CZ298429B6

CZ298429B6 - Stabilní lyofilizovaný prostredek

Info

Publication number: CZ298429B6
Application number: CZ0381099A
Authority: CZ
Inventors: David Carlson@Andrew; Arsay Sheliga@Theodore
Original assignee: Eli Lilly And Company
Priority date: 1997-04-28
Filing date: 1998-04-24
Publication date: 2007-10-03
Also published as: CO4950523A1; PL336420A1; ES2234072T3; CO4940438A1; HUP0003401A3; SI0875252T1; CN1261280A; ID23172A; PL336889A1; EA199900980A1; ID22933A; NO995198L; WO1998048818A1; UA73071C2; ATE285788T1; ZA983497B; JP4383547B2; UA55448C2; JP2001524111A; BR9809292A

Abstract

Stabilní lyofilizovaný prostredek obsahuje rekombinantní lidský aktivovaný protein C, objemové cinidlo vybrané ze skupiny skládající se z mannitolu, trehalózy, rafinózy a sacharózy a jejich smesí a takový pufrovací systém, že po rekonstituci výsledný prostredek má pH mezi 5,5 a 6,5. Pufrovací systém úcelne obsahuje citrát sodný. Prostredek nacházípoužití jako lécivo pro lécbu chorobných stavu, pri kterých dochází k intravaskulární koagulaci a jako lécivo pro lécbu ischemického iktu.

Description

Předkládaný vynález se týká oblasti lidského lékařství, konkrétně léčby cévních onemocnění aktivovaných proteinem C. Přesněji se vynález týká stabilního lyofilizovaného prostředku, který obsahuje aktivovaný lidský protein C.

Dosavadní stav techniky

Protein C je serin-proteáza a je přirozeným antikoagulačním činidlem, které se účastní regulace homeostázy inaktivací faktorů V_a a VIII_a v koagulační kaskádě. Lidský protein C je in vivo produkován primárně vjátrech jako jediný polypeptid o 461 aminokyselinách. Tato jednořetězcová prekurzorová molekula je dále post-translačně zpracovávána 1) odštěpením 42-aminokyselinové signální sekvence; 2) proteolytickým odstraněním lysinového zbytku v pozici 156 a argininového zbytku v pozici 157 z jednořetězcového zymogenu za vytvoření dvouřetězcové formy molekuly (tj. lehkého řetězce o 155 aminokyselinách navázaného na těžký řetězec o 262 aminokyselinách obsahující serin-proteinázu); 3) vitamin K - dependentní karboxylací devíti zbytků kyseliny glutamové umístěných v prvních 42 aminokyselinách lehkého řetězce, za vzniku devíti zbytků kyseliny gamma-karboxyglutamové; a 4) navázání glycinu na čtyři místě (jedno v lehkém řetězci a tři v těžkém řetězci). Těžký řetězec obsahuje dobře známou triádu serinových proteáz Asp 257, His 211a Ser 360. Nakonec je cirkulující 2-řetězcový zymogen aktivován in vivo trombinem na fosfolipidovém povrchu za přítomnosti iontů vápníku. Aktivace vzniká v důsledku odstranění dodekapeptidu na N-konci těžkého řetězce, což vede ke vzniku aktivovaného proteinu C (aPC), který má enzymatickou aktivitu.

Kromě enzymových aktivit aPC v koagulační kaskádě může aPC také autodegradovat, což vede ke sníženému antikoagulačnímu účinku. Vynálezci objevili významnou degradační dráhu. Autodegradace N-konce lehkého řetězce může vést k vystřižení histidinového zbytku na druhé straně v pozici 10. Tak vede tato degradační dráha ke vzniku dvou inaktívních produktů: 1) des(l-9) aktivovaného proteinu C, ve kterém je odstraněno prvních devět N-koncových zbytků lehkého řetězce; a 2) des(l-10) aktivovaného proteinu C, ve kterém je odstraněno prvních deset N-koncových zbytků lehkého řetězce. Tato degradační dráha, která nebyla dříve známá, vede ke ztrátě antikoagulační aktivity plynoucí z odstranění zásadních GLA zbytků v pozicích 6 a 7. Proto je minimalizace koncentrace des(l-9) a des(l-10) produktů autodegradace proteinu C významná při získání účinných, vysoce čistých farmaceutických prostředků obsahujících aktivovaný protein C. Tyto varianty jsou dříve neznámými produkty degradace a jejich odstranění běžnými technikami přečištění je mimořádně obtížné, pokud ne možné. Vynálezci dále zjistili, že rozpustnost pevné formy je významně zvýšena za přítomnosti vybrané skupiny objemových činidel.

Je zřejmé, že je žádoucí minimalizace takové degradace aktivovaného proteinu C jak v roztocích, tak v lyofilizovaných formách. Proto tyto objevy umožňují přípravu účinných, vysoce čistých prostředků obsahujících aktivovaný protein C, které jsou farmaceuticky výhodné pro poskytovatele zdravotní péče.

Předkládaný vynález obsahuje vylepšené prostředky obsahující aktivovaný protein C v podstatě bez autodegradačních produktů, zejména bez des(l-9) a des(l-10) forem lehkého řetězce aktivovaného proteinu C. Proto jsou takové prostředky vhodné pro podání pacientům kteří potřebují takovou léčbu.

Podstata vynálezu

Předmětem tohoto vynálezu je stabilní lyofilizovaný prostředek, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje rekombinantní lidský aktivovaný protein C, objemové činidlo vybrané ze skupiny

-1 CZ 298429 B6 skládající se zmannitolu, trehalózy, rafínózy a sacharózy a jejich směsí a takový pufrovací systém, že po rekonstituci výsledný prostředek má pH mezi 5,5 a 6,5.

