多肽、蛋白和核酸的稳定的药用施用形式制造技术

本发明专利技术是关于生物分子的能稳定储存的冻干药用制备物的，其中生物分子选自由蛋白，肽，核酸和碳水化合物组成的一组分子，并另加入一种或几种碱性的Ｄ－或Ｌ－氨基酸，同时加入一种或几种氨基二羧酸，羟基羧酸，或双羧基酸或它们的生理上可耐受的盐。冻干物中的辅剂为完全或部分不定形形式。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于药用或诊断用的冻干组分，包括蛋白，肽，核酸或多糖。其中使用了辅剂从而使冻干物呈现不定形状或部分不定形状。在过去的20年中，生物技术的进步使能够大量获得的生物分子的数量大大增加。这些生物分子在药物治疗中的应用是尤为活跃的一个领域。例如，一些蛋白被用于调节独特的细胞类型，核酸被用于调节基团表达，多糖被用于疫苗。由于冷冻保存的空间经常是有限的，如果制备物能在室温保存是在实践中尤为有利的。进而，对于温度敏感的制备物需要在从冰箱中取出到药用(如注射)之间的时间内严格监控，因为降解反应可产生付产物，这会使其作用范围产生不利变化。很难确保对制备物保存条件的连续监测，这在普通的医院里和对人的临床研究中施用药用制备物是尤难做到。所有的生物分子都或多或少地能被水解。水解是天然代谢的一部分，并且，例如，对于防止高分子毒性物质在体内的积累是必须的。进而，文献中还描述了多种其它能不同程度地影响生物分子的降解反应。对于肽或蛋白而言，这样的降解反应以聚集，变性，异构化或氧化还原的形式发生。对于核酸而言则如脱氨作用或加入亲核体导致核酸的降解。对于，如，肽或蛋白的药用或诊断用制备物的稳定冻干物的制备，目前还没有现成的方法可指导从多种可能的辅助物质和添加剂选出可靠的辅助物质以确保相应的活性物质形成稳定的制剂。选自合适的辅助物质以得到足够稳定的施用制剂，从而，如，保证充分和储存稳定性或延迟或防止前述的降解反应，这种选择通常是根据经验进行的。已知许多蛋白的储存稳定性随着水分的除去而提高。除去水分的合适的方法为冻干与真空干燥。然后这些技术过程的应用也可能导致降解反应物，如，在冻干中冰冻是必需的，然而许多蛋白对冰冻过程不够稳定。当生物多聚物的水溶液冷却时，大部分水结晶而生物多聚物保持不定形状态。这将导致生物多聚物的分子环境的改变，从而也造成生物多聚物的空间结构或构象发生变化。这可能另一方面通过，如，增加个别功能基团的反应性或通过使相邻的生物多聚物未折叠的链片段聚集从而消减降解反应。并且，干燥时环绕蛋白质的水层的除去可能导致蛋白链的化学反应，如氧化，适当的添加剂可防止或减轻这些降解反应的程度。在冻干或真空干燥时，辅助物质的一个重要功能是为生物多聚物提供一个稳定的不定形环境，并在进一步冷却时固化成玻璃态。这种转化是在一个很窄的温度范围内以质变的方式发生的，其特征为玻璃态温度Tg′。分子的运动性以及反应性在低于此温度时大大降低。在非常适用于冻干的配方中，Tg′越高越好，并通常高于-40℃。不定形结构的存在可以用，如差式热量扫描法(DSC)，X-光衍射检测或光学及电子显微法检测。为了制造足够稳定的冻干施用药剂，有必要选用在冰冻时不结晶或仅部分结晶的辅助物质。这样在冷干过程中保护生物分子的辅助物质名为“冷冻保护剂”，在主干燥期冰晶体升华而在后干燥期结合在不定形相及分生物分子上的水被除去。后干燥期通常需要更强烈的条件(更高的温度或更强的真空度)。Tg′随着冻干物质中的水分的减少而升高。为了减短干燥期的时间，冻干室中板温度渐渐升高，但必须保持在Tg′以下。在干燥期中，辅助物质维持着包埋多聚物的玻璃态。并且，在后干燥期中水分子的除去导致了生物分子中形成氢键的自由价。这增加了生物分子的反应性。加入适当的起稳定作用的辅助物质的目的是形成氢键从而为生物分子提供 水取代(Wasserersatz)环境。为此引入“冷冻保护剂“这个术语。储存中许可温度的上限是由玻璃态转变温度Tg决定的，高于此温度分子的运动性大大增加。这导致结晶过程(特征为结晶温度Tk)或化学反应。宏观上这经常导致所谓的冻干饼的塌垮(特征为塌垮温度Tc)，这里由于辅助物质的分子彼此结合并进而伴随着辅助物质基架的比表面积减小造成的。冻干物中的水使Tg减小；在优良的配方中，冻干后的残留水量低于3％。然后水的含量在较长的储存过程中可能有所增加。为了保留充分安全的余地，玻璃态冻干物的储存温度应低于Tg最高20℃。WO 93/00807描述了一种在冻干中起稳定作用的双成分系统，包含一种结晶保护剂(如聚乙二醇，PVP或淀粉/或一种冻干保护剂(如蔗糖，多羟基醇或氨基酸)用于在冻干中起稳定作用。众所周知玻璃态形成的倾向随着分子量的增加而增加。因此使用多聚物如PVP，蛋白(尤其是血清白蛋白)或多糖(Dextran)以形成稳定的玻璃态基架。然而，已知象血清白蛋白这样的保护蛋白在注射后是不利的，因为它们能诱导抗体的形成，这不利于它们在非肠道施用制剂中的应用。并且原材料不同的不同批次的保护蛋白引入了不确定性，因为这些差异会负面影响加工能力以及生产出的产品批次的质量。进而，用作辅助物质的多糖在血液循环中可具有致热原性效应。多糖的另一缺点是它们经常需要溶胀，在冻干物复原时很难快速形成清亮的溶液。并且，这种材料通常是由不同链长的组分组成的，不同批次之间更难保持一致。后一点对于合成的多聚物如PVP(聚乙烯吡咯烷酮)。从前生物分子冻干中用于形成玻璃态的小分子物质几乎全是多烃基复合物如糖类(蔗糖、海藻糖，葡萄糖)或糖醇(甘露醇)，然而，加入甘露醇只能形成亚稳玻璃态，在储存中会形成结晶。还原糖如葡萄糖或麦芽糖可能导致基团反应或氧化还原反应并与氨基(如，蛋白中的，形成Amadori产物，并且美拉德反应(MaillardReaction)可使制备物变成褐色。非还原糖或三糖可能水解从而一方面形成还原糖，另一方面可潜在地损坏辅助物质基架的物理特性。已知糖醇如甘露醇能催化水解反应，比如，在乙酸盐存在的情况下。并且它们有结晶的倾向。尽管如此，甘露醇/基氨酸/(优选地磷酸，去污剂)复合物经常用作冻干蛋白的辅助物质基质(如，EP 0 597 101，WO89/09614)。制备足够干的糖制备物中的其它缺点或问题是干燥时间大量延长，这是由于所使用的生物材料的稳定性决定了只可能输入很少的热量。过长的处理时间在商业上是不利的，并且增加了加工中的危险，如真空室的泄露，冷却系统可能出故障，等等。人们很惊奇地发现，某些辅助物质的连用适合用于生物分子冻干中形成玻璃态。因此本专利技术是关于包含，以下成分的冻干制备物(a)选自蛋白，肽，核酸和碳水化合物组成的一类生物分子；(b)一种或多种碱性D-氨基酸或L-氨基酸；和(c)一种或多种氨基二羧酸，羟基羧酸，羟基二羧酸，或双羧基酸或生理上可耐受的盐。其中此处的出现在冻干物质的辅助物质至少部分是不定形状态。也可选择加入一种或几种中性氨基酸使之易于干燥并改善冻干饼的形态结构。辅剂的选择使得冻干物中的辅剂或者是完全不定形的或者是至少部分不定形的。与结晶成分相反，这样的冻干物具有高于储存温度的玻璃态转变温度(Tg)。辅剂的适当复合物为包含(A)组和(B)组中至少一种物质的混合物，其中(A)是碱性D-氨基酸或L-氨基酸，而(B)是氨基二羧酸，尤其是酸性的D-氨基酸或L-氨基酸，氨基羧基酸，单羧基酸，双羧基酸，或羟基二羧酸或生理可耐受的盐。这样的混合物适用于生物分子冻干中的玻璃态形成物质。这样的优点是这样制备的冻干物在很长的一段时期内稳定。所需的稳定期的长短决定了所用的生物分子的稳定性，优选地至少为一年，具体而言是在冷冻温度或室温一至两年。这可允许减少使用或完全避免使用上述较不稳定的类别的物质，从而生产药用施用制备物本文档来自技高网...

