Пептидсодержащий препарат и способ его получения

Пептидсодержащий препарат и способ его получения

Реферат

 

Изобретение относится к медицине, а именно к созданию новых лекарственных форм биологически активных пептидных соединений. Препарат содержит активное начало-пептид и защитную среду, состоящую из сахарозы, полиглюкина, какао-порошка, желатины и аскорбиновой кислоты при следующем соотношении в мас. % на сухое вещество: желатина 16-20, сахароза 46-52, полиглюкин 6,0-10,0, аскорбиновая кислота 2,5-3,5, порошок какао 6,0-8,0, биологически активный пептид - остальное. В качестве пептида может быть использован интерферон, инсулин, интерлейкин. Способ получения препарата заключается в смешивании пептида со смесью сахарозы, полиглюкина, какао-порошка, желатины и аскорбиновой кислоты, помещении полученной смеси в матрицу и таблетировании путем сублимационного высушивания при температуре от -25 до -35^oС и давлении 8-15 Па в течение по крайней мере 48 ч. Предлагаемая технология обеспечивает длительное сохранение активности препарата при хранении и высокую эффективность при терапевтическом использовании. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл. , 2 ил.

Изобретение относится к области биотехнологии, а именно к способам получения новых форм биологически активных пептидных соединений (БАПС), таких как интерферон, интерлейкины и т.п., и может быть использовано в медицине, ветеринарии и смежных отраслях.

В настоящее время большинство пептидных препаратов, такие как интерферон, интерлейкины, инсулин, выпускают в ампулах, содержащих раствор или сухой препарат, предназначенный для внутривенного или внутримышечного введения. Однако данная форма введения достаточно неудобна в повседневной практике при назначении длительных курсов лечения, что ставит вопрос о необходимости разработки других форм применения препаратов, в частности, использования аэрозолей, свечей или таблеток, содержащих БАПС.

Так, известны препараты для ректального введения, содержащие смесь интерферона и антиоксиданта - альфа-токоферола ацетата (пат. РФ 2057544, 1996, кл. А 61 К 38/21), аэрозоли, содержащие смесь БАПС, декстранов и буферных растворов (пат. РФ 2095081, 1997, кл. А 61 К 38/21) и т.д.

Наиболее удобной формой применения являются таблетки для перорального применения, однако в случае использования в качестве активного начала БАПС, последние, как правило, теряют значительную часть активности в ходе таблетирования и хранения, что ограничивает спектр применения БАПС.

Одной из наиболее перспективных форм введения пептидных препаратов является сублингвальное введение, в ходе которого они всасываются в кровь наиболее быстрым и щадящим для активного начала образом, однако данная лекарственная форма для таких препаратов в настоящее время еще не отработана.

В настоящее время для получения сухих биопрепаратов в виде таблеток используют в основном методы прессования в связи с большой производительностью и относительно низкой себестоимостью (Технология лекарственных форм./Под ред. Л.А. Ивановой, М., Медицина, т. 2, с.134). Процесс включает в себя получение действующего биоагента, его сублимационное обезвоживание и измельчение, смешивание активного начала со вспомогательными веществами (наполнителями, разрыхлителями, связующими веществами и т.д.), увлажнение и гранулирование полученной смеси и прессование таблеток под давлением 25-250 мПа.

К недостаткам данного способа следует отнести его многостадийность, а также значительную инактивацию активного начала.

Прототипом заявляемого препарата и способа его получения является технология получения сухого препарата на основе тимопентина (патент США 5036049, 1990 г. , кл. А 61 К 37/02). Препарат получают путем смешения растворов тимопентина с защитной средой, состоящий из углеводов (лактоза, сахароза, раффиноза) и аминокислот (глицин, лизин, аспарагин), последующей сублимационной сушки смеси в ампулах с их последующей запайкой. Полученный после сублимационного высушивания биопрепарат имел достаточно высокую биологическую активность и мог в запаянном виде длительно храниться при температуре 4-8^oС без заметного снижения своих первоначальных биологических характеристик.

