DE10065986A1 - Kompatible Solute als Stabilisatoren für Impfstoffe und Vakzine - Google Patents
Kompatible Solute als Stabilisatoren für Impfstoffe und VakzineInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Impfstoffe/Vakzine und der Anwendung Kompatibler Solute aus extremophilen Mikroorganismen zur Herstellung und/oder der stabilen Lagerung sowie dem Transport von Impfstoffen/Vakzinen. DOLLAR A Traditionelle Vakzine sind zumeist vollständig abgetötete oder relativ geschwächte Krankheitserreger. Diese Vakzine sind oft relativ stabil und können problemlos gelagert und verschickt werden. Oft handelt es sich aber um Lyophylisate, die nach der Rekonstitution sehr schnell verarbeitet werden müssen. DOLLAR A Im Gegensatz zu den traditionellen Impfstoffen enthalten die meisten der modernen Vakzine synthetische, rekombinante oder hochgereinigte Antigene in Form von Proteinen oder Peptiden. Diese Vakzine gelten in ihrer gezielten Impfwirkung als sicherer, weisen jedoch im allgemeinen den Nachteil geringerer Stabilität und Immunogenität auf. DOLLAR A Um diesen Nachteil zu kompensieren, werden den Vakzinen Additive beigegeben, um die Stabilität und optional auch die spezifische Immunantwort auf Antigene zu verstärken und zu verlängern. DOLLAR A Die vorliegende Erfindung betrifft eine pharmazeutische Zusammensetzung bzw. eine Vakzine, die die Mischung eines Impfstoffs und einer oder mehrerer Verbindungen der Gruppe der Kompatiblen Solute aus extremophilen Mikroorganismen umfasst. Die Gruppe der in der Erfindung benannten Kompatiblen Solute umfasst verschiedene niedermolekulare Substanzen aus extremophilen Mikroorganismen, namentlich Ectoin, Hydroxyectoin, ...
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Vakzine und die Anwendung
Kompatibler Solute aus extremophilen Mikroorganismen zur Herstellung und/oder stabilen
Lagerung und/oder Transport von Vakzinen und Impfstoffen. Die vorliegende Erfindung
betrifft somit ein Verfahren die Verwendung von Kompatiblen Soluten zur
Haltbarkeitsverbesserung und/oder Stabilisierung von Impfstoffen und Vakzinen.
Traditionelle Vakzine sind zumeist abgetötete oder geschwächte Krankheitserreger. Diese
Vakzine sind in der Regel relativ stabil und können problemlos in die Anwendung gebracht
werden. Im Gegensatz zu den traditionellen Impfstoffen enthalten die meisten der modernen
Vakzine synthetische, rekombinante oder hochgereinigte Antigene in Form von Proteinen
oder Peptiden. Diese Vakzine gelten in ihrer gezielten Impfwirkung als sicherer, weisen
jedoch im allgemeinen den Nachteil geringerer Stabilität und Immunogenität auf.
Um diesen Nachteil zu kompensieren, werden den Vakzinen Additive beigegeben, um die
Stabilität und optional auch die spezifische Immunantwort auf Antigene zu verstärken und zu
verlängern.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine pharmazeutische Zusammensetzung bzw. eine
Vakzine, die die Mischung eines Impfstoffs und einem oder mehreren Verbindungen der
Gruppe der Kompatiblen Solute aus extremophilen Mikroorganismen umfasst. Die Gruppe
der in der Erfindung benannten Kompatiblen Solute umfasst verschiedene niedermolekulare
Substanzen aus extremophilen Mikroorganismen, namentlich Ectoin, Hydroxyectoin, Di-myo-
inositolphosphat (DIP), cyclisches 2,3 Diphosphoglycerat (cDPG), 1,1-Di-Glycerin-Phosphat
(DGP), β-Mannosylglycerat (Firoin), β-Mannosylglyceramid (Firoin-A) oder/und Di-mannosyl
di-inositolphosphat (DMIP) und/oder ein Derivat, z. B. eine Säure, ein Salz oder Ester dieser
Verbindungen.
