ES2305845T3 - Preparacion a gran escala de un inhibidor de proteinasa alfa-1 y su utilizacion. - Google Patents
Preparacion a gran escala de un inhibidor de proteinasa alfa-1 y su utilizacion. Download PDFInfo
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Abstract
Un proceso para purificar el inhibidor de proteinasa alfa-1 (IPA) a partir de una mezcla no purificada de proteínas que comprende: a. dispersión de la mezcla no purificada de proteínas que contiene el IPA en un medio acuoso; b. eliminación de una porción de los lípidos y proteínas contaminantes añadiendo a la dispersión acuosa dióxido de silicio como un agente de eliminación de lípidos y la precipitación de la porción de proteínas contaminantes de dicha dispersión acuosa añadiendo polialquilenglicol; c. carga del sobrenadante que contiene IPA del paso (b) en una primera resina de intercambio aniónico con una solución tampón que tenga un pH y una conductividad tales que el IPA quede retenido en la primera resina de intercambio aniónico; d. elución de una fracción que contiene IPA de dicha primera resina de intercambio aniónico con el mismo tipo de tampón que en el paso (c) habiendo ajustado el pH y la conductividad; e. carga de la fracción que contiene IPA del paso (d) en una resina de intercambio catiónico en el mencionado mismo tipo de tampón que tenga un pH y una conductividad apropiados tales que el IPA no quede retenido en la resina de intercambio catiónico; f. recogida del flujo que atraviese del paso (e) que contenga IPA; g. carga de la fracción que contiene IPA del paso (f) en una segunda resina de intercambio aniónico con dicho mismo tipo de tampón que tenga un pH y una conductividad apropiados tales que el IPA se una a la segunda resina de intercambio aniónico; h. elución del IPA de dicha segunda resina de intercambio aniónico con dicho mismo tipo de tampón habiendo ajustado el pH y la conductividad para obtener una solución que contenga IPA activo y purificado.
Description
Preparación a gran escala de un inhibidor de
proteinasa alfa-1 y su utilización.
La presente invención hace referencia a un
proceso para la purificación del inhibidor de proteinasa
alfa-1 (IPA) a partir de una mezcla de proteínas, a
las composiciones que constan de ello y el uso de las mismas. Más
concretamente, la presente invención hace referencia a un proceso
para la purificación a gran escala del IPA del plasma sanguíneo o
de fracciones de plasma para obtener un IPA de calidad
farmacéutica.
Ciertas proteínas del plasma humano útiles a
efectos terapéuticos y para otras aplicaciones se pueden obtener
únicamente de donaciones de sangre procedentes de varios donantes.
La producción recombinante de proteínas del plasma se ve complicada
por el hecho de que estas proteínas requieren unos patrones de
glicosilación precisos para mantener su función y/o vida media en el
cuerpo humano. Por consiguiente, incluso con los riesgos que
conlleva de contaminación vírica o de otro tipo, la única fuente
disponible homologada de algunas proteínas como por ejemplo el
inhibidor de proteinasa alfa-1 es el plasma humano
mismo.
El inhibidor de proteinasa
alfa-1 (IPA) es un derivado del plasma humano
perteneciente a la familia de los inhibidores de serina proteinasa.
Es una glicoproteína que tiene un peso molecular medio de 50.600
daltones, producidos por el hígado y segregados al sistema
circulatorio. La proteína es una única cadena polipeptídica, a la
que varias unidades oligosacáridas están unidas covalentemente. El
IPA juega un papel a la hora de controlarla destrucción de tejidos
por parte de serina proteinasas endógenas, y es el inhibidor de
serina proteinasa más frecuente en el plasma sanguíneo. Entre otras
cosas, el IPA inhibe la tripsina, la quimotripsina, varios tipos de
elastasas, la colagenasa de la piel, la renina, la uroquinasa y las
proteasas de los linfocitos polimorfonucleares.
El IPA se utiliza actualmente terapéuticamente
para el tratamiento del enfisema pulmonar en pacientes que tienen
una deficiencia genética de IPA. El IPA purificado ha sido
homologado como terapia de reemplazo en estos pacientes. El papel
normal del IPA es el de regular la actividad de la elastasa
leucocitaria, que descompone las proteínas invasoras presentes en
el pulmón. Cuando el IPA no está presente en cantidades suficientes
para inhibir la actividad de la elastasa, la elastasa descompone el
tejido pulmonar. Con el tiempo, este desequilibrio da por resultado
el enfisema y daños crónicos en el tejido pulmonar.
El IPA también se propuso como un tratamiento
para pacientes homocigotos para los genes reguladores de la
conductancia transmembrana (RTFQ) de la fibrosis quística (FQ)
defectuosa, que sufren infecciones endobronquiales recurrentes y
sinusitis, mala absorción debido a una deficiencia pancreática,
enfermedad hepatobiliar obstructiva y reducción de la fertilidad.
La principal causa de morbosidad y mortalidad entre pacientes de FQ
es las enfermedades pulmonares. El RTFQ regula el transporte de
agua y sales en las células epiteliales que cubren las superficies
internas y externas del cuerpo. En pacientes con FQ, la proteína
del RTFQ está defectuosa debido a una mutación, dando por resultado
un transporte defectuoso de agua y sales y la producción de
secreciones espesas en varios órganos (por ejemplo, el plumón, el
páncreas).
El defecto de la membrana causado por la
mutación del RTFQ lleva a la infección e inflamación crónica
pulmonar. La infección crónica de la vía respiratoria inferior
provoca una respuesta inflamatoria persistente en las vías
respiratorias, dando por resultado una enfermedad crónica
obstructiva. A medida que las reservas pulmonares disminuyen, los
pacientes con FQ son más propensos a episodios de exacerbación,
caracterizados por síntomas de empeoramiento de la infección de la
vía respiratoria, en especial por Pseudomonas aeruginosa
acompañada de un agudo deterioro de la función pulmonar. En
individuos normales, la elastasa segregada por los neutrófilos en
respuesta a la infección es neutralizada por el IPA, que se sabe
que penetra en el tejido pulmonar. En pacientes con FQ, sin
embargo, la respuesta inflamatoria no regulada sobrecarga el
equilibrio normal (del IPA) de proteasa (elastasa)/antiproteasa. El
ciclo anómalo es destructivamente autoperpetuante y autoexpandible:
la elastasa incrementada lleva al reclutamiento de más neutrófilos
en el pulmón, que a su vez segregan proteasas adicionales. Esto
lleva a la acumulación de elastasa en el pulmón y a la larga a los
daños en los tejidos, la destrucción de la arquitectura pulmonar,
la disfunción pulmonar severa y, al final, a la muerte. Se sugiere
que el suplemento de IPA adicional puede reducir los efectos
nocivos asociados con las cantidades excesivas de elastasa. La
demanda de IPA ya excede la disponibilidad del suministro actual, y
este problema puede llegar a ser más pronunciado dado que la
investigación sugiere usos terapéuticos adicionales para el IPA.
Para maximizar el suministro disponible de IPA, un proceso para
purificar el IPA a partir del plasma humano debería tener el mayor
rendimiento posible, y también se deberían considerar fuentes
alternativas. Por consiguiente, se requieren medios más eficientes
de aislamiento, adecuados para la producción a gran escala de buena
práctica de fabricación (BPF).
Varios grupos han informado de la producción de
IPA recombinante. (Por ejemplo, G. Wright et al.,
Biotechnology, Vol. 9, pp. 830-834 (1991); A.L.
Archibald et al., Proc. Nat'l. Acad. Sci. EE.UU., Vol. 87,
pp. 5178-5182 (1990)). Sin embargo, por el momento,
el plasma humano es la única fuente homologada de IPA
terapéutico.
\newpage
Se han descrito varios métodos de purificación
del IPA a partir de plasma humano. La mayoría de estos métodos
están dirigidos al aislamiento a escala de laboratorio mientras que
otros corresponden a la producción a nivel comercial. Se han
revelado varios métodos de aislamiento, por ejemplo en la patente
estadounidense nº 4.379.087 y la nº 5.610.285. Muchos de los
primeros métodos empleaban una precipitación de sulfato de amonio
del plasma humano seguida por diálisis, empleando además un paso
cromatográfico en DEAE-celulosa. Sin embargo, los
métodos descritos para la diálisis no se pueden aplicar fácilmente
a la purificación a gran escala, y son procesos largos y que llevan
mucho tiempo con probabilidad de comprometer la actividad de la
proteína aislada.
Una purificación a gran escala del IPA a partir
de plasma humano fue revelada por Kress et al., (Preparative
Biochem., 3:541-552, 1973). El precipitado del
tratamiento de sulfato de amonio al 80% del plasma humano fue
sometido a diálisis y al cromatógrafo en
DEAE-celulosa. El concentrado obtenido fue sometido
de nuevo a diálisis y filtrado en gel en SEPHADEX^{TM}
G-100. Las fracciones que contenían IPA fueron
sometidas al cromatógrafo dos veces en DE-52
celulosa para dar IPA.
Glaser et al., (Preparative Biochem.,
5:333-348, 1975) aislaron el IPA de la pasta
IV-1 de la fracción de Cohn. En este método, la
fracción IV-1 disuelta fue sometida al cromatógrafo
en DEAE-celulosa,
QAE-SEPHADEX^{TM},
concanavalina-A-SEPHA-ROSE^{TM}
y SEPHADEX^{TM} -G-150 para dar IPA. Sin embargo,
Glaser et al. únicamente consiguieron un 30% de rendimiento
total a partir de la pasta IV-1 de la fracción.
Podiarene et al., (Vopr. Med. Khim.
35:96-99, 1989) informaron de un procedimiento de
un solo paso para el aislamiento de IPA a partir de plasma humano
utilizando cromatografía de afinidad con anticuerpos monoclonales.
La actividad específica del IPA se multiplicó por 61,1 con un
rendimiento de solamente el 20% a partir del plasma.
Burnouf et al., (Vox. Sang.
52:291-297, 1987) comenzando con el efluente II+III
de la fracción de Cohn utilizaron cromatografía DEAE y
cromatografía de exclusión por tamaños para producir un IPA puro al
80-90% (por SDS-PAGE) con una
recuperación del 65-70% a partir de este
efluente.
Hein et al., (Eur. Respir. J.
9:16s-20s, 1990) presentaron un proceso que emplea
la pasta IV-1 de la fracción de Cohn como el
material de inicio y utilizaron la precipitación fraccional con
polietilenglicol seguida de cromatografía de intercambio aniónico en
DEAE-Sefarosa^{TM}. El producto final posee una
pureza de alrededor del 60% con un rendimiento del 45% a partir de
la pasta IV-1.
Dubin et al., (Prep. Biochem.
20:63-70, 1990) utilizaron una purificación
cromatográfica en dos pasos según la cual el
alfa-PI, el inhibidor-C_{1}, la
alfa-1 antiquimotripsina, y el inhibidor de
alfa-1 tripsina fueron eluídos primero a partir de
Blue Sefarosa^{TM} y después el IPA fue purificado mediante
filtración en gel. No se han dado los datos de la pureza y el
rendimiento.
La patente estadounidense nº4.749.783 revela un
método en el que proteínas inactivas biológicamente en una
preparación fueron eliminadas mediante cromatografía de afinidad
después de un paso de inactivación vírica. La base de la separación
entre la forma nativa y la desnaturalizada de la proteína fue la
actividad biológica de la proteína nativa hacia la resina de
afinidad y no las diferencias físicas entre las proteínas nativas y
las desnaturalizadas.
Un sistema de fraccionamiento de plasma
integrado basado en el polietilenglicol (PEG) fue revelado por Hao
et al. (Proceedings of the International Workshop on
Technology for Protein Separation and Improvement of Blood Plasma
Fractionation, septiembre 7-9, 1977, Reston,
Virginia). En el método publicado, el crioprecipitado de Cohn se
mezcló con concentraciones cada vez mayores de PEG para obtener
cuatro fracciones de PEG diferentes. Las cuatro fracciones
obtenidas eran precipitado de PEG al 0-4%,
precipitado de PEG al 4-10%, precipitado de PEG al
10-20% y sobrenadante de PEG al 20%. En la fracción
de sobrenadante de PEG al 20% predominaba la albúmina pero también
contenía la mayoría del IPA. Sin embargo, esta fracción también
contenía numerosas otras proteínas, incluyendo toda la
alfa-1-ácido glicoproteína, la antitrombina III, la
ceruloplasmina, la haptoglobina, la transferrina, el inhibidor de
esterasa CI, la prealbúmina, la proteína de unión de retinol, la
transcortina y el angiotensinógeno.
Varios otros grupos han combinado la
precipitación de PEG con otros métodos de purificación en un
intento por aislar el IPA. Por ejemplo, la patente estadounidense
nº 4.379.087; la nº 4.439.358; la nº 4.697.003 y la nº 4.656.254,
todas emplean un paso de precipitación de PEG en procesos de
aislamiento del IPA. Sin embargo, los métodos revelados no intentan
separar el IPA activo del no activo.
