专利名称：病毒疫苗佐剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于增加哺乳动物疫苗抗原性的新的佐剂。尤其，本发明涉及利用角鲨烯或角鲨烷或其混合物、磷脂和表面活性剂的新的佐剂。
利用四类主要的疫苗来增加哺乳动物，尤其是人的抗疾病抗体。它们是活疫苗、死疫苗或灭活疫苗、亚单位疫苗和类毒素。其中，活疫苗使宿主产生最强的免疫应答。通常将这些活疫苗减毒，使得它们能够增加其对抗原免疫应答的时间，并且不产生通常相关的疾病。
通过化学或其它方法来灭活死疫苗，其中所述方法不灭活宿主免疫系统中存在的抗原因子。百日咳和索尔克脊髓灰质炎疫苗是死疫苗的实例。
对于某些疾疫媒介体而言，即使杀伤机体也不能阻止它引起受体不需要的作用。在这种情况下，必须将试剂分裂成本身不是病原体的亚单位或亚部分。这种亚单位疫苗的实例包括某些流感疫苗、某些实验性疱疹病毒和肝炎疫苗。
最后。类毒素疫苗是将机体排泄的毒素变成无毒性的，然后用作任何其它的抗原因子来刺激对毒素的免疫应答。破伤风类毒素是这种疫苗的实例。
不幸的是，亚单位和类毒素疫苗难以提供足够的抗原来触发宿主产生长期的免疫性。因此，由非活性疫苗，尤其是高度纯化的亚单位疫苗诱导的免疫性仅持续1-2年。
已经描述了各种佐剂来加强非活性疫苗的致免疫性。其中有弗氏完全佐剂，它包含矿物油、水、乳化剂和死结核菌。在有效地用于哺乳动物的很多佐剂中，只有很少一部分，包括氢氧化铝和磷酸铝已广泛地用于人类。由于几种佐剂引起严重的局部反应和全身反应，已拒绝将它们用于人类。其中一些，如含矿物油的弗氏完全佐剂是不能代谢的并且由于可引起实验室动物的癌症，被认为可能致癌。因此，需要有效并且安全的佐剂，它能够加强疫苗，尤其是目前有效并且可以开发的亚单位型疫苗的作用。
本发明提供哺乳动物疫苗组合物，它包含灭活的完全或亚单位疫苗或类毒素和佐剂。
本发明佐剂包含角鲨烯、磷脂和表面活性剂的混合物。尤其，第一个佐剂包含这些组分与哺乳动物疫苗的混合物，其中，角鲨烯占混合物总量的约1％-40％，磷脂占混合物总量的约0.5％-4％，并且表面活性剂占混合物总量的约0.1％-4.0％。本文所列出的百分数为每种组分的体积百分数并且已知总混合物的剩余百分数由疫苗本身或由疫苗和可有可无的铝盐及本文所述的缓冲剂产生。
本发明更优选的方面是，佐剂鲨烯组分占混合物总量的约5％-20％，磷脂占混合物总量的约0.7％-2％，并且表面活性剂占混合物总量的约0.15％-1.6％。本发明进一步更优选的方面是，佐剂的角鲨烯组分占混合物占量的约8％-12％，磷脂组分占混合物总量的约0.8％-1.2％，并且表面活性剂组分占混合物总量的约0.18％-0.22％。
术语角鲨烯是指Merck Index，11th Edition第1383页中所述的化合物，称作(全-E)-2，6，10，15，19，23-六甲基-2，6，10，14，18，22-二十四碳烯，也称Sinacene和Supraene。角鲨烷也在MerckIndex，11th Edition第1383页中提到，称作2，6，10，15，19，23-六甲基二十四碳烷；全氢角鲨烯；十二氢角鲨烯；和Spinacane，可用于代替本文所述的佐剂混合物的角鲨烯组分或与之混合。
可用于本配方中的表面活性剂包括但不限制于聚山梨醇酯20(聚氧乙烯20失水山梨糖醇单月桂酸酯)，聚山梨醇酸60，司盘80失水山梨糖醇油酸酯，ICI Americas Wilmington，DE的产品，由BASFCorporation，Parsippany，NJ生产的CremophoI表面活性剂，和聚山梨醇酯80，已知又称作失水山梨糖醇单-9-十八碳烯酸酯聚(氧-1，2-乙二基)衍生物，聚氧乙烯(20)失水山梨糖醇单油酸酯、失水山梨糖醇单油酸酯聚氧乙烯、Sorlate、吐温80，其中并且表明为每摩尔山梨糖醇或山梨糖醇酐与大约20摩尔环氧乙烷共聚化的山梨醇和其酐的油酸酯聚山梨醇酯80是本发明优选使用的表面活性剂。