Die Erfindung betrifft ferner die Herstellung von Kombinationspräparaten aus Kompatiblen
Soluten und Impfstoffen bzw. Vakzinen, oder anderen chemischen oder biologischen
Substanzen oder Strukturen zur Immunisierung einschließlich der damit in Zusammenhang
stehenden Zwischenstufen, bzw. Konstrukte, Herstellungsverfahren und Verwendungen.
Diese Verbindungen werden Vakzinen zur Erhöhung der Stabilität während der Herstellung,
des Transports, der Lagerung und/oder in der Anwendung beigegeben.
Vakzine die zum Schutz der Resistenzsituation dienen, müssen fast mehr noch als andere
Pharmazeutika eine hohe Stabilität haben. Problematisch sind besonders der Transport und
die Distribution der Ware bis zum Endverbraucher. Der Verbraucher erwartet darüber hinaus,
dass das erworbene Produkt auch nach dem Kauf nicht sofort verdirbt, sondern, je nach
Produkt, einige Tage oder Wochen auf Vorrat gehalten werden kann. Herkömmlicherweise
werden daher labile Impfstoffe bzw. Pharmazeutika mit Stabilisierungsmitteln oder durch
Lyophylisation haltbar gemacht, die meist in Form von chemischen Monosubstanzen oder
deren Kombinationen eingesetzt werden. Dem Aspekt der Bioverfügbarkeit und der
optimalen biologischen Halbwertzeit wird oft neben der Galenik auch durch bestimmte
Formulierungen Rechnung getragen.
Traditionelle Vakzine sind zumeist abgetötete oder geschwächte Krankheitserreger. Diese
Vakzine sind in der Regel relativ stabil und können problemlos in die Anwendung gebracht
werden. Im Gegensatz zu den traditionellen Impfstoffen zielen die meisten der modernen
Vakzine auf die Verwendung von synthetischen, rekombinanten und hochgereinigten
Antigenen in Form von Proteinen oder Peptiden ab. Diese Vakzine gelten in ihrer gezielten
Impfwirkung als sicherer, weisen jedoch im allgemeinen den Nachteil geringerer Stabilität
und Immunogenität auf.
Die Grundvoraussetzung für die Verwendung eines Stabilisators ist die Sicherheit. Weitere
wichtige Faktoren, welche die Auswahl von Stabilisatoren für Impfstoffe beeinflussen, sind
die Kosten und die Komplizierbarkeit der Herstellung, die Wirkungen und/oder
Nebenwirkungen bei der Anwendung sowie die Akzeptanz als Bestandteil in Arzneimitteln.
Aus dem Stand der Technik ist eine Vielzahl von Additiven zur Stabilisierung von
pharmazeutischen Produkten bekannt. Hierzu zählen z. B. Additive auf der Basis von
Aromastoffen, Alkoholen, organischen Säuren, Aldehyden, phenolischen Stoffen und
ätherischen Ölen.
Einige der bekannten Stabilisatoren verbessern die Haltbarkeit wesentlich. Sie werden
jedoch von vielen Verbrauchern abgelehnt, da ihre Auswirkungen auf die Gesundheit des
Verbrauchers nicht bekannt sind, bzw. schädliche Einflüsse, insbesondere bei wiederholter
Aufnahme über einen langen Zeitraum, nicht ausgeschlossen werden können. Die meisten
der bisher verwendeten Stabilisatoren weisen jedoch Nebeneffekte auf, auch erfüllen diese
Substanzen nicht die Anforderungen, die an die Sicherheit von Stabilisatoren gestellt
werden, wie Stabilität im Hinblick auf Stabilisationswirkung, minimale Toxizität ohne
Wechselwirkung mit dem Antigen, ferner Abbaufähigkeit im Organismus sowie Fehlen einer
eigenen immunogenen Wirkung.