La patente japonesa nº 8-99999
revela el uso de la precipitación de PEG en combinación con un
intercambiador catiónico de SP. Los métodos descritos en ese
documento no separan el IPA completamente activo del inactivo. La
actividad específica del IPA completamente activo debería ser de
1,88 (utilizando un coeficiente de extinción de 5,3), pero el
producto conseguido mediante este proceso solamente muestra una
actividad relativa de 1,0. Además, el mejor rendimiento conseguido
combinando pasos de precipitación de PEG e intercambio catiónico de
SP fue únicamente del 50%, y no parece que sea fácilmente ampliable
a un nivel de producción comercial.
La patente estadounidense nº 5.610.285 revela un
proceso de purificación que combina sucesivos pasos de
cromatografía de intercambio catiónico y aniónico. El paso inicial
de cromatografía de intercambio aniónico une el IPA a la columna;
sin embargo, también une numerosas proteínas contaminantes,
particularmente las lipoproteínas. Las lipoproteínas son abundantes
en muchos de los materiales a partir de los que se aísla el IPA
(por ejemplo, la pasta IV-1 de Cohn), de modo que
tienden a ocluir la columna. Tal oclusión requiere columnas de
tamaño considerable, pasos adicionales de filtrado/diálisis, y por
lo menos dos pasos de cromatografía catiónica. Esos requisitos
reducen la eficiencia y viabilidad del método para procesos a gran
escala. Además, en el proceso '285 todo el IPA, tanto la proteína
activa como la inactiva, se unen a la columna de intercambio
aniónico. Cuando el IPA se eluye de esa columna de conformidad con
ese método, es decir, un tampón de fosfato salino elevado, tanto la
proteína activa como la inactiva salen de la columna. Por
consiguiente, no hay separación de la proteína activa de la
inactiva.
La patente estadounidense nº 6.093.804 revela un
método que combina la eliminación de las lipoproteínas del material
fuente, seguido por unos posteriores pasos de intercambio aniónico
y catiónico, que dan por resultado un IPA altamente purificado y
altamente activo. Sin embargo, este método probó ser efectivo para
la producción a pequeña y mediana escala del procesamiento del
material fuente en una gama de unos pocos kilogramos.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, la
demanda de IPA excede el suministro disponible. Por consiguiente,
hay una gran necesidad de ello, y sería muy ventajoso tener un
proceso para la producción a gran escala del IPA, en el que la
calidad, refiriéndose tanto a pureza como a actividad, no esté
comprometida por la cantidad. Además, sería muy beneficioso tener
formulaciones estables, víricamente inactivadas y listas para usar
del IPA purificado.
La presente invención hace referencia a un
proceso para la producción del inhibidor de proteinasa
alfa-1 (IPA), adecuado para el procesamiento de
cantidades ampliadas de material fuente en la gama de al menos
decenas de kilogramos, y que produce un IPA altamente purificado y
altamente activo. También hay formulaciones reveladas compuestas
del IPA purificado, en concreto formulaciones líquidas en las que
el IPA es altamente estable y métodos de uso de las mismas.
El proceso proporcionado por la presente
invención combina la eliminación de sustancias contaminantes (es
decir, lípidos, lipoproteínas y otras proteínas) y la separación de
IPA activo del inactivo mediante pasos de cromatografía secuencial.
La presente invención revela por primera vez un proceso que es
adecuado para una producción a gran escala de IPA, es decir, para
el procesamiento de cantidades del material fuente en la gama de
decenas de kilogramos. Cuando el material fuente obtenido es de
gran calidad, es decir, el material fuente se obtiene tras una
filtración, el proceso de la presente invención es adecuado para el
procesamiento de cantidades de material fuente en la gama de
cientos de kilogramos. Hasta la fecha, los procesos descritos para
obtener IPA de gran pureza y actividad probaron ser efectivos
solamente para el procesamiento de cantidades de pequeña a mediana
escala de material fuente. Tal y como se ha revelado en la presente
invención, la producción de IPA eficiente a gran escala se consigue
empleando una combinación de dos métodos para la eliminación de
sustancias contaminantes a partir de una suspensión inicial de
proteínas, mediante el uso de resinas de intercambio
aniónico/catiónico y aniónico sucesivas con eluyentes específicos y
cumpliendo los requisitos de BPF de una producción a gran escala.
En particular los métodos de la presente invención emplean un
número mínimo de diferentes tampones; preparado automático de
soluciones; uso de soluciones que se pueden conservar bajo
condiciones de almacenamiento a temperatura ambiente; y en
particular evitan los tampones y reactivos propensos a las
contaminaciones microbianas. El IPA purificado de conformidad con
la presente invención es al menos del 90%, preferentemente puro al
95% (es decir, 95% peso/peso del total de la proteína) y del IPA
purificado al menos el 90% está activo. El rendimiento del proceso
a gran escala revelado es preferentemente de al menos el 50% a
partir de la pasta IV-1 de Cohn, y típicamente de
al menos el 60%.
De conformidad con ciertas realizaciones el
producto final del proceso de la presente invención es un líquido
adecuado para el uso directo. Esta realización preferida
actualmente es ventajosa en comparación con el producto final
actualmente disponible en la forma de polvo, dado que, a diferencia
del polvo, el preparado líquido no requiere un secado adicional y
posteriores pasos de reconstitución antes de la administración.
Además, el IPA de la presente invención es altamente estable, y sus
formulaciones, incluyendo la formulación líquida, no requieren
ningún estabilizador.
De conformidad con un aspecto, la presente
invención proporciona un proceso para la producción de IPA
altamente purificado y activo. De conformidad con una realización,
el producto final del proceso tiene forma líquida.
De conformidad con una realización, la presente
invención proporciona un proceso para purificar el inhibidor de
proteinasa alfa-1 (IPA) a partir de una mezcla no
purificada de proteínas que comprende lo siguiente:
a. dispersar la mezcla no purificada de
proteínas que contienen IPA en un medio acuoso;
b. eliminar una porción de proteínas y lípidos
contaminantes añadiendo a la dispersión acuosa dióxido de silicio
como agente de eliminación de lípidos y precipitando la porción de
proteínas contaminantes de dicha dispersión acuosa añadiendo
polialquilenglicol;
c. cargar el sobrenadante que contiene IPA del
paso (b) en una primera resina de intercambio aniónico con una
solución tampón que tenga un pH y una conductividad tales que el
IPA quede retenido en la primera resina de intercambio
aniónico;
d. eluir una fracción que contenga IPA de dicha
primera resina de intercambio aniónico con el mismo tipo de tampón
que en el paso (c) habiendo ajustado el pH y la conductividad;
e. cargar una fracción que contenga IPA del paso
(d) en una resina de intercambio catiónico en dicho mismo tipo de
tampón teniendo un pH y conductividad adecuados tales que el IPA no
quede retenido en la resina de intercambio catiónico;
f. recoger lo que haya fluido a través del paso
(e) y que contenga IPA;
g. cargar la fracción que contenga IPA del paso
(f) en una segunda resina de intercambio aniónico con dicho mismo
tipo de tampón teniendo un pH y conductividad adecuados tales que
el IPA se una a la segunda resina de intercambio aniónico;
h. eluir el IPA de dicha segunda resina de
intercambio aniónico con dicho mismo tipo de tampón habiendo
ajustado el pH y la conductividad para obtener una solución que
contenga IPA purificado y activo.
\vskip1.000000\baselineskip
De conformidad con una realización, el proceso
de la presente invención proporciona IPA purificado que contiene al
menos un 60%, preferentemente al menos un 80%, más preferentemente
al menos un 90% y lo más preferentemente al menos un 95% de IPA del
total de la proteína, en donde al menos el 90%, preferentemente el
95% del IPA puro está activo.
A lo largo del proceso de la presente invención
solamente se utiliza un tipo de tampón, con ajuste del pH y la
conductividad tal y como es requerido a lo largo de varios pasos
del proceso. Tal y como se utiliza en el presente documento, los
términos "un tipo" "el mismo tipo" o "el único tipo"
de tampón, utilizados en el presente de forma intercambiable, hacen
referencia a un tampón con una especie de anión específica.
De conformidad con una realización, el tampón es
cualquier combinación ácido/sal adecuada que proporcione una
capacidad de tampón aceptable en gamas de pH requeridas a lo largo
del proceso de la presente invención. De conformidad con las
realizaciones preferentes, el proceso utiliza un tampón que no es
un tampón con base de citrato. De conformidad con incluso otra
realización, el anión del tampón es acetato. De conformidad con
otra realización más, la solución tampón es de acetato sódico.
De conformidad con una realización, el proceso
de la presente invención comprende además pasos de eliminación
vírica y/o inactivación vírica. Los métodos de eliminación e
inactivación víricas son conocidos en la técnica.
Un método de eliminación vírica es la
filtración, preferentemente la nanofiltración, que elimina los
virus tanto envueltos como no envueltos. De conformidad con una
realización, el paso de eliminación vírica comprende la filtración.
De conformidad con otra realización, el paso de eliminación vírica
se lleva a cabo tras la cromatografía de intercambio catiónico.
Típicamente, la solución que pasa en el intercambio catiónico y que
contiene IPA se concentra, y después se somete a
nanofiltración.
De conformidad con una realización, el método de
inactivación vírica empleado por la presente invención comprende un
tratamiento con disolvente/detergente (S/D). El paso de
inactivación vírica se lleva acabo preferentemente antes de cargar
la solución en la segunda resina de intercambio aniónico. De
conformidad con una realización, el detergente utilizado es
polisorbato y el disolvente es
Tri-n-Butil-Fosfato
(TnBP). De conformidad con otra realización, el polisorbato es
polisorbato 80. De conformidad con una realización, el polisorbato
80 se puede añadir desde alrededor del 0,8% a alrededor del 1,3% de
volumen por peso (v/p) de la mezcla resultante y se puede añadir el
TnBP desde alrededor del 0,2% a alrededor del 0,4% de peso por peso
de la mezcla resultante.
Cualquier mezcla de proteínas no purificada que
contenga una cantidad sustancial de IPA se puede utilizar como
material de inicio para la purificación del IPA de conformidad con
el proceso de la presente invención. De conformidad con una
realización, la mezcla de proteínas que contiene IPA se selecciona
del plasma, particularmente de la pasta IV de las fracciones de
Cohn del plasma. De conformidad con otra realización, la mezcla de
proteínas que contiene IPA es la pasta IV-1 de la
fracción de Cohn.
De conformidad con algunas realizaciones de la
presente invención, la mezcla no purificada de proteínas que
comprende IPA se dispersa en agua, y el pH de la dispersión se
ajusta a una gama de pH de desde alrededor de 8,0 a alrededor de
9,5. El ajuste del pH estabiliza el IPA y potencia la disolución
del IPA en la dispersión, incrementando de ese modo el rendimiento
de la producción.
De conformidad con la presente invención, el
agente de eliminación de lípidos utilizado para la eliminación de
lípidos y lipoproteínas de la suspensión de proteínas no purificada
es dióxido de silicio (Aerosil^{TM}) y las proteínas
contaminantes se precipitan a partir de la suspensión con
polialquilenglicol. De conformidad con una realización, el
polialquilenglicol es polietilenglicol. De conformidad con aún otra
realización, el pH de la dispersión se reduce antes de la adición
del polialquilenglicol. De conformidad con una realización
actualmente preferente, el pH se reduce a una gama de pH de desde
alrededor de 5,0 a alrededor de 6,5. La reducción del pH mejora la
precipitación, y los agentes de eliminación de lípidos y el
precipitado se eliminan de la suspensión. La eliminación del
precipitado de la solución se puede llevar a cabo mediante varios
métodos como es conocido para una persona experta en la técnica,
incluyendo centrifugación y filtración, específicamente filtración
con filtro prensa. El sobrenadante de este paso está dentro de una
gama de pH adecuada para la primera cromatografía de intercambio
aniónico (pH desde alrededor de 5,0 a alrededor de 6,5). Para
preparar más el sobrenadante para la carga en la resina de
intercambio aniónico, su conductividad se ajusta a desde alrededor
de 0,5 a alrededor de 3,5 mS/cm.
De conformidad con ciertas realizaciones, la
primera y segunda resina de intercambio aniónico es una resina
DEAE-Sefarosa y la resina de intercambio catiónico
es una resina Carboximetil-Sefarosa. Los pasos
secuenciales de la cromatografía de conformidad con el proceso de
la presente invención se llevan a cabo con un único tipo de tampón
a lo largo del proceso. Sin embargo, los pasos secuenciales
individuales se llevan a cabo bajo diferentes condiciones de pH y
conductividad, para proporcionar las condiciones adecuadas
requeridas en cada uno de esos pasos. El ajuste del pH y la
conductividad en el tampón se puede llevar a cabo mediante
cualquier método conveniente tal y como es conocido para una
persona experta en la técnica.
Se ha mostrado con anterioridad que la
separación del IPA activo del inactivo se puede conseguir mediante
la cromatografía de intercambio aniónico. La resina de intercambio
catiónico se utiliza para purificar aún más la fracción que
contiene IPA de sustancias que se unen a la resina de intercambio
catiónico, mientras el IPA pasa a través de la resina. De
conformidad con una realización, el pH de la fracción que contiene
IPA se ajusta a entre 5,3 y 5,6 y la conductividad a desde
alrededor de 0,8 a alrededor de 1,1 mS/cm antes de cargar la
fracción que contiene IPA en la resina de intercambio
catiónico.
