예를 들면, 주사기 팁)를 둘러싼다. 루어 칼라는 내부 나사산을 가지며, 팁 캡은, 팁 캡을 주사기 배럴에 커플링하기 위해, 상기 루어 칼라의 상기 내부 나사산에 상보적인 외부 나사산을 갖는 것일 수 있다. 본 발명의 사전충전된 주사기의 경우, 루어 칼라는 일반적으로 주사기 배럴과 일체로 형성된다. 사용 전에, 팁캡을 제거할 수 있고, 이어서 니들 캐뉼라 (니들 조립체)를 주사기 팁에 확실하게 커플링할 수 있다.
도 2는 팁캡을 포함하는 사전충전된 주사기의 예를 나타낸 도면이다. 사전충전된 주사기는 배럴(10), 플런저 로드(20) 및 플런저 스토퍼(30)를 포함하는 플런저(80), 배럴의 말단에 형성된 팁(100) 및 상기 팁에 형성된 트레드(threads)를 갖는 루어 칼러(luer collar)(110), 상기 루어 칼러와의 결합에 의하여 팁에 고정된 팁캡(120) 및 상기 배럴(10)의 루멘에 포함된 보툴리눔 독소 액상 제제(40)를 포함한다.
사전충전된 주사기가, 상기 주사기로부터 보툴리눔 독소 제제를 전달하기 위해, 주사기 팁으로부터 연장되는 제거가능한 또는 제거가능하지 않은 (즉 영구적인) 캐뉼라 또는 니들 캐뉼라 ("니들" 또는 "니들 조립체"로 또한 지칭됨)를 포함하는 경우, 캡핑 장치는 "니들 실드"로 지칭될 수 있다. 상기 니들 실드는 대체적으로, 주사기의 팁 상에 장착된 캐뉼라 (니들)를 수용하고 그와 커플링하기 위한 치수를 갖는, 폐쇄 단부 및 개방 단부를 갖는 채널을 가질 수 있다. 전형적으로, 캐뉼라의 (예리한) 단부는 캐뉼라의 개방 단부를 밀봉하도록 니들 실드 내의 채널의 폐쇄 단부를 관통할 수 있다.
도 3은 니들 조립체 및 니들 실드를 포함하는 사전충전된 주사기의 예를 나타낸 도면이다. 사전충전된 주사기는 배럴(10), 플런저 로드(20) 및 플런저 스토퍼(30)를 포함하는 플런저(80), 니들(50), 니들 조립체(60), 니들 실드(70) 및 상기 배럴(10)의 루멘에 포함된 보툴리눔 독소 액상 제제(40)를 포함한다.
캡핑 장치 (예를 들면, 팁 캡 또는 니들 실드)는 단일 부재일 수 있으며 통상 가요성 및 탄력성 중합체 재료(예를 들면, 탄성중합체)로 제조될 수 있거나, 또는 가요성 및 탄력성 내부 캡에 커플링된 강성 플라스틱 재료, 또는 예를 들면 탄성중합체를 포함하거나 그로 제조된 재료로 제조된 외부 캡을 가질 수 있으며, 그의 적어도 일부분은 주사기의 원위 개방부와 접촉하여 그를 밀봉한다. 일반적으로, 원위 팁 개방부와 접촉하여 유체 기밀 밀봉부를 형성하는 적어도 출구 결합 부분은 가요성 및/또는 탄력성 재료 (예를 들면, 탄성중합체)로부터 제조되며, 결합 부분은 저장 및/또는 사용 동안 보툴리눔 독소 제제와 접촉할 수 있다. 상기 출구 결합 부분은 원치 않는 추출가능물/침출가능물의 가능성을 최소화시키는 재료로 제조된 것일 수 있다. 추출가능물 및/또는 침출가능물의 양을 추가로 감소시키고 보툴리눔 독소 제제와의 적합성을 증가시키기 위해, 출구 결합 부분은 그 위에 코팅을 가질 수 있다.
캡핑 장치의, 특히 출구 결합 부분의 적합한 가요성 및/또는 탄력성 재료에는, 수성 보툴리눔 독소 제제를 방해하지 않고 장기간 저장을 가능하게 하는 탄성중합체가 포함될 수 있다. 특히, 보툴리눔 독소 제형과 접촉하는, 또는 접촉하도록 구성되는 밀봉 장치의 일부 예를 들면, 출구 결합 부분은, 보툴리눔 독소 제제의 장기간 저장 동안 낮은 추출가능물/침출가능물 수준을 나타내어야 한다. 본 명세서에 사용된 용어 "탄성중합체" 또는 "탄성중합체성 재료"는, 플라스틱보다 더 용이하게 변형가능하지만 약학 등급 유체와의 사용이 승인되고, 쉽게 침출 또는 가스 이동되지 않는 가교결합된 열경화성 고무질 중합체를 포함할 수 있다.
상기 탄성중합체성 재료는 이소프렌 고무 (IS), 부타디엔 고무 (폴리부타디엔, BR), 부틸 고무 (이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체; IIR), 할로겐화 부틸 고무 (예를 들면, 클로로 부틸 고무, CIIR; 및 브로모 부틸 고무: BIIR), 스티렌-부타디엔 고무 (스티렌과 부타디엔의 공중합체, SBR), 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 탄성중합체성 재료는 부틸 고무 또는 할로겐화 부틸고무, 특히 브로모 부틸 고무 또는 클로로 부틸 고무, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 탄성중합체성 재료는 또한 불활성 광물에 의해 보강될 수 있다. 또한, 탄성중합체성 재료는 예를 들면, 유기 퍼옥시드, 페놀 수지 등에 의해 경화될 수 있다.
상기에 언급된 탄성중합체성 재료로부터 제조된 출구 결합 부분 상에 선택적으로 존재할 수 있는 적합한 코팅은 일반적으로 수성 보툴리눔 독소 제제를 바람직하지 않게 방해하지 않으며 낮은 수준의 추출가능물/침출가능물을 나타내는 재료로 제조될 수 있다. 본 발명에 사용하기 위한 코팅에는, 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 파릴렌 (예를 들면, 파릴렌 N, 파릴렌 C 및 파릴렌 HT), 가교결합된 실리콘, 또는, 플루오로 중합체 코팅이 포함될 수 있다. 적합한 가교결합된 실리콘 코팅의 예에는 B2-코팅 (다이쿄 세이코(Daikyo Seiko)) 또는 XSi™ (벡톤 딕킨슨(Becton Dickinson))이 포함된다.
