高效的胰酶药物组合物的制作方法

高效的胰酶药物组合物的制作方法
【专利说明】高效的膜酶药物组合物
[0001] 相关交叉申请
[000引本申请根据35USC§ 119(e)要求2013年7月22日提交的美国临时专利申请系列 号：61/856,952的权益，其公开内容通过引用为所有目的完整并入本文。 发明领域
[0003] 本发明设及高效的药物组合物，所述药物组合物包含高活性膜酶化i曲activity pancreatin，HA-膜酶）酶。本发明还设及生产HA-膜酶酶及其组合物或剂型的方法，及它 们的使用方法。
[0004] 发明背景
[0005]FDA估计超过200, 000美国人患有膜腺外分泌不足巧PI)，膜腺外分泌不足巧PI) 包括生理素乱，其中个体由于缺少由他们的膜腺产生的消化酶而不能很好地消化食物。运 种消化酶的丧失导致诸如营养消化不良和吸收不良的素乱，运导致营养不良及与其相关的 其他后续和不良的生理状况。运些素乱在患有囊性纤维化（C巧和损伤膜腺的外分泌功能 的其它状况的患者中常见，所述其它状况诸如膜腺癌、膜切除术和膜腺炎。如果放置不理， 营养不良能够危及生命，尤其是在婴儿和CF患者中。素乱能够导致生长受损、妥协的免疫 反应及缩短预期寿命。
[0006] 能够施用消化酶，诸如膜脂肪酶酶和其它膜腺酶产物（pancreatiCenzyme pro化ct，PEP)，从而至少部分补救EPI。施用的消化酶允许患者更有效地消化他们的食物。
[0007] 用于治疗EPI的膜脂肪酶酶主要是Ξ类酶同其它酶及多种辅因子和辅酶与其他 的多种辅因子和辅酶组合，所述Ξ类酶是脂肪酶、淀粉酶和蛋白酶，所述其它酶，除了其他 W外，包括弹性蛋白酶、憐脂酶、和胆固醇醋酶；列出了在酶产品中的水平或效力。运些酶在 膜腺中天然产生并对于脂肪、蛋白质和碳水化合物的消化十分重要。运些酶催化脂肪水解 成甘油和脂肪酸，淀粉水解成糊精和糖，及蛋白质水解成氨基酸和衍生物质。然而，消化是 设及许多其它酶和底物的复杂过程，所述酶和底物有助于正确的消化功能和生产全范围的 消化产物。
[0008] 膜脂肪酶酶通常从猪膜腺制备。其它膜脂肪酶来源包括牛膜腺或膜液。运些 酶的天然哺乳动物来源产生具有与由人类膜腺分泌的相似的酶组成的产物。还能够使 用其它非哺乳动物来源，例如，在U.S. 6, 051，220、U.S. 2004/0057944、2001/0046493 和 W02006044529中描述的那些。
[0009] 虽然包含膜脂肪酶的产物能够提供有效的治疗，问题也随之而来。每餐需要多个 (4-9)相当大的胶囊（高药物负载），降低了患者对给药的坚持。还注意到高药物负载带来 的潜在的微生物和病毒污染是不希望的。所有运些问题都与酶提取物的低纯度有关。纯 度问题是已经使用多年的酶提取方法的结果，所述酶提取方法包括原液混合液或浆液的形 成、用酒精的沉淀、离屯、和过滤。运样的提取方法生产的最终产物可W由仅25%的蛋白质组 成。脂肪酶，运些膜脂肪酶提取物中一种在效力方面重要的酶，具有大约100IUUSP/mg的 活性。运与纯的猪脂肪酶活性有差距，纯的猪脂肪酶具有约25,OOOIU/mg的活性（诸如可 获得自SigmaA1化ich的纯的猪脂肪酶）。使用运个近似值作为计算的基础，能够估算产物 包含少于0. 5%的活性脂肪酶。进一步讲，过量非活性物质存在的另外后果是，任何传染性 污染可能不可避免地是运一团块化ulk)的一部分并也随混合物的期望的活性成分一同被 摄取。非活性物质的过量还干扰旨在减少生物负担的技术，例如通过阻塞膜过滤器或过滤 柱及遮蔽提取物不受电离福射，所述电离福射可用于降低其潜在的传染性负担。
