JP4951344B2 - 生理活性ペプチド液状製剤 - Google Patents

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Description

本発明は、生理活性ペプチドあるいは生理活性タンパク質を投与した際の生物学的利用率を改善した液状製剤、およびその改善方法に関する。
現在、インスリン、成長ホルモン、心房性ナトリウム利尿ペプチド、カルシトニン、LH−RH誘導体、副甲状腺ホルモン、副腎皮質刺激ホルモン誘導体などの種々の生理活性ペプチドあるいは生理活性タンパク質製剤が、医薬品として販売されている。しかしながら、これらの化合物は、消化管内のプロテアーゼによる分解で不活性化されることから、経口投与製剤としての開発は困難であり、そのほとんどが非経口投与として、主に注射剤としての製剤形態で臨床的に供されている。
注射剤の場合、疾病の治療として連続投与、長期投与を行う場合には、そのたび毎に患者は通院して投与を受けることとなり、患者には負担が大きい。したがって、注射剤でも、患者が自分で投与できる皮下注射の形態が望まれている。しかし、皮下注射にて投与した場合は、皮下からの吸収過程でプロテアーゼ等による分解をうけるため、静脈内注射にて投与した場合に比べると生物学的利用率(バイオアベイラビリティ;以下BAという)が低くなるという問題点がある。
そのため、皮下注射による投与では、静脈内投与時よりも多量の薬剤量及び/又は投与回数を増やすことが必要とされているのが現状であり、患者への負担が大きなものとなっている。本発明における生物学利用率BAとは、投与された製剤中の薬物が体循環血液中に到達する割合(生物学的利用率、EBA:extent of bioavailability)をいう。
グレリンは、成長ホルモン分泌促進因子レセプター(GHS−R)に対する内因性成長ホルモン分泌促進因子(GHS)であり、1999年にラットの胃から単離精製された生理活性ペプチドである(非特許文献1)。その後、ラット以外の脊椎動物、例えばヒト、マウス、ブタ、ニワトリ、ウナギ、ウシ、ウマ、ヒツジ、カエル、ニジマス、イヌからも、類似した一次構造を有するグレリンが単離され、あるいはcDNAから推定されている。これらの構造式を表1に示す。また、ここに列記する以外に、ネコ、ヤギなどのグレリンが単離されている。
Figure 0004951344
(上記表1中において、アミノ酸残基は、IUPACまたはIUCの一文字標記により表している。)
これら各動物に内在する天然型グレリンは、3位のセリン残基(S)あるいはスレオニン残基(T)の側鎖水酸基がオクタン酸、デカン酸などの脂肪酸によりアシル化された特異的な構造を有するペプチドであり、疎水性修飾構造を有する。また、成長ホルモン分泌促進因子レセプターに結合することによって、細胞内のカルシウムイオン濃度を上昇させる活性を有する。これらグレリンは、強力な成長ホルモン分泌促進活性を有し、成長ホルモン分泌の調節に機能することが解明されており、グレリンの生理活性的役割と、医薬品への適用に関して興味がもたれている(特許文献1)。なお、本発明では天然型グレリンを総称してグレリンという。
また、これら各動物に内在する天然型グレリンと該グレリンの一部構造を置換あるいは欠失させたグレリン誘導体、或いはグレリン類似体(特許文献3)なども、各疾病等の治療剤として期待されている。
グレリン誘導体とは、グレリンの疎水性修飾構造において、オクタノイル基(C)ではなく、ヘキサノイル基(C)、デカノイル基(C10)、ドデカノイル基(C12)等の炭素原子数2〜20、好ましくは炭素原子数4〜12程度の脂肪酸による修飾構造のものや、さらに分枝構造を有する脂肪酸や不飽和脂肪酸による修飾構造、また、フェニルプロピオニル基などの芳香環を含む修飾構造や、アダマンタン骨格を持つ修飾構造等に置換されているものをいう。また、これら各動物に内在する天然型のグレリンは、疎水性修飾構造とペプチド主鎖はエステル結合により結合しているが、エステル、エーテル、チオエーテル、アミドまたはジスルフィド結合を介して結合しているものもグレリン誘導体となる(特許文献1)。
グレリン、グレリン誘導体或いはグレリン類似体からなるグレリン類の医薬品への適用は非常に期待されているが、いまだ具体的に医薬組成物として製剤設計されておらず、体内での動態については未知の部分が多い。
グレリン類は医薬組成物としては、特許文献2において、グレリン類の水溶液の安定性に及ぼすpHの影響、グレリン類の疎水性修飾構造の分解を抑制する方法等に関して報告されている。これによると、グレリン類を含有する水溶液の安定なpHは2〜7の範囲であり、このpHの調節には、pH調節剤や緩衝液を用いて行うことができることが記載されている。また、保存中における水溶液のpHの変動が小さい方が好ましいため、緩衝能を有する緩衝液であることが好ましく、そのような緩衝液として、グリシン塩酸緩衝液、酢酸緩衝液、クエン酸緩衝液、乳酸緩衝液、リン酸緩衝液、クエン酸−リン酸緩衝液、リン酸−酢酸−ホウ酸緩衝液、フタル酸緩衝液が挙げられている(特許文献2:p11、5〜14行)。
また、実施例においても、McIlvaine緩衝液(クエン酸水溶液とリン酸水素二ナトリウム水溶液を混合したもの)、Britton-Robinson緩衝液(リン酸・酢酸・ホウ酸水溶液と水酸化ナトリウム水溶液を混合したもの)、クエン酸緩衝液、グリシン塩酸緩衝液、酢酸緩衝液におけるグレリンの水溶液中での安定性についての試験が記載されている。いずれの種類の緩衝液を用いても、グレリン類水溶液のpHの範囲を2〜7の範囲とすることにより、グレリン類の水溶液での安定性を確保できることが記載されているが、体内に投与した場合の動態については、全く検討されていない。
医薬組成物を考えた場合、ペプチド蛋白は一般に水溶液中では不安定であるため、投与するまでの安定性をいかに確保するかも重要な課題であるが、投与に際して最も有効な製剤を設計することは、更に重要な課題である。
国際公開WO01/07475号公報 国際公開WO03/097083号公報 特表2004−514651号公報 特公昭63−40166号公報 特許第2643426号 特表2004−522803号公報 特公平2−19092号公報 特公平5−24129号公報 特許第3120987号 Kojimaら:Nature,402巻、656-660頁、1999年 Tokihiroら:J. Pharm. Pharmacol., 52巻、911-917頁、2000年
グレリン類は生理活性ペプチドであるので、医薬品として投与する場合、プロテアーゼ等の影響を受けない非経口投与剤が、そしてその中でも注射剤が考えられる。注射剤にあっても、皮下注射の場合には、注射部位からの薬物の吸収、そして血中への移行を保証できることが必要となる。しかしながら、一般にペプチド製剤は、皮下注射による投与の場合、BAが低いとされており、注射剤としての製剤設計は困難である。
現在は、グレリン類の各薬理効果に対する有効量は、薬物の投与量に対する薬理効果を指標として、模索されている状況である。薬物治療を合理的かつ安全に遂行するためには、薬物の血中濃度を調節できることが必要であり、薬物の吸収に大きく係る製剤技術を確保する必要がある。
そこで、まずグレリン類のうち、グレリンを皮下注射剤として投与した場合のBAについて、ラットおよびサルを用いて確認したところ、他のペプチド製剤のBAは他の薬剤に比して低く、一般に20%から40%程度であると言われているのに対して、グレリンのBAはラットで5%程度であり、サルにおいては3%程度と著しく低いことがわかった。この事実についても初めて確認した。
BA率の変動要因としては、一般には、まず投与部位からその近傍の末梢血への移行効率や移行速度の影響が考えられる。これらは、薬物の分子量、pKaや脂溶性などの体液中、組織中での拡散や生体膜の透過を決定する物理化学的特性や、投与された部位の組織学的形態や生理的特性といった薬物と投与部位の固有の性質によるものである。
BAが低い場合、治療のために必要な血漿中有効濃度を確保するためには、投与量及び/又は投与回数を多くしなければならず、それは患者にとっては大きな負担となるため、BAを上げる製剤技術が必要とされる。
したがって本発明は、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質の薬剤としてのBAを確保し、より有効な液状製剤を提供すること、およびグレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を溶解した水溶液を皮下注射した際のBAを改善する方法を提供することを課題とする。
かかる課題を解決するために、本発明者らはグレリン類の注射による投与後の血中濃度について詳細に検討を行った。
まず、グレリンと、注射剤に用いることができる各種補助剤とを共に投与し、BAについて確認した。等張化剤としてマンニトール、あるいは溶解補助剤として尿素、あるいは緩衝液として酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0)などをグレリンに添加してラットに皮下注射したところ、酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0)はBAが35.3%と非常に上がったが、それ以外はほとんど変化せず、最も高くて尿素で3.4%であった。
次に、酸性液の種類を変え、同様にBAを測定したところ、一様にBAが上がることを確認した。
その結果、グレリンは、これを皮下注射する際に酸性液と共に投与することによって、BAが顕著に上昇することを見出した。
また酸性液の種類や濃度、pH等を調整することによってBAを制御することができることを見出した。酸性液の種類によりBAの改善の効果が異なることも見出し、これは、グレリン製剤或いはグレリン溶液におけるpHの値を制御することによる効果だけではないことを意味している。
更に、グレリンを皮下注射する際に極性有機液体と共に投与することによって、BAが顕著に上昇することを見出した。