플루오로 중합체 코팅에는, 플루오르화된 에틸렌-프로필렌 공중합체 (예를 들면, 테트라플루오로에틸렌-헥사플루오로프로필렌 공중합체 (FEP)), 플루오르화된 에틸렌-에틸렌 공중합체 (예를 들면, 에틸렌 테트라플루오로에틸렌 공중합체 (ETFE), 예를 들면 플루로텍®), PVA (테트라플루오로에틸렌 (TFE)과 퍼플루오로프로필비닐에테르(PPVE)의 공중합체), 테트라플루오로에틸렌-퍼플루오로에틸렌 공중합체, 폴리비닐리덴 플루오리드 (PVDF), 폴리비닐 플루오리드 (PVF), 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE), 또는 이들의 혼합물이 포함될 수 있다. 코팅은 예를 들면, ETFE로 제조되며, 플루로텍® 코팅일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 수성 제제일 수 있다. 상기 수정 제제는 수성 현탁액, 수성 분산액, 수성 에멀젼, 또는 수용액을 포함할 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 보툴리눔 독소의 농도가 예를 들면, 약 1 내지 약 3,000 U/mL, 약 10 내지 약 1,000 U/mL, 약 10 내지 약 400 U/mL, 약 10 내지 약 200 U/mL, 약 10 내지 약 100 U/mL, 약 10 내지 약 70 U/mL, 약 20 내지 약 60 U/mL, 또는 약 40 U/mL인 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제의 용량은 10 내지 80, 10 내지 50, 20 내지 80, 20 내지 60, 20 내지 50, 30 내지 80, 40 내지 80, 20 내지 40, 또는 25 내지 35 유닛/주사기일 수 있다.
본 명세서에 사용된 용어 "보툴리눔 독소"는 임의의 형태 또는 타입의 보툴리눔 독소를 광범위하게 지칭한다. 더욱 구체적으로, 보툴리눔 독소는 보툴리눔 독소 타입 A, B, C1, C2, D, E, F, G, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 예를 들면, 보툴리눔 독소는 혈청형 A, B 또는 C1일 수 있다.
또한, 용어 "보툴리눔 독소"는 보툴리눔 독소 복합체 ("독소 복합체") 및 보툴리눔 독소 또는 복합체의 "신경독성 성분" 둘 모두를 포함하도록 의도된다. 본 명세서에 사용된, 용어 "보툴리눔 독소 복합체"는 대략 150 kDa의 신경독성 성분과 또한, 혈구응집소 및 비-혈구응집소 단백질을 포함하는, 클로스트리디움 보툴리눔의 비독성 단백질을 포함하는 고분자량 복합체를 지칭한다. 보툴리눔 독소 혈청형 A 복합체는, 예를 들어, 메디톡신(메디톡스 사)일 수 있다.
본 명세서에 사용된, 용어 "신경독성 성분"은, 임의의 관련 비독성 단백질이 없는, 독소 복합체의 신경독성 폴리펩티드 ("150 kDa" 폴리펩티드; 보통 그의 2-사슬 형태)에 관한 것이다. 순수한 신경독성 성분은, 예를 들어, 코어톡스주 (메디톡스 사)일 수 있다. 예를 들면, 용어 "보툴리눔 독소"는 주어진 혈청형 (예를 들어, 혈청형 A, B 또는 C1, 특히 혈청형 A)의 보툴리눔 독소 복합체의 신경독성 성분을 의미한다. 다시 말해, 사전충전된 주사기 내에 들어 있는 보툴리눔 독소 제형은 상기 신경독성 성분만을 함유하며 클로스트리디움 보툴리눔 독소 복합체의 임의의 다른 단백질은 없는 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소는 야생형 보툴리눔 독소, 예를 들어 젠뱅크(GenBank) 데이터베이스에 수탁 번호 AAA23262로 기탁된 야생형 보툴리눔 독소 A 또는 혈청형 A1의 보툴리눔 독소의 신경독성 성분의 아미노산 서열에 대해 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상, 또는 90% 이상의 서열 동일성(sequence identity)을 나타내는 보툴리눔 독소의 작용성 (즉 생물학적 활성) 이소형(isoform), 호모로그(homolog), 오르소로그(ortholog), 파라로그(paralog), 또는 단편(fragment)을 포함한다.
서열 동일성은 신뢰할 수 있는 결과를 산출하기에 적합한 임의의 알고리듬에 의해, 예를 들어 FASTA 알고리듬 (문헌[WR Pearson & DJ Lipman, PNAS 85:2444-2448, 1988])을 사용하여 계산될 수 있다. 서열 동일성은 2개의 폴리펩티드, 또는 이의 2개의 LC 도메인 또는 단편과 같은, 2개의 도메인을 비교함으로써 계산될 수 있다.
상기 보툴리눔 독소는 변형 및 재조합 보툴리눔 독소를 포함한다.
상기 보툴리눔 독소 액체 제제는 다른 약제학적으로 허용가능한 물질, 예를 들어, 염 (예를 들어, 염화나트륨), 안정화 단백질 (예를 들어, 알부민, 젤라틴), 당 (예를 들어, 글루코스, 프럭토스, 갈락토스, 트레할로스, 수크로스 및 말토스), 탄수화물 중합체 (예를 들어, 히알루론산 및 폴리비닐피롤리돈 (PVP)), 폴리올 (예를 들어, 만니톨, 이노시톨, 락티톨, 이소말트, 자일리톨, 에리트리톨, 소르비톨과 같은 당 알코올 및 글리세롤), 아미노산, 비타민 (예를 들어 비타민 C), 아연, 마그네슘, 마취제 (예를 들어, 리도카인과 같은 국소 마취제), 계면활성제, 장성 조절제(tonicity modifier) 등을 포함할 수 있다. 본 명세서에 사용된 용어 "약제학적으로 허용가능한"은, 포유류, 특히 인간의 조직과 접촉하기에 적합한 화합물 또는 물질을 지칭한다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 동물성 성분을 함유하지 않은 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 알부민을 포함하지 않는 것일 수 있다. 예를 들면, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 물 중 보툴리눔 독소, 아미노산, 계면활성제, 및 장성 조절제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 예를 들면, 물 중 10 내지 70 U/ml의 보툴리눔 독소, 0.05 내지 0.7g/L 아미노산, 및 0.10 내지 0.5 g/L의 계면활성제 및 0.10 내지 1.0 g/L의 NaCl을 포함하는 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소는 보툴리눔 독소 타입 A, B, C1, C2, D, E, F, G, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 아미노산은 글리신, 알라닌, 발린, 루신, 이소루신, 프롤린, 페닐알라닌, 티로신, 트립토판, 세린, 트레오닌, 시스테인, 메티오닌, 아스파라진, 글루타민, 라이신, 아르기닌, 히스티딘, 아스파르트산, 글루탐산, 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 아미노산은 예를 들면, 메티오닌, 히스티딘, 아르기닌, 이의 약제학적으로 허용가능한 염, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제일 수 있다. 상기 비이온성 계면활성제는 폴리소르베이트, 폴록사머, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 상기 폴리소르베이트는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 80, 또는 이의 혼합물일 수 있다. 상기 NaCl은 생리적으로 허용가능한 농도, 예를 들면 약 0.85 내지 0.95 g/L, 또는 약 0.9 g/L으로 첨가된 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 pH를 약 5.5 내지 약 7.5로 유지하도록 하는 완충제를 더 함유하는 것일 수 있다. 상기 완충제는 시트레이트, 히스티딘, HEPES, 아르기닌, 아세트산, 인산, 이들의 염, 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 제제의 pH는 저장 동안 약 5.5 내지 약 7.5, 약 6.0 내지 약 7.5, 약 6.5 내지 약 7.5, 약 6.1 내지 약 7.3, 또는 약 6.2 내지 약 7.2의 범위에서 유지되는 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 75 내지 125%, 75 내지 120%, 또는 80 내지 125%의 LD50 역가 회수율을 나타내는 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 75 내지 125%, 75 내지 120%, 또는 80 내지 125%의 프로테아제 활성 회수율을 나타내는 것일 수 있다.