La presente invención además comprende métodos
para separar el IPA activo de otras sustancias contaminantes,
incluyendo compuestos de disolvente/detergente utilizados para la
inactivación vírica tal y como se ha descrito anteriormente en el
presente documento. De conformidad con una realización, esta
separación se consigue de forma ventajosa mediante la segunda
cromatografía de intercambio aniónico. De conformidad con una
realización, antes de cargar en la segunda resina de intercambio
aniónico el pH de la fracción que contiene IPA se ajusta a desde
alrededor de 6,0 a alrededor de 8,0 y la conductividad a desde
alrededor de 2,0 a alrededor de 4,0 mS/cm.
De conformidad con otra realización, el proceso
de la presente invención además comprende los pasos de cambiar la
composición iónica de la solución que contiene IPA purificado y
activo para que contenga un ión fisiológicamente compatible y de
esterilizar la solución resultante para producir un preparado
farmacéutico fluido.
De conformidad con una realización, la solución
que contiene el IPA activo purificado se concentra antes del
intercambio iónico. De conformidad con otra realización, el ión
fisiológicamente compatible se selecciona del grupo que está
compuesto de ión fosfato, ión cloruro y combinaciones de los
mismos. Típicamente, el pH del preparado farmacéutico es de
alrededor del 7,0. De conformidad con aún otra realización, el
concentrado de proteínas de la solución que contiene el IPA activo
purificado se ajusta a la gama de 20-40 mg/ml antes
de la esterilización.
También se ha revelado un preparado farmacéutico
que comprende un IPA activo purificado producido mediante el
proceso de la presente invención. Se ha revelado además un
preparado farmacéutico que comprende IPA activo purificado en forma
de solución estéril lista para usar. Esta solución se puede
utilizar a efectos terapéuticos, diagnósticos o de reactivos.
El preparado farmacéutico fluido puede
comprender al menos el 90%, preferentemente el 95%, más
preferentemente el 99% de IPA del total de las proteínas. Al menos
el 90% del IPA puede estar en su forma activa. Típicamente, el
preparado farmacéutico contiene desde alrededor del 1% a alrededor
del 3% de IPA, preferentemente alrededor del 2% de IPA.
El preparado farmacéutico fluido puede carecer
de un agente estabilizador.
Tal y como se utiliza en el presente, el término
"agente estabilizador" hace referencia a un compuesto que
estabiliza el ingrediente activo (aquí el IPA) dentro del preparado
farmacéutico. "Estabilización" hace referencia al proceso de
prevención de la pérdida de actividad específica y/o cambios en la
estructura secundaria de las glicoproteínas nativas. Típicamente,
tales estabilizadores incluyen albúmina, sacarosa y manitol.
El IPA en el preparado farmacéutico fluido puede
estar estable durante al menos 3 meses, preferentemente 4 meses,
más preferentemente 6 meses cuando el preparado farmacéutico se
almacena en una gama de temperaturas de entre 20ºC y 25ºC.
El IPA en el preparado farmacéutico fluido está
estable durante al menos 12 meses, preferentemente 24 meses, más
preferentemente 36 meses, cuando el preparado farmacéutico se
almacena en una gama de temperaturas de entre 2ºC y 8ºC.
Tal y como se utiliza en el presente documento,
el término "estable" hace referencia a la actividad del IPA al
final del periodo de almacenamiento que es de al menos el 90%,
preferentemente el 95%, más preferentemente el 100% de la actividad
inicial del IPA.
También se ha revelado una composición
farmacéutica que comprende como un ingrediente activo una cantidad
terapéuticamente efectiva de IPA producida mediante el proceso de
la presente invención, y comprende además un vehículo, diluyente o
excipiente aceptable farmacéuticamente.
La composición farmacéutica puede comprender al
menos el 90%, preferentemente el 95%, más preferentemente el 99% de
IPA del total de las proteínas. Al menos el 90% del IPA puede estar
en su forma activa.
Las composiciones farmacéuticas pueden estar
formuladas de una manera convencional utilizando uno o más
vehículos fisiológicamente aceptables, que facilitan el
procesamiento de los compuestos activos en preparados que se pueden
utilizar farmacéuticamente. La formulación adecuada depende de la
ruta de administración elegida.
El IPA producido mediante el proceso de la
presente invención puede estar formulado de la forma seleccionada
del grupo que está compuesto de una solución acuosa y un polvo. La
composición farmacéutica también puede carecer de un
estabilizador.
Para poder inyectarlo, los compuestos de la
invención se pueden formular en soluciones acuosas, preferentemente
en tampones fisiológicamente compatibles tales como por ejemplo la
solución de Hank, la solución de Ringer o el tampón salino
fisiológico.
Para la administración mediante inhalación, el
IPA fluido producido de conformidad con el proceso de la presente
invención se administra convenientemente en forma de un espray de
aerosol, a partir de un nebulizador o un envase a presión. El
espray de aerosol típicamente se prepara con un propelente
adecuado, por ejemplo, diclorodifluorometano, triclorofluorometano,
diclorotetrafluoroetano o dióxido de carbono. En el caso de un
aerosol a presión, la unidad de dosificación se puede determinar
proporcionando un aparato que comprende una válvula para administrar
una cantidad regulada. De forma alternativa, la forma de polvo
liofilizado del IPA producido mediante el proceso de la presente
invención se puede mezclar con una base en polvo adecuada tal como
por ejemplo lactosa o almidón para formar cápsulas y cartuchos de,
por ejemplo, gelatina para su uso en un inhalador o insuflador.
El preparado farmacéutico fluido se puede
utilizar preferentemente para formar un espray de aerosol para la
inhalación.
El IPA producido de conformidad con el proceso
de la presente invención se puede utilizar para tratar una
enfermedad o afección seleccionadas de un grupo que está compuesto
de enfisema pulmonar, afección pulmonar obstructiva crónica,
enfermedades y afecciones pulmonares asociadas con la fibrosis
quística, soriasis y dermatitis atópica.
La cantidad terapéuticamente efectiva de IPA se
puede administrar de forma intravenosa o mediante inhalación.
La presente invención viene explicada con mayor
detalle en la descripción, figuras y las reivindicaciones que
siguen a continuación.
La Fig. 1 describe el perfil proteínico en un
gel con gradiente de Tris-Glicina nativo durante el
proceso de producción de IPA. Fig. 1A: Gel teñido de azul de
Coomassie. Fig. 1B: Gel teñido de Ponceau-S. Fig.
IC: Inmunotransferencia con anticuerpos conjugados HRP
anti-IPA de cabra. Las rutas de los geles son las
siguientes: 1, 2 Producto farmacéutico final; 3, 4 - Norma del IPA
interna; 5 - Albúmina; 6 - Transferrina; Anti-D
(IgG); 8, 9, 10 - Fracción polimérica del IPA.
La Fig. 2 describe el perfil proteínico en un
SDS-PAGE con gradiente del 4%-12% durante el
proceso de producción del IPA. Fig. 2A: Gel teñido de azul de
Coomassie. Fig. 2B: Gel teñido de Ponceau-S. Fig.
2C: Inmunotransferencia con anticuerpos conjugados HRP
anti-IPA de cabra. Las rutas de los geles son las
siguientes: 1 - Tampón de muestra; 2, 3 - Dispersión antes de la
adición de Aerosil; 4, 5: Dispersión antes de la adición de PEG; 6,
7: Eluido tras la primera cromatografía de intercambio aniónico; 8,
9: Filtrado tras la cromatografía de intercambio catiónico; 10:
Eluido tras la segunda cromatografía de intercambio aniónico; 11:
Producto final del proceso (sustancia farmacéutica); 12, 13: IPA
formulado (producto farmacéutico); 14, 15 - Normas de peso
molecular internas y comerciales, respectivamente.
La Fig. 3 muestra espectros de dicroísmo
circular en el ultravioleta lejano (Fig. 3A) y cercano (Fig. 3B) de
los lotes de IPA 6112006, 6113010, 6123010 y la norma de referencia
primaria de IPA.
La presente invención proporciona un proceso
para la producción del inhibidor de proteinasa
alfa-1 (IPA) estable, activo y altamente puro en
una producción a gran escala. Una ventaja particular del proceso
proporcionado por la presente invención es su eficacia en el
procesamiento del material fuente en la gama de decenas a cientos
de kilogramos, sin comprometer la pureza y actividad del producto
IPA, siendo al menos un 90% puro, del que al menos el 90% es
activo. La cantidad de material fuente que se puede procesar de
conformidad con lo que enseña la presente invención dependió de la
calidad del material fuente (se pueden procesar mayores cantidades
cuando el material se filtra). Además, mediante el proceso de la
presente invención, se podría obtener un producto líquido listo
para usar, que comprenda un IPA altamente estable.
\newpage
Tal y como se utiliza en el presente documento,
el término "inhibidor de proteinasa alfa-1"
(IPA) hace referencia a una glicoproteína producida por el hígado y
segregada al sistema circulatorio. El IPA pertenece a la familia
del inhibidor de serina proteinasa (serpina) de los inhibidores
proteolíticos. Esta glicoproteína de MW de 50.600 Da está compuesta
de una única cadena polipeptídica que contiene un residuo de
cisteína y el 12-13% de carbohidratos del peso
molecular total del IPA tiene tres sitios de
N-glicosilación en los residuos de asparagina 46, 83
y 247, que están ocupados por mezclas de glicanos complejos
biantenarios y triantenarios. Esto da lugar a múltiples isoformas
del IPA, teniendo el punto isoeléctrico en la gama de 4,0 a 5,0.
Los monosacáridos del glicano incluyen
N-acetilglucosamina, manosa, galactosa, fucosa y
ácido sálico. El IPA sirve como un pseudosustrato para la elastasa;
la elastasa ataca el lazo reactivo central de la molécula de IPA
deshaciendo la unión entre los residuos de metionina_{358} -
serina_{359} para formar un complejo de
IPA-elastasa. Este complejo es rápidamente
eliminado de la circulación sanguínea. También se hace referencia
al IPA como "alfa-1 antitripsina" (AAT). El
término "glicoproteína" tal y como se utiliza en el presente
documento hace referencia a una proteína o péptido ligado de forma
covalente a un carbohidrato. El carbohidrato puede ser monomérico o
estar compuesto de oligosacáridos.
El término "fibrosis quística" hace
referencia a una afección recesiva autosómica heredada causada por
mutaciones en la codificación de los genes del canal CI- del
regulador de la conductancia transmembrana de la fibrosis quística
(RTFQ).
El término "enfisema" hace referencia a una
condición en la que hay un disminución en la función respiratoria y
a menudo dificultad al respirar debido a una dilatación excesiva de
los alvéolos en los pulmones resultado de los daños hechos a las
paredes de los alvéolos por la elastasa neutrófila destructiva.
Tal y como se utiliza en el presente documento,
el término "preparado farmacéutico que contiene IPA" o
"preparado farmacéutico fluido" hace referencia a la
composición de la solución que contiene el IPA purificado tal y
como se obtiene al final del proceso de la presente invención. El
término "composición farmacéutica" hace referencia al
preparado farmacéutico anteriormente mencionado, que comprende
además excipientes, diluyentes o vehículos. El "preparado
farmacéutico" de conformidad con la presente invención está
siempre en forma de líquido; la composición farmacéutica puede
estar en cualquier forma de administración adecuada, como es
conocido en la técnica.
De conformidad con una realización, la presente
invención proporciona un proceso para purificar el IPA de una
mezcla no purificada de proteínas que comprende lo siguiente:
a. dispersar la mezcla no purificada de
proteínas que contienen IPA en un medio acuoso;
b. eliminar una porción de proteínas y lípidos
contaminantes añadiendo a la dispersión acuosa dióxido de silicio
como agente de eliminación de lípidos y precipitando la porción de
proteínas contaminantes de dicha dispersión acuosa añadiendo
polialquilenglicol;
c. cargar el sobrenadante que contiene IPA del
paso (b) en una primera resina de intercambio aniónico con una
solución tampón que tenga un pH y conductividad tales que el IPA
quede retenido en la primera resina de intercambio aniónico;
d. eluir una fracción que contenga IPA de dicha
primera resina de intercambio aniónico con el mismo tipo de tampón
que en el paso (c) habiendo ajustado el pH y la conductividad;
e. cargar una fracción que contenga IPA del paso
(d) en una resina de intercambio catiónico en dicho mismo tipo de
tampón teniendo un pH y conductividad adecuados tales que el IPA no
quede retenido en la resina de intercambio catiónico;
f. recoger lo que haya fluido a través del paso
(e) y que contenga IPA;
g. cargar la fracción que contenga IPA del paso
(f) en una segunda resina de intercambio aniónico con dicho mismo
tipo de tampón teniendo un pH y conductividad adecuados tales que
el IPA se una a la segunda resina de intercambio aniónico;
h. eluir el IPA de dicha segunda resina de
intercambio aniónico con dicho mismo tipo de tampón habiendo
ajustado el pH y la conductividad para obtener una solución que
contenga IPA purificado y activo.
\vskip1.000000\baselineskip
Este proceso proporciona fracciones de IPA de al
menos alrededor del 90% de IPA de las proteínas totales; a menudo
proporcionando fracciones de más de alrededor del 95% de IPA puro;
y puede conseguir fracciones del 99% de IPA puro. Del IPA, por lo
menos el 90% es activo. Por lo menos se consigue también el 95% de
IPA activo. La actividad del IPA se mide mediante inhibición de
tripsina tal y como se ilustra a continuación en el presente.
