CZ20002115A3

CZ20002115A3 - Stabilized solution of teriparatide

Info

Publication number: CZ20002115A3
Application number: CZ20002115A
Authority: CZ
Inventors: Chin-Ming Chang; Henry A Havel
Original assignee: Lilly Co Eli
Priority date: 1997-12-09
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2001-05-16
Also published as: EP0920873A2; DK1417972T3; HUP0004447A2; CZ302401B6; NO20002945L; NZ505222A; TR200002134T2; JP4405666B2; BR9813463A; EA004761B1; EA200000629A1; ES2405994T5; CN1281370A; IL136662A; HK1021798A1; EP0920873B1; PT920873E; MY120063A; IL136662A0; ES2215268T3

Description

STABILIZOVANÉ ROZTOKY TERIPARATIDU

Oblast techniky

Vynález se týká farmaceutických směsí obsahujících parathyroidní hormon. Zvláště se vynález týká teriparatidu PTH(l-34) a jeho stabilizovaných roztoků.

Dosavadní stav

Parathyroidní hormon (PTH) je produkt 84-aminokyseliny vylučovaný savčími příštítnými tělísky, který svým působením na různé tkáně (včetně kostí) řídí úroveň vápníku v séru. Určité formy PTH byly testovány na lidech, přičemž se ukázalo, že vykazují anabolické působení na kost. To vyvolalo výrazný zájem o jeho používání pro léčbu osteoporózy a podobných kostních onemocnění.

Např. použitím aminokoncového zbytku 34-aminokyseliny hovězího a lidského hormonu, který všechny publikované zprávy považují za biologicky ekvivalentní hormonu plné délky, se dokázalo při podávání lidem, že parathyroidní hormon zlepšuje růst kostí, zejména jeli rytmicky podáván subkutánní cestou. Mírně odlišná forma PTH, lidský PTH(l-38), vykazuje podobné výsledky.

Přípravky PTH se připravují z čerstvého nebo lyofilizovaného hormonu a zahrnují různé formy nosičů, excipientů a vehiculí. Většinou se připravují ve vodném vehiculu, jako je solanka nebo voda okyselená většinou kyselinou octovou kvůli rozpouštění hormonu. Většina známých formulací obsahuje i albumin jako stabilizátor (viz např. Reeve et al., Br. Med. J., 1980, 280:6228, Reeve et al., Lancet, 1976, 1:1035, Reeve et al. Calcif. Tissue Res., 1976, 21:469, Hodsman et al., Bone Miner, 1990, 9(2):137, Tsai et al., J.Clin.Endocrinol. Metab., 1989, 69(5):1024, Isaac et al., Horm. Metab. Res., 1980, 12(9):487, Law et al., J. Clin. Invest. 1983, 72(3):1106, a Hulter, J. Clin. Hypertens, 1986, 2(4):360). Ostatní uváděné formulace obsahují excipienty jako mannitol, který je přítomen • · 4 4 4 4 ·· · 4 « 4 4 · * · O

4·· 4 4 ·♦ 4 4 4 4 * 4 44 44 444 44 4 ^ 4 4 4 444 444«

4 4 4 4 4 4 4 44 44 buď v lyofílizovaném hormonu nebo rekonstitučním vehiculu.

Mezi formulace používané pro pokusy na lidech patří přípravek z lidského PTH(l-34) (SEQ ID NO:2), který se po rekonstituci skládá z mannitolu, teplem inaktivo váného albuminu z lidského séra a kyseliny kapronové (inhibitoru proteázy) pro zlepšení absorpce (viz Reeve et al., 1976, Calcif.Tissue Res., 21, Suppl., 469-477), dále přípravek z lidského PTH(l-38) v solném vehiculu (viz Hodsman et al., 1991, 14(1), 67-83) a přípravek z hovězího PTH(l-34) ve vodném vehiculu, jehož pH je nastaveno pomocí kyseliny octové, a který obsahuje albumin. Existuje také mezinárodní referenční přípravek, který se pro lidský PTH(l-84) (SEQ ID NO:1) dodává vampuli obsahující 100 ng hormonu s 250 mg albuminu z lidského séra a 1,25 mg laktózy (1981), a pro bo vinní PTH(184) obsahuje 10 mg lyofilizovaného hormonu v 0,01 M kyselině octové a 0,1% váhových mannitolu (viz Martindale, The Extra Pharmacoepia, The Pharmaceutical Press, London, 29^Λ Edition, 1989, str. 1338).