상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 ± 1.5, ±1.0, 또는 ±0.5 이내의 pH 변동을 갖는 것일 수 있다.
일 구체예는 주사기 배럴, 플런저 로드 및 플런저 스토퍼를 포함하는 주사기, 및 상기 주사기 내에 충전되어 있는 보툴리눔 독소 액상 제제를 포함하고, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제가 토출되는 속도의 증가에 따라 상기 플런저 로드의 말단에 작용하는 힘의 증가량이 감소하는 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형일 수 있다.
상기 구체예에서, 상기 주사기 배럴의 내경에 대한 길이의 비율이 10 내지 22인 것일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 내경이 3.5 내지 6.5 mm이고, 길이가 60 내지 100 mm인 것 일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 재질이 유리, COC, 또는 실리콘 코팅된 COP인 것일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 재질이 COC인 것일 수 있다. 상기 실리콘 코팅이 스프레이-온 실리콘 코팅, 베이크드-온 실리콘 코팅, 또는 폴리디메틸실록산 코팅인 것일 수 있다. 상기 플런저 스토퍼의 재질이 이소프렌 고무(IS), 부타디엔 고무(BR), 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다. 상기 플런저 스토퍼는 코팅되지 않은 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제의 용량은 10 내지 50 유닛/주사기인 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 알부민을 함유하지 않은 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 동물성 성분을 함유하지 않은 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 보툴리눔 독소, 아미노산, 계면활성제 및 등장화제를 포함하는 것일 수 있다. 상기 아미노산은 메티오닌인 것일 수 있다. 상기 계면활성제는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 80, 또는 폴록사머인 것일 수 있다. 보툴리눔 독소 액상 제제는 pH를 5.5 내지 7.5로 유지하도록 하는 완충제를 더 함유하는 것일 수 있다. 상기 완충제는 시트레이트, 히스티딘, HEPES, 아르기닌, 아세트산, 인산, 이들의 염, 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 LD50 역가 회수율을 나타내는 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 프로테아제 활성 회수율을 나타내는 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 ± 1.0 이내의 pH 변동을 갖는 것일 수 있다.
다른 구체예는 주사기 배럴, 플런저 로드 및 플런저 스토퍼를 포함하는 주사기, 및 상기 주사기 내에 충전되어 있는 보툴리눔 독소 액상 제제를 포함하고, 상기 주사기 배럴의 재질이 유리, COC, 또는 실리콘 코팅된 COP인 것인 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형일 수 있다.
상기 구체예에 있어서, 상기 주사기 배럴의 재질이 COC인 것일 수 있다. 상기 실리콘 코팅이 스프레이-온 실리콘 코팅, 베이크드-온 실리콘 코팅, 또는 폴리디메틸실록산 코팅인 것 일 수 있다. 상기 플런저 스토퍼의 재질이 이소프렌 고무(IS), 부타디엔 고무(BR), 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 또는 이들의 혼합물인 것 일 수 있다. 상기 플런저 스토퍼는 코팅되지 않은 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 톡신 액상 제제가 토출되는 속도의 증가에 따라 상기 플런저 로드의 말단에 작용하는 힘의 증가량이 감소하는 것 일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 내경에 대한 길이의 비율이 10 내지 22인 것 일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 내경이 3.5 내지 6.5 mm이고, 길이가 60 내지 100 mm인 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제의 용량은 10 내지 50 유닛/주사기 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 알부민을 함유하지 않은 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 동물성 성분을 함유하지 않은 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 보툴리눔 독소, 아미노산, 계면활성제 및 등장화제를 포함하는 것 일 수 있다. 상기 아미노산은 메티오닌인 것 일 수 있다. 상기 계면활성제는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 80, 또는 폴록사머인 것 일 수 있다. 보툴리눔 독소 액상 제제는 pH를 5.5 내지 7.5로 유지하도록 하는 완충제를 더 함유하는 것 일 수 있다. 상기 완충제는 시트레이트, 히스티딘, HEPES, 아르기닌, 아세트산, 인산, 이들의 염, 또는 이들의 혼합물인 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 LD50 역가 회수율을 나타내는 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 프로테아제 활성 회수율을 나타내는 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 ± 1.0 이내의 pH 변동을 갖는 것일 수 있다.
다른 구체예는 주사기 배럴, 플런저 로드 및 플런저 스토퍼를 포함하는 주사기, 및 상기 주사기 내에 충전되어 있는 보툴리눔 독소 액상 제제를 포함하고, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 알부민을 함유하지 않은 것인 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형일 수 있다.
상기 구체예에 있어서, 주사기 배럴, 플런저 로드 및 플런저 스토퍼를 포함하는 주사기, 및 상기 주사기 내에 충전되어 있는 보툴리눔 독소 액상 제제를 포함하고, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 동물성 성분을 함유하지 않은 것인 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형 일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 보툴리눔 독소, 아미노산, 계면활성제 및 등장화제를 포함하는 것 일 수 있다. 상기 아미노산은 메티오닌인 것 일 수 있다. 상기 계면활성제는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 80, 또는 폴록사머인 것 일 수 있다. 보툴리눔 독소 액상 제제는 pH를 5.5 내지 7.5로 유지하도록 하는 완충제를 더 함유하는 것 일 수 있다. 상기 완충제는 시트레이트, 히스티딘, HEPES, 아르기닌, 아세트산, 인산, 이들의 염, 또는 이들의 혼합물인 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제의 용량은 10 내지 50 유닛/주사기일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 재질이 유리, COC, 또는 실리콘 코팅된 COP인 것일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 재질이 COC인 것일 수 있다. 상기 실리콘 코팅이 스프레이-온 실리콘 코팅, 베이크드-온 실리콘 코팅, 또는 폴리디메틸실록산 코팅인 것일 수 있다. 상기 플런저 스토퍼의 재질이 이소프렌 고무(IS), 부타디엔 고무(BR), 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 또는 이들의 혼합물인 것 일 수 있다. 상기 플런저 스토퍼는 코팅되지 않은 것 일 수 있다. 상기 보툴리눔 톡신 사전충전된 주사기 제형은 보툴리눔 톡신 액상 제제가 토출되는 속도의 증가에 따라 상기 플런저 로드의 말단에 작용하는 힘의 증가량이 감소하는 것일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 내경에 대한 길이의 비율이 10 내지 22인 것일 수 있다. 상기 주사기 배럴의 내경이 3.5 내지 6.5 mm이고, 길이가 60 내지 100 mm인 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 LD50 역가 회수율을 나타내는 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 프로테아제 활성 회수율을 나타내는 것일 수 있다. 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 ± 1.0 이내의 pH 변동을 갖는 것일 수 있다.