Výhodným provedením tohoto vynálezu je stabilní lyofilizovaný prostředek, ve kterém pufrovací systém obsahuje citrát sodný.

Jiným výhodným provedením tohoto vynálezu je stabilní lyofilizovaný prostředek, který obsahuje rekombinantní lidský aktivovaný protein C a objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se z mannitolu, trehalózy, rafínózy a sacharózy, kde hmotnostní poměr rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C k objemovému činidlu je od 1:5 do 1:7.

Dalším výhodným provedením tohoto vynálezu je stabilní lyofilizovaný prostředek, ve kterém objemovým činidlem je sacharóza, trehalóza nebo rafinóza, zvláště výhodně objemovým činidlem je sacharóza.

Výhodným provedením tohoto vynálezu je rovněž stabilní lyofilizovaný prostředek, který obsahuje dále farmaceuticky přijatelnou sůl.

Výhodným provedením tohoto vynálezu ve svrchu uvedeném případě je stabilní lyofilizovaný prostředek, jehož poměr hmotností je 1 díl rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 7 až 8 dílů soli a 5 až 7 dílů objemového činidla. Výhodným provedením tohoto vynálezu je též stabilní lyofilizovaný prostředek, jehož poměr hmotností je 1 díl rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 7,6 dílů soli a 6 dílů objemového činidla.

Výhodným provedením tohoto vynálezu je taktéž stabilní lyofilizovaný prostředek, ve kterém soli je chlorid sodný a objemovým činidlem je sacharóza.

Výhodným provedením tohoto vynálezu je dále stabilní lyofilizovaný prostředek, který obsahuje 5 mg rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 30 mg sacharózy a 38 mg chloridu sodného v komerčně dostupném, stabilním prostředku.

Výhodným provedením tohoto vynálezu je také stabilní lyofilizovaný prostředek, který obsahuje 20 mg rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 120 mg sacharózy a 152 mg chloridu sodného v komerčně dostupném, stabilním prostředku.

Předmětem tohoto vynálezu je stabilní lyofilizovaný prostředek pro použití jako léčivo pro léčbu chorobných stavů, při kterých dochází k intravaskulámí koagulaci.

Předmětem tohoto vynálezu je konečně stabilní lyofilizovaný prostředek pro použití jako léčivo pro léčbu ischemického iktu.

Dále se uvádějí podrobnější údaje o předmětném vynálezu.

Stabilní lyofílizované prostředky podle tohoto vynálezu obsahují aktivovaný protein C a objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se zmannitolu, trehalózy, rafínózy, sacharózy a jejich směsí.

Navržené stabilní lyofílizované prostředky mohou obsahovat přibližně 2,5 mg/ml aktivovaného proteinu C, přibližně 15 mg/ml sacharózy a přibližně 20 mg/ml NaCl, resp. mohou obsahovat přibližně 5 mg/ml aktivovaného proteinu C, přibližně 30 mg/ml sacharózy a přibližně 38 mg/ml NaCl.

Způsob přípravy prostředku obsahujícího aktivovaný protein C a objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se z mannitolu, trehalózy, rafínózy, sacharózy a jejich směsí je popsán dále.

-2CZ 298429 B6

Jednotková dávková forma zahrnuje zásobník pro jednotkovou dávku obsahující prostředek, ve kterém poměr hmotností odpovídá přibližně 1 dílu aktivovaného proteinu C, 7,6 dílům soli a přibližně 6 dílům objemového činidla.

Způsob léčby onemocnění, při kterých dochází k intravaskulámí koagulaci, spočívá v podání prostředku obsahujícího aktivovaný protein C, který je zde popsán.

V předkládaném vynálezu mají následující termíny následující definice.

Termín „aPC“ nebo „aktivovaný protein C“ označuje rekombinantní nebo plazmatický aktivovaný protein C. aPC zahrnuje a výhodně je lidský aktivovaný protein C, ačkoliv aPC může být také jiného původu nebo derivát, který má proteolytické, amidolytické, esterolytické a biologické (antikoagulační nebo profibrinolytické) aktivity aPC. Příklady derivátů aPC jsou popsány v Gerlitz et al., US patent č. 5 453 373 a Foster et al., US patent č. 5 516 650, jejichž obsah je zde uveden jako odkaz.

Termín „APTT“ označuje aktivovaný parciální tromboplastinový čas.

Termín „r.hPC“ označuje rekombinantní lidský protein C zymogen.

Termín „r-aPC“ označuje rekombinantní aktivovaný protein C produkovaný aktivací protein C zymogenu in vitro nebo in vivo nebo přímou sekrecí aktivované formy protein C prokaryotickými buňkami, eukaryotickými buňkami nebo v transgenních zvířatech, včetně například sekrece 293 buňkami lidské ledviny ve formě zymogenu, který je potom přečištěn a aktivován technikami dobře v oboru známými, které jsou popsány například vYan, US. patent č. 4 981 952 a Cottingham, WO 97/20 043, jejichž obsah je zde uveden jako odkaz.

Termín „kontinuální infuze“ označuje trvalou, v podstatě nepřerušovanou aplikaci roztoku do cév po určenou dobu.

Termín „bolusová injekce“ označuje jednorázovou injekci léku v definovaném množství (nazývaném bolus).

Termín „vhodný pro podání“ označuje lyofilizovaný prostředek nebo roztok, který může být podán jako terapeutické činidlo.

Termín „zymogen“ nebo „protein C zymogen“ označuje secemované, inaktivní formy, jako jednořetězcové, tak dvouřetězcové, proteinu C.