Nejnovější pokus zlepšit stabilitu lyofilizovaného preparátu hPTH(l-34) (SEQ ID NO: 2) je uváděn v EP 619 119 s kombinací cukru a kuchyňské soli. Také americká přihláška vynálezu U.S.PatNo. 5,496,801 popisuje lyofílizovanou směs přírodního hormonu PTH(l-84) smannitolem coby excipientem a citranem ve funkci neprchavého pufrovacího činidla.

Komerční využití parathyroidního hormonu vyžaduje vyvinutí formulace, která bude přijatelná z hlediska dlouhodobé stálosti a snadné přípravy. Protože se však jedná o protein, který je podstatně labilnější než léky s tradičně malou molekulovou hmotností, je formulace parathyroidního hormonu úkolem nejen pro farmaceutický průmysl. Navíc, stejně jako u jiných úspěšně formulovaných proteinů, je PTH zvláště citlivý na oxidaci, deamidaci a hydrolýzu, a dále vyžaduje, aby jeho aminokoncové a karboxykoncové zbytky byly nepoškozené, má-li si zachovat biologickou aktivitu.

I ·0 < 00 00

0 0

0 0 0 «09 * 0 0 ·0 «

0 0 « * 0 0 0 * 0 0 0

0 0 0

Cílem předkládaného vynálezu je poskytnout farmaceuticky výhodný preparát PTH, zejména takový, který by obsahoval jako aktivní složku teriparatid PTH(l-34) (SEQ ID NO:2).

Podstata vynálezu

Předmět vynálezu popisuje farmaceutickou směs ve formě stabilizovaného roztoku obsahujícího parathyroidní hormon (PTH) v terapeuticky účinném množství. Roztok je dlouhodobě stabilní a ve sterilní formě může být skladován vampulích nebo zásobnících pro parenterální podávání lidským pacientům. Výhodou předmětu vynálezu je odstranění nutnosti lyofilizace.

V souladu s tím je předmětem vynálezu roztok parathyroidního hormonu obsahuj ící:

a) terapeuticky účinné množství parathyroidního hormonu,

b) účinné množství stabilizátoru,

c) pufrovací činidlo v množství dostatečném pro nastavení pH směsi v rozmezí asi 3 až 7, a

d) na doplnění vodu.

Toto řešení může v případě potřeby projít procesem lyofilizace, jejímž výsledkem je pak vysušený prášek obsahující méně než 2% vody.

Dalším význakem předmětu vynálezu je roztok parathyroidního hormonu obsahující:

(a) terapeuticky účinné množství parathyroidního hormonu, (b) 1 až 20 váhových % stabilizátoru, (c) pufrovací činidlo v množství dostatečném pro dosažení pH směsi v rozmezí asi 3 až 7 octanového nebo vinanového původu, (d) 0,1 až 2 váhová % parenterálně přijatelného konzervačního činidla, a (e) pro doplnění vodu.

*· »♦»· * · * · · · · » · » « • · » ···«··» * · 9 9 9 9 9 · 9 9 9 9

9 9 9 9 9 9 9 9 9 9

9 9 9 999 99 C · ··

Dalším význakem předmětu vynálezu je farmaceutická směs ve formě prášku lyofilizo váného před rekonstitucí:

(a) terapeuticky účinné množství fragmentovaného parathyroidního hormonu vybraného ze skupiny skládající se z PTH(l-34), PTH(137), PTH(l-38) aPTH(l-41), (b) účinného množství stabilizátoru, (c) pufrovací činidlo v množství dostatečném pro nastavení pH směsi v rozmezí asi 3 až 7 octanového nebo vinanového původu, a (d) méně než 2 váhová % vody.

Podrobný popis vynálezu

Předmět vynálezu se týká roztoků parathyroidního hormonu, které vykazují dlouhodobou stabilitu složení a aktivity.