일 양상에 따른 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형에 의하면, 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값에 대비하여 LD50 역가, 보툴리눔 독소 엔도펩티다제 역가, 및 pH가 안정하게 유지될 수 있다. 또한, 상기 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형에 의하면, 토출 속도 조절이 용이하다.
도 1은 니들을 포함하는 사전충전된 주사기의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 팁캡을 포함하는 사전충전된 주사기의 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 니들 조립체 및 니들 실드를 포함하는 사전충전된 주사기의 예를 나타낸 도면이다.
이하 본 발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예1: 보툴리눔 독소 사전충전된 액상 주사기 제형의 안정성: COC 또는 COP 재질로 된 배럴을 갖는 주사기
1. 보툴리눔 독소 사전충전된 액체 제제의 제조
본 실시예에서는 고도로 점성이 있는 약물(highly viscous drug, HVD)에 사용하기 위한 주사기(이하 'HVD 주사기'라고도 한다)에 액체 보툴리눔 독소 제제를 충전하고, 보관 기간에 따른 안정성을 측정하였다. 상기 HVD 주사기는 내경이 5.00mm, 외경이 9.40mm, 배럴 길이가 80.0mm, 액체 제제가 채워지는 부피가 0.8mL이었다. 참고적으로, 종래 알려진 주사기의 일 예로서, SCHOTT 사의 TopPacTM 주사기는 내경이 6.50mm, 외경이 9.40mm, 배럴 길이가 64.5mm, 액체 제제가 채워지는 부피가 1mL이다. 즉, 상기 HVD 주사기는 TopPacTM 주사기에 비하여, 내경이 작은 반면 길이가 길다. TopPacTM 주사기는 배럴, 플런저, 플런저 로드 및 팁 캡을 포함하고, 상기 배럴은 COC 재질로 되어 있고, 루어-록(Luer Lock)이 형성되어 있다. 배럴의 내부 표면은 반응성 실리콘 혼합물로 실리콘화된 후 큐어링에 의하여 가교되어 있다. 상기 팁 캡은 고무(Datwyler 사)로 되어 있다. HVD 주사기는 TOPAS 6015 재질로 된 COC 재질을 포함하고 내열성이 향상된 것이다.
또한, 상기 HVD 주사기에서, 배럴의 재질, 플런저 스토퍼(plunger stopper)의 재질 및 이의 코팅에 사용되는 재질, 및 상기 배럴에 채워지는 수성 액체 보툴리눔 독소 제제의 조성에 따른 안정성을 측정하였다. 여기서 상기 주사기는 플라스틱 주사기 배럴, 캡핑 장치, 및 플런저 로드 조립체를 포함한다. 상기 배럴은 근위 단부 및 원위 단부, 및 이들 사이에서 연장되며 배럴 루멘을 형성하는 대체로 원통형인 벽을 포함한다. 상기 배럴은 그를 통해 연장되며 상기 배럴 루멘과 연통하는 유체 통로를 갖는 원위로 돌출하는 팁을 갖고, 상기 대체로 원통형인 벽은 배리어 층으로 선택적으로 코팅된 내부 표면을 갖는다. 본 실시예에서 상기 벽의 내부 표면은 실리콘으로 코팅된 것 즉, 상기 배리어 층은 실리콘 층이다. 또한, 본 실시예에서 상기 배럴은 COC 또는 COP 재질을 갖는다.
상기 캡핑 장치는 상기 배럴의 원위 단부의 개방 출구와 밀봉식으로 결합하고 그를 폐쇄하는 출구 결합 부분을 갖는다. 배럴의 원위 단부에 대한 상기 캡핑 장치는 캡과 고무 팁캡으로 구성되어 있으며, 캡은 폴리카보네이트 재질로, 고무 팁캡은 플런저와 동일한 재질로 구성되어 있다. 여기서 상기 고무 팁캡은 상기 출구 결합 부분에 해당한다. 상기 출구 결합 부분은 표면 상에 선택적으로 코팅을 갖는 탄성 중합체성 재료로 제조된다. 상기 출구 결합 부분과 캡핑 장치는 루어-록 형태로 결합된다.
상기 플런저 로드 조립체는 상기 배럴의 근위 단부 내로 연장되며, 상기 배럴 루멘의 상기 원통형 벽과 슬라이딩 유체 기밀 결합된 플런저 스토퍼를 포함하고, 상기 스토퍼는 탄성 중합체성 재료로 제조되며, 저장 및/또는 주사 동안 수성 액체 보툴리눔 독소 제제와 접촉하는 상기 스토퍼의 적어도 일부분 상에 선택적으로 코팅을 갖는다. 본 실시예에서 상기 스토퍼의 재질은 브로모 부틸 고무(BIIR) 또는 클로로 부틸 고무(CIIR)이며, 이들은 선택적으로 테플론으로 코팅되어 있다.
표 1은 본 실시예에 사용된 물 중 액체 보툴리눔 독소 제제가 미리 충전된 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제제를 나타낸 것이다.
제형 명 A B C D E F G H
배럴 재질 COC COC COC COC COC COC COP COP
플런저 스토퍼 재질 BIIR BIIR BIIR BIIR CIIR CIIR CIIR CIIR
플런저 스토퍼 코팅 없음 없음 테플론 테플론 없음 없음 테플론 테플론
L-Met(g/l) 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2 0.1 0.2
T20(g/l) 0.3 0.15 0.30 0.15 0.3 0.15 0.3 0.15
NaCl(g/l) 9 9 9 9 9 9 9 9
독소농도(U/ml) 40 40 40 40 40 40 40 40
물 채움 부피(ml) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
표 1에서, COC는 시클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer)를 나타내고, COP는 시클릭 올레핀 폴리머(clyclic olefin polymer)를 나타낸다. BIIR 및 CIIR은 각각 브로모 및 클로로 부틸 고무(IIR)를 나타낸다. 플런저 스토퍼의 재질은 고무 부분의 재질을 나타낸다. 여기서, 부틸 고무(IRR)는 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체이다. 테플론 코팅은 FluroTecR 필름으로 BIIR 또는 CIIR 표면을 코팅한 것을 나타낸다. L-Met, T20, Nacl, 및 톡신은 물 즉 주사용수 중에 녹아 있는 L-메티오닌, 폴리소르베이트 20, NaCl, 및 보툴리눔 독소 타입 A 성분의 양을 나타낸다.