Недостатком препарата и технологии его получения является необходимость предварительной регидратации препарата перед использованием, невозможность хранения препарата в присутствии воздуха без существенной потери активности, невозможность применения и хранения препарата в виде таблетки.

Задачей, решаемой авторами, являлась разработка состава таблетки, содержащей пептиды в качестве активного начала, обеспечивающего стабильность БАПС при хранении и технологии его получения, которая может быть использована бублингвально.

Техническое решение данной задачи было найдено на основе получения таблеток с помощью модифицированного тритурационного способа, используемого для получения таблеток нитроглицерина и т.п. особо опасных химических препаратов.

Сущность тритурационного способа получения таблеток состоит в получении тонкодисперсных порошков активного начала и вспомогательных веществ, например лактозы или глюкозы, смешении их с растворами этанола до образования пластичной массы, которая затем втирается в матрицу и сушится на воздухе (Технология лекарственных форм./Под ред. Л.А. Ивановой, М., Медицина, т. 2, с. 291).

Способ эффективен для нитроглицерина и т.п. химических соединений, но при переходе на биологические препараты становится неперспективным в связи с трудностями получения тонкодисперсных порошков при сохранении активности биологического агента, а также относительно невысокой производительностью. Кроме того таблетки такого типа могут иметь только ограниченное применение в связи с недостаточной прочностью и высокой гидроскопичностью из-за их высокой пористости.

Указанный метод позволяет проводить процесс приготовления готовой лекарственной формы в наиболее щадящем режиме, сохраняя биологическую активность входящих в нее ингредиентов.

Однако именно это свойство таблеток обеспечивает максимально быстрое усвоение БАВ клетками и позволяет использовать указанные таблетки нетрадиционным образом, в частности, осуществлять введение БАВ в организм сублингвально.

Однако при включении в состав таблетки пептидов приходится одновременно решать несколько задач: - сохранить пористость таблетки и возможность ее сублингвального применения, что практически исключает возможность использования защитной оболочки или капсулы; - сохранить активность пептидов при хранении в условиях их активного контакта с кислородом и влагой внешней среды.

Для преодоления данной проблемы была разработана рецептура биопрепарата на основе БАПС, обеспечивающая стабильность пространственной конфигурации пептида и тем самым снижающего его инактивацию.

В основу рецептуры было положено установленное авторами свойство полиглюкина и порошка какао при введении в смесь желатины и сахарозы создавать в вязкой среде сетчатую пространственную полифункциональную структуру, в узлах которой, по-видимому, размещаются биполярные молекулы пептидов, дополнительно защищенные от воздействия негативных факторов внешней среды входящим в состав защитной оболочки антиокислителем - аскорбиновой кислотой.

Такая структура позволяет осуществлять относительно легкую дегидратацию полученной смеси, что и позволило использовать технологию лиофильной сушки.

Полученный в результате препарат имеет следующий состав конечного продукта, мас.%: Желатина - 16-20 Cахароза - 46-52 Полиглюкин - 6,0-10,0 Аскорбиновая кислота - 2,5-3,5 Порошок какао - 6,0-8,0 Биологически активный пептид - остальное В качестве пептидов он содержит интерферон, интерлейкины, инсулин и т.п. соединения.

Введение меньших концентраций антиокислителя не гарантирует полноты защиты пептида от действия кислорода, введение больших концентраций экономически нецелесообразно.

При выходе концентраций полиглюкина, желатины, сахарозы и какао-порошка за заявляемые параметры нарушается внутренняя структура препарата и либо не образуется таблетка, либо при сушке существенно возрастает инактивация БАПС.

Особенностью применяемой технологии получения таблетки является введение в смесь БАПС с сахарозой смеси полиглюкина желатины и порошка какао с аскорбиновой кислотой и проведения сушки помещенного в матрицы биоматериала методом сублимационного высушивания при температуре от -25 до -35^oС и давлении 8-15 Па в течение по крайней мере 48 часов. Полученный в результате сублимационного обезвоживания сухой биопрепарат (таблетки) извлекаются из матриц и подвергаются биологическому тестированию.

