[发明专利]在干燥和其后的贮藏期间使生物物质保持稳定的改进方法和它的组合物

说明书

发明领域

本发明通常涉及在干制剂的干燥和贮藏期间增加生物物质稳定性的方法。还提供了稳定的生物物质的组合物。

发明背景

贮藏稳定性是生物物质干制剂的最终目的。干制剂优于含水制剂是因为作为水解反应中的亲核试剂和增塑剂的水增大了活性化学物质的分子迁移率，内在地使生物物质的水剂不如它们的干制剂稳定。干制剂的这种增加的稳定性将注意力集中在干燥技术上，致使开发冷冻干燥作为一种除水的常用方法。见Pikal(1990a)生物制药.(Biopharm)3：18-27；Pikal(1990b)生物制药(Biopharm)3：26-30和Franks(1990)低温通讯(Cryoletters)11：93-100。然而尽管它使用广泛，但许多冷冻干燥产品在室温下仍不稳定。见Carpenter和Crowe(1988)低温生物学.25：244-255；和Crowe等(1990)低温生物学.27：219-231。对冷冻干燥期间的物理化学过程的详细理论分析已产生许多有关冷冻保护剂(lyoprotetant)被用作稳定赋形剂的文献。见Pikal(1990b)；Carpenter和Crowe(1988)；Crowe等(1990)；和Levine和Slade(1988)纯应用化学60：1841-1864。各种碳水化合物已被提议作为冷冻干燥中的稳定赋形剂，这些被提出通过在冷冻步骤中产生一个无定形的，玻璃状的固态来起作用。见Pikal(1990b)；Franks(1990)；Levine和Slade(1988)和Franks等(1992)美国专利号5,098,893。然而，冷冻步骤仍为一主要的易变因素，这已被各种碳水化合物赋形剂的最大冷冻浓缩不冻基质(T’g)的实验测得的玻璃化温度的不定值而证实。见Franks(1990)；Levine和Slade(1988)；Ablett等(1992)化学协会杂志法拉第学报(J.Chem.Soc.Farady.Trans.)88：789-794；和Roos(1993)碳水化合物研究(Carbo.Res.)238：39-48。

在冷冻干燥期间处于高于玻璃化或崩溃温度之上可导致显著的活性降低。而且，在冷冻干燥期间，冷冻被认为是破坏蛋白质的主要原因，由于冷冻干燥中的活性的降低，近来的注意力已集中在室温干燥技术上。这不仅省去了冷冻步骤，而且在干燥除去水时更快并且节能。见Crowe等(1990)；Roser(1991)生物制药4：47-53；Roser和Colaco(1993)现代科学家138：24-28，Blakely等(1990)柳叶刀336：854-55；Colaco等(1990)国际生物技术pp.345-350，CenturyPress，伦敦；Colaco等(1992)生物技术10：1007-1011；Franks(1991)生物制药14：38-55；Franks和Hatley(1993)在“酶的稳定性及稳性”中，编者Van den Tweel等，Elsevier，Amsterdam(1993)pp.45-54；和Franks(1994)生物/技术.12：253-256；Roser，美国专利号4,891,319和Roser等(1991)WO 91/18091。

本文在上下文引用的所有参考文献在这里均被本文引作参考。

尤其在室温或较高温度下，干燥的生物物质的稳定仍然是一个课题。一种碳水化合物，海藻糖(α-D-吡喃葡糖-α-D-吡喃葡糖苷)已被发现在室温或较高温度下将干燥蛋白质和其它生物物质的贮存期限延长至持续很久的时间方面异常有效。通过再水化时生物活性的恢复来评价稳定性。见Roser(1991)；Roser和Colaco(1993)；Blakely等(1990)；Colaco等(1990)；Colaco等(1992)；和Carpenter和Crowe(1988)低温生物学25：459-470。在与海藻糖保持蛋白质稳定性的条件相同的条件下对其它糖类，多元醇和低聚糖的研究表明这种稳定程度只有海藻糖才具有。然而一些赋形剂具有部分保护性，因为它们本身在干燥过程中保护生物分子免受破坏，并且给予对于高温的较有限的耐受性。见Crowe等(1990)；Roser(1991)；Colaco等(1990)；Crowe等(1987)；Carpenter等(1987)；和Carpenter和Crowe(1988)。