상기 제제는 상기 배럴의 루멘 내로 상기 플런저 로드 조립체를 결합시켜 플런저의 스토퍼가 상기 액체 제제와 접촉하면서 상기 액체 제제를 밀봉하도록 하였다. 또한, 상기 배럴의 원위 단부의 출구 결합 부분은 상기 캡핑 장치와 밀봉식으로 결합하여 개방 출구를 폐쇄하였다. 주사기와 캡핑장치는 일체형으로 되어 있으며, 캡핑장치는 사용 직전에 제거된다. 이 때 액체는 캡핑 장치 내부에 있는 고무 팁캡과 접촉하게 된다.
즉, 사전충전된 주사기 보툴리눔 액체 제제는 주사기가 주사 바늘은 결합되어 있지 않고, 캡핍 장치와 결합되어 있는 상태이다.
그 결과, 주사기 배럴의 재질은 COC 및 COP에서 선택되고, 플런저의 스토퍼는 브로모 부틸 고무 및 클로로 부틸 고무 및 이의 테플론 코팅에서 선택되는 4종의 주사기에 메티오닌과 폴리소르베이트 20의 농도를 2개로 달리하여 총 8종의 사전충전된 주사기 보툴리눔 액체 제제를 준비하였다.
2. 사전충전된 주사기 제형의 장기 안정성 시험
(1) 역가시험
준비된 8개 제형 즉, A 내지 H 제형을 안정성 검체 보관실에서 4℃에 보관하여 0, 3, 6, 9, 12, 18, 및 24개월 시점의 마우스 반수 치사량(LD50)을 측정하였다.
8개 제형의 액체 시료를 각각 단계 희석한 후 체중이 17 내지 22g인 4주령 암컷 ICR 마우스의 복강에 투여하였다. 투여 후 3일간 각 희석 시료에 대한 치사율을 관찰하고 통계프로그램 PROBIT를 이용하여 반수 치사량을 구하였다. 0개월 시점의 반수 치사량을 100%로 설정하고 각 시점에서 얻은 반수 치사량이 변화하는 경향성을 %로 나타내었다. 표 2는 제형 A, B, C, D, E, F, G, 및 H의 보관 기간에 따른 반수 치사량을 나타낸 표이다.
LD50 (초기 값에 대한 회수 치사량 값, %)
명칭 시험된 시간(월)
0 3 6 9 12 18 24
A 100 99 94 89 83 77 75
B 100 96 90 90 92 89 85
C 100 96 75 95 86 76 73
D 100 102 75 84 86 77 77
E 100 100 73 91 97 79 77
F 100 96 76 80 80 78 78
G 100 97 99 - - - -
H 100 79 92 - - - -
표 2에 나타낸 바와 같이, 24개월에서 제형 A 내지 F의 회수 치사량 값은 73% 이상으로 측정되었으나, 제형 G 및 H는 9개월부터 회수 치사량 값이 측정되지 않았다. 이는 플런저 스토퍼 재질이 BIIR 또는 CIIR인지 여부, 또는 플런저 스토퍼의 표면이 테플론 코팅되어 있는지 여부와 관계없이 배럴이 COC 재질로 되어 있고 실리콘 코팅되어 있는 경우, 보툴리눔 독소는 24개월 동안 안정하다는 것을 나타낸다. 반면, 배럴 재질이 COP인 경우 이 주사기 내에서 9개월부터 회수 역가가 측정되지 않았다.
(2) 보툴리눔 독소 엔도펩티다제 역가 분석
상기 8개 미리 충전된 주사기 제형 A 내지 H를 안정성 챔버에 보관하여 0, 3, 6, 9, 12, 18, 및 24개월 시점의 BoNTA/LC의 활성을 측정하였다.
96-웰 플레이트의 각 웰에 70여개의 아미노산 서열로 이루어진 SNAP25(자체 제작) 단편 100 ul를 넣어주고 2 내지 8℃에서 16시간 인큐베이션하였다. 상기 SNAP25 단편은 197번과 198번 아미노산 사이의 절단 부위를 포함한 10 개 이상의 연속 아미노산 서열을 포함한다.
BoNTA 표준품(이노톡스, 메디톡스 사)을 이용하여 정량곡선을 구할 수 있는 표준 시료인 BONTA 시료를 조제하고, 제형 A 내지 H 시료의 결과 값이 정량곡선 범위에 포함될 수 있도록 HEPES 용액(시그마 사) 중에 BONTA를 희석하여 시험 시료를 제조하였다. 표준 시료와 시험 시료 A 내지 H 각각을 SNAP25가 포함된 웰에 넣어주고 상온에서 1 시간 반응시켰다. 다음으로, 각 웰에 항-SNAP25 다클론 항체(자체 제작)를 첨가하여 상온에서 1시간 반응시켰다. HRP가 결합된 2차 항체를 상온에서 1시간 반응시킨 후 발색시약 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine: TMB)을 첨가하고 인큐베이션하여 발색 반응을 시켜주었다.
플레이트 판독기(Microplate Reader, TECAN 사)에서 450nm에서 흡광도를 측정하여 BoNT/LC의 활성에 따른 발색의 정도를 수치화하고, 표준 시료의 흡광값을 이용하여 정량곡선을 구하였다. 시료 A 내지 H의 흡광도 값을 정량곡선에 대입하여 각 시료가 갖고 있는 BoNT/LC의 활성을 계산하였다. 0개월 시점의 BoNT/LC의 활성을 100%로 설정하고 각 시점에서 얻은 BoNT/LC의 활성이 변화하는 경향성을 %로 나타내었다. 표 3은 보관 기간에 따른 제형 A 내지 H 중에 포함된 BoNTA의 엔도펩티다제 활성을 나타낸 표이다.
프로테아제 활성 (초기 값 대비 회수된 활성, %)
명칭 시험된 기간(월)
0 3 6 9 12 18 24
A 100 106 109 103 121 123 141
B 100 102 105 103 119 115 130
C 100 107 111 101 127 107 124
D 100 100 104 94 121 101 118
E 100 99 107 92 119 99 111
F 100 108 104 96 130 111 130
G 100 107 112 - - - -
H 100 100 109 - - - -
표 3에 나타낸 바와 같이, 24개월에서 제형 A 내지 F의 회수 역가는 초기 대비 111 내지 141%로 유지되었으나, 제형 G 및 H는 9개월부터 회수 역가가 측정되지 않았다.