Таблетки имели однородные по всему объему структуру и светло-коричневую окраску. Диаметр таблеток - 19.5 мм, высота - 6.6 мм, вес - 0.27 г. При падении на твердую горизонтальную поверхность с высоты 1 м таблетки механически не повреждались, а полностью сохраняя свою первоначальную форму. Органолептически таблетки имели сладковатый вкус с оттенком какао. Полное растворение таблеток в воде происходит за 30 сек.

В ходе решения данной задачи удалось получить сухую таблетку, обладающую повышенной пористостью, обеспечивающей ее растворение в ротовой полости человека в течение не более 30 сек с последующим всасыванием действующего начала через слизистую рта, что позволяет использовать ее в качестве сублингвального лекарственного препарата.

Сублингвальный способ использования лекарственного средства исключает возможность его разрушения пищеварительными ферментами, так как полное растворение и всасывание компонентов таблетки происходит через слизистую ротовой полости. При этом, проведенные прямые эксперименты по изучению возможного инактивирующего влияния слюнной жидкости на биологическую активность заявленных нами таблетированных сублингвальных препаратов показали, что на протяжении часового контакта заключенного в сухие таблетки действующего начала инактивации препарата обнаружено не было.

Структура новой таблетки иллюстрируется электронной микрофотографией поперечного разреза края таблетки, полученной методом сканирования поверхности разлома (фиг. 1). Таблетка содержит в своем составе защитные компоненты, приведенные в примере 1 описания, и интерферон концентрацией 3 млн. ME на таблетку.

Как видно из электронной микрофотографии, препарату присуща высокая степень пористости, причем магистральные поры направлены не только вертикально (от подложки к поверхности таблетки), но и горизонтально (от периферии таблетки к центру). Появление в таблетке горизонтальной пористости, обусловленно ее составом и технологией получения и позволяет, в результате радиальной усадки препарата, извлекать таблетки, сформированные в процессе высушивания биологических растворов простым вытряхиванием. Возможность такого извлечения возникает в результате того, что при радиальной усадке таблетки между ее наружными боковыми поверхностями и внутренней поверхностью формы возникает просвет, обеспечивающий беспрепятственный выход таблетки из формы.

Как следует из вышеизложенного, особенностью заявляемой таблетки является ее структура, обусловленная составом используемых вспомогательных веществ и технологией получения таблетки. Природа используемого пептидного активного начала в данном случае является вторичной, хотя она и обеспечивает достигаемый после всасывания БАВ лекарственный эффект. Достигаемые в результате использования таблеток эффекты в настоящее время изучаются в медицинских центрах С. Петербурга. Наряду с достигаемым при использовании инсулина воздействием на содержание в крови сахара и улучшении состояния иммунитета при использовании препарата с интерлейкином, отмечается большое влияние сублингвального использования интерферона на эффективность лечения гепатита С, превосходящее по уровню использование интерферонсодержащих препаратов, вводимых в организм иными методами, в первую очередь - путем инъекций. Последние результаты получены сотрудниками кафедры инфекционных болезней С.Петербургской медицинской академии последипломного образования при проведении сравнительных испытаний традиционных препаратов, вводимых инъекционно и заявляемой таблетки, вводимой сублингвально в процессе лечения больных вирусным гепатитом С.

Оценка была проведена в пилотном исследовании на добровольцах, больных вирусным гепатитом С. Перед началом исследования у всех пациентов было получено информированное согласие. Данное исследование было рандомизированное и двойное слепое. Отобранные пациенты методом случайных чисел были разделены на две группы: исследуемую (группа 1) и контрольную (группа 2). В группу 1 вошло 19 человек, в группу 2 - 21 человек. В исследуемой группе пациенты получали препарат, а в контрольной - плацебо.