许多磷脂可用于本配方中。优选本配方中的磷脂包括卵磷脂。卵磷脂是酯酰胆碱或连接到磷酸胆碱酯上的各种硬脂酸、棕榈酸和油酸的甘油二酯混合物的通用名。各种类型的卵磷脂或卵磷脂来源产物(如分离的磷脂)可用作上述配方的最终组分。例如这些卵磷脂组分可包括Alcole卵磷脂(由American LecithinCompany Danbury，CT生产)，Phosal 50MCT磷酯酰胆碱和链锁甘油三酯的介质，和Phospholipan 90卵磷酯(它们都是由NatlermannPhospholipid GMBH，Colone，Germany.生产的)，由Central Soya，Fort Wayne，IN生产的Controplil和Centrophase卵磷酯。
非强制性地，本发明佐剂也可以含有一种或多种可药用铝盐，如氢氧化铝、磷酸铝或硫酸铝，其重量/体积浓度约为0.1％-2.0％，优选约为0.3％-0.7％，最优选约0.5％.氢氧化铝是优选的铝盐。
非强制性地，本发明佐剂也可以含有一种或多种可药用pH缓冲剂，如磷酸盐缓冲盐水(PBS)、Tris-HCL、构橼酸盐—磷酸盐缓冲剂、Tricine缓冲剂、Hepes和马来酸盐缓冲剂。如果最终溶液保持在基本等渗条件下，那么，其它的盐如KCL可代替PBS缓冲剂中的氯化钠。优选使用这些缓冲剂来保持佐剂混合物的pH在6.0～8.0之间。
本发明组合物中所使用的佐剂表现出显著的免疫调节活性并且假定这些化合物的辅助作用是其调节免疫应答能力的直接结果。而且，由于这些佐剂组分缺乏产生反应的能力，因此它们用作疫苗佐剂的适应性甚至进一步加强。也应该注意到这些佐剂由已知的可注射物质组成并且在商业渠道购得的注射剂中可见到。
可通过对所使用的特定疫苗所指定的任何方式来施用本发明组合物中所使用的疫苗。优选通过肌肉或皮下注射。所述疫苗可用作兽用或人用疫苗，并且包括灭活的完全疫苗和亚单位疫苗以及类毒素。而且，使用的疫苗是那些用于抗细菌、立克次代体的病毒病原体的免疫疫苗。例如，适宜的人用疫苗可包括流感、脊髓灰质炎、虫媒病毒(arbovirsus)感染、伤寒和副伤寒、ekolcar、鼠疫、百日咳、斑疹伤寒、Rocky Mountain Spotted Fever、B型流感嗜血杆菌、多价炎球菌多糖、C组脑膜炎双球菌和新产生的人二倍体细胞狂犬病疫苗和肝炎疫苗的完全疫苗和亚单位疫苗。
例如，适宜的兽医用疫苗包括马流感病毒、马疱疹病毒、马脑脊灰质炎病毒、疣病毒、足口病病毒、狂犬病、猫总白细胞减少、猫鼻气管炎、猫萼状病毒、传染性牛鼻气管炎。副流感-3、牛病毒性腹泻、牛腺病病毒、假性狂犬病、传染性胃肠炎病毒、猪细小病毒、犬腺病毒、犬温热病毒和犬副流感的完全疫苗和亚单位疫苗。Strangles、布鲁杆菌病、弧菌病、钩端螺施体病、梭状芽胞杆菌感染、沙门菌病、大肠杆菌病、微粒孢子虫病、巴斯德菌感染、嗜血杆菌感染、丹毒丝菌等的完全疫苗和亚单位疫苗、菌苗和类毒素。进一步，充分考虑到，由于未来的疫苗(尤其是病毒和细菌亚单位型)可能类似地减弱免疫原，因此要求通过适宜的并且可接受的佐剂来强化，并且可以发现本发明体系是非常适宜的。
使用所公开的有效佐剂和疫苗的好处是明显的。通过调节免疫系统的某区域，佐剂可增加体液免疫的免疫反应性，结果在给予受体佐剂和疫苗制剂时，疫苗制剂中所含的抗原物质的抗体的产生增加。当然，这种增加将获得更强和更长久的免疫水平，甚至即使免疫试剂可能是弱的免疫原，如在很多灭活的完全疫苗、尤其是亚单位疫苗和类毒素中可以看到该作用。这种对抗原免疫应答的加强直接产生这种作用，进一步的好处是可通过使用较少的免疫抗原物质以降低宿主产生严重和强烈免疫反应的效力。在青少年接种中，这一点是尤其重要的。而且，使用减少剂量的纯抗原除了可产生更成功和更安全的免疫作用外，制备疫苗可以更经济和更适宜。