Werden labile proteinbasierende Vakzine gelagert, so kann es ebenfalls zu Eintrübungen
oder Adsorption der Proteine an Gefäßwandungen kommen, welche die Qualität dieser
Produkte erheblich verschlechtern. Um die Haltbarkeit labiler Komponenten wie
beispielsweise Antigene und Vakzine zu gewährleisten, können diese lyophilisiert und/oder
bei niedriger Temperatur, bevorzugterweise (4°C; -2 bis -8°C; -20°C; -80°C) gelagert
werden. Die oben genannten Instabilitäten können sich jedoch während des Lyophylisations-,
Einfrier-, Solubilisierungs- und Auftauvorgangs verstärken.
Von großer Bedeutung für die Stabilisatorentwicklung ist die Sicherheit. Obwohl eine ganze
Reihe von Adjuvantien in fortgeschrittenen klinischen Versuchen waren und eine hohe
Wirkung zeigten, erwiesen sie sich als zu toxisch für eine Routineanwendung. Neben der
Sicherheit ist für die Anwendung eines neuen Stabilisators auch die Biostabilität, die
Verabreichung, die Kosten, die Bioverteilung und die Universalität wichtig.
Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, eine Vakzineformulierung bereit
zustellen, die die Stabilität von Vakzinen z. B. auf der Grundlage von Antigenen in Form von
Peptiden oder Proteinen verstärkt. Bezüglich der Peptid bzw. Proteinantigene unterliegt die
erfindungsgemäße Vakzine keinerlei Beschränkungen. Bei den Antigenen kann es sich um
natürlich vorkommende immunogene Proteine, z. B. von viralen oder bakteriellen Erregern
stammende Proteine bzw. Fragmente oder zelluläre Abbauprodukte in Form von Peptiden
handeln; oder um Tumorantigene bzw. Fragmente davon. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist das Antigen ein Tumorantigen bzw. ein davon abgeleitetes natürliches
oder synthetisches Peptid, in diesem Fall liegt die Vakzine als Tumorvakzine vor.
Überraschenderweise konnte durch Zusatz von Kompatiblen Soluten zu Vakzinpräparaten
eine Stabilisierung der Vakzine gegenüber vielfältigen Stressbedingungen wie
Lyophylisation, Einfrieren, Auftauen, Resuspendieren, erhöhte Temperatur usw. gezeigt
werden, ohne dass sich die Substanzen selber als instabil, toxisch, wechselwirkend mit dem
Antigen, nicht-abbaufähig im Organismus oder immunogen erwiesen hätten.
Überraschenderweise wurden bei der Verwendung der Kompatiblen Solute keine
Nebenwirkungen festgestellt. Auch nach Lyophilisation mit Kompatiblen Soluten versetzter
Impfstofflösungen erhält man nach Auflösen ein klares Produkt.
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung von Kompatiblen Soluten aus
extremophilen Mikroorganismen, namentlich Ectoin, Hydroxyectoin, Di-myo-inositolphosphat
(DIP), cyclisches 2,3 Diphosphoglycerat (cDPG), 1,1-Di-Glycerin-Phosphat (DGP), β-
Mannosylglycerat (Firoin), β-Mannosylglyceramid (Firoin-A) oder/und Di-mannosyl-di-
inositolphosphat (DMIP) und/oder ein Derivat, z. B. eine Säure, ein Salz oder Ester dieser
Verbindungen zur Langzeitstabilisierung von biologischen Flüssigkeiten, insbesondere auch
solchen, die durch Lyophilisation und anschließende Rekonstitution erhalten werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine pharmazeutische Zusammensetzung bzw. eine
Vakzine, die die Mischung eines Impfstoffs und einem oder mehreren Verbindungen der
Gruppe der Kompatiblen Solute umfasst. Die Gruppe der in der Erfindung benannten
Kompatiblen Solute umfasst verschiedene niedermolekulare Substanzen aus extremophilen
Mikroorganismen, namentlich Ectoin, Hydroxyectoin, Di-myo-inositolphosphat (DIP),
cyclisches 2,3 Diphosphoglycerat (cDPG), 1,1-Di-Glycerin-Phosphat (DGP), β-
Mannosylglycerat (Firoin), β-Mannosylglyceramid (Firoin-A) oder/und Di-mannosyl-di-
inositolphosphat (DMIP) und/oder oder ein Derivat, z. B. eine Säure, ein Salz oder Ester
dieser Verbindungen. Die Erfindung betrifft ferner die Herstellung von
Kombinationspräpaparaten aus Kompatiblen Soluten und Impfstoffen bzw. Vakzinen,
einschließlich der damit in Zusammenhang stehenden Zwischenstufen, bzw. Konstrukte,
Herstellungsverfahren und Verwendungen.