Se ha revelado anteriormente que la
cromatografía de intercambio aniónico es la etapa principal en la
que el IPA activo se separa del IPA inactivo, (patente
estadounidense nº 6.093.804). Sin embargo, el método descrito en
dicha patente estadounidense, ajustada a una producción de pequeña
a mini escala, utiliza varios tipos de tampón para conseguir tal
separación (cargar el intercambio aniónico con tampón que no sea de
citrato y eluyendo una fracción que contenga IPA con tampón con
base de citrato). La presente invención proporciona un proceso que
cumple los requisitos de la producción a gran escala, siendo uno de
ellos el uso de un número mínimo de diferentes soluciones. La
presente invención por consiguiente revela el uso de un tampón de
un solo tipo en todos los pasos de la cromatografía, a la vez que
se ajusta el pH y la conductividad del tampón tal y como se
requiere a lo largo de varios pasos del
proceso.
proceso.
De conformidad con una realización, el tampón es
cualquier combinación ácido/sal adecuada que proporcione capacidad
de tampón aceptable en gamas de pH requeridas a lo largo del
proceso de la presente invención. De conformidad con las
realizaciones preferentes, el proceso utiliza un tampón que no sea
el tampón con base de citrato. De conformidad con una realización,
el tampón aniónico es acetato. De conformidad con otra realización,
la solución tampón es acetato sódico.
La esterilidad de los preparados de la presente
invención es de gran importancia, dado que el producto debería ser
administrado a los humanos a efectos terapéuticos, en particular
por administración intravenosa o mediante inhalación. Aunque el
material fuente de plasma se examina en busca de la presencia de
virus contaminantes, y se hace un gran esfuerzo para excluir las
fracciones de donantes contaminadas, hay necesidad de asegurar aún
más que el producto final del proceso esté libre de cualquier
virus.
De conformidad con una realización, el proceso
de la presente invención comprende además pasos de eliminación
vírica y/o de inactivación vírica. La reducción vírica se puede
conseguir mediante varios procesos, incluyendo la nanofiltración;
el tratamiento con disolvente/detergente; la inactivación de yodo,
por ejemplo, el tratamiento con un material matricial de
intercambio iónico yodado tal como el SEPHADEX^{TM} yodado (tal y
como ha sido revelado en las aplicaciones PCT WO 97/48422 y WO
97/48482); el tratamiento con compuestos inactivadores de
patógenos; la inactivación térmica; la irradiación gamma: o
cualquier otro proceso virucida adecuado.
Los virus revestidos de lípidos son inactivados
de forma efectiva mediante tratamiento con detergentes y
disolventes biocompatibles no iónicos. Los métodos para la
inactivación de los virus mediante las aplicaciones de
detergente-disolvente se describen, por ejemplo, en
EP 0131740. Sin embargo, los virus no revestidos de lípidos no se
pueden inactivar mediante los tratamientos con
disolvente-detergente, por consiguiente, se tienen
que utilizar otras metodologías de inactivación para su
inactivación, incluyendo la eliminación mediante medios físicos,
por ejemplo, la filtración del preparado a través de orificios de
filtrado muy pequeños para eliminar los virus por exclusión por
tamaño (nanofiltración).
De conformidad con una realización, el paso de
eliminación vírica comprende la filtración. Tanto los virus
revestidos como los no revestidos se eliminan mediante filtración,
preferentemente mediante nanofiltración, o cualesquiera otros
métodos de filtración conocidos en la técnica. De conformidad con
una realización, un paso de eliminación vírica se lleva a cabo tras
la cromatografía de intercambio catiónico. De conformidad con una
realización, la solución de intercambio catiónico que fluye a
través y contiene IPA puede concentrarse mediante ultrafiltración.
Antes de la nanofiltración, el pH del retentado concentrado se
puede ajustar a desde alrededor de 6,8 hasta alrededor de 7,7 y su
conductividad a desde alrededor de 2,5 a alrededor de 3,5 mS/cm. El
filtrado ("nanofiltrado") se recoge para el paso posterior de
la inactivación vírica.
De conformidad con una realización, el método de
inactivación vírica empleado por la presente invención comprende un
tratamiento con disolvente/detergente (S/D). Este paso se lleva a
cabo preferentemente antes de cargar la solución en la segunda
resina de intercambio aniónico. De conformidad con una realización,
el detergente utilizado es un detergente no iónico tal como por
ejemplo el polisorbato y el disolvente es TnBP. De conformidad con
otra realización, el polisorbato es polisorbato 80. De conformidad
con una realización, el polisorbato 80 se puede añadir a desde
alrededor del 0,8% a alrededor del 1,3% peso por peso de la mezcla
resultante y el TnBP desde alrededor del 0,2% a alrededor del 0,4%
peso por peso de la mezcla resultante. De conformidad con una
realización, la inactivación vírica con S/D se lleva acabo en una
gama de pH de entre alrededor de 0,6 y 9,0 y una gama de
conductividad de entre alrededor de 2,0 y 4,0 mS/cm.
La mezcla no purificada de proteínas de la que
se recoge el IPA es preferentemente la pasta IV-1
de la fracción de Cohn, pero puede incluir otras fracciones de
Cohn, por separado o en combinación, plasma sanguíneo humano,
fracciones de plasma, o cualquier preparado de proteínas que
contenga IPA. Por ejemplo, el presente proceso es aplicable a la
purificación del IPA humano recombinante de la leche de animales
transgénicos. (Cuando la leche se puede utilizar como material de
inicio, se emplea primero un paso de precipitación de sulfato de
amonio o cloruro sódico para separar el IPA de las caseínas, y el
precipitado se pasa a través del presente proceso de purificación).
De conformidad con una realización, la mezcla de proteínas no
purificada que comprende IPA se dispersa en un medio acuoso,
preferentemente agua, en una proporción de entre alrededor de 20 a
alrededor de 35 litros por alrededor de 1 kg de material fuente,
específicamente la pasta IV-1 de la fracción de
Cohn. El pH de la dispersión se ajusta a una gama de pH de desde
alrededor de 8,0 a alrededor de 9,5. El ajuste del pH estabiliza el
IPA y potencia la disolución del IPA en la dispersión,
incrementando de ese modo el rendimiento de la producción. La
dispersión puede tener lugar a una temperatura elevada, para un
incremento mayor en la solubilidad del IPA. De conformidad con una
realización, la dispersión se lleva a cabo, o la solución se
calienta a una temperatura de entre 35ºC y 40ºC.
Una ventaja particular de la presente invención
es la fácil eliminación de los contaminantes o productos
secundarios que de otra manera comprometen la eficiencia de los
procesos de purificación del IPA. En particular, los preparados de
la pasta IV-1 de la fracción de Cohn contienen una
cantidad significativa de la lipoproteína Apo A-1,
que tiene el efecto de inhibir la capacidad y flujo de la columna
durante la purificación. Otras proteínas no deseadas tales como por
ejemplo la albúmina y la transferrina también están presentes en el
preparado de la pasta. La eliminación de una porción de tales
contaminantes se lleva a cabo de conformidad con la presente
invención mediante dos pasos secuenciales: (a) eliminar las
lipoproteínas y lípidos contaminantes mediante un agente de
eliminación de lípidos y (b) precipitar una porción de proteína
contaminante de la dispersión acuosa que contiene IPA.
De conformidad con la presente invención, el
agente de eliminación de lípidos es dióxido de silicio
(Aerosil^{TM}). El Aerosil^{TM} se añade en una proporción de
1:10 a 1:14 de Aerosil^{TM}: Kg de la pasta IV-1.
Este paso se lleva a cabo con un pH alto de alrededor de 9,0, y la
mezcla resultante es agitada durante alrededor de
60-120 minutos a una temperatura de entre 35ºC y
40ºC. De conformidad con la presente invención, el
polialquilenglicol se utiliza para precipitar la porción de
proteínas contaminantes, por ejemplo el polietilenglicol (PEG) o el
polipropilenglicol (PPG). Se pueden utilizar otros alcoholes que
aquellos expertos en la técnica saben que tienen propiedades
similares. De conformidad con una realización, se utiliza el
polietilenglicol. De conformidad con aún otra realización, el PEG
utilizado en el proceso de la presente invención posee un peso
molecular de entre 2.000 y 10.000 KDa, preferentemente posee un
peso molecular de entre 3.500 y 4.500 KDa. El PEG añadido a la
solución es de al menos alrededor del 2% del peso por volumen de la
mezcla formada. De conformidad con una realización, el PEG añadido
es de alrededor del 3% al 15% del peso por volumen de la mezcla
formada. De conformidad con otra realización, el PEG se añade con
entre un 10 al 12% de peso por volumen de la mezcla resultante.
Antes de la adición del polialquilenglicol, la temperatura de la
mezcla se ajusta a temperatura ambiente (a la gama de desde
alrededor de 20ºC a 25ºC) y el pH de la dispersión se reduce. La
reducción del pH mejora la precipitación y el sobrenadante de este
paso está en una gama de pH adecuada para la primera cromatografía
de intercambio aniónico. De conformidad con una realización, el pH
se reduce a una gama de pH de desde alrededor de 5,0 a alrededor de
6,5 mediante la adición de, por ejemplo, ácido acético. Además, una
sal como el cloruro sódico o alguna parecida se puede añadir a la
mezcla acuosa en una cantidad suficiente para conseguir una
conductividad de desde alrededor de 0,5 a alrededor de 3,5, para
preparar aún más el sobrenadante para la carga en la resina de
intercambio aniónico. La eliminación de las proteínas
contaminantes, sin la pérdida del IPA, permite una reducción
significativa en la escala del equipo, por ejemplo, el tamaño de la
columna.
Todos los pasos anteriormente descritos para
eliminar las sustancias contaminantes se llevan a cabo en un
contenedor, lo que es altamente ventajoso para un proceso de
producción a gran escala comercial.
El precipitado que se forma se puede separar
mediante medios convencionales tales corno por ejemplo la
centrifugación o la filtración, y después se desecha. El
sobrenadante está listo para una purificación adicional tal y como
se describe en el presente documento a continuación. El
sobrenadante anteriormente descrito se carga en una resina de
intercambio aniónico. Se pueden utilizar varios tipos de resinas de
intercambio aniónico, incluyendo DEAE-Sephadex,
QAE-Sephadex, DEAE-Sefacel,
DEAE-celulosa, DEAE-Sefarosa y
resinas parecidas. De conformidad con una realización, la resina de
intercambio aniónico es DEAE-Sefarosa. Se pueden
utilizar una variedad de condiciones en este paso en particular.
Para los mejores resultados, el medio de intercambio aniónico se
coloca en una columna de cromatografía y el IPA se eluye de allí.
De conformidad con una realización, la resina de intercambio
aniónico se equilibra primero con aplicación de tampón a lo largo
de los pasos, comenzando con una solución que tiene un pH de
alrededor de 3,5-4,5 y una conductividad de desde
alrededor de 8,0 a 12,0 mS/cm, y después con una solución de pH de
alrededor de 5,5-6,5 y una conductividad de desde
alrededor de 2,5 a alrededor de 3,5 mS/cm. Después de que se
equilibra la resina, el sobrenadante anteriormente descrito se
carga en la primera resina de intercambio aniónico. Estas
condiciones de pH y conductividad permiten la retención del IPA en
la columna, mientras el medio de intercambio aniónico se lava. La
conductividad del tampón de lavado (con un pH de alrededor de
5,5-6,5) se incrementa desde alrededor de
1,8-2,4 a alrededor de 2,5-5,0
durante el lavado. Este incremento proporciona unas condiciones
adecuadas de manera que la columna se carga hasta su plena
capacidad, y aún así no se desecha nada de IPA en el paso del flujo,
para dar un rendimiento máximo del IPA.
El IPA se eluye entonces de la columna. De
conformidad con una realización, la elución se lleva a cabo con un
solución tampón que tiene un pH de alrededor de 5,5 a 6,5 y una
conductividad de desde alrededor de 9,0 a alrededor de 11
mS/cm.
Siguiendo la separación de una solución que
contiene IPA de una resina de intercambio iónico, la solución se
trata para reducir su contenido de agua y cambiar la composición
iónica mediante medios convencionales tales como por ejemplo
mediante diafiltración, ultrafiltración, liofilización, etc., o
combinaciones de las mismas.
De conformidad con una realización, el efluente
que contiene IPA obtenido tras la primera cromatografía de
intercambio aniónico se concentra mediante ultrafiltración. El
retentato es entonces diafiltrado contra agua pura para alcanzar la
conductividad dentro de la gama de desde alrededor de 3,5 a
alrededor de 4,5 mS/cm.
Para purificar más aún la solución que contiene
IPA obtenida tras la primera cromatografía de intercambio aniónico,
la solución se carga en una resina de intercambio catiónico con el
mismo tipo de tampón utilizado para el paso de intercambio
aniónico, teniendo un pH y una conductividad apropiados de manera
que permitan que el IPA pase y sea lavado con el flujo que pasa del
tampón, a la vez que las sustancias contaminantes quedan retenidas
en la resina de intercambio catiónico.