[0010] 在一个情形中，一些纯的单个酶或Ξ种单个酶的混合物已经进入用于治疗EPI的 临床开发。运些是包含在母乳中的一种重组人类脂肪酶重组胆汁盐刺激的脂肪酶度SSL) 巧xinalda?/Ki〇brina? );一种重组犬胃脂肪酶Merispase?; -种重组脂肪酶MS1819 ;; 和由化学交联的重组细菌脂肪酶、提取自微生物来源的蛋白酶和淀粉酶组成的混合物liprotamase。所有运些实验治疗方法目前都不能证明与来自猪膜脏的商业酶提取物诸如 ZEN巧ρκ'或ULTRESA'I'相当的治疗效率水平。相似的，抑A咨询委员会会议在2011年 1月12日投票反对批准liprotamase，运是由于其与之前用膜脂肪酶提取产物获得的相比 在脂肪吸收系数（CFA)增加方面更低的效率。
[0011] 对相比现有的包含膜脂肪酶的产品更浓缩和纯净，还要保持其对于治疗EPI的功 效的产品存在明显需要，因为运将允许生产更好、更便利且潜在地更安全的产品。有一些文 献报道描述使用膜脂肪酶作为用于分离蛋白酶、脂肪酶或淀粉酶的起始材料；然而，没有在 PEP中发现的类型的膜脂肪酶类型或相似产品被纯化W用于制造用于治疗用途的改良产品 的报道。在每个情形中，本文描述的本发明之前的目的是要相对于其它级分纯化特定酶或 酶级分或移除某些成分而不实质性地增加总体的酶活性。在所有的情形中，还没有对生产 用作治疗剂的HA-膜酶产品的指导。
[0012] 描述蛋白质纯化的现有技术目标是提取并分离简单的蛋白质富集级分，如通过膜 脂肪酶举例的，或目标是W分离单个蛋白质或单个的蛋白质类，如脂肪酶或蛋白酶。
[0013] 例如，Hwang(Ind.化g.Chem.Res. 2007, 46, 4289)公开了膜腺酶溶解度和溶剂 极性之间的关系，并报道了脂肪酶、蛋白酶和淀粉酶从膜腺蛋白的选择性沉淀。Hwang展 示了，当使用具有降低的极性的溶剂时膜酶沉淀被提高，且当溶剂具有28 (MPa^sw下的 Hildebrand溶解度参数时被最大化；淀粉酶和蛋白酶的选择性沉淀随着溶剂极性降低到 34 (MPa) 下而增加，而脂肪酶的选择性沉淀与溶液极性无关，且混合物中存在的脂肪酶 的不多于65%被回收。从运些结果，不存在一起纯化宽范围的膜腺酶W获得ΗΑ-膜酶的动 机，且对于本领域技术人员不存在在纯化期间维持酶类的混合物的动机。膜脂肪酶已经被 在治疗性产品中使用远超过60年，没有纯化膜脂肪酶的尝试的事实是运种操作的益处还 没有被设想或意识到的强烈指示。所有改善膜脂肪酶产品的尝试都聚焦在来自非膜来源的 单个酶上，进一步强调了使用膜脂肪酶作为用于改善的产品的制造的更纯的和/或更浓缩 的酶的来源之前没有被意识到。
[0014]因膜脂肪酶目前被用于药学和清洁应用，没有动机或原因去将膜脂肪酶纯化数 倍，所述纯化W生产具有酶活性的实质上相似的定性和定量属性的产品为目的。事实上，目 前的产品充分地满足它们的角色并已经如此保持超过60年没有实质上的改变，且似乎没 有对本文描述的显著改进的产品或相关制备方法的描述。包含用于治疗ΕΡΙ的纯酶的运些 产品都是基于来自重组技术或微生物来源的单个酶或，在一个情形中，Ξ种纯的并化学修 饰的单个酶的混合物。没有纯化来自粗膜腺提取物的包含蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的混合 物用于EPI的治疗、清洁和组织消化的努力。相似的，没有单独纯化并随后重组来自膜来源 的酶的动机或报道；运样的方法与实现分离的酶或酶类的目的背道而驰。
[001引发明概述
[0016] 本发明设及HA-膜酶及其高效的药物组合物或剂型。本发明还设及生产HA-膜酶 的高产量方法及使用该产品的方法。
[0017] 发明详述
[0018] 本发明设及一种产品（HA(高活性）-膜酶），其包括具有有效且显著地高的治疗活 性的必需酶类，更具体地，所述酶类还具有降低的不必要的生物成分和/或不良的潜在传 染成分的生物负担。本发明还设及用于生产HA-膜酶的方法，更具体地，所述方法W极高的 产量生产HA膜酶。HA-膜酶还将使配制更小且更便利的剂型成为可能，尤其是可W作为单 个药片递送的剂型、用于悬浮的小颗粒剂型和能够在单个剂量单位中与其它治疗剂或有益 成分合并的剂型。本创新对于患有PEI的患者，诸如囊性纤维化患者将具有特别价值。本 发明还有益于配制成其中患者的年龄或状况可能需要胶囊W外的替代施用形式的制剂，替 代施用形式如，悬浮液、颗粒。更浓缩，并因此更小的剂型、单位或颗粒将对于运种患者组有 巨大价值。本发明还使为W上列出的原因而应用设计为减少或移除不必要或不良的生物成 分的技术成为可能，所述不必要或不良的生物成分诸如微生物和任何相关毒素。
