JP2017507165A - マイクロモールド成形された、または3次元印刷されたパルス放出ワクチン製剤 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は概して、ワクチンの複数回の放出を提供する注射用ワクチン製剤の分野内にある。
ワクチンは典型的には抗原の初期用量、続いて初期投与後の、典型的には10〜60日後の規定の回数の1またはそれを超えるブースター用量を含む。世界の大部分で、ブースター用量の投与の必要性は、ワクチンの実用性を明らかに制限し、ならびに農業適用における経費および困難を増加させる。
−グリコール酸)(PLGA)ミクロスフェアを作製した。ポリマー溶剤として塩化メチレンまたは酢酸エチルのいずれかを用いて、水中油中水型マイクロカプセル化法を使用してミクロスフェアを作製した。タンパク質は、2つの別個の段階において、生理学的条件下で放出された:初日に初期バーストが放出され、そして数週間または数か月後にタンパク質の第2バーストが放出された。タンパク質の第2バーストはPLGAの固有粘度およびラクチド/グリコリド比(バルク浸食)に依存した。
2回またはそれを超える回数でカプセル封入された抗原の放出を提供する注射用ポリマー製剤のマイクロモールディングおよび3次元印刷のための方法および材料、ならびに得られた製剤を提供することが本発明のなおさらなる目的である。
I.定義
本明細書にて使用される場合の「積層造形」または「3D印刷」とは、デジタルモデルから実際に任意の形状の3次元の固体物体を作製するプロセスを指す。積層プロセスを使用して3D印刷が達成され、ここで材料の連続層は異なる形状または厚みで置かれる。いくつかの実施形態では、「3D印刷」には、ノズルを通して噴射または押し出しされ、そして所望の形状に固化された押し出し、または溶媒系のポリマー含有インク(例えば、PLGA、PLLA等)が含まれる。形状は、x、yおよびz方向に制御され得る。
A.ポリマーおよび溶剤系
ポリマー
ミクロスフェアまたはマイクロカプセルを含み、そしてエマルジョン系であるものを含む、マイクロ粒子から形成され得る製剤、またはマイクロモールディングによって調製されるもののようなデバイスは、ポリマーから形成される。抗原は分散されていてもよいし、ポリマーによってカプセル封入されていてもよい。1つの実施形態では、デバイスは、1つまたはそれを超えるワクチンまたは抗原および安定剤を含有するだけのコア、ならびに1つまたはそれを超える生分解性ポリマーのみを含有するシェルまたは粒子壁を、添加剤を伴って、または伴わずに、含有する。抗原を伴わないポリマーを使用して密封するか、または製剤の領域を他の領域から分離し、そして異なる速度で放出し得る。
ポリマー製剤には常にいくらか残留物が存在するので、溶剤は生体適合性でなければならない。代表的なポリマー溶剤としては、クロロホルム、ジクロロメタン、テトラフルオロエチレン、および酢酸アシルのような有機溶剤が挙げられる。抗原を、アセトン、エタノール、メタノール、イソプロピルアルコール、およびそれらの混合物のような水性または水混和性溶剤に溶解できる。
ワクチンの送達に関連して記載したが、製剤を使用して種々の治療用、予防用、栄養補助用、および/または診断用薬剤の放出を提供し得ることが理解される。これらの薬剤は低分子量薬物、ホルモンまたは成長因子のようなタンパク質、免疫調整物質、抗体、核酸分子(DNA、RNA、マイクロRNA、siRNA)であってよい。
感染病原体
送達のための抗原は、破傷風菌のような細菌、肝炎、インフルエンザ、およびポリオのようなウイルス、ならびにPlasmodium(マラリア)およびLeishmaniaのような原虫のような死滅させられたか、または弱毒化させた感染病原体である。表2にいくつかのワクチンを列挙し、その抗原は開示された製剤において使用することができる。他の抗原は、これらの感染病原体についての抗原として、癌抗原として、または免疫刺激剤として効果的な抗原性タンパク質、または炭水化物のようなハプテン、または糖抗原である。