Termín „farmaceuticky přijatelný pufr“ označuje farmaceuticky přijatelný, jak je v oboru znám. Mezi farmaceuticky přijatelné pufry patří fosforečnan sodný, citrát sodný, octan sodný nebo TRIS.

Aktivovaný protein C je antitrombotické činidlo s širším terapeutickým indexem než dostupná antikoagulancia, jako je heparin a orální antikoagulancia hydroxykumarinového typu. Jako antitrombotické činidlo má aPC výrazný účinek při léčbě široké škály získaných onemocnění, při kterých dochází k intravaskulámí koagulaci, jako je trombotický infarkt, trombóza hlubokých žil, plicní embolie, trombóza periferních arterií, embolizace pocházející ze srdce nebo periferních arterií, akutní infarkt myokardu, disseminovaná intravaskulámí koagulace a akutní pre- nebo postkapilámí okluze, včetně transplantací nebo trombózy sítnice.

Předkládaný vynález se týká prostředků obsahujících aktivovaný protein C. Požadovaným prostředkem bude takový prostředek, který je stabilně lyofilizovaný přípravek vysoké čistoty skládající se z aktivovaného proteinu C a objemového činidla vybraného ze skupiny skládající se z mannitolu, trehalózy, rafinózy a sacharózy. Lyofilizovaný prostředek je rekonstituován

-3 CZ 298429 B6 vhodným ředidlem jako je sterilní voda nebo sterilní salinický roztok. Výhodně má výsledný roztok pH přibližně 5,5 až 6,5.

Molekulové interakce v prostředku mezi aktivovaným proteinem C, pufrem, koncentrací soli, pH, teplotou, a objemovými činidly jsou komplexní a vliv každého faktoru na stabilitu prostředkuje nepředvídatelný. Lyofílizované prostředky podle předkládaného vynálezu poskytují stabilní, enzymaticky aktivní aktivovaný protein C, z důvodů redukované autodegradace. Prostředky podle předkládaného vynálezu mají zejména redukované hladiny des(l-9) aPC a des(l-10) aPC. Obecně jsou hladiny des(l—9) aPC a des(l-10) aPC nižší než 10% produktů autodegradace. Výhodně jsou hladiny des(l-9) aPC a des(l-10) aPC nižší než 8 % produktů autodegradace. Lépe jsou hladiny des(l-9) aPC a des(l-10) aPC nižší než 5 % a nejlépe nižší než 3 % produktů autodegradace. Této stability je dosaženo pečlivou kontrolou podmínek zpracování a přidáním sacharózy, trehalózy, rafínózy nebo mannitolu. Zajímavé je, že při použití jiných objemových činidel jako je hydroxyethylškrob nebo glycin není dosaženo nezbytné stability farmaceutické výhodnosti.

Objemová činidla podle předkládaného vynálezu umožňují získání farmaceuticky vhodného prostředku, který má jednotný vzhled a který je snadno rozpustný při resuspendování ve vhodném roztoku. Po rekonstituci je prostředek stabilní po dobu 24 až 48 hodin při teplotě okolí. Taková stabilita nebyla dříve možná.

Výhodnými objemovými činidly v prostředku obsahujícím aktivovaný protein C jsou sacharóza, trehalóza a rafínóza. Výhodnějšími objemovými činidly jsou sacharóza a rafmóza a nejvýhodnějším činidlem je sacharóza. Poměr činidel v prostředku je 1 hmotnostní díl aPC ku 1 až 10 hmotnostním dílům objemového činidla. Dále, koncentrace objemového činidla v prostředku je významnou proměnnou v procesu sušení sublimací ze zmrzlého stavu. Optimální koncentrace objemového činidla je závislá na množství aPC a na vybraném typu objemového činidla. Výhodná koncentrace sacharózy v roztoku pro vymrazení je 10 až 40 mg/ml. Výhodnější koncentrací sacharózy je 15 až 30 mg/ml. Nejvýhodnější koncentrace sacharózy v roztoku pro vymrazení je 15 mg/ml v prostředku obsahujícím aPC v koncentraci 2,5 mg/ml. Nejvýhodnější koncentrace sacharózy v lyofilizačním roztoku je 30 mg/ml v prostředku obsahujícím aPC v koncentraci 5 mg/ml. Přítomnost objemového činidla podle předkládaného vynálezu v prostředku obsahujícím aktivovaný protein C umožňuje dosažení zvýšené chemické a fyzikální stability.

Před sušením sublimací ze zmrazeného stavu a po rekonstituci je výhodné udržovat pH v rozmezí od 5,5 do 6,5 pro minimalizaci autodegradace roztoku. Výhodné pH prostředkuje mezi 5,6 a 6,4. Výhodnější je pH mezi 5,7 až 6,3. Ještě výhodnější je pH mezi 5,8 až 6,2. Ještě výhodnější je pH mezi 5,9 až 6,1. Nejvýhodnější je pH přibližně 6,0.

Pro udržení účinné kontroly pH by měl roztok aPC obsahovat farmaceuticky přijatelný pufr. V souladu s tím obsahuje po sušení ze zmrazeného stavu prostředek volitelně a výhodně farmaceuticky přijatelný pufr. Příklady pufrovacích systémů jsou Tris-acetát, citrát sodný a fosforečnan sodný. Výhodnými pufrovacími systémy jsou citrát sodný a fosforečnan sodný. Nejvýhodnějším pufrovacím systémem je citrát sodný. Výhodná molarita pufrovacího systému je 10 mM až 50 mM. Výhodnější molarita pufrovacího systému je lOmM až 20 mM. Nejvýhodnější molarita je 40 mM. Odborníkům v oboru bude jasné, že je k dispozici mnoho dalších pufrovacích systémů, které mohou být také použity v prostředcích podle předkládaného vynálezu.

