ОЦЕНКА СТАБИЛЬНОСТИ БИОЛОГИЧЕСКОГО ПРЕПАРАТА В ПРЕДВАРИТЕЛЬНО ЗАПОЛНЕННЫХ ШПРИЦАХ
ASSESSMENT OF STABILITY OF BIOLOGICAL PREPARATION IN PRE-FILLED SYRINGES

ВВЕДЕНИЕ/ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Областью техники изобретения является оценка стабильности биологического препарата в предварительно заполненных шприцах (ПЗШ).
Изобретение относится к способу определения риска химического разложения биологического препарата, при этом разложение происходит главным образом в результате контакта, в частности продолжительного контакта, с частью контейнера для медицинского применения, например, шприца и биологическогой препарата содержащего по меньшей мере одну аминокислоту, выбранную из метионина, тирозина, триптофана, гистидина, глутамина, аспарагина, цистеина, агринина, аспартата, глутамата, лизина, пролина, серина, треонина и фенилаланина.
Хорошо известно, что разработка и изготовление фармацевтического лекарственного препарата являются проблематичными ввиду требований норм, безопасности и качества.. В частности, риск заражения пациентов загрязняющими соединениями необходимо регулировать и контролировать с оценкой управления риском при обеспечении качества.
Риск загрязняющих соединений возрастает, когда фармацевтический лекарственный препарат находится в растворе в контейнере для медицинского применения, причем обычный контейнер представляет собой предварительно заполненный шприц, содержащий, например, вакцину. Загрязняющие соединения неизбежны при рассмотрении всех полимерных поверхностей, с которыми лекарственное вещество или лекарственный препарат входит в прямой и/или непрямой контакт на протяжении изготовления, заполнения, упаковки и маркировки, хранения и транспортировки. Источники загрязняющих соединений могут происходить из части контейнера (примерами являются стеклянный цилиндр, гиподермическая игла из нержавеющей стали, резиновый колпачок иглы, смазывающие вещества на основе силиконового масла и резиновый ограничитель хода поршня), и другие неожиданные источники происходят из остатков от обрабатывающих инструментов и добавок для прикрепления иглы к цилиндру и в более общем виде из части контейнера для медицинского применения.
Загрязняющие соединения могут усиливать иммуногенность, или в результате химического модифицирования терапевтического биологического препарата, или из-за обладания прямой иммунной адъювантной активностью.
Поэтому, существовала потребность в прогнозировании риска высвобождения загрязняющих соединений контейнером для медицинского применения, контактирующим с биологическим препаратом, хранящимся в течение продолжительного времени. Поэтому, поставщики устройств для доставки лекарственных средств и производители лекарственных средств проводили исследования экстрагируемых и выщелачиваемых веществ для прогнозирования и оценки природы тех загрязняющих соединений, которые могут выщелачиваться в контейнер и входить в контакт с биологическим препаратом. Исследовательский институт качества препаратов (PQRI - Product Quality Research Institute) сделал значительный вклад в лучшие практические способы оценок экстрагируемых и выщелачиваемых веществ (E&L) в ингаляционных назальных лекарственных препаратах (OINDP - orally inhaled nasal drug product) и в настоящее время уделяет особое внимание парентеральным и офтальмологическим лекарственным препаратам (PODP - parenteral and ophthalmic drug product) для классификации выщелачиваемых веществ на генотоксиканты, раздражающие вещества, сенсибилизирующие средства и другие токсичные вещества, с предполагаемым пороговым значением для каждого класса. В случае подтверждения истинности данной классификационной схемы и достаточно большого для статистического анализа набора данных, загрязняющее соединение будет рассматриваться для квалификационной оценки на основе их соответствующих пороговых значений.
Однако существует необходимость в логически последовательной научной системе, обеспечивающей возможность понимания способности загрязняющего соединения взаимодействовать с биологическим препаратом и вызывать химическое разложение.
Для оценки пригодности системы предварительно заполненного шприца (ПЗШ) для разработки препарата - моноклонального антитела (mAb) был разработан известный экспериментальный подход, заключающийся в следующей оценке целостности целого биологического препарата при приведении в контакт с компонентами предварительно заполненного шприца на протяжении как минимум 6-месячного ускоренного исследования стабильности. Данный подход выявляет способность выщелачиваемых веществ к взаимодействию с биологическими препаратами, но уникальная природа каждого белка делает данное исследование очень специфичным и вынуждает производителей фармацевтических средств осуществлять данный тип длительного и дорогого исследования для каждого биологического препарата при разработке.
Разработан другой известный экспериментальный подход, демонстрирующий важную заинтересованность в биологических препаратах, которые чувствительны к структурным модификациям, вызванным препаратом выщелачивания, и согласно ему предложена единая программа оценки экстрагируемых и выщелачиваемых веществ в отношении биотехнологического препарата. Данный способ идентифицировал соединения, которые потенциально могут образовывать ковалентные модификации белков, и они установили дерево решений для анализа риска профиля экстрагируемых и выщелачиваемых веществ. Однако данный подход требует обнаружения, идентификации и количественной оценки всех возможных веществ, экстрагируемых и выщелачиваемых из какого-либо материала, происходящего из части контейнера для медицинского применения. Данная информация главным образом охраняется как ноу-хау поставщиком устройства для доставки лекарственного средства и, вследствие этого, не является легко доступной. Для получения полного перечня исследования экстрагируемых/выщелачиваемых веществ должны проводиться с группой аналитических методик и способов скрининга полного перебора и связанными с этим специальными знаниями в идентификации химических структур.