変異ゆえに異常構造を有する、腫瘍細胞において生成された任意のタンパク質は、腫瘍抗原として作用できる。そのような異常タンパク質は、関連する遺伝子の変異によって生成される。異常タンパク質の生成をもたらす癌原遺伝子および腫瘍抑制因子の変異は、腫瘍の原因であり、ゆえにそのような異常タンパク質は腫瘍特異的抗原と称される。腫瘍特異的抗原の例としては、rasおよびp53遺伝子の異常生成物が挙げられる。対照的に腫瘍形成に関係しない他の遺伝子の変異は、腫瘍関連抗原と称される異常タンパク質の合成をもたらし得る。
抗原安定性は、ワクチン製剤の形成の間の、および体温での抗原構造の維持として定義される。以下で論じられるように、ポリマー組成物、溶剤の選択、および加工条件は抗原安定性を維持するのに非常に重要である。
ガス発生によるバースト放出系は、カプセル封入された抗原の即時的な放出を可能にし得る。浸出または凍結乾燥により除去される細孔形成剤を利用してもよい。
デバイスを製造するために使用される方法は、加工の間、および体温の両方で抗原安定性を維持すること、および形成および投与後の漏れを最小限にすることが不可欠である。製剤化後の滅菌は、典型的にはガンマ放射のような方法と組み合わされた無菌製造条件の組み合わせにより達成することができる。
標準的な技術を使用して、マイクロ粒子を作製することができる。好ましい技術は、有機溶剤中のポリマー溶液の、水溶液による乳化である。多量の非溶剤相への有機相の添加は、自然にできる単一のエマルジョンを形成し、そして得られた溶液を絶えず撹拌して、溶剤を蒸発させる。直ぐにミクロスフェアの形成が生じる。撹拌後、ミクロスフェアを洗浄し、次いで乾燥させる。
3D印刷はミクロスフェアの一貫性を増大させ、より均一な放出を可能にし、そして増大した担持容量を有する「マイクロロッド」のような、より複雑なデバイスを作製するための手段を提供でき、それは複数のミクロスフェアからの同時放出の必要性を排除し、そしてスケールアップを容易にすることができる。
表1:3DPのための溶剤
Parkら、Biomed.Microdevices、9:223−234(2007)は、精緻な設計を有するポリマーマイクロ構造を製作するためのマイクロモールディングの使用について記載している。マイクロモールドをポリマーマイクロ粒子で充填して、複雑な幾何学的形態を有し、そして穏やかな加工条件を使用して作製された、複数の材料から構成されたマイクロ構造を生成した。典型的には油−水、ダブルエマルジョン系;噴霧乾燥法;超臨界コンディショニング法;およびミリング法を使用して、これらのマイクロ粒子を調製する。好ましい実施形態では、フォトレジストで作られた雌型マスターモールドをフォトリソグラフィによって作り出し、雌型マスターモールドから、ポリジメチルシロキサン(PDMS)で雄型マスター構造物を成形し、そして雄型マスター構造物からPDMSで作られた雌型複製モールドを成形することにより、マイクロモールドを調製することができる。温度/圧力法を使用して、かつ/または溶剤からポリマーマイクロ粒子をマイクロモールド成形することができる。
ワクチン接種を必要とする個体にワクチン製剤を投与する。抗原の供給源に対する保護効果を引き出すスケジュールで放出される、有効な量の1つまたはそれを超える抗原を含む投薬製剤としてこれらを投与する。
代表的なワクチンを表2に示す:
用量あたりの含有量(0.5mL):
不活化ポリオウイルス1型(Bruenhilde) 40D抗原単位;
不活化ポリオウイルス2型(MEF−1) 8D抗原単位;
不活化ポリオウイルス3型(Saukett) 32D抗原単位;
199培地を0.5mLまで。
D抗原1型−40DU/ml
D抗原2型−8DU/ml
D抗原3型−32DU/ml
10倍の三価IPV:
D抗原1型−327DU/ml
D抗原2型−70DU/ml
D抗原3型−279DU/ml
材料および方法
ポリマー型−PLGA、PLLA;ポリマー分子量−9.5k、20k、31k、46k
薬物搭載−0.5、3、5%;賦形剤−トレハロース、スクロース