Směs nebo roztok může ve funkci aktivní složky obsahovat 84aminokyselinovou formu parathyroidního hormonu plné délky, zejména lidskou formu hPTH(l-84) (SEQ ID NO:1) získanou buď rekombinací, peptidovou syntézou nebo extrakcí z lidských tělních tekutin. Viz např. U. S. Pat. No. 5,208,041, který je zde uveden pro srovnání. Aminokyselinovou sekvenci hPTH(l-84) uvádí Kimura et. Al. v Biochem. Res. Comm., 114(2):493 (SEQ ID NO:1).

Směs nebo roztok může ve funkci aktivní složky obsahovat štěpy nebo varianty štěpů lidského PTH nebo krysího, vepřového nebo hovězího PTH, které vykazují lidskou PTH aktivitu, která byla vyhodnocena pomocí ovarektomizovaného krysího modelu osteoporózy popsaného v pramenu Kimmel et al., Endocrinology, 1993, 32(4):1557.

Je žádoucí, aby štěpy parathyroidního hormonu obsahovaly alespoň prvních 34 aminokoncových zbytků, jako je tomu u PTH(l-34), PTH(137), PTH(l-38) a PTH(1-41). Alternativní varianty PTH obsahují 1 až 5 aminokyselinových substituentů, které zlepšují stabilitu a hodnotu poločasu rozpadu PTH, jako je např. náhrada methioninových skupin na pozicích 8 a/nebo 18 leucinem nebo jinou hydrofobní aminokyselinou, • · • · · · • · • * 9 9 4 9 ft · · « 4

9*9 9 9 9 9999 ·· ·· «»····»« ♦··* · * · 9 9 9 9 «· ·* ··«·· · tt což zlepšuje stabilitu PTH vůči oxidaci, nebo náhrada aminokyselin v pozicích 25 až 27 aminokyselinami necitlivými na trypsin, jako je histidin, nebo jinou aminokyselinou, která zlepšuje odolnost PTH proti proteáze. Tyto formy PTH jsou zahrnovány pojmem „parathyroidní hormon“, jak se zde genericky užívá. Přednost se dává lidskému PTH(134) (SEQ ID NO:2), známému také jako teriparatid. Tyto hormony lze získat známou rekombinační nebo syntetickou metodou, jak je popsáno v U. S. patentu č. 4,086,196, který je dále uveden jako referenční.

Stabilizačním činidlem zavedeným do roztoku nebo směsi může být polyol, což zahrnuje sacharidy, lépe monosacharidy nebo disacharidy jako např. glukóza, trehalóza, rafmóza nebo sacharóza, cukerné alkoholy jako např. mannitol, sorbitol nebo inositol, a polyhydrické alkoholy jako glycerin nebo propylénglykol nebo jejich směsi. Upřednostňovaným polyolem je mannitol nebo propylénglykol. Koncentrace polyolu může být v rozmezí od 1 do asi 20 váhových %, lépe asi 3 až 10 váhových % celkového množství roztoku.

Pufrovacím činidlem použitým v roztoku nebo směsi podle předmětu vynálezu může být jakákoliv kombinace kyselin nebo solí, která je farmaceuticky přijatelná a schopná nastavit pH vodného roztoku v rozmezí 3 až 7, lépe 3 až 6. Užitečné pufrovací soustavy jsou např. octany, vinany nebo citrany. Upřednostňované pufrovací soustavy jsou octany nebo vinany, nejlepší jsou octany. Koncentrace pufrovacího činidla může být v rozmezí od asi 2 mM do asi 500 mM, lépe asi 2 mM až 100 mM.

Stabilizovaný roztok nebo směs podle předmětu vynálezu může také obsahovat parenterálně přijatelné konzervační činidlo. Mezi taková konzervační činidla patří např. krezoly, benzylalkohol, fenol, benzalkoniumchlorid, benzetoniumchlorid, chlorobutanol, fenyletylalkohol, metylparaben, propylparaben, timerosal, fenylnitrát a fenyloctan rtuťnatý. Upřednostňovanými konzervačními činidly jsou m-krezol nebo benzylalkohol, nej lepší je m-krezol. Množství použitého konzervačního činidla může být v mezích od 0,1 do asi 2 váhových %, lépe asi 0,3 až 1,0 váhového % celkového množství roztoku.

