专利名称：蛋白质制品的制作方法
蛋白质制品发明的领域本发明涉及很多种类的分子的稳定性。特别是，本发明涉及蛋白质以及其他生物 分子的稳定，其中所述的蛋白质以及其他生物分子表现出二聚物或者具有更高分子量的物 种的形成。本发明同样涉及到很多种类的分子的稳定，从小分子到复杂的超分子系统，特别 是这样一种分子的稳定性，其中存在于所述的分子或者所述的系统的两个共轭部分之间的 键的水解是一项问题。本发明涉及到分子在水性系统中的稳定性，例如在一种水溶液中，在 水性凝胶形式中或者在非液态例如存在有游离水或结合水的固态中，例如在冷冻条件下或 者经过水分的部分去除之后，其中所述的部分去除是通过例如干燥或者冷冻干燥的方式实 现的。发明的背景许多生物分子，例如蛋白质，是不稳定的并且当被储存时易于发生结构的分解以 及随之发生的活性的损失，特别是在水溶液中。在蛋白质的分解作用中涉及到的过程可以 被划分为物理的(即，以非共价相互作用为基础的过程，例如四级结构的损失，三级或者次 级结构的损失，聚合，表面吸附)以及化学的(即，涉及到一种共价变化的过程，例如脱氨基 过程，水解，氧化，二硫键的不规则性等等)。所述的分解过程的速率通常情况下与温度成比 例。蛋白质因此在一般情况下在较低的温度下更为稳定。同样的分解作用原理一般情况下 可以被应用到其他生物分子以及更为复杂的超分子系统中，其中所述的超分子系统是由离 散数量的组合的分子亚单元或者成分所组成的。分子的物理不稳定性以及化学不稳定性在许多应用中都是一个特别的问题，其中 所述的应用例如是意在用于治疗的应用。蛋白质以及其他生物分子所具有的一种特别的稳定性问题是二聚物或者具有更 高分子量的物种(HMWQ的形成，特别是在当它们被用于进行治疗时，其中两个或者多个分 子发生聚合并且形成具有较大分子量的个体。这种聚合作用可以是可逆的或者不可逆的， 这取决于发生在所述的蛋白质分子间的相互作用的性质。在蛋白质的聚合作用中可以发生 许多不同类型的非共价相互作用，例如发生在所述蛋白质分子中的阳性带电部分与阴性带 电部分之间的离子相互作用，或者发生在所述的蛋白质表面上的疏水区域之间的疏水性相 互作用。在罕见的情形中，甚至共价相互作用也能够促进蛋白质的聚合作用，其中所述的共 价相互作用例如是二硫键。尽管所述的不同类型的相互作用可以进行组合，通常情况下一 种特定的类型是在所述的高分子量物种(HMWQ形成的过程中所述的支配力量。因此，例 如，一些蛋白质能够形成高分子量物种(HMWS)主要归因于离子相互作用，而其他蛋白质主 要归因于疏水性相互作用。能够驱动所述的高分子量物种(HMWQ的形成的条件是变化的， 这种变化依赖于所涉及到的支配性的相互作用。因此，可以利用不同的条件将不同蛋白质 的高分子量物种(HMWQ的形成速率进行最小化。可以通过各种不同的技术对高分子量物种(HMWQ的形成进行测量，其中所述的 技术例如是体积排阻色谱。可以通过各种不同的光散射技术或者显微镜评价或者视觉评价 的方式对大聚合物的形成进行跟进。
聚合作用在治疗性生物分子的制品中是一个特别的问题。尽管所述的聚合形式通 常与所述蛋白质的天然形式是对等的，尤其是在可逆的情况下，但高分子量物种(HMWS)的 形成代表着存在于监管部门批准的方法中的一个相当大的障碍。许多不同类型的分子，从小分子到复杂的超分子系统，所具有的另外一个特别的 问题是存在于所述分子或者所述系统中的两个共轭部分之间的键的断裂。这种不期望的过 程的例子包括在许多基于多糖的疫苗中(例如，b型流感嗜血杆菌疫苗)，多糖半族从一种 载体蛋白质上的断裂，或者是一种融合蛋白质(例如，Etaner(^pt)的关键结构域之间的断 裂。酸水解或者碱水解通常情况下是这样的分解过程的机制。水解是一种化学反应，在水解的过程中一个水分子裂解成为氢离子以及氢氧根离 子，上述离子继续参与一种特定的共价键的断裂。水解需要有水的存在并且已知是一种依 赖PH的过程。然而，来自于分子中的质子的传递同样可以被纳入到所述的水解断裂的机制 中去。发明概述本发明是基于下述的发现，发现了小分子、大分子的水性制品中所具有的几种令 人期望的参数，其中所述的大分子例如是蛋白质以及超分子系统。本发明的应用导致了这 样的分子或者系统所具有的稳定性发生了可能相当大的提升。在一些方面，本发明的应用 能够导致对储存过程中的二聚物以及高分子量物种(HMWQ的形成发生了令人期望的减 少。在其他方面，本发明的应用能够导致致使不稳定的水解过程的速率发生了令人期望的 降低。发明的描述在本发明中使用到的所述术语“小分子”涵盖了具有50-2000道尔顿(Da)的分子 量的任意化学结构的分子。在本发明中使用到的所述术语“大分子”涵盖了具有高于2000道尔顿(Da)的分 子量的任意化学结构的分子。大分子在通常情况下将是具有聚合性质的，但是本发明并不 局限于所述的聚合性的大分子。