一种重组羧肽酶G2的药物组合物制造技术

技术编号:7517798 阅读:396 留言:0更新日期:2012-07-11 23:58
本发明专利技术涉及一种重组羧肽酶G2药物组合物。本药物组合物包含医学有效剂量的重组羧肽酶G2蛋白、稳定剂、赋型剂及调节制剂pH值使其保持最佳生理活性的不挥发性缓冲剂。每ml重组羧肽酶G2药物组合物溶液含500-2000U重组羧肽酶G2,按重量体积比计3%~6%的赋型剂和按重量体积比计1%~3%的稳定剂,调节pH范围6.8~7.8的三羟甲基氨基甲烷-盐酸(Tris-HCl)缓冲剂及0.1-0.5mM氯化锌。本所述的重组羧肽酶G2冻干粉针制剂的有益效果体现在:在2-8℃保存条件下,活性保持可达24个月,并保持天然二聚体活性结构。本制剂为无菌,可通过静脉注射发挥药理作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及生物医药领域,特别涉及一种可提高药物稳定性的重组羧肽酶G2药物组合物冻干粉针制剂及其制备方法。
技术介绍
羧肽酶G2 (Carboxypeptidase G2,简称CPG^可水解叶酸C端谷氨酸残基、叶酸的聚谷氨酰衍生物、叶酸类似物,例如氨甲喋呤(MTX)、以及叶酸的亚片段如对氨基苯甲酰谷氨酸(Chabner et al. 1972 ;Goldman 1975 ;Kalghatgl&Bertinol981)。CPG2 最初是从假单胞菌属菌株RS-16中分离得到的一种细菌酶(Levy&Goldman 1967),到80年代时在大肠杆菌中被克隆、纯化(Minton,et al 1983)。羧肽酶G2水解MTX成无毒的非活性代谢物 2,4_二甲基-NlO-甲基蝶呤酸(DAMPA)和谷氨酸,两者可以通过肝脏代谢,提供了一个非肾的MTX清除通道,减轻了肾脏毒性。MTX是叶酸的类似物,对二氢叶酸还原酶具有高度亲和力,并对其有强大而持久的抑制作用。与二氢叶酸还原酶结合后,阻止二氢叶酸(ra2)还原为生理活性的四氢叶酸 (FH4),使蛋白质和核酸的合成延迟或受阻,切断细胞代谢途径。合成的MTX自1948年已用于临床(Bleyer 1978),是用于治疗肿瘤的多种化疗药物的重要成分。高剂量MTX (HD-MTX) 是很多肿瘤的一线治疗药物,通常以长时间输注的方式给药,经常用于治疗非霍奇金淋巴瘤(NHL)、急性淋巴细胞白血病(ALL)以及软组织肿瘤(如骨肉瘤)等。此外,MTX具有免疫调节效应,可用于如类风湿性关节炎(RA)、多发性硬化症(MS)和牛皮癣的治疗。MTX在发挥治疗作用的同时,对人体正常细胞的毒性损伤非常强,其副作用包括粘膜毒性、骨髓抑制及肝肾脏损伤等。在早期研究中,应用高剂量MTX治疗的患者中,10%出现了严重的毒性作用,死亡率达到6%。MTX及其代谢产物易堵塞肾小管,大剂量MTX会引发急性肾功能衰竭,结果导致MTX排泄延缓和MTX血药浓度升高。实验证明,MTX毒性反应的强度在很大程度上取决于细胞在超限浓度下所暴露的时间。目前,临床上MTX高剂量化疗所致的毒副作用,通常采用亚叶酸钙进行解救。亚叶酸钙与MTX竞争进入细胞、靶组织(骨髓、胃肠道上皮),阻止MTX的作用,补偿DNA合成代谢途径,从而达到缓解HD-MTX引发的不良反应。MTX浓度升高时需要更高浓度的亚叶酸I丐, 但大剂量亚叶酸钙同样可解救肿瘤细胞,降低抗肿瘤效果。通过水化和碱化尿液增强MTX 的水溶性来降低肾毒性,可将毒性影响范围降低到1. 5%,但仍会发生因清除延迟而致全身毒性。CPG2是目前被证明用于MTX大剂量治疗的特异性解救药,其可特异迅速裂解MTX为谷氨酸和2,4-二氨基-NlO-甲基蝶酸(DAMPA),且不透过血-脑屏障(BBB)和细胞膜,因而不会抵消细胞内MTX的作用。谷氨酸和DAMPA可在肝代谢,因此CPG2治疗实际上间接提供了一种肝解毒途径。羧肽酶G2活性分子是一种锌(Zn)依赖的同源二聚体蛋白质,亚单位分子量为 41400Da,具有较复杂的高级结构,且其高级结构对维持活性至关重要。CPG2是目前被证明用于MTX大剂量治疗最有效的解救药。