また、グレリンと酸性液と極性有機液体を共に投与した場合、酸性液を単独でグレリンに単独で投与した場合及び極性有機液体を単独でグレリンと共に投与した場合に比べ、BAは上昇することを見出した。
また、グレリンを皮下注射する際に酸性液と糖類、或いは極性有機液体ほかと糖類と共に投与することによって、BAが顕著に上昇することを見出した。
更に、これらのBAを上昇させる効果は、グレリンにとどまらず、生理活性ペプチドあるいは生理活性タンパク質の製剤に酸性液及び/又は極性有機液体及び/又は糖類を共に投与することによって、BAが顕著に上昇することを見出した。
したがって、本発明の具体的態様を示せば、以下のようになる。
(1)生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分とし、酸性液を含有する液状製剤;
(2)酸性液が、酢酸、乳酸、リン酸、グリシン、クエン酸、塩酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸またはこれらの塩からなる群の1種または2種以上の組み合わせを成分とする上記(1)に記載の液状製剤;
(3)酸性液が、酢酸、乳酸、プロピオン酸、酪酸及び/又はリン酸またはこれらの塩からなる群の1種または2種以上の組み合わせを成分とする上記(1)に記載の液状製剤;
(4)液状製剤のpHが3.0から7.0の範囲であることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の液状製剤;
(5)酸性液の濃度が1〜1000mMである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の液状製剤;
(6)酸性液の濃度が10〜500mMである上記(1)〜(3)のいずれかに記載の液状製剤;
(7)酸性液が、pH3.0〜7.0の範囲である酸緩衝液であることを特徴とする上記(1)〜(6)のいずれか一項に記載の液状製剤;
である。
また、本発明は別の態様として、
(8)生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分とし、極性有機液体を含有することを特徴とする液状製剤;
(9)生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分とし、極性有機液体を含有することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の液状製剤;
(10)極性有機液体が、アルコール類及び/又はN−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルパラベンからなる群の1種または2種以上の組み合わせを成分とする上記(8)または(9)に記載の液状製剤;
(11)極性有機液体が、ベンジルアルコール、エタノール、フェノール、tert−ブタノール、クロロブタノール、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドからなる群の1種または2種以上の組み合わせである上記(8)または(9)に記載の液状製剤;
(12)極性有機液体の濃度が0.001〜80%(w/v)である上記(8)〜(11)のいずれかに記載の液状製剤;
(13)極性有機液体の濃度が0.1〜10%(w/v)である上記(8)〜(11)のいずれかに記載の液状製剤;
(14)更に糖類を含有することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の液状製剤;
(15)更に糖類を含有することを特徴とする上記(8)〜(12)のいずれかに記載の液状製剤;
(16)更に極性有機液体及び糖類を含有することを特徴とする上記(1)〜(7)のいずれかに記載の液状製剤;
(17)糖類がマンニトール、白糖、ブドウ糖、シクロデキストリン類からなる群の1種または2種以上の組み合わせである上記(14)〜(16)のいずれかに記載の液状製剤;
(18)糖類がシクロデキストリン類であることを特徴とする上記(14)〜(17)のいずれかに記載の液状製剤;
(19)糖類の濃度が0.1〜20%(w/v)である上記(14)〜(18)のいずれかに記載の液状製剤;
である。
また、より具体的な本発明は、
(20)生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質が、グレリン類、ヒトグルカゴン様ペプチド−1(hGLP−1)、ヒト心房性ナトリウム利尿ペプチド(hANP)、ヒトアドレノメデュリン、ヒト副甲状腺ホルモン(hPTH(1-34))、ヒトインスリンから選択される一種である上記(1)〜(19)のいずれかに記載の液状製剤;
(21)生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質が、グレリン類である上記(1)〜(19)のいずれかに記載の液状製剤;
(22)グレリン類が、グレリンである上記(1)〜(19)のいずれかに記載の液状製剤;
(23)グレリンが、ヒトグレリンである上記(1)〜(19)のいずれかに記載の液状製剤;
(24)グレリン類の濃度が、0.03nmol/mL〜15μmol/mLであることを特徴とする上記(1)〜(19)のいずれかに記載の液状製剤;
(25)液状製剤が、注射用液状製剤であることを特徴とする上記(1)〜(24)のいずれかに記載の液状製剤;
(26)注射用液状製剤が、皮下注射用製剤あるいは筋肉内注射用製剤であることを特徴とする上記(25)に記載の液状製剤;
である。
さらに本発明は、より具体的な態様として、
(27)グレリン類を有効成分とし、酢酸、乳酸、プロピオン酸、酪酸及び/又はリン酸からなる群の1種または2種以上の組み合わせを成分とする酸性液を含有し、且つ、ベンジルアルコール、エタノール、フェノール、tert−ブタノール、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドからなる群の1種または2種以上の組み合わせである極性有機液体を含有し、pHが3.0〜7.0である液状製剤;
(28)グレリン類を溶解した水溶液に酸性液および極性有機液体を添加したことを特徴とするグレリン類の生物学的利用率を改善する方法;
である。
本発明により、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分とする薬剤としての生物学的利用率(バイオアベイラビリティ:BA)を確保し、より有効な液状製剤が提供される。
さらに、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を溶解した水溶液を皮下注射した際のBAを改善する方法が提供される。
したがって、例えば皮下投与では医療上有効な血漿濃度が得られないとされていた、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質の血中濃度を維持しうることができるものであり、その医療上の価値は多大なものである。
以下に、本発明が提供するグレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分として含有する液状製剤、およびBAの改善方法について、その詳細を説明する。
本発明におけるグレリン類は、内因性の成長ホルモン分泌促進因子(GHS)であり、細胞内のカルシウムイオン濃度を上昇させる活性、および成長ホルモンの分泌を誘導する活性を有するペプチドである。本発明においては、これら各動物に内在する天然型グレリンおよび該グレリンのペプチド主鎖におけるアミノ酸配列において、その一部のアミノ酸が挿入、除去、置換及び/又は付加等している該グレリンと同等の生理活性を示すグレリン誘導体のペプチドをいう。
また、本発明では、ヒト、ラット、ブタ、ニワトリ、ウナギ、ウシ、ウマ、ヒツジ、カエル、ニジマス、またはイヌ由来のグレリンなど、これら各動物に内在する天然型グレリンが好ましく用いられる。グレリン誘導体では、好ましくは、これら各動物に内在する天然型グレリンと同様の活性を有するペプチドで、例えば3位のセリンの位置にオクタノイル基ではなく、炭素原子数4〜12の脂肪酸によりアシル化修飾されている誘導体或いは3位のセリン側鎖のオクタノイル基を除去したデス−オクタノイル体が用いられる。
さらに、本発明の液状製剤の投与対象者がヒトであるときは、ヒトグレリンが最も好ましく用いられる。
また、グレリン類は、遊離のペプチドのほか、塩の形態のものを含むことができる。遊離のペプチドとその塩は、慣用の方法により相互に変換可能である。遊離のペプチドを、薬理的に許容できる塩とする場合には、例えば、遊離ペプチドを無機酸あるいは有機酸と反応させることにより行うことができる。このような塩としては、例えば、炭酸塩、重炭酸塩、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、ホウ酸塩等の無機酸との塩;例えば、コハク酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、トリフルオロ酢酸塩等の有機酸との塩が挙げられる。
さらに、無機塩基、例えば、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム等のアルカリ土類金属、または有機塩基、例えば、トリエチルアミン等の有機アミン類、アルギニン等の塩基性アミノ酸類等などとの塩を挙げることができる。また、該ペプチドは、金属錯体化合物(例えば、銅錯体、亜鉛錯体等)を形成してもよい。
また、グレリン類について、その起源は特に限定されるものではなく、その製法についても天然の原料から単離する以外に、常法による化学合成法、半化学合成法、遺伝子組換え法、もしくはそれらを適宜組合せた製造法、または生体から抽出などにより得られたもののいずれであってもよい。例えば特許文献1に記載される方法により得ることができる。