カプセル封入−自然形成エマルジョン
本プロセスでは、有機相としてCH2Cl2:TFE::4:1.(CH2Cl2−ジクロロメタンTFE−トリフルオロエタノール)を、ポリ(ビニルアルコール)(「PVA」)と共に使用して、5%、3%または0.5%ウシ血清アルブミン(「BSA」)または不活化ポリオウイルス(「IPV」)をポリマーにカプセル封入した。多量の非溶剤相への有機相の添加は、自然形成の単一のエマルジョンを形成し、そして得られた溶液を絶えず撹拌して、溶剤を蒸発させる。直ぐにミクロスフェアが形成される。撹拌後、ミクロスフェアを洗浄し、次いで乾燥させる。Jaklenecら、Sequential release of bioactive IGF−I and TGF−β1 from PLGA microsphere−based scaffolds.Biomaterials、29(10):1518−1525(April 2008)を参照のこと。
図21Aは、カルボキシル基で誘導体化されたPLGA(50:50)(20kD)からの、モデルタンパク質であるウシ血清アルブミン(「BSA」)の、5%BSA、3%BSA、および0.5%BSAに関する経時的な(週)放出のグラフである。
表3.F3、F5およびF7製剤の注射後の第1ピーク、第2ピークおよび第3ピークでの放出されたBSAの量(μg)
コンピュータ制御されたインクジェット3D印刷により製作された粒子を、同一のマイクロメートルスケールの寸法、薬物搭載、およびポリマーマイクロ構造内の薬物の空間的位置で作製できる。2つの方法の間の主要な差は、エマルジョン系の粒子(左)はマトリックス系であり、そして薬物は粒子全体にわたって均質に分配されているという点である。3Dまたはマイクロモールド形成された粒子を右に示す。ワクチンおよびポリマーは明確に分離されており、ここでワクチンはコア内に存在し、そしてポリマーはシェル内にのみ存在する。これらの区別は、2つの粒子型の間の放出動態の独特な制御を可能にする。またマイクロモールド形成された粒子/3D印刷された粒子により、コアサイズも制御できるので、より高度な搭載が可能になる。
材料および方法
最適化:
PLGAの均一な、単独の液滴を噴射するためにノズルから適用される圧力
(波形)を補正する。
PLGA溶液の粘度を最適化する(Z数)。
ノズルから効果的に噴射するのに十分に低い粘度にする。
基材上に固化するのに十分に高い粘度にする。
Z数を使用してPLGA溶液を特徴付けする:
BSAおよびIPV溶液を噴射するための波形を図13で示すように最適化した。これにより、ポリマープリンタ粒子をワクチンで充填することが可能になる。
の安定性を増加させるための試験
凍結乾燥によるD抗原の喪失を防止するために、カプセル封入の前にIPVを濃縮するための方法および試薬を最適化するために試験を行った。使用できる方法としては、遠心濾過および透析が挙げられる。
Alcockらは、糖ガラスに組み込まれたウイルスが長期間の固体状態安定性を示すことを報告した。(Alcockら、Science Translational Medicine、2(19):19−19ra12(2010))3D印刷された基材におけるIPV安定性を類似の様式で試験した。共溶解した糖(スクロースおよびトレハロース)を含有するIPV溶液を、MakerBot Replicator2を使用して印刷された、スケールアップされたPLA構造物に沈着させた。IPV/糖溶液の乾燥を周囲湿度で行ったが(湿度約20%)、これはAlcockらが使用した湿度(約10%)よりも高かった。
図14A、14Bおよび14Cは、糖賦形剤である1Mトレハロース、1Mスクロース、および3Mスクロースと共に凍結乾燥し、次いで4℃、25℃または37℃でインキュベートした後に保持されたD抗原(I型、II型、およびIII型IPV)のパーセントのグラフである。
抗BSA IgG(抗体)力価として提示される免疫応答を、製剤F3、F5およびF7の注射後、1、2、および4週目に測定した。前記の表3および以下の表4に提示する。製剤F4およびF8は空のミクロスフェア(薬物無し)であり、陰性対照として使用した(表4参照)。