(3) pH 안정성
8개 미리 충전된 주사기 제형 A 내지 H의 0, 3, 6, 9, 12, 18, 및 24개월 시점에서 각 시료를 15mL 일회용 튜브에 3mL 이상이 되도록 담고 pH meter (메틀러토레도 사)로 각 시료의 pH를 측정하였다. 표 4는 보관 기간에 따른 제형 A 내지 H의 pH 변화를 나타낸 표이다.
pH
명칭 시험된 기간(월)
0 3 6 9 12 18 24
A 6.7 6.9 7.0 7.3 7.2 7.3 7.4
B 6.8 7.1 7.1 7.3 7.3 7.3 7.3
C 6.0 6.5 6.6 6.6 6.5 6.5 6.8
D 6.1 6.5 6.5 6.5 6.5 6.6 6.8
E 6.3 6.6 6.5 6.6 6.5 6.7 6.8
F 6.2 6.6 6.5 6.6 6.7 6.7 6.6
G 5.9 5.7 5.5 - - - -
H 5.9 5.6 5.3 - - - -
표 4에 나타낸 바와 같이, 제형 A 내지 F의 pH는 24개월에서 6.8 내지 7.4 사이에서 유지되었으나, 제형 G 및 H는 활성이 측정된 6개월에서 pH 5.3 내지 5.9로 유지되었다.
실시예2: 보툴리눔 독소 사전충전된 액상 주사기 제형의 안정성: 유리 또는 COP 재질로 된 배럴을 갖는 주사기
1. 보툴리눔 독소 사전충전된 액체 제제의 제조
하기 표 5의 보툴리눔 독소 사전충전된 액체 제제를 제조하였다. 이때 주사기는 표 1이 기재된 HVD 주사기로서, 내경이 5.00mm, 외경이 9.40mm, 배럴 길이가 80.0mm, 액체 제제가 채워지는 부피가 0.8mL인 것이다.
제형 명 I J K L M N
배럴 재질 유리 유리 COP COP COP COP
플런저 스토퍼 재질 BIIR BIIR BIIR BIIR i-coating i-coating
L-Met(g/l) 0.05 0.1 0.05 0.1 0.05 0.1
T20(g/l) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3
NaCl(g/l) 9 9 9 9 9 9
톡신농도(U/ml) 40 40 40 40 40 40
물 채움 부피(ml/주사기) 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8 0.8
표 5에서 제형 I 및 J의 배럴은 POONGLIM Pharmatech Inc.(카탈로그번호, Art.69, 한국)의 제품이며, 제형 K 및 L의 배럴은 SiO2 Medical Products Inc.(카탈로그번호, 850009-100-04, 미국)의 제품이며, 제형 M 및 N의 배럴은 TERUMO 사(카탈로그번호, PJ-B1L9BFTF1, 일본)의 제품이다. 보툴리눔 독소는 메디톡스 사의 BTX1301(API 배치 번호)이며, BoNTA이다. 표 5에서, COC는 시클릭 올레핀 코폴리머(cyclic olefin copolymer)를 나타내고, COP는 시클릭 올레핀 폴리머(clyclic olefin polymer)를 나타낸다. BIIR 및 CIIR은 각각 브로모 및 클로로 부틸 고무(IIR)를 나타낸다. 여기서, 부틸 고무(IRR)는 이소부틸렌과 이소프렌의 공중합체이다. L-Met, T20, Nacl, 및 톡신은 물 중에 녹아 있는 L-메티오닌, 폴리소르베이트 20, NaCl, 및 보툴리눔 독소 타입 A 성분의 양을 나타낸다. 이들 성분을 포함한 액체는 pH가 6.0 내지 7.0이었다.
상기 제제는 상기 배럴의 루멘 내로 상기 플런저 로드 조립체를 결합시켜 플런저의 스토퍼가 상기 액체 제제와 접촉하면서 상기 액체 제제를 밀봉하도록 하였다. 또한, 상기 배럴의 원위 단부의 출구 결합 부분은 상기 캡핑 장치와 밀봉식으로 결합하여 개방 출구를 폐쇄하였다. 즉, 사전충전된 주사기 보툴리눔 액체 제제는 주사기가 주사 바늘은 결합되어 있지 않고, 캡핍 장치와 결합되어 있는 상태이다.
그 결과, 주사기 배럴의 재질은 유리 및 COP에서 선택되고, 플런저 스토퍼는 브로모 부틸 고무 및 i-코팅에서 선택되는 3종의 주사기에 메티오닌과 폴리소르베이트 20의 농도를 2개로 달리하여 총 6종의 사전충전된 주사기 보툴리눔 액체 제제 I 내지 N을 준비하였다.
2. 사전충전된 주사기 제형 I 내지 N의 안정성 시험
(1) 역가시험
준비된 6개 제형 즉, I 내지 N 제형 시료를 가속 시험 조건에서 실험을 위하여 항온항습기(빈더 사)에서 25℃에서 보관하였다. 장기 보관 시험을 위하여 상기 시료를 안정성 검체 보관실에서 4℃에서 보관하였다. 보관 후 0, 2, 3, 4, 및 6개월 시점의 마우스 반수 치사량(LD50)을 측정하였다.
6개 제형의 액체 시료를 각각 단계 희석한 후 체중이 17 내재 22g인 4주령 암컷 ICR 마우스의 복강에 투여하였다. 투여 후 3일간 각 희석 시료에 대한 치사율을 관찰하고 통계프로그램 PROBIT를 이용하여 반수 치사량을 구하였다. 0개월 시점의 반수 치사량을 100%로 설정하고 각 시점에서 얻은 반수 치사량이 변화하는 경향성을 %로 나타내었다. 표 6은 제형 I, J, K, L, M, 및 N의 보관 기간에 따른 반수 치사량을 나타낸 표이다.
LD50 (초기 값에 대한 회수 치사량 값, %)
명칭 시험된 시간(월)
0 2 3 4 6
I 가속 100 97 - 87 89
장기 100 - 93 - 94
J 가속 100 98 - 86 89
장기 100 - 89 - 94
K 가속 100 100 - 90 97
장기 100 - 92 - 97
L 가속 100 105 - 97 102
장기 100 - 100 - 108
M 가속 100 100 - 92 91
장기 100 - 96 - 102
N 가속 100 93 - 85 86
장기 100 - 90 - 93
표 6에 나타낸 바와 같이, 6개월에서 6종의 사전충전된 주사기 제형 I 내지 N은 역가는 초기 역가 대비 86 내지 108% 범위에서 유지되었다.
(2) 보툴리눔 독소 엔도펩티다제 역가 분석
상기 6개 미리 충전된 주사기 제형 I 내지 N을 안정성 챔버에 보관하여 0, 2, 3, 4, 및 6개월 시점의 BoNTA/LC의 활성을 측정하였다.