De conformidad con una realización, la resina de
intercambio catiónico es resina de
carboximetil-sefarosa, colocada en una columna de
cromatografía. La resina de intercambio catiónico es equilibrada en
primer lugar con aplicaciones de tampón a lo largo de los pasos,
comenzando con una solución de pH de alrededor de
3,5-4,5 y una conductividad de desde alrededor de
8,0 a 12,0 mS/cm, y después con una solución de pH de alrededor de
5,5-6,5 y una conductividad de desde alrededor de
0,8 a alrededor de 1,1 mS/cm. La fracción que contiene IPA se carga
en la columna con el mismo tampón que en el segundo paso de
equilibrado (pH de alrededor de 5,5 - 6,5 y una conductividad de
desde alrededor de 0,8 a alrededor de 1,1 mS/cm) y se recoge el
flujo que pasa.
De nuevo, tal y como se ha revelado
anteriormente en el presente documento, la solución que contiene
IPA obtenida tras la cromatografía de intercambio catiónico se
puede tratar para reducir su contenido de agua. De conformidad con
una realización, la solución se concentra mediante
ultrafiltración.
Tal y como se ha revelado anteriormente en el
presente documento, la cromatografía de intercambio aniónico se
utiliza principalmente para separar IPA activo de IPA inactivo. La
presente invención además comprende métodos para separar IPA activo
de otras sustancias contaminantes, incluyendo compuestos con
disolvente/detergente utilizados para la inactivación vírica tal y
como se ha descrito anteriormente en el presente.
De conformidad con una realización, tal
separación se consigue mediante la segunda cromatografía de
intercambio aniónico. La presente invención muestra que de forma
ventajosa, las sustancias contaminantes, particularmente los
disolventes y detergentes no iónicos comúnmente utilizados para la
inactivación vírica, no quedan retenidas en la resina de
intercambio aniónico de DEAE-Sefarosa bajo las
condiciones de la presente invención tal y como se detalla en el
presente a continuación. El IPA eluído del segundo paso de
cromatografía de intercambio aniónico es por lo tanto no solamente
altamente activo, sino también altamente puro. La resina de
intercambio aniónico es equilibrada en primer lugar con aplicación
de tampón a lo largo de los pasos, comenzando con una solución de
pH de alrededor de 3,5-4,5 y una conductividad de
desde alrededor de 8,0 a 12,0 mS/cm, y después con una solución de
pH de alrededor de 5,5-6,5 y una conductividad de
desde alrededor de 2,5 a alrededor de 3,5 mS/cm. Seguidamente, la
fracción que contiene IPA, típicamente, tras un tratamiento de
inactivación vírica, se carga en la segunda resina de intercambio
aniónico. En esta etapa, el pH del tampón de carga puede ser
elevado, y el lavado se puede llevar a cabo en un solo paso, dado
que la solución ya está purificada de la mayoría de proteínas
contaminantes. De conformidad con una realización, el pH del tampón
de carga es de desde alrededor de 6,0 a alrededor de 8,0 y la
conductividad de desde alrededor de 2,0 a alrededor de 4,0 mS/cm.
El pH del tampón de lavado es de alrededor de
5,5-6,5, y la conductividad de alrededor de
2,5-3,5 mS/cm.
El IPA es entonces eluído de la columna. De
conformidad con una realización, la elución se lleva acabo con una
solución tampón con un pH de alrededor de 5,5 a 6,5 y una
conductividad de desde alrededor de 11 a alrededor de 13 mS/cm.
La solución que contiene IPA activo y purificado
obtenida tras la segunda cromatografía de intercambio aniónico
puede ser procesada de forma adicional para obtener un preparado
farmacéutico para usos terapéuticos, diagnósticos o de otro tipo.
Para preparar el producto para la administración terapéutica, el
proceso de la presente invención comprende además los pasos de
cambiar la composición iónica de la solución que contiene IPA
activo y purificado para que contenga un ión fisiológicamente
compatible y esterilizar la solución resultante. Las sustancias
fisiológicamente compatibles utilizadas en la práctica de la
presente invención son, por ejemplo, cloruro sódico, fosfato sódico
y glicina, teniendo un pH protegido compatible con las condiciones
fisiológicas.
De conformidad con una realización, la
composición iónica de la solución que contiene IPA activo y
purificado se cambia para contener el ión de fosfato
fisiológicamente compatible mediante diafiltración contra el tampón
de fosfato sódico, con un pH fisiológico de alrededor de 7,0. La
solución resultante se concentra entonces y se esteriliza con
filtro para obtener un preparado farmacéutico fluido adecuado para
la administración terapéutica.
También se ha revelado un preparado farmacéutico
fluido que comprende un IPA activo purificado producido mediante el
proceso de la presente invención. Esta solución se puede utilizar a
efectos terapéuticos, diagnósticos o de reactivos.
El preparado farmacéutico fluido puede
comprender al menos un 90%, preferentemente un 95%, más
preferentemente un 99% de IPA del total de las proteínas. Al menos
el 90% del IPA puede estar en su forma activa.
El preparado farmacéutico que contiene IPA es
altamente puro. Comparado con otros productos homologados derivados
del plasma, la solución con IPA obtenida mediante los métodos de la
presente invención contiene una cantidad reducida de impurezas. Las
composiciones de IPA conocidas hasta la fecha incluyen al menos un
estabilizador de proteínas, incluyendo albúmina, sacarosa y manitol.
Ahora se ha revelado un preparado de IPA que carece de un
estabilizador de proteínas, y aún así es muy estable, tal y como
queda ilustrado a continuación en el presente documento. Esta
pureza permite prescribir el preparado farmacéutico de IPA a
cualquier persona que tenga necesidad del mismo. Por ejemplo, no se
permite la prescripción del preparado con IPA que contiene sacarosa
como un estabilizador de proteínas a los pacientes diabéticos; se
sabe que el manitol causa alergias a un cierto porcentaje de la
población, y por consiguiente administrar un medicamento que
contenga manitol a una persona puede causar una reacción
anafiláctica. Los estabilizadores de proteínas, específicamente los
estabilizadores de proteínas derivados de fuentes humanas tales
como por ejemplo la albúmina no son aconsejables en el preparado
farmacéutico con IPA, dado que tales proteínas por sí mismas
deberían ser sometidas a procesos de purificación, y el producto
final puede contener
más impurezas.
más impurezas.
El IPA purificado obtenido mediante el proceso
de la presente invención es altamente estable. El IPA en el
preparado farmacéutico fluido puede ser estable durante al menos 3
meses, preferentemente 4 meses, más preferentemente 6 meses cuando
el preparado farmacéutico se almacena en una gama de temperaturas
de entre 20ºC y 25ºC.
El IPA en el preparado farmacéutico fluido puede
ser estable durante al menos 12 meses, preferentemente 24 meses,
más preferentemente 36 meses, cuando el preparado farmacéutico se
almacena en una gama de temperaturas de entre 2ºC y 8ºC.
La solución que contiene IPA esterilizada con
filtro se puede utilizar directamente, y también se puede
incorporar a la composición farmacéutica que se puede utilizar a
efectos terapéuticos. El término "composición farmacéutica"
pretende que incluya en el presente documento en un sentido más
amplio preparados que contengan una composición de proteínas de
conformidad con esta invención utilizada no solamente a efectos
terapéuticos, sino también a efectos de diagnóstico o reactivo tal
y como es conocido en la técnica o para el cultivo de tejidos. La
composición farmacéutica prevista para uso terapéutico debería
contener una cantidad terapéutica de IPA, es decir, esa cantidad
necesaria para medidas sanitarias curativas o preventivas. Si el
preparado farmacéutico se debe emplear como un reactivo o
diagnóstico, entonces debería contener cantidades de diagnóstico o
reactivo del IPA.
También se ha revelado una composición
farmacéutica que comprende como un ingrediente activo una cantidad
efectiva terapéuticamente de IPA producida mediante el proceso de
la presente invención, además comprende un excipiente, diluyente o
vehículo aceptable farmacéuticamente.
Tal y como se utiliza en el presente documento,
el término "cantidad efectiva terapéuticamente" hace
referencia a una cantidad de una proteína o composición o
formulación de proteínas que es efectiva para tratar una condición
en un organismo vivo a quien se le administre a lo largo de un
periodo de tiempo.
La composición farmacéutica puede comprender al
menos el 90%, preferentemente el 95%, más preferentemente el 99% de
IPA del total de las proteínas. Al menos el 90% del IPA puede estar
en su forma activa.
Las composiciones farmacéuticas se pueden
fabricar mediante procesos bien conocidos en la técnica, por
ejemplo, mediante procesos convencionales de mezcla, disolución,
granulado, triturado, pulverizado, fabricación de grageas,
levigación, emulsión, encapsulación, de atrapar y
liofilización.
La composición farmacéutica por consiguiente
puede ser formulada de una manera convencional utilizando uno o más
diluyentes o vehículos aceptables que comprenden excipientes y
auxiliares, lo que facilita el procesamiento de los compuestos
activos en preparados, lo que se puede utilizar farmacéuticamente.
La formulación adecuada depende de la ruta de administración
elegida.
Las composiciones o formulaciones de IPA pueden
ser apropiadas para una variedad de modos de administración. Éstos
pueden incluir administración oral, parenteral, subcutánea,
intravenosa, pulmonar, intralesional, o tópica. Las composiciones
farmacéuticas se pueden administrar parenteralmente y mediante
inhalación.
Las composiciones farmacéuticas para
administración parenteral se pueden formular para inyecciones
intravenosas, infusión intravenosa, depósitos o inyecciones
subcutáneas, intramusculares, intralesionales e intradermales. El
preparado farmacéutico que contiene IPA producido mediante el
proceso de la presente invención es ventajoso sobre el preparado
que contiene IPA conocido hasta ahora, ya que el IPA es altamente
estable también cuando el preparado se conserva de una forma
líquida. Por consiguiente, no es necesario liofilizar el preparado
con IPA para un almacenamiento estable en forma de un polvo.
Posteriormente, no hay necesidad de restablecer el polvo a líquido
antes de usarlo para la administración parenteral.
Tal y como se ha descrito anteriormente en el
presente documento, el IPA se utiliza para el tratamiento de las
enfermedades pulmonares. El IPA administrado de forma intravenosa
afecta a dichas enfermedades pulmonares esparciéndose en el pulmón
y neutralizando la elastasa y otras proteasas. Examinando muestras
de lavado broncoalveolar (LBA) se ha mostrado que el IPA exógeno,
administrado de forma intravenosa y esparcido en los pulmones
provocó que los niveles de IPA pulmonares se multiplicaran por más
de 3, y que la actividad anti-elastasa se duplicara
6 días después de la infusión de IPA (Wewers et al., Am. Rev.
Respir. Dis. 135:539-43, 1987). Sin embargo, cuando
se administra de forma intravenosa la mayoría del IPA nunca llega
al pulmón. Se ha calculado que solamente el 2% de la dosis
administrada de forma intravenosa llega al pulmón (Hubbard &
Crystal, Lung (Suppl): 565-578, 1990).
Por consiguiente, la administración de IPA
mediante la ruta de la inhalación puede ser más beneficioso dado
que alcanza directamente el tracto respiratorio inferior. Esta ruta
debería requerir menos dosis terapéuticas de IPA y por tanto el
escaso suministro de IPA derivado de plasma humano estaría
disponible para el tratamiento de más pacientes. Esta ruta de
administración puede ser también más efectiva a la hora de
neutralizar la elastasa neutrófila. Además, la administración
mediante inhalación es más sencilla y menos estresante para el
paciente que la ruta intravenosa y reduciría la carga sobre el
sistema de asistencia sanitaria local (al requerir menos admisiones
clínicas).
Las formulaciones de composiciones farmacéuticas
para la administración mediante la ruta de la inhalación son
conocidas en la técnica. En general, para la administración
mediante inhalación, los ingredientes activos se administran en
forma de un espray de aerosol desde un envase a presión o un
nebulizador con la utilización de un propelente adecuado, por
ejemplo, diclorodifluorometano, triclorofluorometano,
diclorotetrafluoroetano o dióxido de carbono. Las condiciones de
utilización para la administración de una dosis de inhalación
adecuada variarán de conformidad con el tipo de dispositivo
mecánico empleado. Para algunos sistemas de administración con
aerosol, tales como por ejemplo los nebulizadores, la frecuencia de
administración y el periodo de utilización serán dictados
principalmente por la cantidad de la composición activa (IPA de
conformidad con la presente invención) por volumen unitario en el
aerosol. Típicamente, cuanto mayor sea la concentración de la
proteína en la solución del nebulizador, más corto será el periodo
de utilización. Algunos dispositivos tales como los inhaladores con
dosis regulada pueden producir concentraciones de aerosol mayores
que otros y por tanto se utilizarán durante periodos más cortos para
dar el resultado deseado.
Otros dispositivos como por ejemplo los
inhaladores de polvo se han diseñado para ser usados hasta que una
carga determinada del material activo se agote en el dispositivo.
La carga metida en el dispositivo será formulada en consecuencia
para contener la cantidad de dosis de inhalación de IPA adecuada
para suministrarla en una única administración. (Véase en general,
Ciencias Farmacéuticas de Remington, Ed. 18, 1990, Mack Publishing
Co., Easton, Pensilvania, Capítulo 92 para información con
referencia a la administración de aerosol).