Podobně je při lyofílizaci a po rekonstituci iontová síla zásadní proměnnou pro zajištění stability roztoku. Iontová síla je obecně určena koncentrací solí v roztoku. Mezi obvyklé farmaceuticky přijatelné soli používané pro generování iontové síly patří - bez omezení - chlorid draselný (KC1) a chlorid sodný (NaCl). Výhodnou solí v předkládaném vynálezu je chlorid sodný. Během lyofilizace musí být koncentrace soli dostatečně vysoká pro krystalizací soli během vymrazovacího stupně lyofílizačního cyklu. Výhodně je koncentrace chloridu sodného vyšší než 150 mM. Lépe je koncentrace chloridu sodného a lyofilizačním roztoku mezi 150 mM a 1000 mM. Pro

-4CZ 298429 B6 prostředek obsahující 2,5 mg/ml aPC je nejvýhodnější koncentrace chloridu sodného v lyofílizačním roztoku mezi 150 mM a 650 mM. Ještě lépe je koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním roztoku mezi 250 mM a 450 mM. Ještě lépe je koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním roztoku mezi 300 mM a 400 mM. Nejlépe je koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním prostředku 325 mM pro prostředek obsahující 2,5 mg/ml aPC.

Podobně, pro prostředek obsahující 5,0 mg/ml aPC je nejvýhodnější koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním roztoku mezi 150 mM a 1000 mM. Ještě lépe je koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním roztoku mezi 250 mM a 750 mM. Ještě lépe je koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním roztoku mezi 400 mM a 700 mM. Nejlépe je koncentrace chloridu sodného v lyofilizačním prostředku 650 mM pro prostředek obsahující 5,0 mg/ml aPC.

Poměr aPC:sůl:objemové činidlo (hmotn.:hmotn.:hmotn.) je významným faktorem v prostředku vhodném pro lyofilizaci. Poměr závisí na koncentraci aPC, výběru a koncentraci soli a na výběru v koncentraci objemového činidla. Odborník v oboru snadno určí výhodný poměr aPC:sůl:objemové činidlo za použití technik známých v oboru a popsaných například v příkladu 1. Zejména výhodný poměr hmotností je jeden díl aktivovaného proteinu C ku 7 až 8 dílům soli ku 5 až 7 dílům objemového činidla. Výhodnější poměr hmotností je jeden díl aktivovaného proteinu C ku

7,5 až 8 dílům soli ku 5,5 až 6,5 dílům objemového činidla. Nej výhodnější poměr hmotností je 1 díl aktivovaného proteinu C ku 7,6 dílům soli ku 6 dílům objemového činidla.

Výhodnou solí je chlorid sodný v koncentraci 325 mM (pro prostředek obsahující 2,5 mg/ml aPC) a 650 mM (pro prostředek obsahující 5,0 mg/ml aPC) a poměr se sacharózou přibližně 1,3:1. Tato koncentrace je dostatečně vysoká pro krystalizaci soli během lyofilizace a nejpravděpodobněji vede ke vzniku amorfní směsi aPC, sacharózy a citrátu, která může být lyofilizována. Tak způsobuje iontová síla NaCl ve výhodné koncentraci 325 mM a 650 mM stabilitu prostředku v průběhu lyofilizace.

Předkládaný vynález dále obsahuje způsob pro přípravu stabilního lyofilizovaného prostředku který obsahuje lyofilizaci roztoku obsahujícího aktivovaný protein C a objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se zmannitolu, trehalózy, rafinózy, sacharózy a jejich směsí. Předkládaný vynález také obsahuje způsob pro přípravu stabilního lyofilizovaného prostředku, který obsahuje lyofilizaci roztoku obsahujícího aktivovaný protein C v koncentraci přibližně 2,5 mg/ml, sacharózu v koncentraci přibližně 15 mg/ml, NaCl v koncentraci přibližně 19 mg/ml a pufr (citrát sodný), který má pH vyšší než 5,5 a nižší než 6,5. Dále předkládaný vynález obsahuje způsob pro přípravu stabilního lyofilizovaného prostředku, který obsahuje lyofilizaci roztoku obsahujícího aktivovaný protein C v koncentraci přibližně 5 mg/ml, sacharózu v koncentraci přibližně 30 mg/ml, NaCl v koncentraci přibližně 38mg/ml a citrátový pufr, který má pH vyšší než 5,5, ale nižší než 6,5.

Předkládaný vynález také obsahuje jednotkovou dávkovou formu obsahující zásobník pro jednotkovou dávku obsahující stabilní lyofilizovaný prostředek obsahující aktivovaný protein C a objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se z mannitolu, trehalózy, rafinózy, sacharózy a jejich směsí. Dále obsahuje předkládaný vynález způsob pro léčbu onemocnění, při kterých je přítomna intravaskulámí koagulace, který obsahuje podání uvedeného prostředku.

aPC je výhodně podán parenterálně ve vhodné dávce formou kontinuální infuze trvající od 1 do 48 hodin pro zajištění jeho vstupu do krevního řečiště. aPC je výhodně podán v dávce od přibližně 0,01 mg/kg/h do přibližně 0,05 mg/kg/h. Alternativně je aPC podán nejprve jako bolusová injekce během 5 minut až 30 minut, kterou je podána část dávky, a potom následuje kontinuální infuze vhodné dávky trvající 23 až 47 hodin, kdy celkem je podána odpovídající dávka za 24 nebo 48 hodin.