96-웰 플레이트의 각 웰에 70여개의 아미노산 서열로 이루어진 SNAP25(자체 제작) 단편 100 ul를 넣어주고 2 내지 8℃에서 16시간 인큐베이션하였다. 상기 SNAP25 단편은 197번과 198번 아미노산 사이의 절단 부위를 포함한 10 개 이상의 연속 아미노산 서열을 포함한다.
BoNTA 표준품(이노톡스, 메디톡스 사)을 이용하여 정량곡선을 구할 수 있는 표준 시료인 BONTA 시료를 조제하고, 제형 A 내지 H 시료의 결과 값이 정량곡선 범위에 포함될 수 있도록 HEPES 용액(시그마 사) 중에 BONTA를 희석하여 시험 시료를 제조하였다. 표준 시료와 시험 시료 A 내지 H 각각을 SNAP25가 포함된 웰에 넣어주고 상온에서 1 시간 반응시켰다. 다음으로, 각 웰에 항-SNAP25 다클론 항체(자체 제작)를 첨가하여 상온에서 1시간 반응시켰다. HRP가 결합된 2차 항체를 상온에서 1시간 반응시킨 후 발색시약 3,3',5,5'-테트라메틸벤지딘(3,3',5,5'-Tetramethylbenzidine: TMB)을 첨가하고 인큐베이션하여 발색 반응을 시켜주었다.
플레이트 판독기(Microplate Reader, TECAN 사)에서 450nm에서 흡광도를 측정하여 BoNT/LC의 활성에 따른 발색의 정도를 수치화하고, 표준 시료의 흡광값을 이용하여 정량곡선을 구하였다. 시료 I 내지 N의 흡광도 값을 정량곡선에 대입하여 각 시료가 갖고 있는 BoNT/LC의 활성을 계산하였다. 0개월 시점의 BoNT/LC의 활성을 100%로 설정하고 각 시점에서 얻은 BoNT/LC의 활성이 변화하는 경향성을 %로 나타내었다. 표 7은 보관 기간에 따른 제형 I 내지 N 중에 포함된 BoNTA의 엔도펩티다제 활성을 나타낸 표이다.
프로테아제 활성 (초기 값 대비 회수된 활성, %)
명칭 시험된 기간(월)
0 2 3 4 6
I 가속 100 81 - 54 53
장기 100 - 79 - 80
J 가속 100 68 - 67 65
장기 100 - 73 - 83
K 가속 100 76 - 63 70
장기 100 - 84 - 83
L 가속 100 78 - 82 78
장기 100 - 85 - 90
M 가속 100 82 - 79 81
장기 100 - 92 - 96
N 가속 100 86 - 83 84
장기 100 - 92 - 94
표 7에 나타낸 바와 같이, 6개월에서 제형 I 내지 N의 회수 역가는 초기 대비 53 내지 94%로 유지되었다.
(3) pH 안정성
6개 미리 충전된 주사기 제형 I 내지 N의 일정 시점에서 각 시료를 15mL 일회용 튜브에 3mL 이상이 되도록 담고 pH meter (메틀러토레도 사)로 각 시료의 pH를 측정하였다. 표 8은 보관 기간에 따른 제형 I 내지 N의 pH 변화를 나타낸 표이다. 상기 시점은 가속 조건 실험은 0, 2, 4, 및 6개월이고, 장기 보존 실험은 0, 3, 및 6개월이다.
pH
명칭 시험된 기간(월)
0 2 3 4 6
I 가속 6.5 7.8 7.3 7.9
장기 6.5 7.6 7.7
J 가속 6.7 7.8 7.4 7.8
장기 6.7 7.6 7.8
K 가속 6.6 7.6 7.2 7.6
장기 6.6 7.4 7.5
L 가속 6.5 7.5 7.1 7.4
장기 6.5 7.2 7.4
M 가속 6.2 7.4 6.7 7.3
장기 6.2 7.2 7.3
N 가속 5.9 7.3 6.7 7.1
장기 5.9 7.1 7.1
표 8에 나타낸 바와 같이, 6개월까지 제형 I 내지 N의 pH는 7.1 내지 7.9에서 유지되었다.
실시예 3: 보툴리눔 독소 사전충전된 액상 주사기 제형의 안정성: 알부민의 영향
1. 보툴리눔 독소 사전충전된 액체 제제의 제조
하기 표 9에 나타낸 바와 같이 사람 혈청 알부민을 포함하고 L-Met과 폴리소르베이트 20을 포함하지 않은 제형 O와 사람 혈청 알부민을 포함하지 않는 대신 L-Met과 폴리소르베이트 20을 포함하는 제형 P를 제조하였다. 표 9에서, 용매는 물이며, Toxin은 BoNTA 타입으로서 메디톡스 사 제품을 사용하였다.
상기 O, 및 P 제형은 상기 HVD 주사기에 충전하였다. 여기서, 상기 HVD 주사기는 표 1의 B주사기로서, 배럴은 COC 재질로 되어 있고, 플런저 재질은 실리콘화된 BIIR로 된 것이다.
명칭 NaCl L-Met Tween20 HSA Toxin
0.9% 0.02% 0.015% 0.02% (30 Unit)
O + - - + +
P + + + - +
2. 역가시험 : LD50 (가속시험)
준비된 2종, 즉 O 및 P 제형 시료가 각각의 주사기에 사전충전된 주사기 제형을 안정성 챔버에 보관하고, 0, 2, 3, 7, 14, 28, 및 56일 시점의 마우스 반수 치사량(LD50)을 측정하였다.
시료 1 및 2를 물로 각각 단계 희석한 후 체중이 17 내지 22g인 4주령 암컷 ICR 마우스에 복강에 투여하였다. 투여 후 3일간 각 희석 시료에 대한 치사율을 관찰하고 통계프로그램 PROBIT를 이용하여 반수 치사량을 구하였다. 0개월 시점의 반수 치사량을 100%로 설정하고 각 시점에서 얻은 반수 치사량이 변화하는 경향성을 %로 나타내었다. 유효기간 (shelf life)은 반응속도상수와 온도의 관계를 보여주는 아레니우스 식(https://met.uk.com/medical-device-packaging-testing/4a-medical-accelerated-ageing)을 이용하여 계산하였다.
표 10은 알부민 함유 제형 O와 알부민 비함유 제형 P의 저장 안정성을 LD50 값으로 나타낸 표이다.