Таким образом, в данной области существует постоянная потребность в оптимизации научных способов для снижения риска в отношении долговременной стабильности биологического препарата в контейнере для медицинского применения, такого как предварительно заполненным шприцам.
Неожиданно, авторы изобретения обнаружили, что применение модельного пептидомиметика могло бы удовлетворять данному требованию. Используя сконструированный по заказу пептидомиметик, авторы изобретения разработали способ имитации и оценки химического разложения биологического препарата при контакте с частью контейнера для медицинского применения. Такой способ также способен предсказывать чувствительность к разложению биологического препарата в растворе в контейнере для медицинского применения.
В данном контексте изобретение относится к способу определения процента разложения соединения формулы (I) в результате контакта с частью контейнера для медицинского применения, включающему следующие последовательные стадии:
i) получение водного раствора, содержащего соединение нижеприведенной формулы (I):
,
(I)
где:
1
2
4
5
1
6
2
6
2
6
- каждый из R, R, R и R независимо друг от друга представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил или (C-C)алкинил;
1
6
2
6
2
6
1
6
- X представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил, (C-C)алкинил, (C-C) алкоксикарбонил, арил или защитную группу;
- каждый из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 0 до 10;
2
2
2
2
4
2
3
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
- R3 представляет собой -(CH)-COOH, -CH-COOH, -(CH)-COOH, -CH-OH, -C(OH)-CH, -CH-CO-NH, CH-SH, -(CH)-NH, -(CH)-CO-NH, -CH-CH-S-CH, -(CH)-NH-C(NH)-NH;
;
3
- или R представляет собой группу нижеприведенной формулы (II):
,
(II)
где
6
7
8
9
1
6
2
6
2
6
- каждый из R, R, R и R независимо друг от друга представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил или (C-C)алкинил;
1
6
2
6
2
6
1
6
- X представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил, (C-C)алкинил, (C-C)алкоксикарбонил, арил или защитную группу;
- каждый из r и p независимо друг от друга представляет собой целое число от 0 до10;
ii) добавление к раствору, полученному на стадии i), части контейнера для медицинского применения на период времени от 1 часа до 2 месяцев, при температуре в интервале от 5 до 80°C;
iii) анализ посредством жидкостной хроматографии раствора, полученного на стадии ii);
и
iv) определение процента разложения.
Подразумевается, что согласно настоящему изобретению предложен новый способ, имеющий одну или более чем одну из следующих характеристик:
- способ согласно изобретению дает возможность имитировать сайты биологических препаратов, чувствительные к разложению;
- способ согласно изобретению дает возможность оценивать чувствительность чувствительных сайтов биологических препаратов к взаимодействию с частью контейнера для медицинского применения, подобной компонентам предварительно заполненного шприца;
- способ согласно изобретению позволяет помочь производителям биотехнологий/лекарственных средств создать наименьший риск при выборе контейнера для медицинского применения и обеспечить предсказуемый срок до выхода препарата на рынок;
- способ согласно изобретению дает возможность оценить эффективность фармацевтических добавок для защиты целостности лекарственного средства;
- способ согласно изобретению позволяет разработать методологии и инструменты для быстрой скрининговой оценки взаимодействий;
- способ согласно изобретению позволяет обеспечить ускоренное исследование стабильности с модельными растворами при прямом контакте с частью контейнера для медицинского применения, остатками процесса, смесью или отдельными экстрагируемыми веществами;
- способ согласно изобретению позволяет предсказывать риск разложения биологических препаратов;
- способ согласно изобретению дает возможность помогать производителям биотехнологий/лекарственных средств проводить скрининг и дополнительно выбирать подходящую часть контейнеров на начальной стадии процесса разработки лекарственного средства;
- способ согласно изобретению позволяет помочь производителям биотехнологий/лекарственных средств выбрать наиболее подходящую конфигурацию части контейнеров для медицинского применения;
- способ согласно изобретению дает возможность понять проблемы взаимодействия в отношении биологического препарата в предварительно заполненном контейнере для медицинского применения во время пострегистрационных исследований;
- способ согласно изобретению позволяет оценить новую часть контейнера;
- способ согласно изобретению позволяет выбрать наиболее подходящую часть контейнера;
- способ согласно изобретению дает возможность контролировать и оценивать последствие изменения части контейнера.
ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Под термином «часть контейнера», используемом в выражении «часть контейнера для медицинского применения», подразумевается собственно целый контейнер, часть контейнера, элемент контейнера или сырье, используемое для изготовления контейнера, или даже загрязняющие соединения. Контейнер по настоящему изобретению не ограничивается материалом изготовления и включает многие материалы, такие как стекло, металлы (например, сталь, нержавеющая сталь, алюминий и т.д.), полимеры (например, термопласты, эластомеры, термопластичные эластомеры) и смазывающие вещества на основе силиконового масла. Обычные полимеры включают полиэтилен (PE - polyethylene), полипропилен (PP - polypropylene), поликарбонат (PC - polycarbonate), фторированный этилен-пропилен (FEP - fluorinated ethylene-propylene), этилен-тетрафторэтилен (ETFE - ethylene tetrafluoroethylene) и политетрафторэтилен (PTFE - polytetrafluoroethylene). Обычные эластомеры включают насыщенные и ненасыщенные эластомеры: бромбутиловый эластомер, смесь хлорбутил-изопрен, натуральный каучук и синтетический полиизопреновый каучук, бутиловый каучук и галогенированный бутиловый каучук, бутадиен-стирольный каучук, нитрильный каучук, этилен-пропиленовый каучук (EPM - ehylene propylene rubber) и этиленпропилендиеновый каучук, полиакриловый каучук, силиконовый каучук, фторсиликоновый каучук, фторэластомеры, перфторэластомеры, полиэфирблокамиды, хлорсульфированный полиэтилен, этиленвинилацетат и т.д.
Понятно, что часть контейнера для медицинского применения может содержать загрязняющие соединения.
Другие материалы представляют собой сложный полиэфир, поливинилидендихлорид (PVDC - poly-vinylidene dichloride), этилвиниловый спирт (EVOH), сополимер, полиамид (PA - polyamide), полиэтилентерефталат (PET - polyethylene terephthalate), полидиметилсилоксаны (PDMS - polydimethylsiloxane) и полисульфон (PS - polysulfone).
Обычные металлы включают хром, медь, железо, марганец, никель, вольфрам и цинк, литий, бор, магний, алюминий, кремний, титан, хром, кобальт, мышьяк, сурьму, барий и их окисленные производные;
Под выражением «контейнер для медицинского применения» понимают любые средства, которые используют для «вмещения», «хранения», «смешивания», «перемешивания», «распределения», «введения путем инъекции», «переноса», «распыления» и т.д. биологического препарата во время исследования, обработки, разработки, получения, изготовления, хранения и/или введения. Например, контейнер для медицинского применения по настоящему изобретению включает обычную лабораторную стеклянную посуду, колбы, химические стаканы, мерные цилиндры, ферментеры, биореакторы, трубы, трубки, пакеты, одноразовый пакет с биомассой, сосуды, флаконы, укупорочные средства для флаконов (например, резиновая пробка, навинчивающийся колпачок), ампулы, шприцы, предварительно заполненные шприцы, предварительно заполняемые шприцы, автоматические медицинские шприцы, шприцы-ручки, заглушки, заглушки на носик шприца, поршни шприца, резиновые укупорочные средства, пластиковые укупорочные средства, стеклянные укупорочные средства, цилиндры, колпачки наконечника, колпачки, иглы, поршни, ограничители хода поршня, штоки поршня, стеклянные цилиндры, гиподермические иглы из нержавеющей стали, резиновые колпачки иглы, резиновый ограничитель хода поршня с покрытием, этикетки клея, этикетки чернил, этикетки покрытий и тому подобное, но не ограничивается ими. Дополнительный контейнер для медицинского применения, рассматриваемый в настоящем изобретении, можно найти в опубликованных каталогах от поставщиков и производителей лабораторного оборудования, таких как VWR(TM) (West Chester, PA), BD Biosciences (Franklin Lakes, NJ), Fisher Scientific International Inc. (Hampton, NH) и Sigma-Aldrich (St. Louis, MO).
Под выражением «предварительно заполненный шприц» понимают шприц, уже предварительно заполненный жидкостью, также сокращенно ПЗШ.
Под выражением «предварительно заполняемый шприц» понимают пустой шприц, который может быть заполнен.
Под выражением «шприц» понимают или предварительно заполненный, или предварительно заполняемый шприц.
Под выражением «поставщик устройства для доставки лекарственного средства» понимают поставляющую часть контейнера для медицинского применения.
Как определено в данном документе, «биологический препарат» по настоящему изобретению включает пептиды, белки, конъюгат полисахарид-белок, биофармацевтический препарат на основе белка, лекарственные препараты для применения для человека и/или животного. В большинстве случаев биологический препарат может представлять собой активный фармацевтический ингредиент (АФИ). Подразумевается, что АФИ обеспечивает фармакологическую активность или другой прямой эффект в диагностике, излечении, облегчении, лечении или предупреждении заболевания или воздействует на структуру или любую функцию организма человека или животного.
Под термином «разложение» или «химическое разложение» подразумевается химическая модификация биологических препаратов в результате взаимодействия с компонентами в окружающей среде, в частности с загрязняющими соединениями. В целом, данные модификации происходят с наиболее реакционноспособными боковыми цепями и главным образом представляют собой реакции окисления, восстановления и нуклеофильного и электрофильного замещения. Разложения включают расщепления пептидных связей, рацемизации, β-элиминирования и образования препаратов в результате реакции белков с добавленными химическими веществами. Разложения исключают природное конформационное изменение, изменение нативной структуры подобно электростатическому взаимодействию, гидрофобному взаимодействию и т.д.