材料および方法
材料
ポリ(D,L−乳酸−コ−グリコール酸)(PLGA Resomer(登録商標)RG502H、RG503H、RG504H、およびRG752H)およびBSAをSigma−Aldrich(セントルイス、ミズーリ州)から購入した。ポリ(ビニルアルコール)(PVA、分子量=25,000)をPolysciences、Inc.(ウォリントン、ペンシルバニア州)から購入した。この研究で使用したジクロロメタン(DCM)および2,2,2−トリフルオロエタノール(TFE)は試薬等級であった。
BSAを含有するPLGAミクロスフェアの16の製剤(表4)を、自然形成単一エマルジョン法(Fuら、J Pharm Sci、92:1582−1591、2003;およびJaklenecら、Biomaterials、29:185−192、2008)を使用して製作した。簡単に述べると、200mgのPLGAを10mLの4:1DCM:TFEに溶解し、そして300μLのBSA(水中)と混合した。混合により透明な単相の溶液が形成され、次いでそれを200mLの5(w/v)%PVA(水中)に加えた。自然に形成したエマルジョンを室温で3時間撹拌した。次いで粒子を遠心分離によって収集し、水で5回洗浄し、そして凍結乾燥した。インビボ使用のために調製する場合、有機相およびBSA溶液を0.2μmのポリテトラフルオロエチレンフィルター(Whatman、リトル・チャルフォント、英国)を通して濾過し、そして滅菌層流フード内で混ぜ合わせた。
Multisizer3Coulter Counterを使用してミクロスフェアサイズ分布を決定した。0.39μmのビンサイズを使用してヒストグラムを作り、そして±5ビンのウィンドウサイズで中心移動平均を使用して平滑化した。JSM−5600LV SEM(JEOL、東京、日本)を使用して5kVの加速電圧で、走査型電子顕微鏡(SEM)画像を収集した。撮像の前に、Hummer6.2スパッタリングシステム(Anatech、バトルクリーク、ミシガン州)を使用して、サンプルをAu/Pdでコーティングして表面帯電を防止した。
10mgのミクロスフェアを、キャップ付きチューブ内で1mLのリン酸塩緩衝生理食塩水(PBS)に分散し、そして回転プラットフォーム上で、37℃でインキュベートした。各時点(1日目、次いで週1回を1〜13週間)で、サンプルを1500の相対遠心力(RCF)で5分間遠心分離し、その後上清を収集した。次いでサンプルを新鮮なPBSに再懸濁し、そしてその後の時点でのサンプリングのためにインキュベーターに戻した。ミクロスフェアからのBSA放出を、ビシンコニン酸(BCA)アッセイを使用して定量化し、そして試験の終わりまでに放出された全量に基準化した。サンプルを3回反復で実行し、そしてデータを平均±標準偏差として報告した。
全ての動物実験はMITの動物愛護委員会により承認された。簡単に述べると、6〜8週齢の雌BALB/cマウスに(1)BSA搭載ミクロスフェア、(2)非搭載ミクロスフェア、(3)ボーラスBSA、または(4)生理食塩水のみを注射した。最初の2群のマウスには1回だけ注射したが、ボーラスBSAまたは生理食塩水のみを受けたマウスには、4週目および8週目に再度注射して、インビトロでのPLGAミクロスフェアからのBSA放出の量およびタイミングに一致させた。サンプルを200μlの生理食塩水に溶解または懸濁(適用可能な場合)させ、そして各後肢に全量で400μlを皮下注射した。表5は各群に関する正確な投薬計画を含有する。0、1、2、4、6、8、および10週目に、100μlの血液を顎下から採取し、そして凝固の後、2000RCFで、4℃で10分間遠心分離して、血清を分離した。