在本发明中使用到的所述术语“蛋白质”涵盖了由单个多肽构成的分子或者分子 复合物，包括两个或者多个多肽的分子或者分子复合物，以及包括一个或者多个多肽以及 一个或者多个非多肽半族的分子或者分子复合物，其中所述的非多肽半族例如是酶活动 基，辅助因子等等。所述的术语“多肽”意在涵盖包括共价连接的非氨基酸半族的多肽，例 如糖基化多肽，脂蛋白等等。在本发明中使用到的所述术语“超分子系统”涵盖了由离散数量的组合的分子亚 单元或者成分所组成的任何系统。在本发明中使用到的所述术语“用于进行治疗的物质”涵盖了意在用于进行临床 试验或者被批准作为一种医疗设备的一部分或者作为一种药物产品而进行研发的任何物 质。在本发明中使用到的所述术语“高分子量物种”涵盖了通过一种天然形式的物种 的聚合作用而形成的任何物种，其中所述的天然形式的物种例如是一种蛋白质。所述术语 涵盖了可溶性的以及不可溶性的聚合形式。在本发明中使用到的所述术语“取代缓冲剂”涵盖了在一种具有指定pH的组合物中存在的任何添加剂，其中所述的添加剂能够进行质子的交换并且在所述组合物的存储的 指定温度范围内具有高于或者低于所述组合物的PH至少1个单位的解离常数(pKa)值。向 生物制品中施用取代缓冲剂的技术在WO 2008/084237中进行了描述，上述文献的内容在 本发明中被引入作为参考。在上述说明书中，对取代缓冲剂所具有的重要性，以及存在于传 统缓冲剂和取代缓冲剂之间的差别进行了描述。在本发明中使用到的所述术语“离子强度”是作为溶液中所有离子的浓度的下述 函数来使用的
权利要求
1.一种包括生物分子的组合物，其中所述的生物分子易于发生聚合作用，二聚化作用 或者水解作用，其中所述的离子强度小于40毫摩。
2.根据权利要求1中所述的组合物，其中所述的离子强度小于20毫摩。
3.根据权利要求1中所述的组合物，其中所述的离子强度小于10毫摩。
4.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，其是水性的。
5.根据权利要求4中所述的组合物，其在本质上不含有二价离子。
6.根据权利要求4或者权利要求5中所述的组合物，其中包括一种两性分子辅料，所述 的两性分子辅料具有一种带电荷的区域以及一种非极性区域。
7.根据权利要求6中所述的组合物，其中所述的非极性区域是一种苯核或者一种具有 至少四个碳原子的脂肪链。
8.根据权利要求6中所述的组合物，其中所述的两性分子辅料是苯甲酸。
9.根据权利要求4至8中任意一项中所述的组合物，其在本质上不含有传统的缓冲剂 并且包括一种或者多种添加剂(取代缓冲剂)，其中所述的添加剂(取代缓冲剂)能够与所 述的生物分子进行质子的交换并且具有高于或者低于所述组合物的PH至少1个单位的解 离常数(pKa)值。
10.一种水性组合物，其中包括一种生物分子，三(氨基甲基)羟基甲烷以及苯甲酸或 者乳酸盐阴离子。
11.根据权利要求10中所述的组合物，其中所述的三(氨基甲基)羟基甲烷的浓度为 2至20毫摩并且所述的苯甲酸的浓度为2至20毫摩。
12.根据权利要求10中所述的组合物，其中所述的三(氨基甲基)羟基甲烷的浓度为 2至20毫摩并且所述的乳酸盐阴离子的浓度为2至20毫摩。
13.根据权利要求10至12中任意一项中所述的组合物，其具有5.5至8. 0的pH。
14.根据权利要求13中所述的组合物，其具有6.0至7. 5的pH。
15.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，其中所述的生物分子是一种蛋白质。
16.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，其中所述的生物分子是一种疫苗。
17.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，其中进一步的包括一种糖或者糖醇。
18.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，其中进一步的包括一种生理学可接 受性的螯合试剂。
19.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，其中进一步的包括一种生理学可接 受性的去垢剂。
20.根据前述任意一项权利要求中所述的组合物，用于治疗的用途。
全文摘要
一种包括生物分子的组合物，所述的生物分子易于发生聚合作用、二聚作用或者水解作用，其中所述的离子强度低于40毫摩(mM)。
文档编号C07K2/00GK102066401SQ200980123916
公开日2011年5月18日 申请日期2009年5月1日 优先权日2008年5月1日
发明者J·杰泽克 申请人:艾瑞克有限公司