Под термином «стабильность» понимают химическую стабильность, ввиду того, что не происходит химического разложения биологического препарата. Первичная структура биологического препарата остается неизменной при хранении в контейнере для медицинского применения или при контакте с частью контейнера для медицинского применения.
Как изложено в данном документе, подразумевается, что термин «загрязняющие соединения» охватывают загрязняющие соединения, которые включают экстрагируемые вещества, выщелачиваемые вещества или остатки процесса.
Экстрагируемые вещества представляют собой соединения, которые могут быть экстрагированы из части контейнера для медицинского применения, подобно эластомерным или пластиковым компонентам, экстрагируемым в присутствии растворителя, в частности в жестких условиях. Экстрагируемые вещества могут представлять собой сложные смеси, состоящие главным образом из олигомеров и добавок с разными физическими и химическими свойствами, и часто находятся в концентрациях гораздо ниже чем любой другой ингредиент биологического препарата, что делает сложным выявление их наличия. Согласно управлению по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов США (FDA - Food and Drug Administration) требуется оценка экстрагируемых веществ в отношении их воздействия на безопасность и эффективность биологических препаратов.
Выщелачиваемые вещества представляют собой соединения, которые выщелачиваются в препарат из части контейнера для медицинского применения, подобно эластомерным или пластиковым компонентам, в частности в реальных условиях использования. Примеры выщелачиваемых веществ включают акриловую кислоту, метакриловую кислоту, 1,6-гександиолдиакрилат и дибутилмалеат, но не ограничиваются ими. Воздействие выщелачиваемых веществ на биологический препарат может быть связано с разложением, агрегацией, образованием частиц и/или проблемами с качеством препарата, такими как взаимодействие с препаратом или белком.
Под термином «остатки процесса» понимают химические соединения, происходящие из контейнера для медицинского применения или обусловленные процессами изготовления или наполнения инъецируемых лекарственных препаратов. В качестве примера остатков процесса можно перечислить: поверхностно-активные вещества, вольфрам, органические кислоты, не ограничиваясь данным списком.
1
6
Термин «(С-С)алкил», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к неразветвленной или разветвленной одновалентной насыщенной углеводородной цепи, содержащей от 1 до 6 атомов углерода, включая метил, этил, н-пропил, изо-пропил, н-бутил, изо-бутил, втор-бутил, трет-бутил, н-пентил, н-гексил и тому подобное, но, не ограничиваясь ими.
2
6
Термин «(С-С)алкенил», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к неразветвленной или разветвленной одновалентной ненасыщенной углеводородной цепи, содержащей от 2 до 6 атомов углерода и содержащей по меньшей мере одну двойную связь, включая этенил, пропенил, бутенил, пентенил, гексенил и тому подобное, но, не ограничиваясь ими.
2
6
Термин «(С-С)алкинил», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к неразветвленной или разветвленной одновалентной ненасыщенной углеводородной цепи, содержащей от 2 до 6 атомов углерода и содержащей по меньшей мере одну тройную связь, включая этинил, пропинил, бутинил, пентинил, гексинил и тому подобное, но, не ограничиваясь ими.
1
6
1
6
Термин «(С-С)алкокси», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к (С-С)алкильной группе, как определено выше, связанной с молекулой через атом кислорода, включая метокси, этокси, н-пропокси, изо-пропокси, н-бутокси, изо-бутокси, втор-бутокси, трет-бутокси, н-пентокси, н-гексокси и тому подобное, но, не ограничиваясь ими.
1
6
1
6
Термин «(C-C)алкоксикарбонил», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к (С-С)алкоксигруппе, как определено выше, связанной с молекулой через -C(=O)- группу, включая, этоксикарбонил, метоксикарбонил и трет-бутилоксикарбонил (Boc), но, не ограничиваясь ими.
Термин «арил», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к ароматической углеводородной группе, содержащей предпочтительно от 6 до 10 атомов углерода и содержащей одно или более чем одно конденсированное кольцо, такой как, например, финильная или нафтильная группа. Преимущественно, это будет фенильная группа.
Термин «защитная группа», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к химической группе, которая выборочно блокирует реакционноспособный сайт в соединении с несколькими функциональными группами, таким образом, делая возможным селективное проведение химической реакции на другом незащищенном реакционноспособном сайте.