本発明が提供する液状製剤におけるグレリン類の濃度は、医薬品として提供できる範囲であれば特に限定されない。すなわち、下限としては、医薬品として薬効を示す濃度であればよく、上限としては、水溶液中で溶解できる濃度であればよい。好ましくは、一般的に利用されている製剤含有量である0.03nmol/mL〜15μmol/mL程度、より好ましくは0.03nmol/mL〜6μmol/mL程度の範囲とすればよい。
本発明が提供する液状製剤において、酸性液はカルボキシル基を有する化合物であり、酢酸、乳酸、クエン酸、塩酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、重炭酸、グルコン酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、メタンスルホン酸、リンゴ酸、トリフルオロ酢酸、またはこれらの塩などを挙げることができる。またはこれらの塩からなる群の1種または2種以上の組み合わせである成分を含む酸性液を含有させる。好ましくは、酢酸、乳酸、リン酸、グリシン、クエン酸、塩酸、プロピオン酸、酪酸、安息香酸またはこれらの塩からなる群の1種または2種以上の組み合わせを成分とする酸性液が好ましい。更に好ましくは、酢酸、乳酸、プロピオン酸、酪酸及び/又はリン酸またはこれらの塩からなる群の1種または2種以上の組み合わせを成分とする酸性液を用いる。
酸性液の濃度は特に限定されず、BAを上げる効果を有する濃度であればよく、1mM〜1000mMであり、より好ましくは10〜500mMである。
グレリン類の安定性を考慮した場合、保存中における水溶液のpHの変動が小さいほうが好ましく、酸性液として、緩衝能を有する水溶液、すなわち緩衝液を用いることができる。その場合、緩衝液のpHは、3.0〜7.0の範囲がよい。緩衝液を添加した後の液状製剤のpHは、緩衝液によりpHは維持されるが、緩衝液の濃度や特異的な状況下においては、pHは0.1乃至0.2程度前後する場合もありうるが、それも本発明の範囲内である。
好ましい具体的な緩衝液としては、酢酸緩衝液(酢酸ナトリウム緩衝液、酢酸アンモニウム緩衝液を含む)、乳酸緩衝液、リン酸緩衝液(リン酸ナトリウム緩衝液を含む)、グリシン塩酸緩衝液、クエン酸緩衝液(クエン酸ナトリウム緩衝液を含む)、クエン酸−リン酸緩衝液(マクイルバイン(McIlvaine)緩衝液を含む)、リン酸−酢酸−ホウ酸緩衝液(ブリットン−ロビンソン(Britton-Robinson)緩衝液を含む)、フタル酸緩衝液、プロピオン酸緩衝液が挙げられる。これらの緩衝液を1種あるいは複数を組合せて使用することができる。本発明においては、特に、酢酸緩衝液、酪酸緩衝液、プロピオン酸緩衝液、乳酸緩衝液及び/又はリン酸緩衝液が好ましく用いられる。
液状製剤のpHは、3.0〜7.0の範囲がよい。より好ましくは、pH4.0〜7.0の範囲である。pHが3.0より小さい場合も、BAを上げる効果はあるが、液状製剤、特に注射剤の場合、痛みなどの問題があり、好ましくない。
この液状製剤のpHの調節には、前述の緩衝液のほか、例えばpH調節剤を用いることができる。このようなpH調節剤としては、塩酸、硫酸、硝酸、ホウ酸、炭酸、重炭酸、グルコン酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア水、クエン酸、モノエタノールアミン、乳酸、酢酸、コハク酸、フマル酸、マレイン酸、リン酸、メタンスルホン酸、リンゴ酸、プロピオン酸、トリフルオロ酢酸、またはこれらの塩などを挙げることができる。
さらに本発明においては、pH緩衝液のほかに、極性有機液体を添加することが出来る。本発明においては酸性液のほかに極性有機液体を添加することにより、皮下注射時のBAが、酸性液単独を用いた時以上のBAになり、アルコール類を含む極性有機液体の添加によりBAを上昇させる効果、あるいは吸収パターンを調節する効果があることを見出した。
注射剤は常に無菌であることが必要であり、特に分割使用を目的とする場合に、保存剤または防腐剤が添加されることがある。このような目的で使用される添加剤として、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェノール、パラオキシ安息香酸エステル類などが挙げられる。
また、注射剤はその投与時に疼痛を伴う場合があり、無痛化剤が添加されることがある。このような目的で使用される添加剤として、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェノール、あるいはプロカイン、キシロカインなどの局所麻酔剤が挙げられる。
例えば、特許文献4には、薬効成分のほか、疼痛緩和剤としてのベンジルアルコール又はその類縁化合物と、シクロデキストリンを含有する注射剤が開示されている。ベンジルアルコールは、注射時の疼痛を緩和し、ベンジルアルコール又はその類縁化合物は、ベンジルアルコールによる赤血球に対する溶血作用を防止するために用いられている。
一般的に、アルコール類は、保存剤、防腐剤、無痛化剤などとして添加されるものであるが、本発明においては、アルコール類を含む極性有機液体を酸性液と共に投与すると、グレリンの液状製剤のBAをさらに上昇させる効果があることが判明した。かかる知見は本発明者らによって初めて見出されたものであり、極めて特異的なものである。
本発明で用いられるこのようなアルコール類としては、例えば、ベンジルアルコール、クロロブタノール、フェノール、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、イソプロパノール、2−ブタノール、イソブタノール、クレゾール、m−クレゾール、クロロクレゾール、パラオキシ安息香酸エステル類(メチルパラベン、エチルパラベン等)、イノシトール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、セタノール、ステアリルアルコール、ヘキシルデカノール、ヘキサントリオール、ベヘニルアルコール、ラウリルアルコール、ラノリンアルコール、グリセロール(グリセリン)、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、メントール、ボルネオール、マルトール、エチルマルトール、オイゲノール、ゲラニオール、チモール、ジイソプロパノールアミン、ジエタノールアミン、トロメタモールなどが挙げられる。本発明において、好ましく用いられるのは、ベンジルアルコール、エタノール、フェノール、tert−ブタノールまたはクロロブタノールである。
また、アルコール類と同様にBAを上昇させる極性有機液体として、N−メチル−2−ピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、メチルパラベンを同様に用いることができる。
これらの極性有機液体は、1種あるいは複数種を組合せて使用することもできる。本発明における極性有機液体の量は、上述した効果を有する濃度であって、かつ、本発明の薬剤の製造時や長期保存時に問題を生じない範囲で適宜設定できる。例えば、投与時に溶液とした際の濃度が0.001〜80%(w/v)、好ましくは0.1〜20%(w/v)の範囲が望ましい。
その他、本発明の液状製剤においては、目的に応じて各種の添加剤を添加することができる。そのような添加剤としては、例えば、塩化ナトリウム、マンニトールなどの等張化剤;安息香酸ナトリウムなどの防腐剤;亜硫酸水素ナトリウム、ピロ亜硫酸ナトリウム、アスコルビン酸などの抗酸化剤;塩酸リドカイン、塩酸メプリルカインなどの無痛化剤などを、適宜選択し使用することができる。
また、本発明によれば、BAが改善された、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分として含有する液状製剤が提供されるが、さらに、製剤ごとに必要な要件である、例えば注射剤であれば、浸透圧、溶解性、低刺激性、防腐効果および吸着抑制効果などを考慮して、各種添加剤を選択して使用することができる。
本発明における液状製剤とは、非経口投与方法に用いられる製剤である。更に詳しくは、注射剤、輸液、経鼻剤などが挙げられる。注射剤としては、静脈内注射、皮下注射、皮内注射、筋肉内注射、点滴静脈注射などが挙げられるが、中でも、皮下注射、筋肉内注射などは、本発明の目的とするところのBAの改善効果が最も得られる。
本発明により提供される液状製剤の製造は、製剤学上慣用される製造法によって行うことができる。例えば、凍結乾燥品として提供される原薬としてのグレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を精製水により溶解し、一方で、緩衝液およびその他の添加剤を精製水で溶解する。その後、これらの原薬溶解液および添加剤溶解液を混合し、適宜、滅菌濾過などの工程を施した後、アンプルやバイアル等に分注してグレリン類を有効成分とする製剤を得ることができる。
また、注射剤のとり得る形態に用時溶解型の製剤がある。これは溶液中で長期間にわたる安定性の確保が困難な場合に適した剤型である。用時に本発明のグレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を有効成分とする液状製剤となる、用時溶解型の薬剤も本発明の1つの形態である。用時溶解型の薬剤は、例えば、粉末品等の固体組成物として供給されるグレリン類に、目的に応じて前述の各種添加剤を適宜選択し、必要量添加して得られた固形組成物、あるいは、グレリン類を含有する水溶液に、目的に応じて前述の各種添加剤を適宜選択し、必要量添加した液体組成物を乾燥することにより固体組成物として得る。これら固体組成物を、用時、水などの溶媒に溶解して使用することができる。水以外の溶媒は医薬品として許容される範囲であれば、含まれていても良い。例えば、エタノール、2−プロパノール等を用いることができる。
本発明では、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を固形組成物として提供される場合に、糖類を用いることもできる。そして、酸性液及び/又は極性有機液体と共に添加することにより、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質のBAが更に上昇することを見出した。