Následující příklady popisují provedené předkládaného vynálezu a ilustrují vynález. Rozsah předkládaného vynálezu není omezen následujícími příklady.

-5CZ 298429 B6

Příklady provedení vynálezu

Příprava 1: Příprava lidského proteinu C

Rekombinantní lidský protein C (r-hPC) byl produkován v 293 buňkách lidské ledviny technikami dobře známými v oboru, jak jsou uvedeny v Yan US patent č. 4 981 952, který je zde uveden jako odkaz. Gen kódující lidský protein C je popsán a chráněn v Bang et al., US patent č. 4 775 624, který je zde uveden jako odkaz. Plazmid použitý pro expresi lidského proteinu C ve 293 buňkách je plazmid pLPL, který je popsán v Band et al., US patent č. 4 992 373, který je zde uveden jako odkaz. Konstrukce plazmidu pLPC je také popsána v Evropské patentové přihlášce ě. 0 445 939 a v Grinell et al., 1987, Bio/Technology 5: 1189-1192, která je zde také uvedena jako odkaz. Stručně, plazmid byl transfektován do 293 buněk, potom byly identifikovány stabilní transformanty, které byly kultivovány v bezsérovém médiu. Po fermentaci bylo médium bez buněk získáno mikrofiltrací.

Lidský protein C byl separován z kultivační kapaliny modifikací techniky, kterou popsal Yan, US patent č. 4 981 952. Bylo vyrobeno projasněné médium 4 mM v EDTA a potom bylo absorbováno na aniontovou iontoměničovou pryskyřici (Fast-Flow Q, Pharmacia). Po promytí 4 objemy kolony 20 mM Tris, 200 mM NaCI, pH 7,4 a 2 objemy kolony 20 mM Tris, 150 mM NaCI, pH

7,4 byl navázaný rekombinantní lidský protein C zymogen eluován 20 mM Tris, 150 mM naCl, 10 mM CaCl₂, pH 7,4. Eluovaný protein měl vyšší než 95% čistotu pro eluci, jak bylo potvrzeno SDS-polyakrylamidovou gelovou elektroforézou.

Další přečištění proteinu bylo provedeno výrobním roztoku 3M proteinu v NaCl, po kterém následovala adsorpce na hydrofobní interakční pryskyřici (Toyoperl Phenyl 650 M, TosoHaas) uvedenou do rovnováhy ve 20 mM Tris, 3 M NaCl, 10 mM CaCl₂, pH 7,4. Po promytí 2 objemy kolony ekvilibračního pufru bez CaCl₂ se rekombinantní lidský protein C eluoval 20 mM Tris, pH 7,4.

Eluovaný protein byl připraven pro aktivaci odstraněním zbytkového vápníku. Rekombinantní lidský protein C se vnesl do kovové afinitní kolony (Chelex-100, Bio-Rad) pro odstranění vápníku a byl znovu navázán na aniontový iontoměnič (Fas Flow Q, Pharmacia). Obě tyto kolony byly sestaveny v sérii a byly uvedeny do rovnováhy ve 20 mM Tris, 150 mM NaCl, 5 mM EDTA, pH

7,4. Po zavedení proteinu byla Chelex-100 kolona promyta jedním objemem kolony stejného pufru před odpojením ze série. Aniontová iontoměničová kolona byla promyta 3 objemy kolony ekvilibračního pufru před elucí proteinu za použití 0,4 NaCl, 20 mM Tris-acetátu, pH 6,5. Proteinové koncentrace roztoků rekombinantního lidského proteinu C a rekombinantního aktivovaného proteinu C byly měřeny extinkcí při UV 280 nm, E^o,1% = 1,81 nebo 1,85 v příslušném pořadí.

Příprava 2: Aktivace rekombinantního lidského proteinu C

Lidský trombin byl navázán na Activated CH-Sepharose 4B (Pharmacia) za přítomnosti 50 mM HEPES, pH 7,5 při 4 °C. Vazba byla provedena na pryskyřici přítomné v koloně za použití přibližně 5000 jednotek trombinu/ml pryskyřice. Roztok trombinu se nechal cirkulovat kolonou po dobu přibližně 3 hodin před přidáním 2-aminoethanolu (MEA) v koncentraci 0,6 ml/1 cirkulujícího roztoku. Roztok obsahující MEA se nechal cirkulovat po dobu dalších 10-12 hodin pro zajištění kompletní blokády nezreagovaných aminů na pryskyřici. Po blokování byla pryskyřice s navázaným trombinem promyta 10 objemy kolony 1 M NaCl, 20 mM Tris, pH 6,5, pro odstranění všeho nespecificky navázaného proteinu a byla použita pro aktivační reakce po uvedení do rovnováhy v aktivačním pufru.

Byl připraven 5 mM roztok r-hPC v EDTA (pro chelaci jakéhokoliv zbytkového vápníku) a byl ředěn na koncentraci 2 mg/ml za použití 20 mM Tris, pH 7,4 nebo 20 mM Tris-acetátu, pH 6,5.

-6CZ 298429 B6

Tento materiál se nechal projít kolonou obsahující trombin uvedenou do rovnováhy při 37 °C za použití 50 mM NaCI a buď 20 mM Tris, pH 7,4 nebo 20 mM Tris-acetátu, pH 6,5. Průtok byl upraven tak, aby bylo dosaženo přibližně 20 minutového kontaktu mezi r-hPC a trombinovou pryskyřicí. Výtoková frakce byly odebrána a byla ihned testována na amidolytickou aktivitu. Pokud neměl materiál specifickou aktivitu (amidolytickou) srovnatelnou se standardem aPC, byl recyklován přes trombinovou kolonu pro dokončení aktivace r-hPC. Potom bylo provedeno 1:1 ředění materiálu 20 mM pufrem uvedeným výše, s pH buď 7,4 nebo 6,5, pro uchování aPC při nižší koncentraci do použití v dalším stupni.

