一种代谢调节融合蛋白的冻干制剂制造技术

本发明专利技术属于药物制剂技术领域，具体涉及一种代谢调节融合蛋白的冻干制剂。本发明专利技术以羟乙基淀粉和谷氨酸钠的组合物为保护剂，制备得到一种稳定性好，外形饱满，质地均匀的FGF21-Fc融合蛋白冻干制剂，制备工艺简单，适于放大，且质量可控，干燥效果好，冻干制剂水分含量低，方便储存和运输。便储存和运输。

【技术实现步骤摘要】
一种代谢调节融合蛋白的冻干制剂


[0001]本专利技术属于药物制剂
，具体涉及一种代谢调节融合蛋白的冻干制剂。

技术介绍

[0002]成纤维细胞生长因子是在发育中的组织和成体组织中表达的多肽。存在超过20种成纤维细胞生长因子的整个家族称为FGF家族。FGF家族的三个成员包括FGF19、FGF21和FGF23，构成了一个亚家族，起着充当内分泌因子参与代谢调节的作用。
[0003]FGF21是细胞代谢的一种调节因子，其作为葡萄糖和脂质内稳态的重要代谢调节物发挥作用。通过上调GLUT1表达，FGF21促进脂肪细胞中的葡萄糖摄取，其机制不同于胰岛素。在糖尿病啮齿动物和猴子中，人FGF21降低葡萄糖空腹血清浓度，并降低甘油三酯、胰岛素和胰高血糖素的空腹血清浓度。此外，在饮食诱导的肥胖啮齿类动物模型中，施用FGF21导致累计体重呈剂量依赖性丧失。因此，FGF21具有用于治疗糖尿病、肥胖、异常脂血症、代谢综合征的潜在效用。
[0004]长期的研究和临床实践表明FGF21和其他蛋白药物一样，存在稳定性差，储存期短等缺点，影响其治疗效果。专利CN107088224A公开了一种人FGF21冻干制剂，稳定性有所提高，制剂含水量较高，制剂在37℃下放置3个月，活性和纯度发生明显的变化，不能从根本上解决FGF21长期储存稳定性差的问题。
[0005]天然FGF21很难被开发成临床治疗用生物制剂，主要原因包括：1、FGF21蛋白稳定性差，易受蛋白酶水解或酶促降解；2、天然FGF21构象非常不稳定，易发生聚集，低稳定性同时也增加了FGF21在大规模生产中的难度；3、天然FGF21半衰期非常短，人FGF21在小鼠体内半衰期只有0.5-1小时，在食蟹猴体内半衰期2-3小时。多种蛋白长效化技术被报道用于延长重组FGF21的体内半衰期。例如，专利WO2005091944，WO2006050247，WO2008121563、WO2012066075公开了FGF21与PEG分子链接，增加分子量，降低肾小球滤过率，延长体内滞留时间；WO2010084169和WO2012010553公开了FGF21与脂肪酸长链融合(能够结合血清蛋白)；WO2011071783、WO2011130417，WO2012158704，WO2012170438公开了能与FGFR/FGFR/β-klotho复合物特异性的结合的激动剂抗体模拟FGF21作用机制，来激活FGF/FGFR信号通路；WO2004110472，WO2005113606，WO2009149171等公开了通过与Fc片段融合来改善FGF半衰期。
[0006]在蛋白药物长效化
，Fc融合技术运用最广泛，因为他具有更小的临床副作用，例如，不易诱发过敏反应或因半衰期延长而加剧药物的毒性作用。开发FGF21-Fc长效融合蛋白药物关键在于以下几点：其一、能否保持FGF21的生物学活性。FGF21的C-末端含有β-Klotho的结合位点，因而Fc融合于FGF21C-末端会使其活性大幅降低，而融合在N-末端能最大程度地保留它与β-Klotho的结合亲和力。故现有技术中Fc片段大多融合与FGF21N-末端，形成Fc-FGF21；其二，融合Fc后能显著改善FGF21的药动学特性，有效延长其半衰期以满足临床上每周两次甚至每周一次给药的用药需求；因FGF21的C-末端还含有蛋白酶水解位点，极易发生降解，其水解代谢物的体外活性下降近200倍。据Fc-FGF21药代动力学研究结