用いられる糖類としては、単糖類としては、マンニトール、ブドウ糖、果糖、イノシトール、ソルビトール、キシリトールなどが挙げられ、二糖類として、白糖(スクロース)、乳糖、マルトース、トレハロースなどが挙げられ、多糖類として、デンプン、デキストラン、プルラン、アルギン酸、ヒアルロン酸、ペクチン酸、フィチン酸、フィチン、キチン、キトサンなどが挙げられる。また、デキストリン類として、α−シクロデキストリン、β−シクロデキストリン、γ−シクロデキストリン、デキストリン、ヒドロキシプロピルスターチ、ヒドロキシエチルスターチなどが挙げられ、セルロース類として、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロースナトリウムなどが挙げられる。これらの糖類は、1種或いは複数種を組合せて使用することもできる。
本発明においては、特にマンニトール、白糖、ブドウ糖、シクロデキストリン類が好ましく用いられる。特にシクロデキストリン類が好ましく用いられる。
シクロデキストリン類については、インスリンの皮下注射時のラットにおけるBAが、スルホブチルエーテルβシクロデキストリン誘導体(β−CyDs)を添加することにより、上昇することが報告されている(非特許文献2)。
シクロデキストリン類については、医薬品と共に添加されることによって軟水溶性物質の溶解性の改善、医薬品の保存安定性の改善が図られることはよく知られている。
特許文献6には、インターフェロンポリペプチドとスルホアルキルエーテルシクロデキストリンを含有する製剤が開示されているが、この製剤において、スルホアルキルエーテルシクロデキストリン誘導体は製剤組成物の保存安定化剤として用いられており、インターフェロンポリペプチドの生物活性が保持されることを特徴としている。
特許文献7には、生理活性ポリペプチドとシクロデキストリンとを含有する経鼻投与製剤が、特許文献8には、生理活性を有するポリペプチドとシクロデキストリンとを含有する膣投与製剤が開示されている。いずれも、生理活性を有するポリペプチドが消化管内あるいは消化管壁の酵素により加水分解を受けるため、消化管吸収性を高めた、非注射製剤として経鼻投与製剤或いは膣投与製剤を開発したものである。シクロデキストリンは、生理活性ポリペプチドの吸収促進剤として用いられている。
特許文献9には、β−及びγ−シクロデキストリン類によるインターフェロンなどのタンパク質の可溶化及び安定化方法が開示されている。これらのいずれの文献も、本発明の生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質の皮下注射による投与の際のBAを上昇させることを示唆或いは開示するものではない。
これらの糖類は、1種あるいは複数種を組合せて使用することができる。本発明における糖類の量は、上述した効果を有する濃度であって、かつ、本発明の薬剤の製造時や長期保存時に問題を生じない範囲内、或いは液剤の粘度が製造或いは投与時に問題を生じない範囲内で適宜設定できる。例えば、投与時に溶液とした際の濃度が0.1〜20%(w/v)の範囲が望ましい。
本発明では、更に、生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質がグレリン、グレリン誘導体或いはグレリン類似体などのグレリン類、ヒトグルカゴン様ペプチド−1(hGLP−1)、ヒト心房性ナトリウム利尿ペプチド(hANP)、ヒトアドレノメデュリン、ヒト副甲状腺ホルモン(hPTH(1-34))、ヒトインスリンである液状製剤に酸性液、極性有機液体、糖類などを添加することによって、皮下注射投与においても、そのBAが顕著に上昇することを確認した。特にグレリン類のように、皮下注射による投与では、医学的な効果が得られないであろう血漿濃度しか得られない生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質においては、本発明は新たな投与形態を確保するものである。
以下に本発明について実施例を説明することにより、さらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの例により限定されるものでない。
本実施例において使用する主な略号は、それぞれ以下の意味を有する。また、用いた試験法と機器は、特に記載しない限り以下に記載のものを使用した。
[使用機器]
(A)pH測定
機器:株式会社堀場製作所製 カスタニーLAB pHメーター F-22
(B)ラジオイムノアッセイ(RIA)
機器:Packard Instruments製 γ−カウンター COBRA-II
(C)エンザイムイムノアッセイ(ELISA)
機器:Molecular Devices Corporation製 マイクロプレートリーダー
比較例1ヒトグレリンを含有する製剤の調製(1)
5%(w/v)マンニトール水溶液、生理食塩水または10%(w/v)白糖水溶液に、下記表2示す濃度になるようにヒトグレリンを溶解して、製剤1〜5及び34〜35を調製した。
Figure 0004951344
実施例1ヒトグレリンを含有する製剤の調製(2)
以下に示す方法で、0.5M酢酸ナトリウム緩衝液、0.5M酢酸アンモニウム緩衝液、0.5M酢酸緩衝液、0.5Mリン酸ナトリウム緩衝液、0.5Mクエン酸緩衝液、0.5Mグリシン塩酸緩衝液、1M乳酸緩衝液、0.06Mプロピオン酸緩衝液及び0.06M n−酪酸緩衝液について、括弧内のpH値を有する緩衝液をそれぞれ調製した。
(1)0.5M酢酸ナトリウム緩衝液(pH7.0):
酢酸ナトリウム(分子量82.03)8.20gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH7.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(2)0.5M酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0):
酢酸ナトリウム(分子量82.03)8.20gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(3)0.5M酢酸ナトリウム緩衝液(pH5.0):
酢酸ナトリウム(分子量82.03)8.20gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH5.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(4)0.5M酢酸ナトリウム緩衝液(pH6.0):
酢酸ナトリウム(分子量82.03)8.20gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH6.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(5)0.5M酢酸アンモニウム緩衝液(pH4.0):
酢酸アンモニウム(分子量77.08)7.71gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(6)0.5M酢酸緩衝液(pH4.0):
酢酸(分子量60.05)6.01gに精製水を加えて100mLとし、これに1M水酸化ナトリウムを加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(7)0.5Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH4.0):
リン酸二水素ナトリウム二水和物(分子量156.01)15.60gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(8)0.5Mリン酸ナトリウム緩衝液(pH5.0):
リン酸二水素ナトリウム二水和物(分子量156.01)15.60gに精製水を加えて100mLとし、これに1M水酸化ナトリウムを加えてpH5.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(9)0.5Mクエン酸緩衝液(pH4.0):
クエン酸一水和物(分子量210.14)10.51gに精製水を加えて100mLとしてクエン酸水溶液を調製した。また、クエン酸三ナトリウム(分子量294.10)14.71gに精製水を加えて100mLとしてクエン酸三ナトリウム水溶液を調製した。クエン酸水溶液およびクエン酸三ナトリウム水溶液を混合してpH4.0とした。
(10)0.5Mグリシン塩酸緩衝液(pH4.0):
グリシン(分子量75.07)7.51gに精製水を加えて100mLとし、これに1M塩酸を加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて200mLとした。
(11)1M乳酸緩衝液(pH4.0):
乳酸(分子量90.08)45.04gに精製水を加えて250mLとし、これに1M水酸化ナトリウムを加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて500mLとした。
(12)0.06Mプロピオン酸緩衝液(pH4.0):
プロピオン酸(分子量74.08)2.22gに精製水を加えて250mLとし、これに1M水酸化ナトリウムを加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて500mLとした。
(13)0.06M n−酪酸緩衝液(pH4.0):
酪酸(分子量88.11)2.64gに精製水を加えて250mLとし、これに1M水酸化ナトリウムを加えてpH4.0とした。この溶液に精製水を加えて500mLとした。
上記の緩衝液、または上記の緩衝液を適宜希釈した溶液を酸性液として用いて、あるいは他の添加物を溶解して、下記表3に示す濃度になるようにヒトグレリンを含有する製剤6〜33、51〜59、73及び81〜97を調製した。
Figure 0004951344
Figure 0004951344
Figure 0004951344