Odstranění vylouhovaného trombinu z aPC materiálu se provede vazbou aPC na aniontovou iontoměničovou pryskyřici (Fast Flow Q, Pharmacia) uvedenou do rovnováhy v aktivačním pufru (buď 20 mM Tris, pH 7,4 nebo 20 mM Tris-acetát, pH 6,5). Trombin za těchto podmínek nereaguje s aniontovou iontoměničovou pryskyřicí, ale prochází kolonou do výtokové frakce. Po vložení aPC do kolony se provede promytí 2-6 objemy kolony 20 mM ekvilibračního pufru před elucí navázaného aPC ve stupni eluce za použití 0,4 M NaCI buď v 5 mM Tris.acetátu, pH 6,5, nebo 20 mM Tris, pH 7,4. Vyšší objem výplachu kolony usnadňuje úplné odstranění dodekapeptidu. Materiál eluovaný z této kolony byl skladován buď jako zmrazený roztok (-20 °C), nebo jako lyofilizovaný prášek.

Antikoagulační aktivita aktivovaného proteinu C byla stanovena měřením prodloužení srážení v testu na aktivovaný parciální tromboplastický čas (APTT). Standardní křivka byla připravena v ředicím pufru (1 mg/ml hovězího sérového albuminu radioimunotestovací čistoty (BSA), 20 mM Tris, pH 7,4, 150 mM NaCI, 0,02% NaN₃) s koncentrací proteinu C od 125 - 1000 ng/ml, zatímco vzorky byly připraveny v několika ředěních v uvedeném rozmezí koncentrací. Do každé kyvety bylo přidáno 50 μΐ chladné koňské plazmy a 50 μΐ rekonstituovaného činidla pro test na aktivovaný parciální tromboplastinový čas (APTT Reagent, Sigma) a provedla se inkubace při 37 °C po dobu 5 minut. Po inkubaci se do každé kyvety přidalo 50 μΐ každého vzorku nebo standardu. Ředicí pufr byl použit místo vzorku nebo standardu pro určení bazálního času srážení. Stopky fibrometru (CoA Screener Hemostasis Analyzer, Američan Labor) byly spuštěny ihned po adici 50 μΐ 37 °C 30 mM CaCl₂ do každého vzorku nebo standardu. Koncentrace aktivovaného proteinu C ve vzorkách byla vypočítána z lineární regresní rovnice pro standardní křivku. Zde uvedené časy srážení jsou průměrem minimálně tří měření, včetně vzorků standardní křivky.

Příklad 1: Prostředek obsahující aktivovaný protein C

Lidský aktivovaný protein C byl připraven způsobem popsaným v přípravě 1 a 2. Prostředky obsahující aktivovaný protein C byly analyzovány na zpracování v běžném lyofílizačním přístroji. Lyofilizační mikroskopie a diferenciální scanning kalorimetrie (DSC) byly použity pro měření dvou parametrů, které určují ta, zda může být prostředek zpracován v běžným lyofílizačním přístroji. Lyofilizační mikroskopie je užitečnou technikou pro určení kolapsových teplot zmrazených roztoků, které mají být lyofílizovány. DSC je užitečnou technikou pro určení teploty skelného přechodu (Tg') zmrazeného roztoku. Kolapsová teplota a teplota skelného přechodu jsou zejména užitečné pro určení horní hranice teploty, která může být bezpečně použita během lyofílizace. Výsledky lyofilizační mikroskopie jsou komplementární k výsledků teploty skelného přechodu Tg', jejíž hodnota je získána DSC. Kolapsová teplota vyšší než -40 °C je optimální pro vzorek, který má být zpracován v běžném lyofílizačním přístroji.

-7CZ 298429 B6

Tabulka 1: Lyofilizace matric pro aPC prostředek

Matrice prostředku
Konc. aPC	Konc. sacharosy	Konc,	. Naci	Kolapsová teplota
2,5 mg/ml	15 mg/ml	50	mM	-59 °C
2,5 mg/ml	15 mg/ml	150	mM	-60 °C
2,5 mg/ml	15 mg/ml	325	mM	-37 °C
5,0 mg/ml	30 mg/ml	50	mM	-50 °C až -45 °C
5, 0 mg/ml	30 mg/ml	150	mM	-60 °C až -55 °C
5,0 mg/ml	30 mg/ml	325	mM	-64 °C
5,0 mg/ml	30 mg/ml	650	mM	-64 °C až -28 °C

Poměr aPC k sacharóze k chloridu sodnému (v 10 nebo 20 mM citrátovém pufru) je významnou proměnnou prostředku ovlivňující kolapsovou teplotu a teplotu skelného přechodu. Pro zpracování v běžném lyofilizačním přístroji musí být koncentrace chloridu dostatečně vysoká (výhodně 325 mM pro 2,5 mg/ml aPC a 650 mM pro 5 mg/ml aPC) pro vykrystalizování chloridu sodného během vymrazovacího stupně lyofilizačního procesu. Prostředky obsahující aPC mohou být zpracovány v běžném lyofilizačním přístroji za zisku lyofilizovaných prostředků obsahujících podle hmotnosti 1 díl aPC, 6 dílů sacharózy a 7,6 dílů chloridu sodného.

Příklad 2: Stabilita aPC v prostředcích obsahujících různá objemová činidla.