エンドポイント酵素結合免疫吸着測定法(ELISA)を使用して、BSAに対する血清抗体力価を決定した。96ウェルMaxisorp ELISAプレート(Thermo Fisher Scientific、ウォルサム、マサチューセッツ州)を、0.1M炭酸水素ナトリウム中100μLの100μg/mlのBSA溶液で、4℃で一晩コーティングした。次いで0.05%Tween20を含有するPBS(PBST)で、プレートを3回洗浄し、次いでブロッキング剤として、PBST中5%脱脂乳中で、37℃で2時間インキュベートした。別の一連のPBSTでの3回の洗浄の後、マウス血清サンプルを、4倍段階希釈物に加え、そして37℃で2時間インキュベートした。試験が進むにつれて、血清希釈の程度を増加させ、そして力価が上昇した。次いでプレートをPBSTで5回洗浄し、そしてブロッキングバッファー中1:1000に希釈した西洋ワサビペルオキシダーゼコンジュゲートヤギ抗マウス2次抗体(Southern Biotechnology Associates、バーミングハム、アラバマ州)と共に37℃で2時間インキュベートした。プレートをPBSTでさらに5回洗浄し、そしてアルカリ性リン酸塩基質キット(Bio−Rad、ハーキュリーズ、カリフォルニア州)からの1倍ジエタノールアミンバッファーに溶解した錠剤から調製した、100μLのp−ニトロフェニルリン酸溶液を使用して展開した。10分後に、各ウェルに100μLの0.4M水酸化ナトリウムを加えることにより反応を停止させ、そしてTecan Infinite M200プロマイクロプレートリーダー(Maennedorf、スイス)を使用して、吸光度値を405nmで読み取った。バックグラウンド値の2倍よりも大きな吸光度を生じる最高血清希釈度の逆数として力価を報告した。
表4および図20における全てのデータは平均±標準偏差として報告している。インビトロ試験を3回反復の実験で実施し、一方インビボ試験は全ての時点で全群に関して10回反復の実験で実施したが、10週目の製剤Cは例外で、そこでは1匹の動物からの血液量が不十分であったため、9回の反復を使用した。3つの低用量群に関して一元ANOVA散統計分析、ならびに高用量ミクロスフェアおよびボーラス注射の比較のために対応のない両側スチューデントt検定を使用して、時間を一致させた抗体力価を比較した。多重比較の影響を弱めるためホルム−ボンフェローニ補正を用いる対応のない両側スチューデントt検定を使用して、0.05の有意レベルでピーク抗体力価の比較を実施した。
BSA含有PLGAミクロスフェアの特徴付け
PLGAおよびBSAの16全ての製剤は広範な粒子サイズの分布を伴う、球形のマイクロ粒子を生成した(表4)。インビボ試験に使用した製剤C、G、およびEのサイズおよび形状は、全ての製剤の代表であった。製剤Cは、直径10.3±6.2μmであるミクロスフェアを生成したが、容積と直径との間の3次の関係のために、PLGA中のBSAの分布が均質であると仮定すると、10.3μmより小さな粒子はたった4.2%の抗原搭載を含有した(Narasimhanら、J Control Release、47:13−20、1997)。より大きな粒子が、抗原の大部分を含有し、その容積の90%が、製剤Cに関しては、22.1μmより大きな粒子に含有された。製剤GおよびEは、粒子直径がそれぞれ12.1±8.2および8.6±6.7μmで類似の特徴を実証したが、粒子容積の90%が、それぞれ23.1および21.4μmより大きな粒子に含有された。ミクロスフェア直径および容積分布のヒストグラムを図20A〜20Fに見ることができる。50%の累積粒子表面積が製剤C、G、およびEに関してそれぞれ直径23.67、29.54、および27.58μmよりも大きな粒子に存在したので、分布の大きい方の端の粒子はまた表面積効果に実質的にも寄与した。