上記の緩衝液、または上記の緩衝液を適宜希釈した溶液を酸性液として用いて、あるいは他の添加物を溶解して、下記表4に示す濃度になるようにペプチド類を含有する製剤36〜50及び98〜107を調製した。
Figure 0004951344
Figure 0004951344
酸性液を用いずに、他の添加物を溶解して、下記表5に示す濃度になるようにヒトグレリンを含有する製剤60〜68、70〜72、74、76及び78〜80を調製した。
Figure 0004951344
以上の製剤に用いた医薬品添加物は、日本薬局方に収載されているものについては、その規格のものを使用した。
比較例2ラットを用いた静脈内注射および皮下注射による薬物動態試験
比較例1で作製した製剤2および3をラットに静脈内投与または皮下投与し、血漿中濃度を測定した。
試験系として、7週齢の雄性SD系ラット(日本チャールズ・リバー社製)各々1群に3匹を実験に供した。静脈内投与は、予め大腿動脈にポリエチレンチューブ(PE−50、クレイ・アダムス社製)を挿入したラットを用いて実施した。製剤2を0.5mL/kgの投与容量で、尾静脈より注射筒および26Gの注射針(ともにテルモ社製)を用いて投与し、投与前、および投与後1、3、5、10、20、30、60、90分後に大腿動脈に挿入したポリエチレンチューブより血液を採取した。
皮下投与もまた、予め大腿動脈にポリエチレンチューブを挿入したラットを用いて実施した。製剤3を1mL/kgの投与容量で、背部皮下より注射筒および26Gの注射針を用いて投与し、投与前、および投与後5、10、20、30分後に大腿動脈に挿入したポリエチレンチューブより血液を採取した。
それぞれの採取した血液には直ちに1/100容量のEDTA・2Na・2HO溶液および1/50容量のAEBSF溶液を添加後、遠心して血漿を分離した。血漿にはただちに1/10容量の1N塩酸を添加、混合し、測定に供するまで−80℃で保管した。
グレリンの血漿中濃度測定は、抗グレリン抗体を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法により実施した。すなわち、血漿試料に抗グレリン抗体を加えたのち、[125I−Tyr29]グレリンを加えて競合反応させた。これに二次抗体を加えて抗グレリン抗体に結合したグレリンを沈殿させ、上清分離後に沈殿画分中の放射能をγ−カウンター(パッカード社製)で測定した。なお、ここで用いた抗グレリン抗体は、グレリン認識し、デスアシルグレリン(グレリンからオクタノイル基が解離した不活性体)を認識しない。すなわち本測定法は活性型グレリンを特異的に検出する測定法である。
得られた血漿中グレリン濃度推移を図1に示した。図1に示した結果から薬物速度論的パラメータとして最高血漿中濃度(Cmax)、最高血漿中濃度到達時間(Tmax)を求めた。静脈内投与においては、時間0における外挿値(C)を算出した。さらに血漿中濃度曲線下面積(AUC)を台形法にて算出し、この値より生物学的利用率(バイオアベイラビリティ:BA)を求めた。その結果を表6に示す。なお、これらの値は各群3匹のラットから得られた値の平均値である。
表6:グレリンの5%マンニトール水溶液を添加した製剤をラットに静脈内投与または皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ
Figure 0004951344
表中に示した結果から判明するように、製剤2を10μg/kgの用量で静脈内投与したときのAUCは205.98ng・分/mLであり、また製剤3を50μg/kgの用量で皮下投与したときのAUCは25.72ng・分/mLであった。したがって、5%(w/v)マンニトール水溶液に溶解時のヒトグレリンのBAは2.5%と算出された。
実施例2ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酢酸ナトリウム緩衝液の効果)
製剤34、6および製剤7を、比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その結果を図2に示した。また、薬物速度論的パラメータを下記表7に示した。
表7:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酢酸ナトリウム緩衝液の効果)
Figure 0004951344
表中に示した結果から判明するように、製剤6および製剤7のBAはそれぞれ22.9%および35.3%であった。生理食塩水の溶液による製剤34のBAが5.0%、5%(w/v)マンニトール水溶液による製剤3のBAが2.5%に対して、驚くべきことに、0.5M酢酸ナトリウム緩衝液を添加したときのBAは、緩衝液のpHに関わらず、5%(w/v)マンニトール水溶液の場合に対して9〜14倍と顕著に上昇した。
実施例3ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酸性液の成分の影響)
製剤7、8、9、10および11を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表8に示す。
表8:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酸性液成分の影響)
Figure 0004951344
製剤7、8、9、10および11のBAはそれぞれ35.3%、20.9%、7.0%、8.9%および16.3%であった。すなわち、pHを4.0としたいずれの成分の緩衝液を酸性液として用いても、BAは5%(w/v)マンニトール水溶液に対して顕著に上昇していた。
実施例4ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酸性液の濃度の影響)
製剤12、13、14および15を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その薬物速度論的パラメータを下記表9に示した。
表9:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酸性液の濃度の影響)
Figure 0004951344
製剤12、13、14および15のBAはそれぞれ34.0%、28.1%、13.8%および4.8%であった。すなわち、酸性液(pH4.0)中の酢酸ナトリウム濃度が0.01M〜0.5Mの場合、いずれの濃度でも、BAは5%(w/v)マンニトール水溶液よりも高かった。
実施例5ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(液状製剤のpHの影響)
製剤13、16および17を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表10に示した。
表10:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(液状製剤のpHの影響)
Figure 0004951344
製剤13、16および17のBAはそれぞれ28.1%、16.6%および9.1%であった。すなわち、酸性液である酢酸ナトリウム緩衝液(0.1M)のpHが4.0〜6.0の場合、いずれもBAが5%(w/v)マンニトール水溶液よりも高いことが示された。
実施例6ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(リン酸緩衝液の濃度およびpHの影響)
製剤18、19、20、21、22および23を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表11に示した。
表11:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(リン酸緩衝液の濃度およびpHの影響)
Figure 0004951344
製剤18、19、20、21、22および23のBAはそれぞれ17.7%、8.0%、5.3%、15.0%、10.6%および5.4%であった。すなわち、酸性液であるリン酸緩衝液(pH4.0〜5.0)を用いたときも、そのBAは5%(w/v)マンニトール水溶液よりも高値であった。
実施例7ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(アルコール類の種類と濃度の影響)
製剤14、30、81、82及び86を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表12に示した。
表12:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(アルコール類の種類と濃度の影響)
Figure 0004951344
製剤14、30、81、82および86のBAはそれぞれ13.8%、25.2%、25.8%、13.8%よび22.5%であった。製剤14は、酸性液と糖類を含むが、アルコール類を含まない製剤である。製剤30は、製剤14と同じ酸性液と糖類を含み、かつアルコール類としてベンジルアルコールを含む製剤であるが、製剤14のBAの2倍のBAを示し、アルコール類を含まない製剤よりもBAは高くなることが判った。また、アルコール類の種類及び濃度に関わらず、そのBAは高くなることが判った。
実施例8ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(白糖の濃度の影響)
製剤24、13および25を、比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その結果を図3に示し、薬物速度論的パラメータを下記表13に示した。
表13:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(白糖の濃度による影響)
Figure 0004951344
製剤24、13および25のBAは、それぞれ38.2%、28.1%および19.4%であった。すなわち、酸性液である酢酸ナトリウム緩衝液に0、10および20%(w/v)の白糖を添加したときのBAは、いずれも5%(w/v)マンニトール水溶液よりも高いことが示された。酸性液のみを含有する製剤24に対して、糖類として白糖を更に添加した製剤13及び25はT1/2が延長されることが判った。