• * · · 0 · 9 9 9 «99 9 « 9 • 9 9 4 «9 99 * 0 · »· «· • · · 9 · « » t * 9 · » · · · • · * 9 9 · · ♦

9 0 9 9 9 0

9 9 · 9 · · 90

Předmětem vynálezu je např. stabilizovaný roztok teriparatidu obsahující mannitol, octan a m-krezol s předpokládanou skladovací dobou více než 15 měsíců při teplotě 5°C.

Směsi parathyroidního hormonu podle předmětu vynálezu mohou, je-li to požadováno, být dodávány ve formě prášku obsahujícího ne více než 2 váhová % vody, který je výsledkem vymražení sterilního vodného roztoku hormonu připraveného smíšením vybraného parathyroidního hormonu, pufrovacího činidla a stabilizátoru, které byly popsány výše.

Při přípravě lyofilizo váných prášků jsou ve funkci pufrovacího činidla zvláště užitečné vinany. Mezi zvláště užitečné stabilizátory patří glycin, mannitol, sacharóza, trehalóza, rafinóza nebo jejich směs.

Roztok a směs PTH podle předmětu vynálezu obsahuje PTH v medicínsky účinném množství, což je termín používaný ve vztahu k množstvím užitečným buď terapeuticky nebo k lékařské diagnóze. Konkrétní množství parathyroidního hormonu v přípravku může být určen předem v závislosti na vybraném typu PTH a na uvažovaném použití preparátu. V jedné aplikaci jsou preparáty využívány pro terapeutické účely, a zejména pro léčbu osteoporózy. Léčba osteoporózy spočívá v injekčním podávání rekonstituovaného preparátu, přednostně subkutánními injekcemi, v jednotkových dávkách, které odpovídají předepsanému léčebnému režimu, a jsou pro lidský PTH(l-34) (SEQ ID NO:2) v rozsahu např. od 25 mg PTH/ml do 1000 mg/ml injekčního roztoku při vhodném objemu injekce od 0,02 do 1,3 ml. Podobně krystalický hPTH(l-34) (SEQ ID NO:2) je vhodně smíchán s pufrovacím činidlem a excipientem, takže vznikne vodný roztok obsahující PTH v koncentraci od 25 mg/ml do 1000 mg/ml, lépe od 100 mg/ml do 500 mg/ml, který je dále sterilně filtrován a plněn do ampulí nebo zásobníků pro použití.

Je-li preparát získán ve formě vodného roztoku obsahujícího požadované množství a koncentraci pufrovacího činidla, excipientů a PTH, lze jej v požadovaném objemu plnit do ampulí. Výhodou předmětu vynálezu je možnost připravovat uvedený roztok se sterilní vodou, aniž by bylo nutno podstupovat lyofilizační proces.

•4 *··· • · • 4 <· «4 4

V jedné realizaci jsou preparáty upraveny ve formě, která v jednotkovém zásobníku podává 100 - 500 mg lidského PTH(l-34) (SEQ ID NO:2), po rekonstituci do asi 1 ml (0,8 - 1,2 ml) rekonstitučního vehicula. Vodný preparát s PTH se pak plní do ampulí o objemu asi 1 ml pro následující lyofilizaci.

V upřednostňované realizaci předmětu vynálezu je PTH přípravek, který obsahuje od 25 do 1000 mg/ml lidského PTH(l-34) (SEQ ID NO:2), od 2 do 8 váhových % mannitolu, a vinanové pufrovací činidlo v množství dostačujícím pro nastavení pH v rozmezí od 3,0 do 6,5 po rekonstituci ve sterilní vodě podroben lyofilizaci. V určité realizaci předmětu vynálezu je vinanové pufrovací činidlo přítomno v množství dostačujícím pro nastavení pH v rozmezí od 3,5 do 5,5.

Mimo terapeutického využití lze přípravek PTH podle předmětu vynálezu formulovat a podávat jako pomocný prostředek pro lékařskou diagnózu, a to zejména pro určování diagnózy hypoparathyroidismu a pseudohypoparathyroidismu u hypokalcemických pacientů. Mimo velikosti dávky PTH zde zůstává složení preparátu shodné s popsaným složením preparátu pro terapeutické účely. Pro diagnostické účely a intravenózní aplikaci je vhodná velikost jedné dávky lidského PTH(l-34) (SEQ ID NO:2) rovna 200 internacionálních jednotek PTH. Diagnóza se pak provede vyhodnocením účinku aplikovaného PTH nebo zjištěním úrovně cAMP v moči, přičemž zvýšení cAMP spíše ukazuje na hypoparathyroidismus než na jeho pseudoformu.