Independientemente del dispositivo que se
utilice para la aerosolización, el ingrediente activo estará en
forma de una dispersión de partículas. La dispersión de partículas
puede estar en forma de gotas líquidas o en forma de polvo (seco o
en suspensión). El preparado farmacéutico fluido que contiene IPA
será usado directamente para la aerosolización.
El IPA producido mediante el proceso de la
presente invención se puede utilizar para tratar el enfisema
pulmonar. Se sabe que los pacientes con deficiencia de IPA tienen
un bajo nivel de carga de neutrófilos en sus tractos respiratorios
inferiores. La evaluación de los niveles de IPA y las defensas de
elastasa anti-neutrófilos en tales pacientes
demostró que ambos han disminuido de forma notoria. Tomados
conjuntamente, estas observaciones apoyan la hipótesis de que una
deficiencia de IPA predispone al paciente al enfisema alterando el
equilibrio entre la elastasa de los neutrófilos y la elastasa
anti-neutrófilos del tracto respiratorio inferior.
Mientras que las personas normales tienen una pantalla de elastasa
anti-neutrófilos adecuada para proteger el tracto
respiratorio inferior, aquellas con una deficiencia de IPA no la
tienen, permitiendo que la elastasa de los neutrófilos destruya el
tejido pulmonar. Por consiguiente, proporcionar al paciente con
deficiencia de IPA endógeno IPA exogénico en la dosis correcta
puede vencer los efectos perjudiciales de tal deficiencia.
El IPA producido mediante el proceso de la
presente invención se puede utilizar también para tratar las
afecciones y las enfermedades pulmonares asociadas con la fibrosis
quística.
La pérdida de la función pulmonar es una causa
principal de muerte en pacientes que sufren de fibrosis quística.
Los pacientes con un volumen espiratorio forzado en un segundo
(FEV1) por debajo del 30% de su valor pronosticado tienen una
probabilidad de mortalidad en 2 años mayor del 50%. La tasa actual
de mortalidad es de 1,2 muertes por 100 pacientes al año; la
supervivencia media es de 32 años. De las muertes en las que se
especificó una causa, el 94% fueron debidas a una fallo
cardiorespiratorio. El fallo respiratorio está caracterizado por
disnea creciente, hipoxemia y elevación del PCO_{2} arterial.
Durante su vida, los pacientes con FQ se ven limitados en sus
actividades diarias debido a la función pulmonar reducida y a las
constantes infecciones pulmonares como resultado de su
condición.
Uno de los principales efectos secundarios de la
infección crónica asociada con la FQ es la presencia crónica de
neutrófilos fagocíticos en los pulmones como respuesta a las
infecciones bacterianas y la liberación de varios quimiotácticos.
Estos leucocitos segregan elastasa, lo que tiene el potencial de
destruir el tejido elástico del pulmón. Además, los neutrófilos de
los pacientes con FQ se ha mostrado que están en un estado de
receptividad incrementada y tienden a desgranularse más fácilmente,
liberando elastasa destructora del tejido. Por consiguiente, los
pacientes con FQ parecen tener un estado de respuesta inflamatoria
no regulada, que sobrecarga al equilibrio normal de proteasa
(elastasa)/antiproteasa (IPA), llevando a la acumulación de
elastasa en el pulmón y en última instancia a los daños en el
tejido.
Los estudios previos han mostrado que muchos de
los daños pulmonares en la FQ resultan de la presencia de elastasa
y de otras proteasas no neutralizadas. El ciclo anómalo es
destructivamente autoperpetuante y autoexpandible: la elastasa
incrementada lleva al reclutamiento de más neutrófilos en el
pulmón, que a su vez segregan proteasas adicionales. Este ciclo
sobrecarga aún más el equilibrio natural normal de proteasa
(elastasa)/antiproteasa, lo que lleva a la destrucción de la
arquitectura pulmonar, la disfunción pulmonar severa y, al final, a
la muerte.
Los pacientes con FQ sufren de infecciones
pulmonares crónicas que deben ser tratadas con antibióticos. Por
ejemplo, azitromicina, un antibiótico que se ha probado
recientemente que es efectivo en el tratamiento de la bacteria de
la Pseudomonas aeruginosa. Con la incrementada longevidad de
los pacientes con FQ, habrá asociado a ello nuevas infecciones
tales como por ejemplo la B. cepacia y la S.
maltofilia. Es posible que el uso profiláctico del IPA en los
pacientes con FQ pueda mejorar su función pulmonar y de ese modo
reducir la incidencia de tales infecciones.
\newpage
Preferentemente, el IPA se administra a los
pacientes con FQ mediante la ruta de inhalación. Se ha demostrado
anteriormente (McElvaney et al, 1991) que la
alfa-anti-tripsina administrada por
aerosol dada a pacientes con fibrosis quística suprimía la elastasa
de los neutrófilos en el fluido del revestimiento epitelial
respiratorio (FRE), restauraba la capacidad de la elastasa
anti-neutrófilos en el FRE e invertía el efecto
inhibidor del FRE sobre la capacidad de los neutrófilos de combatir
de forma efectiva la infección de Pseudomonas. De forma ventajosa,
las formulaciones de aerosol se pueden producir fácilmente
utilizando el preparado líquido con IPA de la presente invención.
Para la formulación que se administra por aerosol, se requiere una
concentración mayor de IPA en la gama del 10%. Tal y como viene
ilustrado a continuación en el presente documento, el IPA producido
mediante el proceso de la presente invención es esencialmente
estable en esta concentración durante al menos 8 semanas,
preferentemente durante 12 semanas, cuando se almacena a una gama
de temperaturas de 2-8ºC.
Los principios de la invención, puede que se
entiendan mejor con la referencia de los ejemplos no restrictivos
que vienen a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
La concentración del IPA activo se determina
mediante la inhibición de la elastasa pancreática porcina. En
principio, el ensayo compara entre la tasa de inhibición de la
elastasa obtenida con una muestra de prueba y la tasa de inhibición
de la elastasa obtenida con un norma de referencia del IPA (Kamada,
Israel), que se considera que tiene un 100% de actividad. La
actividad de la elastasa se mide mediante la tasa de fragmentación
del sustrato de la elastasa
(Succinil-Alanina-Alanina-Alanina-p-Nitroanilida)
dando por resultado la liberación del producto de fragmentación,
que se absorbe a 405 nm. La disminución de la actividad de la
elastasa en presencia de IPA está directamente relacionada con la
cantidad de IPA activo en la mezcla de la reacción.
La actividad de la norma de referencia del IPA
se calcula mediante la inhibición de la actividad de la esterasa
tripsina. El IPA activo une la tripsina activa en una proporción
estequiométrica del 1:1 bajo las condiciones del ensayo y disminuye
la actividad de la esterasa tripsina, lo que se mide de conformidad
con un método similar al método USP 25. La cantidad de sitios
activos de tripsina en el preparado de tripsina se determina
previamente mediante valoración con
p-Nitrofenil-p-GuanidinoBenzoato
(NPGB): El incremento de absorción a 402 nm del preparado de
tripsina siguiendo la adición del sustrato de valoración está
directamente correlacionado con la cantidad de moléculas de
tripsina activas presentes en el preparado de tripsina.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización preferente, el material de
inicio es la pasta IV-1 de la fracción de Cohn, que
se obtiene mediante la técnica de fraccionamiento de
Cohn-Oncley, bien conocida para aquellos expertos
en la técnica. A continuación se describe el preparado de una
solución acuosa a partir de la pasta IV-1 de la
fracción.
La pasta IV-1 se disuelve en
alrededor de 35 volúmenes de agua de calidad
agua-para-inyección, (peso de la
pasta IV-1 en kg multiplicado por 35). La cantidad
de pasta de inicio, 75-87 kg por proceso de
purificación, se añade a un tanque de acero inoxidable con camisa
exterior en porciones. El pH de la mezcla se ajusta a 9,2
inmediatamente después de mezclar la primera porción, y se ajustó
aún más mediante 0,5N NaOH hasta que toda la pasta y el agua se
habían añadido. La solución se mezcla durante aproximadamente 10
minutos.
La pasta IV-1 de la fracción,
como otras fracciones de plasma, contiene varias proteínas, tales
como por ejemplo lipoproteínas, inmunoglobulinas, globulina,
metaloproteínas, etc. Estas proteínas se debe separar del IPA para
producir un preparado estable líquido, pero algunas también se
unirán a una resina de intercambio iónico y de ese modo
interferirán en la purificación del IPA. Antes de añadir la
solución a una resina de intercambio aniónico, por consiguiente, se
elimina preferentemente una porción de estas proteínas
contaminantes. De conformidad con la presente invención, la
eliminación de dicha fracción contaminante se lleva a cabo en dos
pasos.
\vskip1.000000\baselineskip
A la dispersión arriba obtenida se añadió un
agente de eliminación de lípidos, Aerosil^{TM} (dióxido de
silicio) a 78-82 g/Kg de pasta. Tras la adición del
Aerosil, el pH de la mezcla resultante se ajustó a 8,8 con NaOH
0,5N. La mezcla fue incubada durante 90 minutos a 38ºC y una tasa
de agitación de 870-1450 rpm. Tras 90 minutos, la
dispersión se enfrió a 22,5ºC y el pH se ajustó a 6,1.
\vskip1.000000\baselineskip
A la dispersión enfriada obtenida de la manera
anterior, se añadió Polietilenglicol (PEG) de peso molecular medio
de 4.000 KDa a 10,5-11,5% peso por volumen de la
mezcla resultante mientras se agitaba a 2660-2900
rpm. Después de la disolución de PEG, el pH de la dispersión se
ajustó a 6,0 con un 2% de ácido acético. La conductividad se ajustó
con NaCl sólido a 3,0 mS. Se formó un precipitado de virus y
proteínas contaminantes, incluyendo proteínas prión. Este
precipitado se eliminó mediante centrifugación continua
(centrifugadora autodeslodante, modelo
CSA19-06-476, Weastfalia) a una
tasa de centrifugación de 300-450 litros/h. El
sedimento obtenido mediante la centrifugación fue desechado; se
filtro aún más el sobrenadante utilizando un filtro de profundidad
de fibra de celulosa (nominal) de 1 \mum y una presión de \leq
25 psi.
\vskip1.000000\baselineskip
La resina utilizada para la primera
cromatografía de intercambio aniónico fue
DEAE-Sefarosa de flujo rápido, envasada en una
columna 316-L de acero inoxidable (CF 1000/150 SS
CHROMAFLOW, Pharmacia), teniendo un volumen de 117 litros.
La resina DEAE-Sefarosa fue
equilibrada en primer lugar a lo largo de los pasos con un tampón
de acetato sódico de la manera que sigue:
a) pH de 4,0, conductividad de 10,0 mS/cm
b) pH de 6,0, conductividad de 3,0 mS/cm
Velocidad de flujo: 7-20
litros/min.
Tras el procedimiento descrito en el ejemplo 1,
el sobrenadante filtrado obtenido tenía ya las condiciones de pH y
conductividad adecuadas de pH 6,0 y 3,0 mS/cm. Por consiguiente se
cargó directamente en la columna de DEAE-Sefarosa
equilibrada, a una velocidad de flujo de 12-14
litros/min.
En tal producción a gran escala, es crítico el
ajustar las condiciones de lavado de manera que la columna sea
cargada a su capacidad máxima, y aún así que nada de IPA se escape
en el flujo que pasa. Esto se consiguió mediante un lavado de
columna de dos pasos, ambos con un tampón de acetato sódico en las
siguientes condiciones: primer lavado - pH de 6,0, conductividad de
2,1 mS/cm; segundo lavado: pH de 6,0, conductividad de 3,0 mS/cm.
El IPA queda retenido en la columna, y otras proteínas, por ejemplo
la albúmina y la transferrina se quitan lavando.
La elución del IPA de la columna se llevó a cabo
con un tampón de acetato sódico que tenía un pH de 6,2 y una
conductividad de 10,0 mS/cm. La presión sobre la columna era des
\leq 35 psi y la velocidad del flujo de 12-14
litros/min. La fracción que contenía IPA fue entonces tratada para
ajustar su contenido de agua y composición iónica tal y como se
describe en el ejemplo 3 a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
El efluente que contiene IPA se concentró a 100
kg (peso total) mediante ultrafiltración con membrana de polisulfona
con un corte nominal de 10 kD y un área total de la membrana de 12,2
m^{2} (UFP-10C-65) en un cartucho
de fibra hueca (Amersham Biosciences). La presión del retentado era
de 15-20 psi y la velocidad de flujo de
20-40 litros/min. El filtrado fue entonces desechado
y el retentato fue diafiltrado contra agua de calidad
agua-para-inyección (API). La
presión del retentato era de 15-20 psi a una
velocidad de flujo de 20-40 litros/min., y la
diafiltración fue continua hasta que la solución alcanzó una
conductividad de 4,0 mS/min.
\vskip1.000000\baselineskip
Para purificar aún más la fracción que contiene
IPA obtenida tras el procedimiento del ejemplo 3 a partir de la
sustancia contaminante restante, la solución fue sometida a
cromatografía de intercambio catiónico utilizando el mismo tampón
de acetato sódico bajo condiciones que permiten la retención de
solamente las sustancias contaminantes de la resina catiónica,
mientras que el IPA fue eliminando lavándolo con el flujo de paso
de la columna.