PLGAミクロスフェアからのインビトロ放出動態をBCAアッセイによって決定し、そして実験の期間中に放出された全BSAのパーセントとして表現した。乳酸対グリコール酸の50:50比の3つのポリマーのいずれかを使用して製作されたPLGAミクロスフェアにおいて、75:25比と比較して、BSA放出および粒子分解はより迅速に生じた。50:50比のPLGAを使用して生成された全てのミクロスフェア製剤は14週以内に分解したが、一方75:25PLGAは22週で分解した。BSA放出のタイミングは、BSA搭載よりもポリマー型により依存すると思われたが、大抵の場合に搭載が主にバーストのサイズに影響を及ぼした。図21Aにて示されるように、低分子量(7〜17kDa)PLGAは8週の経過にわたって、3つの別個のバーストで放出し、そして14週目までに完全に分解した。中間分子量(24〜38kDa)のPLGAもまた、BSA搭載に依存して、9〜12週にわたって広がる3つのバーストを示し、そして14週目までに分解した(図21B)。最も高い分子量(38〜54kDa)のPLGAは、1日目および8週目に顕著なバーストを伴って9〜12週にわたってBSAを放出したが、3%BSA搭載ミクロスフェアと5%BSA搭載ミクロスフェアとの間により連続的な放出動態を伴った(図21C)。低分子量(4〜15kDa)PLGAから作製された、より高い乳酸含有量(75:25)を伴うミクロスフェアは22週にわたって分解し、そして初期バーストの後、段階的で半連続的な放出を示した(図21D)。
各ミクロスフェア製剤に対する液性免疫応答を、インビトロで粒子から放出されたBSAの量およびタイミングと一致する、3つのボーラス注射からなる陽性対照と比較した。実験群内で、連続した週の間での力価における統計的に有意な増加を放出の証拠として使用した(1サンプル対応のt検定)。製剤Cは、1、2、および4週目で以前の時点と比較して抗体力価の有意な増加を誘起し(それぞれp<0.05、p<0.0001、およびp<0.001)、次いで6および8週目に有意に減少し(それぞれp<0.01およびp<0.05)、その後10週目で安定化した(図22)。同様に、製剤Gを受けたマウスは、1、2、および4週目に力価の有意な増加を示し(それぞれp<0.05、p<0.001、およびp<0.01)、6週目でそのままであり、次いで8週目までに有意に降下し(p<0.05)、その後10週目に再度安定化した。製剤Eは、抗体力価が1、2、および4週目に有意に増加した(全てに関してp<0.001)ような、類似の応答を誘起し、6週目に横ばいになり、次いで試験の終わりまで減少した(p<0.05)。全体としては、3つ全てのマイクロ粒子製剤に対する免疫応答は、力価が最初の4週間にわたって上昇し、次いで10週目までゆっくりと減少するような、類似した経時的な進行を実証した(図22)。しかしながら、抗体力価の大きさは、BSA搭載に大いに依存すると思われた。インビトロ実験に基づいて、製剤Eは、大きな初期バーストのために、最も早い時点(1日目)に製剤Cよりもおよそ13倍多いBSAを放出し、そして同様に13倍高い抗体力価を誘起した。製剤Eによって誘起された抗体力価が、7倍のBSAを放出した後、製剤Cに伴うものよりも8倍高かったので、この傾向はまた試験の終わりでも観察された。
材料および方法
単一薬物粒子の開発は、3つの主要な工程:1)シェルのマイクロ作製、2)ワクチン/薬物充填、および3)粒子密封を含む。
マイクロモールド成形された粒子シェルのx、y、およびz寸法は、450×450×300μmで、100×100×100μmのコアを有する(キャップ寸法は450×450×150μm)か、または200×200×150μmで、100×100×100μmのコアを有する。これらの寸法により、21ゲージの針(内径514μm)または23ゲージの針(内径337μm)を用いて粒子を送達することが可能になる。
材料および方法
0.5Mトレハロースおよび0.5Mスクロース溶液中のIPVをPLA粒子に沈着させ、次いで幹細胞培養フード内で、室温で乾燥させた。Makerbotプリンタを使用して、PLA粒子を3D印刷してもよい。
この方法によって、糖溶液中の薬物または抗原を基材上に沈着させることが可能になり、そのため薬物または抗原は糖ガラス内で安定化されるので、単独のPLA粒子は、薬物および抗原の上での乾燥、ならびにその送達に有用なプラットフォームとして役立つ可能性がある。PLA粒子上でのIPV抗原の安定性に関する試験を以下の実施例にて提示する。