実施例9ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(糖類の種類の影響)
製剤35、53、84および85を、比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表14に示した。
表14:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(糖類の種類よる影響)
Figure 0004951344
製剤35、53、84および85のBAは、それぞれ3.0%、22.4%、21.3%および8.7%であった。白糖のみを含む製剤35はBAは上がるものの3.0%と低かった。すなわち、酸性液及びアルコール類の添加条件を一致させ、糖類の種類を変更した場合でも、BAは、いずれも5%(w/v)マンニトール水溶液よりも高いことが示された。また、糖類のうち、白糖とブドウ糖が、デキストラン70よりも効果が高いことが判った。
実施例10ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(糖類のうち、シクロデキストリン類を用いた場合の影響)
製剤87〜97を、比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表15に示した。
表15:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(糖類のうち、シクロデキストリン類を用いた場合の影響)
Figure 0004951344
製剤87ないし97はいずれも高いBAを示した。糖類として白糖を用いた製剤53のBAが22.4%で、ブドウ糖を用いた製剤84のBAが21.3%あったが、糖類としてシクロデキストリン類を用いた場合も同様に高いBAを示した。
実施例11ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(グレリンの投与量の影響)
製剤26、13、27および28を、比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与した。すなわち、グレリンの投与量は10、50、250および2,000μg/kgである。採血は実施例2と同様に実施し、血漿中濃度をRIA法にて測定し、その結果を図4および5に示した。また、薬物速度論的パラメータを下記表16に示した。
表16:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(グレリンの投与量の影響)
Figure 0004951344
製剤26、13、27および28のAUCはそれぞれ49.28ng・分/mL、289.90ng・分/mL、1580.28ng・分/mL、および15050.59ng・分/mLであり、BAはそれぞれ23.9%、28.1%、30.7%および36.5%であった。すなわち、グレリンの投与量を10μg/kgから2,000μg/kgまで上げても、吸収に飽和は見られず、吸収改善効果が維持されることが確認された。
実施例12ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(ベンジルアルコールの添加の影響)
製剤13、14、29および30を、比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その薬物速度論的パラメータ下記表17に示した。
表17:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(ベンジルアルコールの効果)
Figure 0004951344
製剤13、14、29および30のBAは、それぞれ28.1%、13.8%、39.3%および25.2%であった。すなわち、酸性液である酢酸ナトリウム緩衝液に、アルコール類として1%(w/v)のベンジルアルコールを添加したときのBAは、酢酸ナトリウム濃度が0.1Mおよび0.03Mのいずれの場合でも、ベンジルアルコール非添加の場合と比べて高値であり、アルコール類であるベンジルアルコールにグレリンのBAを改善する効果があることが確認された。
実施例13ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(グレリンの濃度の影響)
製剤30および31を比較例2と同様に皮下投与した。投与容量は製剤30では1mL/kg、製剤31では50μL/kgとした(50μL/kgの容量で投与するときにはマイクロシリンジ(SGE社製)を使用した)。すなわち、グレリンの投与量は両者とも50μg/kgで同じである。採血は比較例2と同様に実施し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その薬物速度論的パラメータを下記表18に示した。
表18:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(グレリンの濃度の影響)
Figure 0004951344
製剤30および31のBAは、それぞれ25.2%および23.2%であり、ほぼ同等であった。すなわち、酢酸ナトリウム緩衝液およびベンジルアルコールの吸収改善効果はグレリンの濃度や投与容量に関係なく維持されることが確認された。
実施例14ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酢酸緩衝液調製方法の影響)
製剤31および32を50μL/kgの投与容量で皮下投与した。すなわちグレリンの投与量は50μg/kgである。採血は比較例2と同様に実施し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その薬物速度論的パラメータを下記表19に示した。
表19:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酢酸緩衝液調製方法の影響)
Figure 0004951344
製剤31および32のBAは、それぞれ23.2%および43.2%であった。すなわち、酸性液として、酢酸ナトリウム水溶液を塩酸でpH4.0に合わせた緩衝液、または酢酸を水酸化ナトリウム溶液でpH4.0に合わせた緩衝液のいずれにおいても、5%(w/v)マンニトール水溶液と比べて高いBAを示し、酸性液の成分に関わらずBAが上昇することが判った。
実施例15:ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酢酸緩衝液の影響)
製剤32、51、52および53を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表20に示した。
表20:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酢酸緩衝液の濃度とpHの影響)
Figure 0004951344
製剤32、51、52および53のBAは、それぞれ23.2%、22.8%、18.0%および22.4%であった。製剤32及び51ないし53は、BAを上昇させるアルコール類であるベンジルアルコールと、糖類である白糖とを添加した製剤において、酸性液として酢酸緩衝液を用いた製剤であるが、いずれも製剤79のベンジルアルコールと白糖を含む製剤のBA14.2%より高く、酸性液とアルコール類と糖類を含有する製剤は高いBAを示すことが判った。
実施例16ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(他の酸性液の影響)
製剤54〜59及び73を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表21に示した。
表21:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(他の酸性液の影響)
Figure 0004951344
製剤54〜59及び73のBAは、それぞれ19.9%、17.3%、22.3%、19.8%、26.6%、23.2%及び14.3%であった。製剤54ないし59は、BAを上昇させるアルコール類であるベンジルアルコールと、糖類である白糖戸を添加した製剤において、酸性液を用いた製剤であるが、いずれも製剤79のベンジルアルコールと白糖を含む製剤のBA14.2%より高く、酸性衝液とアルコール類と糖類を含有する製剤は高いBAを示すことが判った。また、酸性液の成分に関わらずBAは上昇した。
実施例17ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酸性液を含まない場合のアルコール類と糖類による影響)
製剤78〜80を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表22に示した。
表22:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酸性液を含まない場合のアルコール類と糖類の影響)
Figure 0004951344
製剤78〜80のBAは、それぞれ8.3%、14.2%、16.9%であった。白糖のみを含む製剤35のBAは3.0であり、酸性液を含有せずとも、アルコール類を添加したことにより、BAが上がっていることが判る。
実施例18ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酸性液を含まない場合のアルコール類の影響)
製剤60〜63、71及び72を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表23に示した。
表23:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酸性液を含まない場合のアルコール類の影響)
Figure 0004951344