La resina de intercambio catiónico utilizada fue
CM-Sefarosa de flujo rápido, envasada en una
columna 316-L de acero inoxidable (CF 1000/150 SS
CHROMAFLOW, Pharmacia), teniendo un volumen de 117 litros.
La resina fue equilibrada con un tampón de
acetato sódico bajo las siguientes condiciones:
a) pH de 4,0, conductividad de 10,0 mS/cm;
b) pH de 5,35, conductividad de 0,95 mS/cm
Velocidad de flujo: 7-22
litros/min.
Antes de cargar la fracción que contiene IPA en
la columna, la conductividad de la solución fue ajustada con NaCl a
0,95 mS/cm y el pH fue ajustado con un 2% de ácido acético a 5,35.
La concentración de proteínas de la solución fue del 0,5%, y la
carga total de proteínas fue de \leq 4 Kg. La velocidad de flujo
fue de 18-22 litros/min. a una presión de \leq 29
psi. Se recogió el flujo que pasó de la columna que contenía IPA.
El pH se ajustó a 6,75 con 0,15 M NaOH y la conductividad a 3,0
mS/cm con NaCl sólido. La solución resultante fue ultrafiltrada
utilizando membrana de polisulfona con un corte nominal de 10 kD y
un área total de la membrana de 12,2 m^{2}
(UFP-10C-65) en un cartucho de
fibra hueca (Amersham Biosciences). El retentato se recogió y se
desechó el efluente.
\vskip1.000000\baselineskip
En una realización preferente de la invención,
la fracción que contiene IPA obtenida tras la cromatografía de
intercambio catiónico se somete a una inactivación y eliminación
víricas.
De conformidad con la realización preferente, la
eliminación vírica se llevó a cabo mediante nanofiltración. La
solución que contenía IPA se sometió a filtración previa a través
de una membrana de polisulfona con un tamaño de poro de 0,1 + 0,2
\mum, un área superficial nominal de 0,6 m^{2} (5441358
K-1 SS, Sartorius), a una presión de \leq 30 psi.
El retentato se recogió en un contenedor a presión y con camisa
exterior 316-L de acero inoxidable de 600 litros
equipado con un agitador tipo marino. El retentato se diluyó con API
a una concentración de proteínas de 6,0-8,5 mg/ml,
y el pH y la conductividad fueron reajustados a 7,25 con 0,15 M
NaOH/2% de ácido acético y 3,0 mS/cm con NaCl sólido,
respectivamente. La temperatura del contenedor se mantuvo a
22,5ºC.
La nanofiltración se llevó a cabo con un filtro
15N Planova (15N1-000; Asahi Kasei Corporation)
teniendo un área superficial nominal de 1,0 m^{2}. La presión de
funcionamiento obtenida mediante N_{2} fue de 13,8 psi. El
volumen transferido por m^{2} de filtro fue de más de 250
litros.
Además de a la eliminación vírica, la solución
que contenía IPA fue sometida a inactivación vírica utilizando el
método con disolvente/detergente. Se añadió el polisorbato 80 a
0,95-1,25% peso por peso de la concentración final
y TnBP a una concentración final de 0,28-0,33%
volumen por peso. La mezcla se agitó durante alrededor de
4,5-5,5 horas a 30-50 rpm.
\vskip1.000000\baselineskip
Se emplea una segunda cromatografía de
intercambio aniónico para purificar aún más la solución que
contiene IPA obtenida tras la inactivación vírica del detergente y
disolvente empleados. Como durante los pasos dados tras la primera
cromatografía de intercambio aniónico, algo del IPA activo puede
que se haya transformado en inactivo, también se elimina el IPA
inactivo. De este modo, la solución resultante tras este paso
contiene IPA activo y altamente purificado.
La resina utilizada para la segunda
cromatografía de intercambio aniónico fue
DEAE-Sefarosa de flujo rápido, envasada en una
columna 316-L de acero inoxidable (BPSS 800/150 SS,
Pharmacia), teniendo un volumen de 75 litros.
La resina DEAE-Sefarosa fue
equilibrada en primer lugar a lo largo de los pasos con un tampón
de acetato sódico de la manera que sigue:
a) pH de 4,0, conductividad de 10,0 mS/cm
b) pH de 6,0, conductividad de 3,0 mS/cm
Dado que la fracción que contenía IPA ahora
estaba parcialmente purificada, se empleó una velocidad de flujo
más rápida de 18-22 litros/minuto. Por la misma
razón, el pH de esta fracción podría ser elevado a 7,5 y la columna
podría lavarse con una serie de condiciones del tampón. La
conductividad de la solución cargada fue de 3,0 mS/cm, y la carga
total de proteínas de alrededor de 2,5 Kg. El pH del tampón de
lavado de acetato sódico fue de 6,0 y su conductividad de 3,0
mS/cm. El volumen total de lavado fue de 1125-1200
litros a una velocidad de flujo de 18-22
litros/minuto.
La elución del IPA de la columna se llevó a cabo
con un tampón de acetato sódico que tenía un pH de 6,0 y una
conductividad de 12,0 mS/cm. El eluído de la segunda columna de
intercambio aniónico contenía un 96% de IPA puro, del que más del
90% estaba activo.
\vskip1.000000\baselineskip
Se analizaron muestras de diferentes pasos del
proceso mediante técnicas de detección y separación de proteínas.
La Fig. 1 describe el perfil proteínico del IPA en el preparado
farmacéutico mediante el proceso de la presente invención; el IPA
estándar preparado por Kamada, Israel; y el IPA polimérico en geles
con gradiente del 8% al 16% de Tris-Glicina
nativos. Bajo condiciones nativas, las proteínas se separan de
conformidad tanto con la estructura como el peso molecular. Se
cargaron las muestras no desnaturalizadas en un tampón de muestra
(Invitrogen^{TM} LC2673) en los geles y en las cantidades que se
detallan en la tabla 1. Se derivaron las formas poliméricas del IPA
de un IPA purificado (lote Nº 6110003, Kamada) almacenado a 35ºC
durante 6 meses y que fue sometido a una cromatografía de
permeación de gel utilizando la columna de Sefacril 200HR. Se
recogieron tres fracciones (rutas 8-10) para su
análisis en los geles nativos. Los geles se utilizaron en un tampón
de desplazamiento de Tris-Glicina (10 x
Invitrogen^{TM} LC2672). Los geles fueron teñidos en azul
Commassie (Fig. 1A), Ponceau-S (Fig. 1B) o
transferidos a una membrana de nitrocelulosa (Trans Blot de
BioRad). La inmunotransferencia se llevó entonces a cabo utilizando
anticuerpos de IPA anti-humano, conjugados con
peroxidasa de rábano (HRP,ICN/Cappel, 55236), utilizada en una
dilución de 1:400 (Fig. 1C).
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Las muestras obtenidas durante el proceso de
purificación fueron separadas mediante 4-12% de
SDS-PAGE. Los geles fueron teñidos con Azul
Commassie (Fig. 2A), teñido de Ponceau-S (Fig. 2B)
o inmunotransferidos con anticuerpos conjugados HRP
anti-IPA de cabra. Se detallan las muestras en la
tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
Las Figuras 1 y 2 muestran claramente que la
mayoría de las proteínas contaminantes son eliminadas durante el
proceso de la presente invención. La sustancia farmacéutica final
muestra únicamente una banda limpia y nítida.
\vskip1.000000\baselineskip
Tras la segunda cromatografía de intercambio
aniónico descrita en el ejemplo 6, la fracción que contiene el IPA
puro y activo fue concentrada mediante ultrafiltración
(UFP-10C-65: membrana de
polisulfona con corte nominal de 10 KDa y un área total de la
membrana nominal de 12,2 m^{2}). El filtrado fue desechado y el
retentato, concentrado a 60 kg fue sometido adicionalmente a
diafiltración. La diafiltración se llevó a cabo para sustituir al
ión acetato por un ión fisiológicamente aceptable, específicamente
el ión fosfato. Las condiciones de diafiltración fueron de
filtración contra un tampón de fosfato sódico,
18-22 nM en 0,6-0,8% de NaCl, pH de
7,0, presión del retentato de 15-20 psi. El pH
final del retentato fue un pH fisiológico de 7,0. Tras la segunda
ultrafiltración, la concentración de proteínas fue pasado a
22-24 mg/ml. El preparado fue esterilizado por
filtro utilizando dos filtros de polisulfona de 0,45 y 0,2 \mum
(Sartorius, 5101507H9-B) en una ubicación en serie.
La filtración se llevó a cabo bajo una presión de \leq 25 psi y
el filtrado estéril se recogió en un contenedor previamente
esterilizado con vapor. El preparado final que contiene IPA
comprendía 22-24 mg/ml de proteínas con un pH de
7,0 \pm 0,1, NaCl a una concentración de 6-8 mg/ml
y una concentración de fosfato de 18-22 nM. Esta
solución es un preparado listo para utilizar de calidad
farmacéutica, y por consiguiente está designado como un preparado
farmacéutico.
Se llevaron a cabo estudios de caracterización
de tres lotes del preparado farmacéutico que contiene IPA
producidos mediante el proceso de la presente invención por Kamada
(Israel) para obtener información sobre las propiedades
estructurales y físico-químicas de la molécula de
IPA. Se examinaron tres lotes: lotes 6112006, 6113010 y 6123010.
Los análisis del lote nº 6112006 (fabricación: junio de 2002) se
llevaron a cabo después de 12-20 meses de
almacenamiento del lote a 2-8ºC, mientras que los
análisis de los lotes nº 6112010 y nº 6123010 (fabricación: octubre
de 2003) se iniciaron inmediatamente después de la producción y se
completaron en un plazo de 3 meses durante los que los lotes
estuvieron almacenados a 2-8ºC.
Los estudios de caracterización se llevaron a
cabo en tres laboratorios, en el Laboratorio de validación e I+D
analíticos de Kamada (Israel), en M-Scan Limited
(Reino Unido) y en el Instituto de ciencias de Weizmann
(Israel).
\vskip1.000000\baselineskip
La espectrometría de masas mediante
ionización-desorción por láser asistida por una
matriz-tiempo de vuelo (MALDI-TOF
MS) de extracción retardada se utilizó para la determinación del
peso molecular intacto del IPA.
MALDI-TOF MS es una técnica en
la que un co-precipitado de una matriz absorbente
de luz ultravioleta y una molécula proteínica son irradiados por un
impulso por láser en nanosegundos. La mayoría de la energía del
láser es absorbida por la matriz, que impide la fragmentación no
deseada de la molécula. Las moléculas proteínicas ionizadas son
aceleradas en un campo eléctrico y se introducen en el tubo de
vuelo. Durante el vuelo en este tubo, diferentes moléculas se
separan de conformidad con su masa para cargar la proporción y
alcanzar el detector en diferentes momentos. De esta manera cada
molécula produce una señal definida. Este método permite una
medición exacta del peso molecular intacto de los biopolímeros desde
400 hasta 500.000 Da.
Todos los tres lotes tenían un peso molecular
intacto comparable, tal y como se muestra en la tabla 3 a
continuación:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de los aminoácidos es una
característica importante de las proteínas. La combinación del
análisis de los aminoácidos con la determinación
espectrofotométrica de la absorbencia a 280 nm permitió la
determinación del coeficiente de extinción molar del IPA.
Dividiendo el coeficiente de extinción molar de la proteína por su
peso molecular intacto da por resultado el coeficiente de extinción
de un 0,1% de la solución proteínica.
Para el análisis de los aminoácidos, se
hidrolizaron las muestras de los lotes de IPA con HCI en constante
ebullición, derivatizado utilizando fenilisotiocianato y analizado
mediante fase inversa (RP)-HPLC. El IPA en los lotes
6112006, 6113010 y 6123010 tenían composiciones de aminoácidos
comparables (véase la tabla 4 a continuación). Las ligeras
diferencias en el contenido de los ácidos aspárticos y glutámicos
entre el lote de IPA 6112006 y los lotes de IPA 6113010 y 6123010
están relacionadas con la duración de la hidrólisis; 24 horas para
el lote 6112006 en comparación con las 16 horas de los lotes
6113010 y 6123010.
El coeficiente de extinción del IPA se midió
para el lote nº 6113010 y el nº 6123010 que tenían coeficientes de
extinción comparables, tal y como se muestra en la tabla 5.
Se llevó a cabo el mapeo de péptidos siguiendo
la digestión de bromuro de cianógeno (CNBr), utilizando
MALDI-MS y MS de LC-electroespray
(ES) en línea. El concepto del método de mapeo elegido es la
generación de péptidos mediante digestión química, determinación de
sus pesos moleculares y determinación exacta de la presencia o
ausencia de las partes componentes de la secuencia proteínica
conocida. Las técnicas de ES-MS utilizando una
fuente de ionización de presión atmosférica y
MALDI-MS crean la posibilidad de medir de forma
precisa los pesos moleculares intactos de los biopolímeros hasta
130 kDa y 500 kDa respectivamente. El acoplamiento de pequeño
diámetro en línea y HPLC nano-capilar directamente
con la detección de espectrometría de masas de electroespray de los
productos digeridos separados aumenta la potencia de la técnica.