1
6
1
6
Термин «O-защитная группа», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к заместителю, который защищает гидроксильные группы (OH) соединений формулы (I) от нежелательных реакций при осуществлении способов синтеза, такому как O-защитные группы, раскрытые в «Greene’s Protective Groups In Organic Synthesis», 4th edition, 2007, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. Обычно группу OX соединений формулы (I) «кэпируют» такой защитной группой для защиты гидроксильной функциональной группы. Гидроксильная группа, защищенная O-защитной группой, может, например, представлять собой простой эфир, сложный эфир, карбонат, ацеталь и тому подобное. В частности, O-защитные группы могут представлять собой (C-C)алкил, необязательно замещенный одним или несколькими (а именно 1-3) атомами галогена (такими как атомы хлора), такой как метил, этил, трет-бутил или 2,2,2-трихлорэтил; арил-(C-C)алкил, такой как бензил, причем арильная группировка необязательно замещена одной или несколькими метоксигруппами, как например бензил (Bn) или п-метоксибензил (PMB - p-methoxybenzyl); тритильное производное формулы -CAr1Ar2Ar3, такое как трифенилметил (также называемый тритилом - Tr), (4-метоксифенил)дифенилметил (также называемый метокситритилом - NMT) или бис-(4-метоксифенил)фенилметил (также называемый диметокситритилом - DMT); замещенную метильную группу формулы CH2ORGP2 или CH2SRGP2 (в частности CH2ORGP2), например, метоксиметил (MOM - methoxymethyl), бензилоксиметил, 2-метоксиэтоксиметил (MEM - 2-methoxyethoxymethyl), 2-(три метилсилил)этоксиметил или метилтиометил; замещенную этильную группу формулы CH2CH2ORGP2 или -CH2CH2SRGP2 (в частности -CH2CH2ORGP2), например, этоксиэтил (EE - ethoxyethyl); силильную группу формулы -SiRGP3RGP4RGP5, например, триметилсилил (TMS - trimethylsilyl), триэтилсилил (TES - triethylsilyl), трет-бутилдиметилсилил (TBS или TBDMS - t-butyldimethylsilyl) и трет-бутилдифенилсилил (TBDPS - t-butyldiphenylsilyl); карбонилированную группу формулы CO-RGP6, такую как ацетил (Ac), пивалоил (Piv или Pv) или бензоил (Bz), или группу формулы -CO2-RGP7, такую как аллилоксикарбонил (Alloc) или 9-флуоренилметилоксикарбонил (Fmoc); или тетрагидропиранильную (THP - tetrahydropyranyl) или тетрагидрофуранильную группу;
1
6
1
6
1
6
1
6
2
6
1
6
при этом Ar1, Ar2 и Ar3 независимо друг от друга представляют арил, такой как фенил, необязятально замещенный одной или несколькими метоксигруппами; RGP2 представляет собой (C-C)алкил (такой как метил или этил), необязательно замещенный арилом (таким как фенил), (C-C)алкокси (такой как метокси) или триалкилсилильную группу (такую как SiMe3); RGP3, RGP4 и RGP5 независимо друг от друга представляют (C-C)алкильную или арильную (такую как фенил) группу; и RGP6 и RGP7 независимо друг от друга представляют (C-C)алкильную, (C-C)алкенильную, арильную, арил-(C-C)алкильную или 9-флуоренилметильную группу.
В частности, это будет бензильная, ацетильная или метоксиметильная группа.
2
2
1
6
Термин «N-защитная группа», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, по существу служит для контроля синтеза соединения формулы (I). С этой целью все группировки, обычно используемые в химии пептидов, в целом в качестве защитных групп, являются подходящими. Обычно аминогруппа XN соединения формулы (I) «кэпируется» такой защитной группой для защиты функциональной аминогруппы от нежелательных взаимодействий при осуществлении способов синтеза. Обычно используемые N-защитные группы раскрыты в «Greene’s Protective Groups In Organic Synthesis», 4th edition, 2007, John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey. Функциональная аминогруппа XN, защищенная N-защитной группой, может представлять собой карбамат, амид, сульфонамид, N-алкильное производное, аминоацетальное производное, N-бензильное производное, иминовое производное, енаминовое производное или N-гетероатомное производное. В частности, N-защитные группы могут представлять собой формил; арил, такой как фенил, необязательно замещенный одной или несколькими метоксигруппами, как например, п-метоксифенил (PMP - p-methoxyphenyl); арил-(C-C)алкил, такой как бензил, причем арильная группировка необязательно замещена одной или несколькими метоксигруппами, как например, бензил (Bn), п-метоксибензил (PMB) или 3,4-диметоксибензил (DMPM- 3,4 -dimethoxybenzyl); CO-RGP1, как например ацетил (Ac), пивалоил (Piv или Pv), бензоил (Bz) или п-метоксибензилкарбонил (Moz); -CO2-RGP1, как например трет-бутилоксикарбонил (Boc), трихлорэтоксикарбонил (TROC - trichloroethoxycarbonyl), аллилоксикарбонил (Alloc), бензилоксикарбонил (Cbz или Z) или 9-флуоренилметоксикарбонил (Fmoc); -SO2-RGP1, как например фенилсульфонил, тозил (Ts или Tos) или 2 нитробензолсульфонил (также называемый нозилом - Nos или Ns); и тому подобное;
1
6
2
6
2
1
6
причем RGP1 представляет собой (C-C)алкил, необязательно замещенный одним или несколькими атомами галогена, такими как F или Cl; (C-C)алкенил, такой как аллил; арил, такой как фенил, возможно замещенный одной или несколькими группами, выбранными из OMe (метокси) и NO (нитро); арил-(C-C)алкил, такой как бензил, причем арильная группировка возможно замещена одной или несколькими метоксигруппами; или 9-флуоренилметильную группу.