Im Sinn der Erfindung können solche biologischen Flüssigkeiten auch synthetisch
zusammengesetzte Lösungen aus eine dem Fachmann in sich bekannten artifiziellen oder
auch natürlichen Flüssigkeitsmatrix (z. B. Serum oder phosphatgepufferter NaCl-Lösung) und
zugesetzten biologischen Substanzen, die ihrerseits gentechnisch hergestellt sein können,
sein.
Die Menge an wirksamem Antigen in der erfindungsgemäßen Vakzine kann über eine
breiten Bereich variieren. Die Menge an Peptid hängt u. a. von der Verarbeitungsart oder der
jeweiligen Formulierung ab. Die zu verabreichende Menge an Peptid kann ca. 0.1 µg bis ca.
5000 µg pro Vakzinierungsdosis betragen, im allgemeinen 1.0 µg bis ca. 1000 µg,
insbesondere ca. 10 µg bis ca. 500 µg.
Claims (11)
1. Verwendung von kompatiblen Soluten ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Ectoin,
Hydroxyectoin, Di-myo-inositolphosphat (DIP), cyclisches 2,3 Diphosphoglycerat (cDPG),
1,1-Di-Glycerin-phosphat (DGP), β-Mannosylglycerat (Firoin), β-Mannosylglyceramid
(Firoin-A) oder/und Di-mannosyl-di-inositolphosphat (DMIP) und/oder Derivaten dieser
Verbindungen oder Kombinationen davon zur Stabilisierung von Impfstoffen/Vakzinen
gegenüber Stressbedingungen.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Kombinationspräparate aus
Kompatiblen Soluten und Impfstoffen/Vakzinen und/oder anderen chemischen oder
biologischen Substanzen, Flüssigkeiten oder Strukturen gegenüber Stressbedingungen
stabilisiert werden.
3. Verwendung nach Anspruch 1 bis 2, wobei Impfstoffe/Vakzine und/oder Kombinations
präparate in isolierten Bestandteilen von Organismen gegenüber Stressbedingungen
stabilisiert werden.
4. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Impfstoffe/Vakzine protein- und/oder
peptidbasierende Vakzine sind.
5. Verwendung nach Anspruch 1 bis 3, wobei die Impfstoffe/Vakzine synthetische,
rekombinante oder hochgereinigte Antigene sind.
6. Verwendung nach Anspruch 1 bis 5, wobei die Stressbedingungen insbesondere erhöhte
Temperatur, Lyophylisations-, Einfrier-, Solubilisierungs- und/oder Auftauvorgänge sind.
7. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass optional die spezifische Immunantwort auf Antigene verstärkt und/
oder verlängert wird.
8. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Stabilisierung gegenüber Stressbedingungen während der
Herstellung, des Transports, der Lagerung und/oder in der Anwendung erfolgt.
9. Verwendung nach Anspruch 8, wobei es sich bei der Stabilisierung gegenüber
Stressbedingungen um eine Langzeitstabilisierung handelt.
10. Verwendung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei es sich
bei dem Impfstoff um ein Tumorvakzin, insbesondere ein tumorassoziiertes oder tumor
spezifisches Antigen, handelt.
11. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die zu verabreichende
Antigenmenge ca. 0,1 µg bis ca. 5000 µg pro Vakzinierungsdosis, im allgemeinen 1,0 µg
bis ca. 1000 µg, insbesondere ca. 10 µg bis ca. 500 µg beträgt.
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