通过将佐剂物质溶解或悬浮在抗原稀释剂中并且在适宜的抗原释剂中将适宜体积的佐剂溶液和抗原溶液混合来制备本发明组合物。抗原稀释剂是本领域常规的那些，如磷酸盐缓冲盐水、最低基本培养基、胨等等。
可以以大于最终浓度的浓度将本发明佐剂混合，然后在使用或贮存前，用疫苗以及可有可无的缓冲剂稀释。优选使用灭菌佐剂组分或在某些情况下，使用灭菌滤液。然后，在与选择的疫苗混合前，将得到的佐剂组分的混合物完全混匀，优选使用均化器，以适宜的速度和时间确保混合物均匀，例如时间约为1-10分钟。
尤其是，可通过下列步骤来生产本发明佐剂1)首先，应该将所有的佐剂组分调至温度约为37℃。
2)应该将缓冲剂(如果使用)、角鲨烯和磷脂组分混合到一起并使其达到室温。应将该混合物保持在室温约15分钟。
3)然后边混合边将表面活性剂组分加到混合物中。将佐剂组分的整个混合物高压灭菌并且声处理，得到灭菌、均匀的佐剂混合物。可在冰浴中，用Heat System探针型声处理器，在约6号位来完成声处理。要求声的时间至少为5分钟，并且将时间分成声处理脉冲大约为30秒，然后经过15秒的中断，保持佐剂混合物在冰浴中。该种声处理更一致并且更优选的选择是将佐剂混合物微流体化或者均匀化，直到它通过0.22μm的滤膜，如果需要，可在混合下，将本文所述的铝盐加到佐剂组合物中。
4)根据需要的剂量，将病毒疫苗或疫苗浓缩物加到佐剂混合物中。
5)将佐剂/疫苗混合物适度混合。在混合期间，另外加入一定量的缓冲剂，使得最终混合物达到要求的体积。
实施例1制备本发明佐剂和比较佐剂，并且与三价的Wyeth-Ayerstl993流感病毒疫苗(在1993 Physician′s Desk Reference，47th Edition第2578页中描述)混合。对试验组6只雌性、7周龄的CD-1-小鼠，给予1.5μg疫苗中所含的三种血凝素中的每一种，A/BeiJing/32/92，A/Texas/36/91和B/Panama/45/90。每只鼠肌肉注射0.2ml Wyeth-Ayerst疫苗。在接种后28天时，采血并用血凝反应抑制法测定血清中A/BeiJing组分的抗体。下表I列出每试验组6只小鼠平均几何效价的结果。应该注意，使用适量的PBS缓冲剂将本文所述的佐剂和比较佐剂调至要求的体积。
所使用的佐剂如下佐剂No.1)含5％角鲨烯、1％卵磷脂和0.2％吐温80的佐剂混合物。
佐剂No.2)含0.5％氢氧化铝(重量/体积)、5％角鲨烯、1％卵磷脂和0.2％吐温80的佐剂混合物。
比较佐剂No.1)Syntex Laboratories用作Syntex AdjuvantFormulation Microfluidized载体。该佐剂含5％角鲨烯、1.25％Pluronic L-121(通过商业渠道可从BASF Wyandotle Corp.购得)和0.2％吐温80。
比较佐剂No.2)指5％角鲨烯/0.2％吐温80的佐剂混合物。
比较佐剂No.3)5％角鲨烯/1.0％吐温80的佐剂混合物。
比较佐剂No.4)5％角鲨烯/2.0％吐温80的佐剂混合物。
比较佐剂No.5)5％角鲨烯/4.0％吐温80的佐剂混合物。
比较佐剂No.6)5％角鲨烯、0.2％卵磷脂0.2％吐温80的佐剂混合物。
比较佐剂No.7)5％角鲨烯、5％甘油、0.5％卵磷脂的佐剂混合物。
比较佐剂No.8)5％角鲨烯、0.2％聚乙烯吡烷酮0.2％吐温80的佐剂温合物。
表I流感佐剂佐剂 HI效价(千)佐剂12.8966佐剂24.096比较佐剂15.793比较佐剂21.825比较佐剂31.625比较佐剂42.048比较佐剂52.048比较佐剂61.29比较佐剂71.149比较佐剂80.406