前記実施例1にて提示されるIPVミクロスフェア形成のプロセスは、製造プロセスの間のIPV安定性に関する課題をはらんでいる。この課題を、課題を克服する知見の概要と共に表6に提示する。
材料および方法
IPVを水および/または賦形剤と、100:1のw/w比で混合した。使用した賦形剤はゼラチン、マルトデキストリン、プルラン、ミリスチン酸、およびTween80であった。次いで賦形剤を伴うIPVをDCM、またはPLGA/DCMに加えた。混合物を最高設定で10秒間ボルテックスするか、または25%の振幅で10秒間超音波処理した。ELISAバッファー(PBS中、1%BSA、1%Triton−X100)を加え、混合物を高設定で10秒間ボルテックスし、そして遠心分離によって層を分離した。水層を除去し、そしてELISAによって試験した。
ゼラチンおよびTween80の両方がI、IIおよびIII型IPVの安定性を改善した(図25)。
材料および方法
IPVを26倍に濃縮し、そしてプルラン、プルラン/BSA、またはソルビトール/MSG/MgCl2と、100:1、350:1、または700:1の質量比で混合した。賦形剤を伴うIPVを凍結乾燥(一晩)によって、またはGenevac(1時間、30〜35℃)を使用して乾燥させた。賦形剤を伴う乾燥IPVを再懸濁した後、ELISAによって回収を試験した。
凍結乾燥(Lyo)およびGenevacの全ての対となる群で(図27)、Genevacは凍結乾燥よりも高い回収を示した。
材料および方法
IPVを賦形剤である10%ソルビトール、8.5%MSG、および8.5%MgCl2と40,000:1で混合し、そしてプラスチックチューブ中で凍結乾燥した。凍結乾燥した、賦形剤を伴うIPVをプラスチックチューブ中で、乾燥剤と共に袋内で、加湿環境および37℃で30日まで保存した。種々の時点で、凍結乾燥したIPVを再懸濁し、そしてELISAによって回収に関して試験した。
賦形剤を伴う凍結乾燥形態のI、IIおよびIII型IPVは、37℃で保存した場合、長期間安定性を示した(図2)。
PLGAはバルク浸食によって分解し、ミクロスフェアの内側の酸蓄積をもたらす。インビトロ保存の間に、限定された容量のバッファーはチューブ内に酸蓄積を引き起こす場合があり、それは粒子浸食およびミクロスフェアの内側の酸蓄積に至る場合がある。インビボ適用では、局所環境におけるバッファーは常に補給され、粒子の外側の酸蓄積は最低限である。PLGAはバルク浸食によって分解するので、ミクロスフェアの内側の酸蓄積は問題になる可能性がある。したがって、いくつかのPLGA分子を、バッファーを2〜3日毎に、または7日毎に変えた場合の放出溶媒のpHの経時的な変化に関して試験した。
図29における結果は、PLGA分子単独で放出溶媒のpHを変化させて、経時的にそれをさらに酸性にさせることを実証する。2〜3日毎にバッファーを変えることが、この影響を軽減する助けとなるが、それでは問題を解決しない。
I型IPVはpH7.4、37℃で比較的に安定であり、そしてII型およびIII型IPVはpH6〜8、37℃で安定であったことが観察された。したがって、いくつかの賦形剤を、PLGAミクロスフェアの酸性生成物を緩衝するそれらの緩衝能力に関して試験した。
材料および方法
Mg(OH)2、Al(OH)3、およびミリスチン酸のような緩衝剤をPLGAミクロスフェアに組み込んで、放出溶媒のpHの変化を最小化した。また、Mg(OH)2は水にほとんど、または全く溶けず、それはポリマーマトリックス全体にわたって分布したままであり、そして潜在的に内部区画を緩衝できる。Al(OH)3は公知のアジュバントであり、そして免疫原性を増加させることができる。
図28における結果では、Mg(OH)2が放出溶媒中の酸性副産物を緩衝でき、そして約pH7で放出溶媒のpHを安定化できることが実証される。
実施例15.安定化賦形剤を組み込むIPVミクロスフェア