Эффективность данной формы препарата и способа применения оценивалась по следующим показателям: активности АлаТ, частоте положительной реакции ПЦР в сыворотке крови и по уровню эндогенного интерферона (определялась индуцированная активность). Курс терапии ИФН составлял 4 месяца ежедневного приема препарата.

По своим исходным данным обе группы не имели различий. Так активность АлаТ до начала исследования в группе 1 равнялась 120 е/л5,25 е/л (N=40 е/л), в группе 2-115 е/л4,5 е/л, реакция ПЦР в 1 группе была положительной у 19 человек, в группе 2 - у 21 человека, показатели индуцированной активности ИФН- в 1-й группе равнялись 100,5 пг/мл и 12,50,5 пг/мл соответственно в 2-й группе. Результаты проведенного исследования показали хорошую переносимость препарата, отсутствие побочных реакций, которые возникают при подкожном введении ИФН. Активность АлаТ после курса терапии у пациентов 1-й группы равнялась 452,5 е/л, в группе 2 - 511,25 е/л. Наиболее важным показателем для оценки эффективности терапии ИФН является определение частоты положительной реакции ПЦР в сыворотке крови, учитывая, что этот показатель характеризует репликативную активность вируса. Положительная ПЦР в сыворотке крови у больных группы 1 после окончания терапии данной формой ИФН при сублингвальном введении определялась в 2 случаях из 19, а группе 2 (контрольной), получавшей плацебо - в 10 из 21 случая. Уровень ИФН у пациентов исследуемой группы (группа 1) возрастал с 100,5 пг/мл до 201,2 пг/мл, а группе 2 - с 12,50,5 пг/мл до 14,51 пг/мл.

. В качестве оборудования могут использоваться сублимационные установки камерного типа фирм "Хох Вакуум" (Германия), Вир-Тис (США ) и подобное им оборудование.

Полученный сухой биопрепарат может храниться несколько месяцев при температуре +4 - +40^oС практически без потери активности.

Сущность заявляемой технологии иллюстрируется следующими примерами.

Пример 1. К субстанциям, содержащим интерферон человека с активностью от 0,910⁸ ME/мг белка добавляли защитную среду следующего состава ( мас.% в расчете на сухое вещество): желатина - 16, сахароза - 50, полиглюкин - 8, аскорбиновая кислота - 2,5, порошок какао - 8. Соотношение объемов субстанции к защитной среде - 1:19. Полученный раствор проверяли на исходную активность интерферона методом стандартного биологического тестирования на клетках L-68, зараженных вирусом везикулярного стоматита и после проверки активности разливали по стерильным алюминиевым формам диаметром 20 мм и высотой 7 мм. Дозирование осуществляют с помощью дозатора по 2 см.куб. в каждую форму с погрешностью 5%.

Затем формы с разлитым в них материалом помещали на предварительно охлажденные до минус 25^oС полки сублимационной камеры установки ТГ-5 (Германия), где и проводили предварительное замораживание материала до температуры -252^oС, вакуумирование сублимационной камеры до давления 10 Па и сублимационное обезвоживание препарата интерферона.

После достижения материалом конечной влажности 3,2% в камеру вводили аргон до достижения нормального давления и осуществляли выгрузку готовых таблеток интерферона.

Полученные таблетки повергали повторному тестированию (результат - 0.710⁶ МЕ/мг белка) и помещали на хранение. При исходной активности интерферона в таблетке 0.710⁶ при хранении 12 месяцев при +4^oС она составила 0.810⁵, а при хранении 3 месяца при +40^oС - 0.610⁵.

Пример 2. В условиях примера 1 при активности исходного интерферона 3.910⁷ МЕ/мг белка проводилось таблетирование препарата интерферона при введении в исходную субстанцию защитной среды, содержащей в себе следующие концентрации веществ-протекторов ( мас.% в расчете на сухое вещество): желатина - 20, сахароза - 46, полиглюкин - 7, аскорбиновая кислота - 3.5, порошок какао - 8.