В частности, это может быть трет-бутилоксикарбонильная (Boc), бензилоксикарбонильная (Cbz) или 9-флуоренилоксикарбонильная группа (Fmoc).
Термин «жидкостная хроматография», в том виде, в котором он используется в настоящем изобретении, относится к аналитическим методикам с использованием оборудования для жидкостной хроматографии, используемого для разделения соединений, в сочетании с детектором, используемым для выявления продуктов разложения формулы (I) и наличия загрязняющих соединений. Оборудование для жидкостной хроматографии может быть выбрано из ВЭЖХ (высокоэффективная жидкостная хроматография), СЭЖХ (сверхэффективная жидкостная хроматография), СВЭЖХ (сверхвысокоэффективная жидкостная хроматография) и ЖХВР (жидкостная хроматография высокого разрешения). Детектор может быть выбран из УФ (ультрафиолетовое излучение)-детектора, диодно-матричного детектора (ДМД), масс-спектрометра (МС), фотодиодного матричного детектора (ФДМД) в сочетании с масс-спектрометром (ФДМД/МС или ДМД/МС), испарительного детектора светорассеяния (ELSD - evaporative light-scattering detector) и коронного CAD детектора (Charged Aerosol Detector - детектор заряженного аэрозоля).
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
Фиг. 1 представляет собой СЭЖХ/ДАД хроматограмму пентапептида AAWAA после 15 или 30 суток при 25°C/относительной влажности (ОВ) 60 % при прямом контакте с ограничителем хода поршня с покрытием и без покрытия.
Фиг. 2 представляет собой масс-спектры в режиме положительных ионов при ионизации электрораспылением (ИЭР+) (а) интактного пептида AAWAA (Время удерживания 17,2 мин) и (б) окисленной формы AAWAA (Время удерживания 17,1 мин), выявленные после 30 суток (25°C) контакта между ограничителем хода поршня без покрытия  и раствором пептида AAWAA.
Фиг. 3 представляет собой СЭЖХ/ ДАД хроматограмму пептида AAHAA после 3 суток при 70°C при прямом контакте со следующими двумя компонентами шприца: (а) клей и (б) нерастворимый вольфрам, (в) представляет собой эталон AAHAA.
Фиг. 4 представляет собой сравнение профиля разложения пептидов AAMAA при хранении при прямом контакте с колпачком наконечника на основе термопластичного эластомера (TPE - ThermoPlastic Elastomer) в течение 3 суток при 70°C.
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретение относится к способу определения процента разложения соединения формулы (I) в результате контакта с частью контейнера для медицинского применения, включающему следующие последовательные стадии:
i) получение водного раствора, содержащего соединение нижеприведенной формулы (I):
(I)
где:
1
2
4
5
1
6
2
6
2
6
- каждый из R, R, R и R независимо друг от друга представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил или (C-C)алкинил;
1
6
2
6
2
6
1
6
- X представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил, (C-C)алкинил, (C-C) алкоксикарбонил, арил или защитную группу;
- каждый из n и m независимо друг от друга представляет собой целое число от 0 до 10;
3
2
2
2
2
4
2
3
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
3
2
3
2
- R представляет собой -(CH)-COOH, -CH-COOH, -(CH)-COOH, -CH-OH, -C(OH)-CH, -CH-CO-NH, CH-SH, -(CH)-NH, -(CH)-CO-NH, -CH-CH-S-CH, -(CH)-NH-C(NH)-NH;
,
3
- или R представляет собой группу нижеприведенной формулы (II):
,
(II),
где
6
7
8
9
1
6
2
6
2
6
- каждый из R, R, R и R независимо друг от друга представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил или (C-C)алкинил;
1
6
2
6
2
6
1
6
- X представляет собой H или группу (C-C)алкил, (C-C)алкенил, (C-C)алкинил, (C-C)алкоксикарбонил, арил или защитную группу;
- каждый из r и p независимо друг от друга представляет собой целое число от 0 до10;
ii) добавление к раствору, полученному на стадии i), части контейнера для медицинского применения на период времени от 1 часа до 2 месяцев, при температуре в интервале от 5 до 80°C;
iii) анализ посредством жидкостной хроматографии раствора, полученного на стадии ii);
и
iv) определение процента разложения.
Согласно способу по изобретению контакт с частью контейнера для медицинского применения может быть либо прямым, либо непрямым. Под прямым контактом подразумевается, что биологический препарат контактирует с частью контейнера без какого-либо посредника. По непрямым контактом подразумевается, что биологический продукт никогда не контактирует с частью контейнера, а контактирует с другим соединением/посредником, который находился в прямом контакте с частью указанного контейнера.
Стадия (i)
На стадии i) готовят водный раствор. Водный раствор, полученный на стадии i), содержит предпочтительно от 30 до 100 мас.% воды, более предпочтительно от 75 до 100 мас.%, даже боле предпочтительно от 85 до 100 мас.%.