안정성 시험 기간(일) 0 2 5 7 14 28 56
LD50 (%) STD 97 97 103 101 103 105 96
O 92 68 50 48 25 N/A N/A
P 109 98 91 94 86 86 52
정규화 O 100 74 55 53 28 N/A N/A
P 100 90 84 87 79 79 48
유효기간 (일) 0 30 60 90 170 340 680
표 10에서, STD는 표준 시료로서 메디톡신주(메디톡신 사)이고, 정규화(normalization)는 0일에서 데이터 값을 100으로 하였을 때 상대적 역가를 나타내고, N/A는 그 전 주기에서 시험 결과 LD50 값이 20% 대로 아주 낮아 시험을 진행하는 것이 의미가 없어 진행하지 않았다. 준비된 3개 제형 즉, 표준 시료(STD), O, 및 P 제형은 56일 즉, 약 2개월의 가속조건에서 알부민 제형 O는 시험 28일에서 회수 역가가 소실되었으나, 비알부민 제형 P는 28일에서 86%, 56일에서 52%의 회수 역가가 유지되었다. 상기 가속 조건은 시료를 40℃에서 보관하고, 0, 2, 5, 7, 14, 28, 및 56일 시점에서 시료를 회수하여 실험하였다.
3. 주입력 테스트
표 9에 기재된 알부민 제형 O 및 알부민 무함유 제형 P를 실시예1의 제1절에 기재된 SHOTT TopPac 주사기 1ml 및 HVD 주사기, 즉 표 1의 B 주사기에 각각 충전하여, 총 4종의 사전충전된 주사기 보툴리눔 액체 제제 Q, R, S, 및 T 즉, 4종 제형을 준비하였다.
상기 4종 제형에 대하여 MultiTest 2.5 (Mecmesin, 영국) 인장압축 기기를 사용하여 주사기의 플런저 이동 속도에 따른 플런저 주입력을 측정하였다. 상기 주입력은 평균 주입력(average injection force)이다.
구체적으로, 먼저 4종 제형을 각각 포함하는 주사기에 30 G 바늘을 결합시켰다. 다음으로, 주사기를 인장압축 기기의 지그에 고정하고 플런저 로드가 상기 장치의 로드 세포(load cell)의 중앙에 오도록 조정하였다. 상기 지그는 상기 장치의 주사기 고정 부분이다.
각 주사기의 길이를 고려하여 측정 거리를 설정한 후 상기 기기에 내장되어 있는 프로그램에서 속도 값을 입력해주고 시작 버튼을 눌러 상기 기기를 가동시켜 시험을 실시하였다. 상기 측정 거리는 HVD 주사기의 경우 내경이 작고 길이가 길기 때문에 1 mL 충전 시 내용물이 약 40 mm 높이로 충전, TopPac 주사기는 1 mL 충전 시 약 30 mm 높이로 충전되어 주입력 측정 시 안전을 위하여 5 mm의 여유를 두고 HVD 주사기는 0 내지 35 mm, TopPac 주사기는 0 내지 25 mm까지 플런저를 누르도록 측정 거리를 설정하였다. 측정이 완료된 검체는 지그에서 제거해주고, 검체 당 3회 반복하여 측정하여 주입력 결과를 확보하였다. 표 11은 플런저 이동 속도에 따른 주입력을 나타낸 표이다.
명칭 Q R S T
제제 O O P P
주사기 타입 TopPac 1ml HVD 1ml TopPac 1ml HVD 1ml

평균 플런저 주입력(N)
 10 mm/min 1.45 1.68 1.13 1.35
50 mm/min 2.72 2.72 2.52 2.53
100 mm/min 4.24 3.79 3.08 3.30
200 mm/min 6.25 4.72 4.84 4.39
표 11에 나타낸 바와 같이, HVD 주사기를 포함하는 제형 R 및 T는 10 및 50 mm/min의 낮은 플런저 이동 속도에서 주입력이 TopPac 주사기를 포함하는 제형 Q 및 S에 비하여 동일하거나 높았으나, 100 및 200 mm/min의 높은 플런저 이동 속도에서 주입력이 TopPac 주사기를 포함하는 제형 Q 및 S에 비하여 낮았다. 이는 HVD 주사기를 포함하는 제형 R 및 T는 TopPac 주사기를 포함하는 제형 Q 및 S에 비하여, 낮은 플런저 이동 속도에서는 플런저 압축력이 높고, 높은 플런저 이동 속도에서는 플런저 압축력이 낮다는 것을 나타낸다.따라서, HVD 주사기를 포함하는 제형은 저속에서는 미세한 조작이 가능하고 고속에서는 보다 용이하게 주사를 할 수 있다.

Claims (15)

  1. 주사기 배럴, 플런저 로드 및 플런저 스토퍼를 포함하는 주사기, 및
    상기 주사기 내에 충전되어 있는 보툴리눔 독소 액상 제제를 포함하고,
    상기 보툴리눔 독소 액상 제제가 토출되는 속도의 증가에 따라 상기 플런저 로드의 말단에 작용하는 힘의 증가량이 감소하는 보툴리눔 독소 사전충전된 주사기 제형.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 주사기 배럴의 내경에 대한 길이의 비율이 10 내지 22인 것인 제형.
  3. 청구항 2에 있어서, 상기 주사기 배럴의 내경이 3.5 내지 6.5 mm이고, 길이가 60 내지 100 mm인 것인 제형.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 주사기 배럴의 재질이 유리, COC, 또는 COP인 것인 제형.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 플런저 스토퍼의 재질이 이소프렌 고무(IS), 부타디엔 고무(BR), 부틸 고무, 할로겐화 부틸 고무, 스티렌-부타디엔 고무, 또는 이들의 혼합물인 것인 제형.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 알부민을 함유하지 않은 것인 제형.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 동물성 성분을 함유하지 않은 것인 제형.
  8. 청구항 6 또는 7에 있어서, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 보툴리눔 독소, 아미노산, 계면활성제 및 등장화제를 포함하는 것인 제형.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 아미노산은 메티오닌인 것인 제형.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 계면활성제는 폴리소르베이트 20, 폴리소르베이트 40, 폴리소르베이트 60, 폴리소르베이트 80, 또는 폴록사머인 것인 제형.
  11. 청구항 6 또는 8에 있어서, 보툴리눔 독소 액상 제제는 pH를 5.5 내지 7.5로 유지하도록 하는 완충제를 더 함유하는 것인 제형.
  12. 청구항 11에 있어서, 상기 완충제는 시트레이트, 히스티딘, HEPES, 아르기닌, 아세트산, 인산, 이들의 염, 또는 이들의 혼합물인 것인 제형.
  13. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 LD50 역가 회수율을 나타내는 것인 제형.
  14. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 80 내지 125%의 프로테아제 활성 회수율을 나타내는 것인 제형.
  15. 청구항 1 내지 8 중 어느 한 항에 있어서, 상기 보툴리눔 독소 액상 제제는 가속 시험 조건인 25℃에서, 2, 4, 또는 6개월 동안 보관하였을 때 초기 값 대비 ± 1.0 이내의 pH 변동을 갖는 것인 제형.
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