Následující příklady ilustrují předmět vynálezu a nejsou uvažovány jako omezující.

I * 99 99 99

9 9 « · 9 9

9 9 9 9 9 9 •9 ··· 9 9 9 • 9 9 9 9 9 9 • · 9 9 9 9 9 9 9

Příklady

Příklad 1

Byl vytvořen roztok 0,1 mg rhPTH(l-34)(SEQ ID NO:2), 50 mg mannitolu, 2,5 mg m-krezolu, 0,52 mg kyseliny octové a 0,12 mg octanu sodného v 1 ml destilované vody.

Příklad 2

Byl vytvořen roztok 0,25 mg rhPTH(l-34)(SEQ ID NO:2), 45,4 mg mannitolu, 3 mg m-krezolu, 0,41 mg kyseliny octové a 0,1 mg octanu sodného v 1 ml destilované vody.

Formulace předmětu vynálezu podle Příkladu 1 a Příkladu 2 byly srovnávány s roztoky neobsahujícími stabilizátor, 0,9% NaCl, 20 mM octanu a 10 mM octanu ve funkci primárního stabilizátoru. Stabilita byla měřena zjišťováním množství rhPTH(l-34)(SEQ ID NO;2) v % zbylého po jisté době. Měření bylo prováděno pomocí HPLC. Výsledky jsou uvedeny v tabulkách 1 a 2.

Tabulka 1

Vliv primárního stabilizátoru na chemickou stabilitu rhPTH(l-34) při 50°C

	Voda	NaCl 0,9%	octan 20 mM	Octan 10 mM
Čas (dny)	Zbývá %
Počátek	100	100	100	100
7	74	81	84	80
14	55	58	67	71

• · »♦♦·

Tabulka 2

Srovnání stability rhPTH(l-34) při 30°C

	Voda	NaCl 0,9%	octan 20 mM	octan 10 mM
Čas (dny)	Zbývá %
Počátek	100	100	100	100
7	96	94	100	-
14	94	92	96	100
21	90	93	97	-
30	-	⁸¹	96	96

Příklad 3

Následující pokus byl proveden s úmyslem ukázat, že lyofilizované práškové formulace připravené ze stabilizovaných roztoků podle předmětu vynálezu jsou stabilnější než srovnávací přípravky složené pouze z PTH(l-34) a mannitolu.

Kontrolní roztok a vzorkové roztoky A až O byly připraveny podle dříve uvedených postupů se složkami a koncentracemi uvedenými v Tabulce 3. Roztoky pak byly lyofilizovány a výsledné lyofilizované práškové formulace byly uloženy po dobu 1 měsíce při teplotě 40°C. Množství PTH(l-34) zbývající v každém vzorku pak bylo měřeno pomocí HPLC. Výsledky jsou uvedeny v Tabulce 3.

· ♦ · • · ·· ·»·«*♦ . φ ♦ · · · «·« r · · _c • * 9 9 4 9 4 9 9 · · · «

Tabulka 3

Stabilita lyofilizovanych formulací ΡΤΗΠ-34) při 40°C po 1 měsíci

vzorek	PTH(l-34) mg/ml	excipient	Koncentrace excipientu Mg/ml	pufr	Koncentrace pufru mM	Zbývající PTH (%)
kontrolní	0,2	mannitol	40	-	-	78
A	0,5	mannitol	30	octan	5	90
B	0,5	glycin	30	octan	5	98
C	0,5	sacharóza	30	octan	5	98
D	0,5	trehalóza	30	octan	5	97
E	0,5	rafmóza	30	octan	5	99
F	0,75	sacharóza a mannitol	5/25	vinan	15	95
G	1,5	sacharóza a mannitol	5/25	vinan	5	99
H	0,75	mannitol	30	vinan	15	99
I	1,5	mannitol	30	vinan	5	96
J	1,5	sacharóza	30	vinan	15	100
K	1,5	mannitol	30	vinan	15	99
L	0,75	sacharóza	30	vinan	15	100
M	0,75	sacharóza	30	vinan	5	100
N	1,5	sacharóza a mannitol	5/25	vinan	15	99
0	1,5	sacharóza a mannitol	5/25	octan	5	91*