Byly připraveny prostředky obsahující aPC pro výzkum vlivu různých objemových činidel na stabilitu molekuly. Celkem šest přísad bylo přidáno k aPC ve fosforečnanovém pufru neobsahujícím soli. Těmito objemovými činidly byly glycin, mannitol, sacharóza, trehalóza, rafinóza a hydroxyethylškrob (HES). Stabilita a PC v prostředku obsahujícím fosforečnanový pufr a neobsahujícím sůl ani objemové činidlo („kontrola“) byla srovnávána se stabilitou v prostředku s objemovým činidlem. Vzorky byly skladovány při 50 °C, 40 °C a 25 °C po různou dobu. Data z analýz těchto vzorků byla srovnávána s počátečními hodnotami (čas = 0). APTT potenciál, vylučovací vysokoúčinná kapalinová chromatografie s filtrací (SE-HPLC), SDS-PAGE a testy na obsah proteinu byly použity pro hodnocení fyzikální a chemické stability prostředků.

Prostředky obsahující aPC byly připraveny rozpuštěním aPC ve fosforečnanovém pufru na koncentraci 5 mg/ml aPC. Objemová činidla byla přidána k roztoku aPC v poměru 6:1 (objemové činidlo k aPC) nebo 30 mg/ml. Vzorky byly lyofilizovány a uskladněny v množství 5 mg aPC na ampuli.

Prostředky byly testovány na stabilitu při 50 °C po dobu 14 28 dnů; 40 °C po dobu 28 dno, 48 dnů a 6 měsíců; a při 25 °C po dobu 6 a 12 měsíců. V každou uvedenou dobu byly dvě ampule každého prostředku nezávisle analyzovány jako separátní vzorky a získaná data byla srovnávána s počátečními daty (čas = 0). Analýza zahrnovala účinnost aPC (APTT), SDS-PAGE, procenta aPC monomerů a obsah proteinu.

-8CZ 298429 B6

Kontrola

	25	°C	50 °C	40 °C
	Amp.	. 0 d.	6 m.	. 12 m.	. 0 d.	. 14 d.	28 d.	. 0 d,	. 28 d.	. 84 d.	. 6 m
APTT	1	321	294	236	321	248	248	321	248	221	215
účinnost
(U/mg)	2	321	251	242	321	245	227	321	279	221	176
Monomer	1	99,3	98,3	96,5	99,3	97,5	97,0	99,3	96,2	95,1	95,1
Obsah (%)	2	99,2	95,8	96,4	99,2	97,3	97,1	99,2	96,1	95,4	95,4

Glycin

	25 °C	50 °C	40	°C
	Amp.	. o d.	6 m.	. 12 m.	. 0 d.	, 14 d.	28 d.	. 0 d,	. 28 d,	. 84 d.	6 m.
APTT	1	282	233	142	282	164	97	282	191	155	158
účinnost
(U/mg)	2	321	239	191	321	161	142	321	215	152	79
Monomer	1	99,1	98,4	93,3	99,1	97,4	97,2	99,1	97,8	96,4	95,8
Obsah (%)	2	99,1	98,4	96,3	99,1	97,3	97,1	99,1	97,7	96,4	95,7

Mannitol

		25	°C			50	°C		40	°C
	Amp.	0 d.	6 m.	12 m.	0 d.	. 14 d.	28 d	. 0 d.	28 d.	. 84 d.	. 6 m.
APTT	1	309	227	255	309	270	245	309	273	270	28-2
účinnost
(U/mg)	2	321	321	267	321	239	242	321	300	251	191
Monomer	1	99,2	98,8	97,4	99,2	98,2	98,1	99,2	98,4	97,6	97,8
Obsah (%)	2	99,2	98,7	97,6	99,2	98,2	98,0	99,2	98,4	97,6	97,8

-9CZ 298429 B6

Sacharóza
		25	°C			50 °C		40	°C
	Amp.	0 d.	6 m.	12 m,	, 0 d.	14 d. 28 d	. o d.	28 d,	. 84 d	. 6 m.
APTT	1	327	300	288	327	300 288	327	267	306	285
účinnost
(U/mg)	2	297	300	306	297	291 291	297	321	242	294
Monomer	1	99,2	99,0	98,5	99,2	98,7 98,9	99,2	98,8	98,5	98,9
Obsah (%)	2	99,2	99,0	98,5	99,2	98,7 98,9	99,2	98,8	98,5	98,9

Trehalóza

	25 °C	50 °C	40 °C
	Amp.	. 0 d.	6 m.	. 12 m.	0 d.	. 14 d.	28 d.	. 0 d.	. 28 d.	. 84 d.	, 6 m.
APTT	1	312	291	282	312	258	282	312	273	276	27-6
účinnost
(U/mg)	2	309	315	282	309	270	215	309	303	245	255
Monomer	1	99,2	99,0	98,4	99,2	98,6	98,8	99,2	98,8	98,4	98,7
Obsah (%)	2	99,2	98,8	98,4	99,2	98,6	98, 8	99,2	98,7	98,4	98,7

Rafinóza

	25 °C	50 °C	40 °C
	Amp.	0 d.	6 m,	. 12 m.	. 0 d.	. 14 d.	28 d	. 0 d.	. 28 d,	. 84 d.	6 m.
APTT	1	321	270	255	321	261	258	321	276	273	279
účinnost
(U/mg)	2	288	285	306	288	255	264	288	270	239	255
Monomer	1	99,1	99,0	97,0	99,1	98,6	98,7	99,1	98,7	98,4	98,6
Obsah (%)	2	99,1	99,0	98,2	99,1	98,6	98,7	99,1	98,7	98,4	98,6