В результате сублимационного таблетирования интерферона активность таблетки - 3.010⁷ МЕ/мг белка; при хранении 12 месяцев при + 4^oС она составила 3.010⁷ МЕ/мг белка, а при хранении 3 месяца при + 40^oС -3.010⁷ МЕ/мг белка, т.е. сохранность белка - 100% Пример 3. В условиях примера 1 при активности исходного интерферона 0.810⁴ МЕ/мг белка проводилось таблетирование препарата интерферона при введении в исходную субстанцию защитной среды, содержащей в себе следующие концентрации веществ-протекторов ( мас.% в расчете на сухое вещество): желатина - 18, сахароза - 46, полиглюкин - 10, аскорбиновая кислота - 3.0, порошок какао - 7.5.

В результате сублимационного таблетирования интерферона активность таблетки - 0.810⁴ МЕ/мг белка; при хранении 12 месяцев при +4^oС она составила 0.810⁴ МЕ/мг белка, а при хранении 3 месяца при +40^oС - 0.610⁴ МЕ/мг белка.

Пример 4. К субстанции инсулина из расчета 2.5 мг на таблетку добавляют защитную среду, содержащую в мас.% в расчете на сухой продукт: 48 сахарозы, 20 желатины, 8 полиглюкина, 3 аскорбиновой кислоты при соотношении между объемами субстанции инсулина и защитной среды составляют 1:9.

Полученный раствор проверяют на биологическую активность на животных по снижению уровня глюкозы в крови и по содержанию конформационно активного инсулина методом иммуноферментного анализа (ИФА) по стандартной методике, описанной "Клиническая биохимия", Минск, 1976, с. 117-120.

После проверки исходных биологических характеристик раствор замораживают и сублимационно высушивают в таблеточных формах по технологии, описанной в примерах 1-3. Результаты испытаний приведены таблице 1.

Пример 5. К субстанции интерлейкина-8 из расчета 0.3 мг на таблетку добавляют защитную среду, содержащую в мас.% в расчете на сухой продукт: 50 сахарозы, 18 желатины, 8 полиглюкина, 2.8 аскорбиновой кислоты при соотношении между объемами субстанции интерлейкина-8 и защитной среды составляют 1:9.

Полученный раствор проверяют на биологическую активность методом дегрануляции лейкоцитов крови человека и по содержанию конформационно активного интерлейкина методом иммуноферментного анализа (ИФА).

После проверки исходных биологических характеристик раствор замораживают и сублимационно высушивают в таблеточных формах по технологии, описанной в примере 1. Результаты испытаний приведены таблице 2.

Из вышеприведенных примеров следует, что предлагаемая технология позволяет получать таблетку, стабильную при хранении в широком диапазоне температур.

Формула изобретения

1. Пептидсодержащий препарат, состоящий из активного начала - пептида и защитной среды, содержащей углеводы, отличающийся тем, что в качестве углевода он содержит сахарозу, а в состав защитной среды дополнительно вводят полиглюкин, какао-порошок, желатину и аскорбиновую кислоту при следующем соотношении ингредиентов, мас. % на сухое вещество: Желатина - 16 - 20 Сахароза - 46 - 52 Полиглюкин - 6,0 - 10,0 Аскорбиновая кислота - 2,5 - 3,5 Порошок какао - 6,0 - 8,0 Биологически активный пептид - Остальное 2. Пептидсодержащий препарат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пептида он содержит интерферон.

3. Пептидсодержащий препарат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пептида он содержит инсулин.

4. Пептидсодержащий препарат по п. 1, отличающийся тем, что в качестве пептида он содержит интерлейкин.

5. Способ получения пептидсодержащего препарата, включающий подготовку активного начала, его смешение с защитной средой и высушивание, отличающийся тем, что пептид смешивают со смесью сахарозы, полиглюкина, какао-порошка, желатины и аскорбиновой кислоты, после чего полученную смесь помещают в матрицу и таблетируют, подвергая сублимационному высушиванию при температуре от -25 до -35^oС и давлении 8-15 Па в течение по крайней мере 48 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4