Una ventaja definitiva de este procedimiento de mapeo es que hay
una probabilidad igual de observar las regiones de la
terminal-C así como de la terminal-N
de la proteína.
El perfil de mapeo de los péptidos de los tres
lotes examinados, los lotes nº 6112006, nº 6113010 y el nº 6123010
se presenta en la tabla 6, mostrando que los tres lotes tienen un
perfil comparable.
\newpage
El propósito de la prueba era el de obtener el
perfil de los oligosacáridos unidos al IPA y determinar los sitios
de glicosilación del IPA, es decir, los puntos de unión de los
oligosacáridos a los polipéptidos. Solamente se evalúan los
oligosacáridos N-unidos porque no se tiene
constancia de que existan oligosacáridos O- unidos en el IPA.
El análisis de oligosacáridos incluía digestión
encimática de las muestras de IPA con quimotripsina y posterior
digestión con péptido N-glicosidasa F (PNGase F),
separación de los carbohidratos liberados de los péptidos
utilizando cartucho Sep-pak C18, permetilación de
los glicanos y finalmente su análisis mediante espectrometría de
masas de bombardeo rápido de átomos (FAB)-MS y
MALDI-TOF MS. Los resultados se presentan en la
tabla 7 a
continuación.
continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
La composición de monosacáridos de una
glicoproteína es una característica básica de su parte de
oligosacáridos. Para el análisis de los monosacáridos, las muestras
de los lotes de IPA fueron metabolizados, derivatizados y analizados
mediante cromatografía/espectrometría de masas (GC/MS). El método
permitió el cálculo de los monosacáridos por mol de glicoproteína
y, de ese modo, la aproximación del porcentaje total de
oligosacáridos. La composición de monosacáridos de los tres lotes
examinados se muestra en la tabla 8 a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
El propósito de las mediciones de espectrometría
de dicroísmo circular (CD) fue el de caracterizar las estructuras
secundaria y terciaria del IPA obtenido mediante el proceso de la
presente invención. El CD del IPA se midió en dos regiones: los UV
cercanos, 320-260 nm, y los UV lejanos,
260-180 nm. El espectro de CD de los UV lejanos se
utilizó para determinar las \alpha-hélices, y el
CD de los UV cercanos se utilizó para caracterizar la estructura
terciaria.
La espectroscopia de CD mide las diferencias en
la absorción de la luz polarizada de la izquierda frente a la luz
polarizada de la derecha, que surgen debido a asimetría
estructural. La ausencia de estructura regular da por resultado una
intensidad de CD cero, mientras que una estructura ordenada da por
resultado un espectro, que puede contener señales tanto positivas
como negativas. Los espectros de CD de los UV lejanos y cercanos de
los lotes de IPA 6112006, 6113010, 6123010 y la norma de referencia
primaria del IPA nº 02/07 se muestran en la Figura 3A y B,
respectivamente.
\vskip1.000000\baselineskip
La estabilidad del IPA en el preparado
farmacéutico obtenido mediante el proceso de la presente invención
se midió hasta 36 meses a una temperatura de almacenamiento de
5\pm3ºC, de conformidad con los siguientes parámetros tal y como
se describe en la tabla 9 a continuación: aspecto; contenido del
IPA activo; distribución del tamaño molecular (concentración de
monómeros del IPA y concentración de agregados del IPA. Los
agregados del IPA están inactivos) y el pH.
La actividad del IPA fue sometida a ensayo
mediante el ensayo de inhibición de elastasa tal y como se ha
descrito anteriormente, y mediante la presencia de agregados del
IPA analizados mediante cromatografía líquida analítica [Exclusión
por tamaño (SEC) HPLC] utilizando una columna Zorbax
GF-250. La concentración total de proteínas fue
determinada mediante absorbencia a 280 nm.
\vskip1.000000\baselineskip
La estabilidad de un preparado farmacéutico
típico de IPA producido mediante el proceso de la presente
invención, y que contiene un 2% de IPA, se muestra en la tabla 9 a
continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Tal y como se muestra en la tabla 9, el IPA
obtenido mediante el proceso de la presente invención es altamente
estable. Tal y como se ha descrito anteriormente en el presente
documento, una ventaja específica del preparado farmacéutico es que
el IPA altamente activo y purificado es también altamente estable,
en una solución líquida lista para usar y sin la presencia de
ningún estabilizador de proteínas.
\newpage
El propósito del estudio era el de determinar la
estabilidad del IPA bajo condiciones favorables para la producción
de Aerosol. Estas condiciones incluyen concentración de IPA
incrementada a hasta alrededor del 10% y preferentemente hasta el
20%. La estabilidad de las soluciones concentradas se determinó en
frío (2-8ºC) y a temperatura ambiente (\sim25ºC).
Se examinó la estabilidad mediante la formación de agregados (las
formas agregadas del IPA están inactivas) y mediante la medición de
la actividad del IPA tal y como se ha descrito anteriormente en el
presente documento.
\vskip1.000000\baselineskip
Las soluciones de IPA en una gama de
concentración proteínica del 5%-20% se prepararon a partir de un 2%
de preparado de IPA (lote nº 6013009, Kamada, Israel). Las
soluciones fueron incubadas en ausencia de Tween 80 y en presencia
de Tween 80 en concentraciones de 0%, 0,01%, 0,05% y 0,1%; un lote
se conservó refrigerado a 2ºC-8ºC y el otro lote se
conservó a 20ºC-25ºC. Las muestras de ambos lotes
fueron analizadas en los momentos cero, 4 semanas, 8 semanas y 12
semanas para ver el contenido proteínico, la actividad del IPA, la
concentración de los monómeros de IPA y la concentración de los
agregados de IPA.
El 2% de la solución de IPA se concentró a
partir de un 2% de IPA hasta \sim20% y mayor, mediante un
ultrafiltro 10000 NMWC de A.G. Technology
(UFP-10C-4X2A). Basándose en el
volumen inicial y la concentración de IPA, se retiraron alícuotas
de solución concentrada en varias etapas durante la
ultrafiltración. Se obtuvieron los siguientes concentrados de IPA:
6,34%, 12,2%, 18,1% y 22,84%. Estas soluciones sirvieron para la
preparación de las soluciones finales utilizadas en el estudio, que
contenían un 5%, 10%, 15% y 20% de proteínas.
\vskip1.000000\baselineskip
La estabilidad de los preparados de IPA
concentrados preparados tal y como se describe a continuación y
conservados a 20-25ºC se muestra en la tabla 10 a
continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
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\vskip1.000000\baselineskip
(Tabla pasa a página
siguiente)
\vskip1.000000\baselineskip
La estabilidad de los preparados de IPA
concentrados preparados tal y como se describe a continuación y
conservados en frío a 2-8ºC se muestra en la tabla
11 a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
Los datos que se muestran en las tablas
anteriores demuestran que la disminución en el porcentaje de la
forma activa monomérica del IPA no se refleja siempre mediante los
datos de actividad obtenidos por el ensayo de elastasa. Por
consiguiente, la actividad del IPA se evaluó mediante el porcentaje
de los monómeros del IPA medidos mediante HPLC.
Se utilizó la presentación gráfica (no se
muestra) para calcular la estabilidad del IPA almacenado en las
condiciones anteriormente descritas después de 12 y 24 meses. Se
resumen los resultados en la tabla 12 a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
El uso de ultrafiltración para concentrar el 2%
de solución obtenida mediante el proceso de la presente invención
hizo que se generaran algunos agregados. De este modo, las
soluciones concentradas ya contenían una concentración de agregados
más alta al comienzo del ensayo en comparación con la concentración
de agregados en el 2% de solución inicial. La presencia de Tween 80
en la solución concentrada provocó un incremento en la agregación a
lo largo del periodo de almacenamiento. Este efecto depende de la
concentración. Además, el incremento en la concentración inicial del
IPA provocó un incremento en la formación de agregados. Este
fenómeno se observó a lo largo del ensayo, tanto en las condiciones
de temperatura como con o sin Tween 80. Sin embargo, los análisis
generales de todos los datos obtenidos muestran claramente que las
soluciones concentradas de IPA almacenadas a 2-8ºC
son esencialmente estables durante al menos 3 meses, y mantendrán
una buena eficacia a esta temperatura durante un año, incluso en la
presencia de algo de Tween 80. Por consiguiente, el preparado fluido
que contiene IPA listo para usar producido mediante el proceso de
la presente invención es altamente adecuado para la preparación de
composiciones farmacéuticas a ser administradas de forma parenteral
así como mediante inhalación.
La descripción anterior de las realizaciones
específicas revelará de forma tan completa la naturaleza general de
la invención que otras personas pueden, aplicando conocimientos
actuales, modificar fácilmente y/o adaptar para varias aplicaciones
dichas realizaciones específicas sin experimentación excesiva y sin
alejarse del concepto genérico, y, por consiguiente, tales
adaptaciones y modificaciones deberían estar y están dirigidas a
ser comprendidas dentro del significado y gama de equivalentes de
las realizaciones reveladas. Se debe entender que la fraseología o
terminología empleada en el presente documento es a efectos de
descripción y no como una limitación.
Claims (7)
1. Un proceso para purificar el inhibidor de
proteinasa alfa-1 (IPA) a partir de una mezcla no
purificada de proteínas que comprende:
a. dispersión de la mezcla no purificada de
proteínas que contiene el IPA en un medio acuoso;
b. eliminación de una porción de los lípidos y
proteínas contaminantes añadiendo a la dispersión acuosa dióxido de
silicio como un agente de eliminación de lípidos y la precipitación
de la porción de proteínas contaminantes de dicha dispersión acuosa
añadiendo polialquilenglicol;
c. carga del sobrenadante que contiene IPA del
paso (b) en una primera resina de intercambio aniónico con una
solución tampón que tenga un pH y una conductividad tales que el
IPA quede retenido en la primera resina de intercambio
aniónico;
d. elución de una fracción que contiene IPA de
dicha primera resina de intercambio aniónico con el mismo tipo de
tampón que en el paso (c) habiendo ajustado el pH y la
conductividad;
e. carga de la fracción que contiene IPA del
paso (d) en una resina de intercambio catiónico en el mencionado
mismo tipo de tampón que tenga un pH y una conductividad apropiados
tales que el IPA no quede retenido en la resina de intercambio
catiónico;
f. recogida del flujo que atraviese del paso (e)
que contenga IPA;
g. carga de la fracción que contiene IPA del
paso (f) en una segunda resina de intercambio aniónico con dicho
mismo tipo de tampón que tenga un pH y una conductividad apropiados
tales que el IPA se una a la segunda resina de intercambio
aniónico;
h. elución del IPA de dicha segunda resina de
intercambio aniónico con dicho mismo tipo de tampón habiendo
ajustado el pH y la conductividad para obtener una solución que
contenga IPA activo y purificado.
2. El proceso de la reivindicación 1,
en el que el IPA obtenido comprende al menos un
90% de IPA activo del total de IPA recuperado, preferentemente en
el que el IPA obtenido comprende al menos un 95% de IPA activo del
total de IPA recuperado; o
en el que la solución de IPA comprende al menos
un 90% de IPA del total de proteínas recuperadas; preferentemente
en el que el IPA obtenido comprende al menos un 95% de IPA del
total de proteínas recuperadas; o
en el que la solución tampón es una que no sea
un tampón con base de citrato; o
en el que la solución tampón es un tampón con
base de acetato; o que además comprende un paso de eliminación
vírica, preferentemente, en el que el paso de eliminación vírica
comprende la nanofiltración; o
en el que la mezcla no purificada de proteínas
es seleccionada del grupo que consta de fracciones de Cohn, plasma
sanguíneo humano y fracciones de plasma; preferentemente en el que
la mezcla no purificada de proteínas es la pasta IV de la fracción
de Cohn; o en el que la primera y segunda resina de intercambio
aniónico es una resina de DEAE-Sefarosa; o
en el que la resina de intercambio catiónico es
una resina de Carboximetil-Sefarosa; o
en el que el pH de la solución tampón tiene un
pH de entre 5,5 y 6,5 para la elución del IPA a partir de la
primera y segunda resina de intercambio aniónico.
3. El proceso de la reivindicación 1, que además
comprende un paso de inactivación vírica.
4. El proceso de la reivindicación 3,
en el que el paso de inactivación vírica
comprende la adición de un disolvente y un detergente al IPA del
paso (f) recogido de la resina de intercambio catiónico,
preferentemente en el que el detergente es un detergente no
iónico.
5. El proceso de la reivindicación 1,
en el que el polialquilenglicol es
polietilenglicol; o
en el que la precipitación se lleva a cabo con
un pH de desde alrededor de 5,0 a alrededor de 6,5.
6. El proceso de la reivindicación 1, que además
comprende el cambio de la composición iónica de la solución que
contiene IPA activo y purificado para que contenga un ión compatible
fisiológicamente y la esterilización de la solución resultante.
7. El proceso de la reivindicación 6,
en el que la solución que contiene IPA se
concentra antes del intercambio iónico; o
en el que el ión fisiológicamente compatible es
seleccionado del grupo que consta de un ión de fosfato, un ión de
cloruro y combinaciones de los mismos.
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