实施例2用Cynomolgus猴子试验组来完成另一佐剂试验。每组3只猴子，通过肌肉注射接种0.5ml以50∶50的比例与下文所述佐剂混合的三价Wyeth-Ayerst 1993流感病毒疫苗(在1993 Physician′s DeskReference，47th Edition第2578页中描述)。在开始接种疫苗后28天时，用相同的接种物加强。在第28天和42天，从每只猴子上取5ml血，分析肌酸磷酸激酶(cpk)，下表Ⅱ显示每组3只猴子的分析结果。如上所述，用适量的PBS缓冲剂将下文所述的佐剂/疫苗混合物调至要求的体积。
试验用佐剂混合物佐剂A含10％角鲨烯、1％卵磷脂和0.2％吐温80的本发明佐剂混合物。
比较佐剂A只在PBS缓冲剂中含疫苗的疫苗混合物。
比较佐剂B含2mg胆固醇偏丁二酸酯(CHS)或丁二酸氢胆甾醇酯脂质体(通过商业渠道购于Sigma Chemical Company St.Louis，Missouri，Catalog no.C6013)。
比较佐剂C含5％角鲨烯、30％丙二酸和0.2％吐温80的佐剂混合物。
表IICynomolgus猴子体内的佐剂相对A/BeiJing(GMT)的HI效价佐剂 28天42天佐剂A 3232580比较佐剂8 8比较佐剂51 102比较佐剂10225权利要求
1.哺乳动物疫苗组合物该组合物含灭活的完全或亚单位疫苗和有效量佐剂，其中佐剂含角鲨烯的量占组合物总体积的约1％-40％含磷脂的量占组合物总体积的约0.5％-4％，并且含表面活性剂的量占组合物总体积的约0.1％-4.0％。
2.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中佐剂含角鲨烯的量占组合物总体积的约5％-20％，含磷脂的量占组合物总体积的约0.7％-2％，并且含表面活性剂的量占组合物总体积的约0.15％-1.6％。
3.权利要求1的哺乳运动疫苗组合物，其中佐剂角鲨烯的量占组合物总体积的约8％-12％，含磷脂的量占组合物总体积的约0.8％-1.2％，并且含表面活性剂的量占组合总体积约0.18％-0.22％。
4.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中佐剂进一步含可药用pH缓冲剂。
5.权利要求4的哺乳动物疫苗，其中可药用pH缓冲剂为PBS。
6.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中佐剂进一步含重量/体积浓度约为0.1％-2.0％的铝盐。
7.权利要求5的哺乳动物疫苗组合物，其中铝盐为氢氧化铝。
8.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中疫苗为亚单位流感A疫苗。
9.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中磷脂为卵磷脂。
10.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中用等当量的角鲨烷代替角鲨烯。
11.权利要求1的哺乳动物疫苗组合物，其中用等量的角鲨烯和角鲨烷的混合物来代替角鲨烯。
12.哺乳动物疫苗组合物，该组合物含灭活完全或亚单位疫苗和有效量在可药用缓冲剂中的佐剂，其中佐剂含角鲨烯的量占组合物总体积的约8％-12％，含磷脂的量占组合物总体积的约0.8％-1。1.2％，并且含表面活性剂的量占组合物总体积的约0.18％-0.22％，该组合物进一步含约0.1％-2.0％的铝盐。
13.权利要求12的哺乳动物疫苗组合物，其中磷脂为卵磷脂。
14.权利要求12的哺乳动物苗组合物，其中铝盐为氢氧化铝。
全文摘要
本发明公开了含有有效量佐剂的哺乳动物疫苗组合物，其中佐剂含角鲨烯或角鲨烷、一种或多种磷脂和表面活性剂。非强制性地，这些组合物也含铝盐和一种或多种可药用缓冲剂。
文档编号A61K47/24GK1153064SQ9611041
公开日1997年7月2日 申请日期1996年6月1日 优先权日1996年6月1日
发明者R·N·希约思 申请人:美国家用产品公司