製剤60〜63、71及び72のBAは、生理食塩水の溶液による製剤34のBAが5.0%、10%(W/V)白糖水溶液による製剤35のBAが3.0%であるのに対して、ほとんどが高くなっている。酸性液を添加せずとも、アルコール類の添加だけで、BAは上がることが示されている。
実施例19ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(酸性液を含まない場合のアルコール類以外の極性有機液体による影響)
製剤64〜68、70、74〜76を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表24に示した。
表24:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(酸性液を含まない場合のアルコール類以外の極性有機液体による影響)
Figure 0004951344
製剤64〜68、70、74、76のBAは、生理食塩水の溶液による製剤34のBAが5.0%、10%(W/V)白糖水溶液による製剤35のBAが3.0%であるのに対して、ほとんどが高くなっている。酸性液を添加せずとも、極性有機液体の添加だけで、BAは上がることが示されている。特にN−メチル−2−ピロリドンは、非常にBAが上がることが判った。
実施例20ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(N−メチル−2−ピロリドンによる影響)
製剤83と65を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表25に示した。
表25:グレリン製剤をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ(N−メチル−2−ピロリドンによる影響)
Figure 0004951344
製剤製剤83及び65のBAは、それぞれ65.7%と57.4%と非常に高いものであった。酸性液を含まない製剤65より、更に酸性液を含む製剤83のBAの方が高く、N−メチル−2−ピロリドンによるBAの上昇効果は単独でも優れているが、酸性液を添加することで更にBAは上昇する。
実施例21ラットを用いた筋肉内注射による薬物動態試験
筋肉内投与については、皮下投与と同様に、予め大腿動脈にポリエチレンチューブを挿入したラットを用いて実施した。製剤3および13を1mL/kgの投与容量で、大腿部筋肉内に注射筒および26Gの注射針を用いて投与した。採血は比較例2と同様に実施し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。その結果を図6に示した。また、薬物速度論的パラメータを下記表26に示した。
表26:グレリン製剤をラットに筋肉内投与したときの薬物速度論的パラメータ(酢酸ナトリウム緩衝液の効果)
Figure 0004951344
製剤3および13を筋肉内投与したときの静脈内投与に対するBAは、それぞれ10.9%および28.5%であった。すなわち、酢酸ナトリウム緩衝液を添加したときのBAは、5%(w/v)マンニトール水溶液に対して2.6倍に上昇し、筋肉内投与においても皮下投与と同様に吸収改善効果があることが示された。
実施例22カニクイザルを用いた薬物動態試験
製剤5および33をカニクイザルに皮下投与し、血漿中濃度を測定した。また製剤1をカニクイザルに静脈内投与し、血漿中濃度を測定した。
試験系として、4〜6才の雄性カニクイザル(中国産)を各群3匹として、実験に供した。投与溶液を0.2mL/bodyの投与容量で、背部皮下より注射筒および26Gの注射針(ともにテルモ社製)を用いて投与した。
静脈内投与については、投与溶液を2mL/kgの投与容量で、前腕橈側皮静脈内に注射筒および26Gの注射針(ともにテルモ社製)を用いて投与した。
皮下および静脈内投与のいずれも、投与前、および投与後5、10、15、30、40、60、90、120分に前腕橈側皮静脈より血液を採取した。血液には直ちに1/100容量のEDTA・2Na・2HO溶液および1/50容量のAEBSF溶液を添加後、遠心して血漿を分離した。血漿にはただちに1/10容量の1N塩酸を添加、混合し、測定に供するまで−80℃で保管した。
血漿中のグレリン濃度は、Active Ghrelin ELISA Kit(株式会社三菱化学ヤトロン,Cat. No. MM-401)を用いたエンザイムイムノアッセイ(ELISA)法で測定した。本測定法は、RIA法と同様、活性型グレリンを特異的に検出する測定法である。
得られた血漿中グレリン濃度の推移を図7に示した。図の結果より、薬物速度論的パラメータとしてCmax、Tmaxを求めた。さらにAUCを台形法にて算出し、この値よりBAを求めた。その結果を下記表27に示した。なお、これらの値は各群3匹のカニクイザルから得られた値の平均値である。
表27:グレリン製剤をカニクイザルに静脈内投与または皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ
Figure 0004951344
製剤5および33を皮下投与したときの静脈内投与に対するBAは、それぞれ4.9%および12.8%であった。すなわち、1%(w/v)のベンジルアルコールを含む酢酸ナトリウム緩衝液を添加したときのBAは、5%(w/v)マンニトール水溶液の場合に対して2.6倍に上昇し、カニクイザルにおいてもラットと同様に、ベンジルアルコールにはグレリンの吸収を改善させる効果があることが示された。
実施例23グレリン製剤のラットにおける血漿中成長ホルモン上昇作用
ラットにおけるグレリン投与後の血漿中成長ホルモン(GH)上昇作用について、製剤4および31を用いて、以下のように検討した。
試験系として、7週齢の雄性SD系ラット(日本チャールズ・リバー社製)3匹を1群として用い、予め大腿動脈にポリエチレンチューブ(PE−50、クレイ・アダムス社製)を挿入して実施した。
投与溶液を50μL/kgの投与容量で、背部皮下より注射筒および26Gの注射針(ともにテルモ社製)を用いて投与し、投与前、および投与後5、10、20、30、60分に大腿動脈に挿入したポリエチレンチューブより血液を採取した。血液には直ちに1/100容量のEDTA・2Na・2HO溶液を添加後、遠心して血漿を分離し、測定に供するまで−80℃で保管した。
血漿中のGH濃度は、Rat growth hormone (rGH)[125I]assay system (アマシャムバイオサイエンス株式会社:Cat. No. RPA551)を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法で測定した。得られた血漿中GHの濃度推移を図8に示した。なお、これらの値は各群3匹のラットから得られた値の平均値である。
図中に示した結果からも判明するように、製剤4を皮下投与したときの血漿中GH濃度は投与前値(113ng/mL)と比較してわずかに上昇し、投与5分後に頂値(208ng/mL)を示した。これに対し、製剤31を皮下投与したときの血漿中GH濃度は投与後20分に頂値(316ng/mL)を示し、投与前値(96ng/mL)の3.3倍であった。このようにグレリン製剤投与後の血漿中GH上昇作用は、酢酸ナトリウムおよびベンジルアルコールを用いた製剤のほうが有効であることが判明した。
実施例24ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(グレリン類に対する影響)
製剤37、39、41及び98〜102を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表28に示した。製剤36、38、40を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で静脈内投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。これらの値よりBAを求めた。
なお、ラットグレリンの血漿中濃度はヒトグレリンと同様の方法で測定したが、ヒトグレリンデス−オクタノイル体の血漿濃度は、抗グレリン抗体を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法により実施した。すなわち、血漿試料に抗グレリン抗体を加えたのち、[125I−Tyr]グレリン(13−28)を加えて競合反応させた。これに二次抗体を加えて抗グレリン抗体に結合したグレリンを沈殿させ、上清分離後に沈殿画分中の放射能をγ−カウンター(パッカード社製)で測定した。なお、ここで用いた抗グレリン抗体は、グレリン及びデス−オクタノイル体を同等に認識する測定法である。
また、アミノドデカン体ヒトグレリン(Adodグレリン)の血漿中濃度測定は、抗Adodグレリン抗体を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法により実施した。すなわち、血漿試料に抗Adodグレリン抗体を加えたのち、125I標識抗体を加えて競合反応させた。これに二次抗体を加えて抗Adodグレリン抗体に結合したAdodグレリンを沈殿させ、上清分離後に沈殿画分中の放射能をγ−カウンター(パッカード社製)で測定した。
表28:グレリン類をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ
Figure 0004951344
グレリン類として、ラットグレリン、デス−オクタノイル体(ヒトグレリン3位のセリン側鎖のオクタノイル基を除去)、[L-2-アミノドデカン酸]ヒトグレリンについても、ヒトグレリンと同様に、糖類、アルコール類を含む極性有機液体及び酸性液を添加した製剤の場合、皮下注射におけるBAが著しく増加することがわかった。
実施例25ラットを用いた皮下注射による薬物動態試験(他の生理活性ペプチド、タンパク質に対する影響)