[0019] 本发明设及HA-膜酶酶（HA-膜酶）及其高效药物组合物。在特定实施方案中， HA-膜酶是猪来源的。HA-膜酶包含脂肪酶、蛋白酶、淀粉酶，并具有至少约120、或至少约 150、或至少约200、或至少约400、或至少约500USPlU/mg的脂肪酶比活性。
[0020] 本文使用的术语"消化酶"指消化道中的酶，其分解食物成分W使其能够被生物体 获取或吸收。消化酶的非限制性实例包括膜脂肪酶酶（也称为膜脂肪酶或膜酶）、脂肪酶、 辅脂肪酶、膜蛋白酶、膜凝乳蛋白酶、膜凝乳蛋白酶B、膜肤酶、簇肤酶A、簇肤酶B、甘油醋水 解酶、憐脂酶、酱醇醋水解酶、弹性蛋白酶、激肤酶原、核糖核酸酶、脱氧核糖核酸酶、α-淀 粉酶、木瓜蛋白酶、木瓜凝乳蛋白酶、谷蛋白酶（glutenase)、渡萝蛋白酶、无花果蛋白酶、 0 -淀粉酶、纤维素酶、β-半乳糖巧酶、乳糖酶、薦糖酶、异麦芽糖酶及其混合物。
[0021] 如本文使用的术语"膜腺酶（pancreaticenzyme)"指存在于膜分泌物中的任意一 种酶类型，诸如淀粉酶、脂肪酶、蛋白酶或其混合物，或任何具有酶活性的膜腺来源提取物， 诸如膜酶。
[0022] 术语"膜脂肪酶酶（pancrelipaseenzymes)"或"膜脂肪酶"或"膜酶"指几类酶的 混合物，包括淀粉酶、脂肪酶和蛋白酶酶。膜脂肪酶酶是可W商业获得的，例如，从Nor血ark ArzneimittelGmbH或ScientificProteinLaboratoriesLLC。
[0023] 本文使用术语"API"指代"消化酶"或"膜脂肪酶酶"或"膜酶"。
[0024] 术语"脂肪酶"指催化脂质水解为甘油和简单脂肪酸的酶。适合本发明的脂 肪酶的实例包括，但不限于，动物脂肪酶（如，猪脂肪酶）、细菌脂肪酶（如，假单胞菌属 (Pseudomonas)脂肪酶和/或伯克氏菌属度ur化olderia)脂肪酶）、真菌脂肪酶、植物脂 肪酶、重组脂肪酶（如，通过重组DNA技术由适当的宿主细胞生产的，所述宿主细胞选自培 养中的细菌、酵母、真菌、植物、昆虫或哺乳动物宿主细胞的任一种、或包含与天然存在的序 列同源或基本上相同的氨基酸序列的重组脂肪酶、由与天然存在的脂肪酶编码核酸同源或 基本上相同的核酸编码的脂肪酶等等）、合成脂肪酶、化学修饰的脂肪酶及其混合物。术语 "脂质（lipid)"广泛地包括天然存在的分子，包括脂肪（fat)、蜡、酱醇、脂溶性维生素（诸 如维生素A、D、E和K)、单甘醋、双甘醋、Ξ甘醋、憐脂等。
[0025] 术语"淀粉酶"指的是分解淀粉的糖巧水解酶酶，例如，α-淀粉酶、β-淀粉酶、 Τ-淀粉酶、酸性α-葡糖巧酶、唾液淀粉酶，诸如唾液素等。适用于本发明中的淀粉酶包 括，但不限于，动物淀粉酶、细菌淀粉酶、真菌淀粉酶（如，曲霉属（Aspergillus)淀粉酶，例 如，米曲霉（Aspergillus0巧zae)淀粉酶）、植物淀粉酶，重组淀粉酶（如，通过重组DNA技 术由适当的宿主细胞生产的，所述宿主细胞选自培养中的细菌、酵母、真菌、植物、昆虫或哺 乳动物宿主细胞的任一种、或包含与天然存在的序列同源或基本上相同的氨基酸序列的重 组淀粉酶、由与天然存在的淀粉酶编码核酸同源或基本上相同的核酸编码的淀粉酶等等）、 化学修饰的淀粉酶、及其混合物。
[0026] 术语"蛋白酶（protease)"通常指打破蛋白质的氨基酸之间的肤键的酶（如航酶 (proteinase)、肤酶、或蛋白水解酶）。蛋白酶通常由其催化类型鉴别，如天冬氨酸肤酶、半 脫氨酸（硫醇）肤酶、金属肤酶、丝氨酸肤酶、苏氨酸肤酶