果显示，其半衰期改善并不显著，这是因为融合蛋白中FGF21的C末端暴露，不能被Fc保护，因而易受蛋白酶攻击而发生降解。其三、如何降低接头序列或引入突变位点诱发免疫反应发生的风险；其四、融合Fc和/或引入突变位点是否可以改善FGF21的稳定性及其在高浓缩状态下的易聚合性。所以，理想的FGF21-Fc融合蛋白，一方面FGF21C-末端的抗蛋白酶水解能力增强，并且获得显著延长的半衰期；再一方面，FGF21C-末端与β-Klotho的结合亲和力不会因Fc的位阻效应而明显下降，导致其活性大幅度下降；同时，融合配体及连接肽的引入还不增加其免疫源性，且还能改善其稳定性。
[0007]FGF21-Fc融合蛋白克服了野生型FGF21相关的生理学不稳定性的显著障碍。但重组人FGF21-Fc融合蛋白有容易聚集的倾向。对于FGF21-Fc融合蛋白的冻干制剂鲜有报道。生物冻干制品的整个冻干过程中常常会受各种应力作用直接或间接导致蛋白质药物不稳定的因素。优良的蛋白保护剂不仅能够在冻干过程中对蛋白质药物起到很好的保护作用，而且能够对成品贮藏期内的蛋白质变性起到抑制作用。目前，还没有一种通用的冻干保护剂，任何一种新药生物制剂的冻干，选择合适的药用辅料都是一项极为重要的工作。因此，针对重组人FGF21-Fc融合蛋白容易聚集不稳定这一技术问题，需要开发一种稳定的FGF21-Fc融合蛋白的制剂来满足临床用药需求。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的在于提供一种稳定的代谢调节融合蛋白的冻干制剂，采用麦芽糖为赋性剂，以羟乙基淀粉和谷氨酸钠的组合作为稳定剂制备的重组人FGF21-Fc融合蛋白冻干制剂。麦芽糖是小分子物质，羟乙基淀粉是大分子物质，二者组合可以限制蛋白分子的局部运动和整体运动，维持其稳定性。另外麦芽糖的玻璃转化温度比海藻糖、蔗糖、甘露醇等常见辅料都高，可以提升一次干燥温度，缩短冻干时间。
[0009]本专利技术的技术方案如下：
[0010]一种注射用代谢调节融合蛋白冻干制剂，包括重组FGF21-Fc融合蛋白、赋性剂、保护剂、增溶剂和缓冲剂。
[0011]优选地，所述的赋性剂为麦芽糖、蔗糖、海藻糖或甘露醇中的一种或几种。
[0012]进一步优选地，所述的赋性剂为麦芽糖。
[0013]优选地，所述的保护剂为羟乙基淀粉和谷氨酸钠的组合物。
[0014]优选地，所述的增溶剂为吐温80。
[0015]优选地，所述的缓冲剂为Tris-盐酸缓冲体系，pH为7.5～8.5。
[0016]优选地，所述代谢调节融合蛋白冻干制剂包含如下组分：
[0017][0018]优选地，所述重组FGF21-Fc融合蛋白冻干制剂包含如下组分：
[0019][0020]在一个优选的实施方式中，所述重组FGF21-Fc融合蛋白冻干制剂包含如下组分：
[0021][0022][0023]所述重组FGF21-Fc融合蛋白采用如下工艺制备半成品溶液：
[0024]称取处方量的Tris用适量注射用水溶解，用盐酸调整pH，取样检测pH及内毒素合格后，再准确称取处方量的羟乙基淀粉和谷氨酸钠、赋形剂、增溶剂及重组FGF21-Fc融合蛋白原液加入到Tris/HCl缓冲液中，混合均匀即得半成品液，将半成品液用0.22μm滤膜进行无菌过滤，检测内毒素合格后灌装入西林瓶中，冻干即得。
[0025]优选地，所述的冻干过程是采用如下的冻干工艺冷冻干燥：
[0026]1)预冻：待冻干样品在2℃预冻10～60min，降温至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种代谢调节融合蛋白的冻干制剂，其特征在于，包括重组FGF21-Fc融合蛋白、赋性剂、保护剂、增溶剂和缓冲剂；所述的保护剂为羟乙基淀粉和谷氨酸钠的组合物。2.根据权利要求1所述的冻干制剂，其特征在于，所述的赋性剂为麦芽糖、蔗糖、海藻糖或甘露醇中的一种或几种。3.根据权利要求2所述的冻干制剂，其特征在于，所述的赋性剂为麦芽糖。4.根据权利要求1所述的冻干制剂，其特征在于，所述的增溶剂为吐温80。5.根据权利要求1所述的冻干制剂，其特征在于，所述的缓冲剂为Tr...

【专利技术属性】
技术研发人员：张贵民，赵丽丽，赵青松，
申请(专利权)人：鲁南制药集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：