- 10CZ 298429 B6

HES
		25	°C			50	°C	40	°C
	Amp.	. 0 d.	6 m.	, 12 m.	. 0 d.	. 14 d.	28 d.	. 0 d. 28 d.	84 d.	. 6 m.
APTT	1	282	188	176	282	182	164	282 194	185	145
účinnost
(U/mg)	2	285	245	215	285	188	161	285 176	152	103
Monomer	1	97,8	95,6	92,2	97,8	93,0	91,8	97,8 93,7	90,6	88,7
Obsah (%)	2	97,8	95,3	91,8	97,8	92,9	91,0	97,8 92,9	90,5	88,5

Nebyly zaznamenány žádné významné změny pH, barvy, charakteristik prostředku a fyzikálního vzhledu vzorků během 1 roku testu na stabilitu. Při analýze v APTT testu a SE-HPLC měly prostředky obsahující HES a glycin menší fyzikální stabilitu (z důvodu agregace) a chemickou stabilitu (účinnost) při srovnání s kontrolou. Prostředky obsahující mannitol vykazovaly o něco vyšší fyzikální a chemickou stabilitu než kontroly a všechny ostatní prostředky obsahující sacharózu, trehalózu a rafinózu vykazovaly výrazně lepší fyzikální a chemickou stabilitu než kontrola. Proto umožňují mannitol, sacharóza, trehalóza a rafinóza, které jsou použity jako objemová činidla v prostředcích obsahujících aPC, dosažení lepší fyzikální a chemické stability ve srovnání s prostředky obsahujícími aPC bez objemového činidla nebo obsahující jako objemové činidlo HES nebo glycin.

Příklad 3: Stabilita rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C

Dvě šarže lyofílizovaného prostředku obsahujícího rekombinantní lidský aktivovaný protein C (aPC) byly uskladněny po dobu 1 měsíce při 40 °C/75% relativní vlhkosti a potom byly analyzovány na možnou degradaci. Stabilita aPC byla také sledována po rekonstituci sterilní vodou a uskladnění na dobu až 72 hodin při teplotě okolí. Lyofilizovaný aPC prostředek obsahovat 10 mg aPC, 60 mg sacharózy, 76 mg chloridu sodného a 15,1 mg citrátu na ampuli. aPC v tomto prostředku je stabilní v suchém stavu po dobu alespoň jednoho měsíce při uskladnění při 40 °C/75% relativní vlhkosti a roztok je stabilní po dobu 24 hodin při teplotě okolí.

Obě šarže byly připraveny za použití stejného množství 10 mg aPC, 60 mg sacharózy, 76 mg chloridu sodného a 15,1 mg citrátu na ampuli. Obě lyofilizované šarže byly uskladněny po dobu 1 měsíce při 40 °C/75% relativní vlhkosti a potom byla sledována stabilita aPC za použití testu účinnosti na APTT, vylučovací HPLC pro kvantifikaci aPC peptidů a hmotnostní spektrometrie pro kvantifikaci variantních forem proteinu. Jedna šarže byla rekonstituována sterilní vodou na koncentraci aPC 1 mg/ml a nechala se při teplotě okolí. Stabilita aPC v roztoku byla stanovena v 0, 1, 4, 8, 24, 48 a 72 hodin potom APTT testu a hmotnostní spektrometrie.

Nebyla pozorována ztráta aktivity aPC a byl pozorován nesignifikantní rozsah strukturální degradace molekuly po skladování v suchém stavu po dobu 1 měsíce při 40 °C/75% relativní vlhkosti. aPC v tomto prostředku je stabilní po rekonstituci po dobu více než 24 hodin v prostředku obsahujícím 1 mg/ml aPC.

Claims

1. Stabilní lyofilizovaný prostředek, vyznačující se tím, že obsahuje rekombinantní lidský aktivovaný protein C, objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se zmannitolu, trehalózy, rafinózy a sacharózy a jejich směsí a takový pufrovací systém, že po rekonstituci výsledný prostředek má pH mezi 5,5 a 6,5.

2. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že pufrovací systém obsahuje citrát sodný.

3. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje rekombinantní lidský aktivovaný protein C a objemové činidlo vybrané ze skupiny skládající se z mannitolu, trehalózy, rafmózy a sacharózy, kde hmotnostní poměr rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C k objemovému činidlu je od 1:5 do 1:7.

4. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že objemovým činidlem je sacharóza, trehalóza nebo rafínóza.

5. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle nároku 4, vyznačující se tím, že objemovým činidlem je sacharóza.

6. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že dále obsahuje farmaceuticky přijatelnou sůl.

7. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že poměr hmotností je 1 díl rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 7 až 8 dílů soli a 5 až 7 dílů objemového činidla.

8. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle nároku 6, vyznačující se tím, že poměr hmotnostní je 1 díl rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 7,6, dílů soli a 6 dílů objemového činidla.

9. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle nároku 8, vyznačující se tím, že solí je chlorid sodný a objemovým činidlem je sacharóza.

10. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje 5 mg rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 30 mg sacharózy a 38 mg chloridu sodného v komerčně dostupném, stabilním prostředku.

11. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle některého z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že obsahuje 20 mg rekombinantního lidského aktivovaného proteinu C, 120 mg sacharózy a 152 mg chloridu sodného v komerčně dostupném, stabilním prostředku.

12. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle některého z nároků 1 až 11 pro použití jako léčivo pro léčbu chorobných stavů, při kterých dochází k intravaskulámí koagulaci.

13. Stabilní lyofilizovaný prostředek podle některého z nároků 1 až 11 pro použití jako léčivo pro léčbu ischemického iktu.