重组的CPG2 (Glucarpidase,商品名Voraxaze)最初由ftOtherics Plc公司开发(2008年被BTG公司收购),于2003年被美国和欧洲确定为罕见孤儿药(Orphan Drug),正处于新药申报中,暂未获准上市,临床上用于MTX肿瘤化疗的患者的解救。用量为50U/kg,以静脉输液泵在5min内输入或者团注,可显著降低MTX血药浓度,避免脏器毒性。根据临床试验报告,血浆MTX清除可达到98%,将使MTX快速降到安全血药难度下,对MTX蓄积引起的肾功能衰竭有很好的预防作用。与亚叶酸钙比较,CPG2在解救途径上与之完全不同,其显著优势表现在(1)CPG2不透过血脑屏障,不影响细胞内的MTX水平,不会减弱MTX的疗效;(2) CPG2显著降低MTX血药浓度,清除率可达98%,从根本上清除MTX。而亚叶酸钙只是补偿核酸代谢的通畅,拮抗MTX对细胞的毒性,并不能降低MTX浓度;( CPG2将MTX 酶解为无活性、无毒、可通过肝脏排泄的代谢产物,避免了肾脏毒性,能帮助MTX导致肾毒性患者的肾功能恢复;(4)CPG2是解决MTX清除延迟唯一有效的方法。因此,CPG2将发展成为预防HD-MTX导致肾衰和MTX清除延缓的最有效治疗方法(Daniel M Patterson&Siow Ming Lee, ExpertOpin. Biol.Ther.2010,10 (1) :105-111)。作为生物大分子,羧肽酶G2对温度、光照、湿度等因素较传统的小分子药物更敏感;同时各种化学因素,如PH、离子强度、缓冲剂、保护剂等,对蛋白质的稳定性也有重大影响。这些因子的作用,可能导致蛋白变性、解聚等物理或化学变化,从而导致蛋白质生物活性的丧失,引起给药药效的变化。天然微生物来源的羧肽酶G2在动物体内特异性高,抗原性不强,但要开发用于人体的治疗性药物,羧肽酶G2必须配制成稳定的、无毒的药物制剂形式。蛋白结构的多样性决定了在药物组成上有着不同的要求,同时,还需要满足产业化生产方便、成本控制合理的要求。此外,为保证长期保存,对蛋白质进行冷冻干燥处理去除水分通常具有更好的稳定性。我公司在专利(申请号200910103526. 1)中已公开了重组羧肽酶G2的载体构建及制备方法。重组羧肽酶G2以大肠杆菌表达系统生产,产物以可溶方式表达,具有天然结构和生物活性,无需变性和复性;重组CPG2表达量不低于可溶蛋白的30%,最终得率为 500mg/L,显著地高于已有研究报道(Sherwood etal. 1985)。该蛋白活性形式为非共价结合的同源二聚体,单体理论设计序列为390个氨基酸残基(氨基酸序列见图6所示)。目前,常用重组羧肽酶G2与乳糖组成药物组合物,由于乳糖作为冻干制剂有以下缺陷BTG公司产品说明书记载了用乳糖作为冻干制剂,但在保存和冷冻干燥过程中,蛋白质和还原性的乳糖易发生梅拉德反应(Maillard反应)导致纯度降低,影响药效的内容 (见 Withdrawal assessment report for Voraxaze,EMEA/CHMP/171907/2008)。同时鉴于乳糖中所含杂蛋白的潜在风险和在亚洲人群中不耐性等安全性问题,因此,有必要寻求其他辅料用于羧肽酶G2注射剂。到目前为止,尚没有一种适合羧肽酶G2稳定保存和便于临床应用的制剂报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种重组羧肽酶G2的药物组合物,所述组合物药物稳定性高,便于保存,方便临床使用。本专利技术所提供的重组羧肽酶G2药物组合物,包括重组羧肽酶G2、药学可接受的赋型剂和稳定剂、含有金属离子的不挥发性缓冲溶液,其中活性成分为羧肽酶G2。其中,每ml重组羧肽酶G2药物组合物溶液中,活性成分重组羧肽酶G2为500 2000U,重量体积比(w/v)为3 6%的赋型剂30 60mg,1 3%的稳定剂10 30mg,含有二价锌离子的Tris-HCl缓冲溶液使重组羧肽酶G2药物组合物溶液中的pH值为6. 本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李树刚辛渝张伟于廷和但国平柴新娟龚会英曹莉君李晓丽张勇
申请(专利权)人:重庆科润生物医药研发有限公司
类型:发明
国别省市:

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