Согласно одному варианту водный раствор, полученный на стадии i), может дополнительно содержать эксципиенты, буферные агенты, кислоты, основания, соли, консерванты, солюбилизаторы, поверхностно-активные вещества, хелатирующие агенты, сахара, аминокислоты, пептиды, растворители и их комбинации.
Водный раствор, полученный на стадии i), содержит предпочтительно по меньшей мере 5 мкг/мл соединения формулы (I), более предпочтительно по меньшей мере 15 мкг/мл. Количество соединения формулы (I), используемое на стадии i), зависит от чувствительности обнаруживающего устройства - детектора, используемого на стадии iii), обычно на стадии i) используют 45 мкг/мл для выявления продуктов разложения синтезированного пептида.
В предпочтительном воплощении изобретения соединение, используемое на стадии i), представляет собой соединение формулы (I), как определено выше, в которой X представляет собой H.
В предпочтительном воплощении изобретения соединение, используемое на стадии i), представляет собой соединение формулы (I), как определено выше, в которой n равен 1 и m равен 1.
1
2
4
5
3
В предпочтительном воплощении изобретения соединение, используемое на стадии i), представляет собой соединение формулы (I), как определено выше, в которой каждый из R, R, R и R представляет собой CH и X представляет собой H, n равен 1 и m равен 1.
1
2
4
5
3
3
В предпочтительном воплощении изобретения соединение, используемое на стадии i), представляет собой соединение формулы (I), как определено выше, в которой каждый из R, R, R и R представляет собой CH и X представляет собой H, n равен 1, m равен 1 и R представляет собой один из:
.
1
2
4
5
3
В предпочтительном воплощении изобретения соединение, используемое на стадии i), представляет собой соединение формулы (I), как определено выше, где каждый из R, R, R и R представляет собой CH3, и X представляет собой H, n равен 1, m равен 1 и R представляет собой один из:
2
2
3
2
3
2
2
4
2
2
2
2
2
2
2
2
2
-CH-CH-S-CH (Met), -(CH)-NH-C(NH)-NH (Arg), -(CH)-NH (Lys), -CH-CO-NH (Asn), -CH-COOH (Asp), CH-CH-CO-NH (Gln), -(CH)-COOH (glu).
1
2
4
5
3
2
2
3
В предпочтительном воплощении изобретения соединение, используемое на стадии i), представляет собой соединение формулы (I), как определено выше, в которой  каждый из R, R, R и R представляет собой CH3 и X представляет собой H, n равен 1, m равен 1 и R представляет собой один из -CH-CH-S-CH,
.
Стадия (ii)
На стадии ii) часть контейнера для медицинского применения добавляют к раствору, полученному на стадии i), на период времени от 1 часа до 2 месяцев, при температуре в интервале от 5 до 80°C.
Предпочтительно стадия ii) протекает при частичном перемешивании и/или в климатической камере.
Предпочтительно, часть контейнера для медицинского применения представляет собой шприц, предварительно заполняемый шприц, часть предварительно заполняемого шприца, предварительно заполненный шприц или часть предварительно заполненного шприца (см. определения, приведенные выше).
Предпочтительно, часть контейнера для медицинского применения представляет собой цилиндр, колпачок наконечника, колпачок, иглу или ограничитель хода поршня, все от шприца, предварительно заполняемого шприца или предварительно заполненного шприца.
Предпочтительно часть контейнера для медицинского применения представляет собой стекло, резину, вольфрам или его производные, клей, силиконовое масло, пластик или металл (алюминий, бор, кремний, магний, цинк, хром).
Предпочтительная продолжительность стадии ii) находится в интервале от 4 часов до 2 месяцев. Наиболее предпочтительно, продолжительность стадии ii) находится в интервале от 7 суток до 45 суток.
Температура стадии ii) способа согласно изобретению предпочтительно находится в интервале от 10 до 80°С, более предпочтительно от 15 до 75°C, даже более предпочтительно от 18 до 70°C, даже более предпочтительно от 18 до 30°C. Температура стадии ii) способа согласно изобретению предпочтительно составляет 25°C, 45°C или 70°C.
Стадия (iii)
На стадии iii) раствор, полученный на стадии ii), анализируют посредством жидкостной хроматографии.
Предпочтительной хроматографией является сверхэффективная жидкостная хроматография (СЭЖХ). Предпочтительный детектор выбран из масс-спектрометра (МС), фотодиодного матричного детектора (ФДМД) и фотодиодного матричного детектора в сочетании с масс-спектрометром (ФДМД/МС). Предпочтительно, жидкостная хроматография представляет собой СЭЖХ, жидкостную хроматографию/фотодиодный матричный детектор в сочетании с масс-спектрометром.
ФДМД-хроматоргамму получают для обеспечения оценки выхода разложения синтезированного пептидомиметика (соединение формулы (I)) и для выявления связанных с ним продуктов разложения. МС-спектр получают для обеспечения идентификации продуктов разложения соединений формулы (I).
Стадия (iv)
Стадия (iv) представляет собой определение процента разложения соединения формулы (I).