製剤43、45、47、49、50、103〜107を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で皮下投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。薬物速度論的パラメータを下記表29に示した。製剤42、44、46、48を比較例2と同様に1mL/kgの投与容量で静脈内投与し、血漿中濃度をRIA法にて測定した。これらの値よりBAを求めた。
なお、ヒト副甲状腺ホルモン(1−34)(hPTH)の血漿中濃度測定は、抗PTH抗体を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法により実施した。すなわち、血漿試料に抗PTH抗体を加えたのち、[125I−Tyr34]PTH(1−34)を加えて競合反応させた。これに二次抗体を加えて抗PTH抗体に結合したPTH(1−34)を沈殿させ、上清分離後に沈殿画分中の放射能をγ−カウンター(パッカード社製)で測定した。
ヒトグルカゴン様ペプチド−1(GLP−1)の血漿中濃度測定は、Glucagon-like Peptide-1(Active)ELISA Kit(LINCO Research Inc.)を用いたエンザイムイムノアッセイ(ELISA)法で測定した。
ヒトアドレノメデュリンの血漿中の濃度は、AM matureリア シオノギ(塩野義製薬株式会社)を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法で測定した。
ヒトインスリン血漿中の濃度は、インスリン・リアビーズII(ヤマサ醤油株式会社)を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法で測定した。
ヒト心房性ナトリウム利尿ペプチド(hANP)の血漿中の濃度は、シオノリアANP(塩野義製薬株式会社)を用いたラジオイムノアッセイ(RIA)法で測定した。
表29:他の生理活性ペプチド、タンパク質をラットに皮下投与したときの薬物速度論的パラメータ
Figure 0004951344
ペプチド類として、ラットグレリン、デスアシルヒトグレリン(ヒトグレリン3位のセリン側鎖のオクタノイル基を除去したデス−オクタノイル体)、[L−2−アミノドデカン酸3]ヒトグレリン、ヒトグルカゴン様ペプチド−1(hGLP-1)、ヒト心房性ナトリウム利尿ペプチド(hANP)、ヒトアドレノメデュリン、ヒト副甲状腺ホルモン(hPTH(1-34))、ヒトインスリンについても、グレリン類と同様に、糖類、アルコール類及び酸性液を添加した製剤の場合、皮下注射におけるBAが著しく増加することがわかった。
製造例1pHを調節したヒトグレリン含有の医薬組成物の調製
グレリンの一つである、ヒトグレリンを精製水に溶解してヒトグレリンの濃度が約0.15μmol/mL(=0.5mg/mL)となる水溶液を調製した。この水溶液のpHを測定しながら0.1M塩酸水溶液を少量加え、最終pHを4.0に調節し、ヒトグレリンを含有する水溶液として、医薬組成物を得た。
製造例2:ラットグレリンを酢酸緩衝液に溶解した医薬組成物の調製
グレリンの一つである、ラットグレリンを0.05M酢酸緩衝液(pH4.0)に溶解して、ラットグレリンの濃度が約0.15μmol/mL(=0.5mg/mL)となる水溶液としての医薬組成物を調製した。この水溶液のpHを測定したところ、pH4.0であった。
製造例3:ヒトグレリンの医薬組成物の調製
グレリンの一つであるヒトグレリン及びベンジルアルコールを、0.05M酢酸緩衝液(pH4.0)に溶解して、ヒトグレリンの濃度が約0.15μmol/mL(=0.5mg/mL)、ベンジルアルコールの濃度が約1%(w/v)となる水溶液としての医薬組成物を調製した。この水溶液のpHを測定したところ、pH4.0であった。
製造例4:ヒトグレリンの医薬組成物の調製
グレリンの一つであるヒトグレリン、ベンジルアルコール及び白糖を、精製水に溶解して、ヒトグレリンの濃度が約0.15μmol/mL(=0.5mg/mL)、ベンジルアルコールの濃度が約1%(w/v)、白糖の濃度が10%(w/v)となる水溶液としての医薬組成物を調製した。この水溶液のpHを測定したところ、pH4.7であった。
製造例5:ヒトグレリンの医薬組成物の調製
グレリンの一つであるヒトグレリン、ベンジルアルコール及び白糖を、0.1M酢酸緩衝液(pH4.0)に溶解した後、メスアップして、ヒトグレリンの濃度が約0.15μmol/mL(=0.5mg/mL)、ベンジルアルコールの濃度が約1%(w/v)、白糖の濃度が10%(w/v)となる水溶液としての医薬組成物を調製した。この水溶液のpHを測定したところ、pH4.0であった。
以上記載のように、本発明により、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質の薬剤としての生物学的利用率(バイオアベイラビリティ:BA)を確保し、より有効な液状製剤が提供され、さらに、グレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質を溶解した水溶液を皮下注射した際のBAを改善する方法が提供することができる。
一般に皮下投与による吸収過程では、生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質はプロテアーゼ等による分解をうけるため、静脈内注射にて投与した場合に比べるとBAが低くなることを考慮すると、本発明が提供するグレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質の液状製剤は、皮下注射による投与であっても有効なグレリン類を含む生理活性ペプチド或いは生理活性タンパク質の血中濃度を維持しうることができるものであり、その医療上の価値は多大なものである。
ヒトグレリンを5%(w/v)マンニトール水溶液に溶解し、ラットに静脈内投与および皮下投与したときの血漿中濃度推移を表すグラフである(比較例2)。 ヒトグレリンを酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、ラットに皮下投与したときの血漿中濃度推移を表すグラフである(実施例2)。 0.1M酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0)に0〜20%(w/v)の白糖を添加した溶液にヒトグレリンを溶解し、ラットに皮下投与したときの血漿中濃度推移を表すグラフである(実施例)。 グレリンを10、50、250あるいは2,000μg/kgの投与量でラットに皮下投与したときの血漿中濃度推移を表すグラフである(実施例11)。なお、0.1M酢酸ナトリウム緩衝液(pH4.0)及び10%(w/v)白糖を添加した場合である。 グレリンを10、50、250あるいは2,000μg/kgの投与量でラットに皮下投与したときの投与量とAUCの関係を表すグラフである(実施例11)。 ヒトグレリンを5%(w/v)マンニトール水溶液あるいは酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、ラットに筋肉内投与したときの血漿中濃度推移を表すグラフである(実施例21)。 ヒトグレリンを5%(w/v)マンニトール水溶液あるいは酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、カニクイザルに静脈内投与あるいは皮下投与したときの血漿中濃度推移を表すグラフである(実施例22)。 ヒトグレリンを5%(w/v)マンニトール水溶液あるいは酢酸ナトリウム緩衝液に溶解し、ラットに皮下投与したときの血漿中成長ホルモン濃度推移を表すグラフである(実施例23)。

Claims (4)

  1. 有効成分、酸性液、及び/又は極性有機液体を含有する液状製剤であって、以下の製剤から選ばれる液状製剤;
    (1)ヒトグレリン(296.7nmol/mL)を有効成分として含有し、酢酸緩衝液(0.03M、pH4.0)を酸性液として含有し、ベンジルアルコール(1%(w/v))を極性有機液体として含有し、更に白糖(10%(w/v))を含有することを特徴とする液状製剤;
    (2)ヒトグレリン(14.8nmol/mL)を有効成分として含有し、酢酸緩衝液(0.03M、pH4.0)を酸性液として含有し、ベンジルアルコール(1%(w/v))及びN−メチル−2−ピロリドン(10%(w/v))を極性有機液体として含有し、更に白糖(10%(w/v))を含有することを特徴とする液状製剤;
    (3)ヒトグレリン(14.8nmol/mL)を有効成分として含有し、酢酸緩衝液(0.03M、pH4.0)を酸性液として含有し、ベンジルアルコール(1%(w/v))を極性有機液体として含有し、更にスルホブチルエーテル β−シクロデキストリンナトリウム塩(10%(w/v))を含有することを特徴とする液状製剤;
    (4)ヒトグレリン(14.8nmol/mL)を有効成分として含有し、N−メチル−2−ピロリドン(10%(w/v))を極性有機液体として含有し、更に白糖(10%(w/v))を含有することを特徴とする液状製剤;
    (5)ヒトグレリン(14.8nmol/mL)を有効成分として含有し、N−メチル−2−ピロリドン(20%(w/v))を極性有機液体として含有し、更に白糖(10%(w/v))を含有することを特徴とする液状製剤;
    (6)ヒトグレリン(14.8nmol/mL)を有効成分として含有し、ジメチルホルムアミド(10%(w/v))を極性有機液体として含有し、更に白糖(10%(w/v))を含有することを特徴とする液状製剤;
  2. 液状製剤が、注射用液状製剤である請求項1に記載の液状製剤。
  3. 注射用液状製剤が、皮下注射用製剤あるいは筋肉内注射用製剤である請求項2に記載の液状製剤。
  4. グレリンを溶解した水溶液に、酸性液及び/又は極性有機液体を添加したことを特徴とするグレリンの生物学的利用率を改善する方法であって、グレリン、酸性液及び/又は極性有機液体の組み合わせが、請求項1に記載の組み合わせである当該方法
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