* stabilita po 2 měsících byla 96%

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1) Roztok parathyroidního hormonu sestávající z:

(a) terapeuticky účinného množství parathyroidního hormonu, (b) účinného množství stabilizátoru, (c) pufrovacího činidla v množství postačujícím k nastavení pH směsi v rozmezí asi 3 až 7, a (d) doplňující vody.
2) Roztok podle nároku 1, přičemž uvedeným hormonem je fragmentovaný hormon vybraný ze skupiny PTH(l-34), PTH(l-37, PTH(l-38)aPTH(l-41).
3) Roztok podle nároku 1, přičemž hormonem je lidský PTH(l-34) (SEQ ID NO; 1).
4) Roztok podle nároku 1, přičemž hormonem je lidský PTH(l-84) (SEQ ID NO: 1).
5) Roztok podle nároku 1, přičemž stabilizátorem je polyol.
6) Roztok podle nároku 5, přičemž polyolemje mannitol.
7) Roztok podle nároku 5, přičemž polyolemje propylenglykol.
8) Roztok podle nároku 1, přičemž pufr ovacím činidlem je octan nebo vinan.
9) Roztok podle nároku 8, přičemž pufřovacím činidlem je octan.
10) Roztok podle nároku 1, který dále obsahuje parenterálně přijatelné konzervační činidlo.
11) Roztok podle nároku 1, přičemž konzervačním činidlem je m-krezol nebo benzylalkohol.
12) Roztok podle nároku 11, přičemž konzervačním činidlem je mkrezol.
13) Směs podle nároku 1 ve formě lyofilizovaného prášku obsahujícího méně než 2 váhových % vody.

• fc ···· * • 9 fc · · • · · · • · · · V fc · · · · * fc fcfc « · ·
14) Roztok parathyroidního hormonu sestávající z:

(a) terapeuticky účinného množství parathyroidního hormonu, (b) 1 až 20 váhových % stabilizátoru, (c) pufrovacího činidla v množství postačujícím k nastavení pH směsi v rozmezí asi 3 až 7 a vybraného z octanu a vinanu, (d) asi 0,1 až 2 váhových % parenterálně přijatelného konzervačního činidla, a (e) doplňující vody.
15) Roztok podle nároku 14, přičemž hormon je PTH(l-84).
16) Roztok podle nároku 14, přičemž hormon je vybrán ze skupiny obsahující PTH(l-34), PTH(l-37), PTH(l-38) a PTH(1-41).
17) Roztok podle nároku 16, přičemž hormonem je lidský PTH(l-34) (SEQ ID NO: 2).
18) Roztok podle nároku 14, přičemž stabilizátorem je polyol v množství asi 3 až asi 10 váhových %.
19) Roztok podle nároku 14, přičemž konzervačním činidlem je m-krezol nebo benzylalkohol v množství asi 0,3 až asi 1,0 váhových %.
20) Farmaceutická směs ve formě lyofilizovaného prášku sestávající z:

(a) terapeuticky účinného množství fragmentovaného parathyroidního hormonu vybraného ze skupiny sestávající z PTH(l-34), PTH(l-37), PTH(l-38)aPTH(l-41), (b) účinného množství stabilizátoru, (c) pufrovacího činidla v množství postačujícím k nastavení pH směsi v rozmezí asi 3 až 7, a (d) méně než 2 váhová % vody.
21) Směs podle nároku 20, přičemž hormonem je lidský PTH(l-34) (SEQ ID NO: 2).
22) Směs podle nároku 20, přičemž stabilizátor je vybrán ze skupiny sestávající z glycinu, mannitolu, sacharózy, trehalózy, rafinózy a jejich směsi.

·· ··<►·
23) Směs podle nároku 20, přičemž pufřovacím činidlem je octan nebo vinan.
24) Směs podle nároku 23, přičemž pufřovacím činidlem je octan.
25) Směs podle nároku 23, přičemž stabilizátor je přítomen v množství asi 1 až asi 20 váhových %.