PLA上での溶液の乾燥に際して、比を30:1にまで下げたときに、安定性の有意な降下は観察されなかった(図1)。このデータにより、濃縮された賦形剤不含のIPVは、抗原活性を大きく喪失することなく、PLA立方体上で乾燥させることができることが示された。
表8に列挙した製剤は、濃縮IPVを示された賦形剤溶液(「ポリオール」および「その他」の欄)と、示された比(「賦形剤:ワクチン」の欄、全ての示された比は100:1である)で混合し、そしてPLA立方体上で一晩乾燥させたときに保持されたD抗原%を表す。
Claims (19)
- 抗原を、必要に応じて前記抗原のための安定剤と組み合わせて含む生体適合性ポリマーのエマルジョン製剤、3次元印刷、またはマイクロモールディングによって形成されたポリマー製剤であって、前記抗原が、インビボで免疫応答を引き出すのに有効な量で規定の期間に放出される、ポリマー製剤。
- 治療用、予防用、栄養補助用、または診断用薬剤を、必要に応じて安定剤と組み合わせて含む生体適合性ポリマーのエマルジョン製剤、3次元印刷、またはマイクロモールディングによって形成されたポリマー製剤であって、前記薬剤が少なくとも2つの異なる時点で、または異なる放出動態で、前記製剤の別個の領域から放出される、ポリマー製剤。
- 前記薬剤が1つまたはそれを超える抗原であり、前記抗原が、インビボで免疫応答を引き出すのに有効な量で規定の期間に放出される、請求項2に記載の製剤。
- 投与時に賦形剤中に存在するか、前記製剤の表面に存在するか、または前記製剤と混合された、インビボで免疫応答を引き出すのに有効な量の抗原をさらに含む、請求項1または3に記載の製剤。
- 糖、油、脂質、および炭水化物、好ましくは糖であり、最も好ましくはスクロース、トレハロース、およびそれらの組み合わせからなる群から選択され、必要に応じて糖ガラスの形態である糖からなる群から選択される安定化剤をさらに含む、請求項1または2に記載の製剤。
- 前記抗原が感染病原体または腫瘍に対して免疫応答を引き出す、請求項1または3に記載の製剤。
- 前記感染病原体がウイルス、細菌、真菌または原虫である、請求項6に記載の製剤。
- 前記ウイルスがポリオ、インフルエンザ、肝炎、ロタウイルス、麻疹、ムンプス、風疹、および水痘からなる群から選択される、請求項7に記載の製剤。
- 前記細菌がジフテリア(Diptheria)、百日咳(Pertussi)、破傷風菌、肺炎球菌、および髄膜炎菌からなる群から選択される、請求項7に記載の製剤。
- 前記抗原が、腫瘍に対するT細胞応答を選択的に引き出す腫瘍抗原である、請求項6に記載の製剤。
- 前記ポリマーが加水分解による生分解性であり、好ましくはポリエステルであり、最も好ましくはポリ(乳酸)、ポリ(グリコール酸)、およびそれらのコポリマーからなる群から選択される、請求項1または2に記載の製剤。
- 10〜90日の間隔で、好ましくは30〜60日の間隔で放出を提供する、請求項1または2に記載の製剤。
- マイクロ粒子、マイクロカプセル、またはミクロスフェアの形態である、請求項1または2に記載の製剤。
- 前記製剤が注射用である、請求項1または2に記載の製剤。
- 前記製剤が移植可能である、請求項1または2に記載の製剤。
- 前記製剤は、鼻、肺、口腔、膣および直腸からなる群から選択される粘膜表面に適用することができる、請求項1または2に記載の製剤。
- 治療用、予防用、栄養補助用または診断用薬剤を、それを必要とする個体に送達する方法であって、前記個体に請求項1〜16のいずれかに記載の製剤を投与することを含む、方法。
- 前記製剤が、抗原を、必要に応じて前記抗原のための安定剤と組み合わせて含む生体適合性ポリマーの3次元印刷またはマイクロモールディングによって形成されたポリマー製剤であって、前記抗原が、インビボで免疫応答を引き出すのに有効な量で規定の期間に放出される、請求項17に記載の方法。
- 前記抗原が2か月またはそれを超える月間隔で放出され、前記抗原がポリオまたはDPTである、請求項18に記載の方法。
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