Стадия (v)
Способ согласно изобретению после стадии (iv) может дополнительно включать стадию v) измерения посредством масс-спекрометрии и стадию vi) идентификации химического разложения, подобного окислению или дезаминированию. МС-детектор может также быть использован для определения процента разложения соединения формулы (I), если соединение формулы (I) совместно элюируется с загрязняющим продуктом или любыми соединениями, находящимися в биологическом препарате.
В настоящем описании, включая прилагаемую формулу изобретения, если не указано иное, проценты представляют собой массовые проценты.
Для изобретения предложены следующие примеры, и они приведены исключительно с иллюстративной и неограничивающей целью.
ПРИМЕРЫ
МАТЕРИАЛЫ:
Пентапептиды AAXAA синтезируют посредством GeneCust (Luxembourg) с чистотой выше 99 %. PBS (phosphate-buffered saline - фосфатно-солевой буферный раствор) и ацетатно-аммонийный буфер приобретают у Sigma-Aldrich (St. Louis, MO). Все другие реактивы имели квалификацию «чистый для анализа».
Покрытие подразумевает ETFE (этилентетрафторэтилен).
Пептид №1 представлял собой пептид следующей формулы: Ala-Ala-Trp-Ala-Ala (AAWAA)
Пептид №2 представлял собой пептид следующей формулы: Ala-Ala-His-Ala-Ala (AAHAA)
Пептид №3 представлял собой пептид следующей формулы: Ala-Ala-Met-Ala-Ala (AAMAA)
Используемая часть контейнера представляла собой ограничитель хода поршня и колпачок наконечника на основе TPE от разных производителей резиновых изделий (таких как Becton Dickinson, Aptar Stelmi, West, Sumitomo), клей, используемый для приклеивания иглы, и нерастворимый вольфрам, возможный остаток процесса образования наконечника.
ОБОРУДОВАНИЕ:
Используемая жидкостная хроматография принадлежала к Waters.
Растворы пептидов анализируют посредством ЖХ/ДМД/МС с помощью масс-спектрометра Quattro premier XE от Waters.
Используемое программное обеспечение представляет собой Mass Lynx.
Пример 1: тестирование ограничителя хода поршня с пептидомиметиком №1
Пептид AAWAA растворяют в ацетатно-аммонийном буфере pH4 (20 мМ) плюс 0,02 %Tween 80 до конечной концентрации 45 мкг/мл. Полученные растворы пептида AAWAA хранят в прямом контакте с ограничителями хода поршня без покрытия и с покрытием на основе ETFE на протяжении 30 суток при 25°C/60 % ОВ.
Результаты представлены на Фиг. 1 и 2.
Фиг. 1 представляет собой СЭЖХ/ДАД хроматограмму пентапептида AAWAA в прямом контакте с ограничителем хода поршня с покрытием и без покрытия после 15 суток (в, г) и 30 суток (а, б) хранения при 25°C/60 % ОВ. Хроматограммы д и е представляют собой эталонные растворы AAWAA (без какого-либо прямого контакта с ограничителями хода поршня).
Фиг. 2 представляет собой масс-спектры в режиме положительных ионов при ионизации электрораспылением (ИЭР+) (а) интактного пептида AAWAA (Время удерживания 17,2 мин) и (б) окисленной формы AAWAA (Время удерживания 17,1 мин), детектируемые после 30 суток (25°C) контакта ограничителя хода поршня без покрытия с раствором пептида AAWAA.
Как видно из Фиг. 1 (а и б), выход разложения AAWAA является более значительным, когда пептид находится в прямом контакте с ограничителем хода поршня без покрытия. Продукты разложения AAWAA видны на Фиг. 1б. Более высокий выход разложения AAWAA при хранении в прямом контакте с ограничителем без покрытия указывает на более высокие риски взаимодействий аминокислоты W с выщелачиваемыми веществами.
Пример 2: тестирование клея и остатка - вольфрама с пептидомиметиком №2 при высокой температуре и непродолжительном периоде времени
Пептид AAHAA растворяли в ацетатно-аммонийном буфере pH4 (20 мМ) плюс 0,02 % Tween 80 до конечной концентрации 45 мкг/мл. Раствор пептида AAHAA хранят прямом контакте с клеем, используемым для прикрепления иглы к шприцу, и с нерастворимым вольфрамом, возможным остатком процесса, на протяжении 3 суток при 70°C.
Результаты представлены на Фиг. 3.
Фиг. 3 представляет собой СЭЖХ/ДМД хроматограммы пептида AAHAA после 3 суток при 70°C при прямом контакте с двумя компонентами шприца: (а) клеем и (б) нерастворимым вольфрамом. (в) представляет собой стандартные хроматограммы.
Как видно из Фиг. 3, пептиды AAHAA вступают в реакцию с нерастворимым вольфрамом после 3 суток при 70°C.
Пример 3: тестирование колпачка наконечника с пептидомиметиком №3 при высокой температуре и непродолжительном периоде времени
Растворы пептида AAMAA растворяют в PBS буфере pH7 (20 мМ) плюс Tween 80 (0,02 %) до конечной концентрации 45 мкг/мл. Растворы пептида AAMAA хранят в прямом контакте с частью - колпачком наконечника на основе TPE на протяжении 3 суток при 70°C.