【技术保护点】
冻干制备物包含：ａ）选自蛋白、肽、核酸和碳水化合物的生物分子，ｂ）一种或几种碱性Ｄ－氨基酸或Ｌ－氨基酸和，ｃ）一种或几种氨基二羧酸，羟基羧酸，羟基二羧酸，或双羧基酸。或它们的生理上可耐受的盐，其中冻干物中的辅剂呈完全或部分的 不定形形式。

【技术特征摘要】
DE 1997-4-18 19716154.51.冻干制备物包含a)选自蛋白、肽、核酸和碳水化合物的生物分子，b)一种或几种碱性D-氨基酸或L-氨基酸和，c)一种或几种氨基二羧酸，羟基羧酸，羟基二羧酸，或双羧基酸。或它们的生理上可耐受的盐，其中冻干物中的辅剂呈完全或部分的不定形形式。2.权利要求1中的冻干制备物，其中(c)中所提及的添加剂与(b)中所提及的添加剂的重量比在0.01∶1到2∶1的范围内。3.权利要求1-2中的一项中所提及的冻干制备物，其中作为辅剂的多聚物的量(分子量大于1000 Da的复合物)占总辅剂的10％以下。4.权利要求1-3中的一项所提及的冻干制备物，其中作为辅剂的糖占总辅剂量的10％以下。5.权利要求1-4中的一项中所提及的冻干制备物，其中它们具有大于50℃的玻璃态转变温度。6.权利要求1-5中所提及的冻干制备物，其中冻干之前的冷冻溶液的玻璃态转变温度大于-40℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：W雷德，M马特恩，G温特，
申请(专利权)人：罗赫诊断器材股份有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]