酶遞送系統、制備方法和用圖
【專利說明】
[00011 本申請是申請日為2010年4月13日、申請號為201080021271.5、發明名稱為"酶遞 送系統、制備方法和用途"的發明專利申請的分案申請。
[0002] 相關申請的交叉引用
[0003] 本申請根據美國35U. S. C. §120要求于2009年4月13日提交的序列號No. 12/386， 051的優先權，其以引用方式全部合并于此。
技術領域
[0004] 本發明總體涉及包衣的消化酶/胰酶制劑、含有該制劑的藥物組合物和酶遞送系 統，及其制備、使用方法，以及在治療患有對酶治療敏感的神經或行為疾病或病癥的個體中 的控制遞送方法。
【背景技術】
[0005] 消化酶由唾液腺、胃中的腺、胰腺和小腸中的腺產生。例如，由胰腺產生并分泌入 胃和小腸中的消化酶有助于消化。由胰腺產生的消化酶分泌入PH為約5到6的十二指腸或小 腸上段，且該酶有助于消化食物組分，包括碳水化合物、脂質、蛋白質和核酸。然而，當經口 給予消化酶時，所述酶暴露于PH約1-2的胃內的高酸性環境以及暴露于使酶變性和降解的 胃蛋白酶。
[0006] 給予哺乳動物消化酶以治療由影響胰腺的病癥(例如胰腺炎和胰酶缺陷）而引起 的酶缺陷。給予人類的胰酶通常來源于豬。酶制劑的生產商也為用于需要施用脂肪酶的患 有囊性纖維化的個體的脂肪酶組合物使用腸溶包衣。用于遞送脂肪酶的制劑使用例如包含 鄰苯二甲酸羥丙甲纖維素、二甲基硅油1 〇〇〇和鄰苯二甲酸二丁酯的腸溶包衣。
[0007]用于包覆敏感的生物活性物質的某些方法已經被描述了。Narayanaswamy等的美 國專利No. 6，261，613公開了可包含包被在β底涂層(prime)形式的脂肪（即，具有塊狀對稱 性(bIocky symmetry)的甘油三酯晶體)的殼中的酵母顆粒。包衣材料還可以包含例如在氫 化植物油中發現的乳化劑。然而，所述包衣僅允許在約40°C到約50°C的有限溫度范圍內釋 放酵母。Pacifico等的美國專利No.6，251，478 Bl公開了包封在脂質材料中的某些敏感物 質，包括某些生物活性化合物。
【背景技術】 [0008] 部分中的描述不應被視為承認這種公開構成本發明的現有技術。
[0009] 發明簡述
[0010] 本發明涉及包衣的消化酶制劑，以及包含包衣的消化酶制劑的藥物組合物和酶遞 送系統，其可用于治療患有孤獨癥、ADD、ADHD、帕金森氏病、囊性纖維化、其他神經和行為疾 病或病癥的個體。本發明的包衣和包封的消化酶制劑允許向患有對消化酶治療敏感的神經 和行為疾病和病癥的患者受控地遞送具有增加的穩定性和增強的施用性能的酶。
[0011] 在一些方面，本發明涉及包衣和/或包封的胰酶/消化酶制劑，其包括含有消化酶 和/或胰酶的核心及含有可乳化脂質的包衣。所述核心包含用于有效治療患者病癥的量的 胰酶/消化酶，所述病癥例如可以是神經系統障礙，例如孤獨癥、ADD、ADHD、CF和帕金森氏 病，或可以給予有效量胰酶/消化酶的其他疾病。特別地，所述包衣保護胰酶/消化酶免受去 穩定因素例如溶劑、熱、光、水分及其他環境因素的影響。當所述復合物暴露于溶劑時，所述 包衣還提供胰酶/消化酶的控制釋放。此外，在本發明的一個方面，本發明的包衣消化酶制 劑具有消化酶顆粒的改善的傾倒性能(pour properties)、改善的味道和氣味。
[0012] 本發明也涉及用于在患有帕金森氏病、ADD、ADHD、孤獨癥和囊性纖維化及其他行 為或神經病癥和疾病的個體中施用酶的酶和脂質的特定混合物。所述包衣的消化酶制劑可 用于在選定的傳送時間或在人胃腸道的選定的位置獲得釋放。在一個方面中，本發明涉及 控制釋放的酶制劑。
[0013] 另一個方面中，本發明涉及包衣的消化酶制劑，包含(a)含有消化酶顆粒的核心， 其中所述酶以顆粒的約5重量％到90重量％的量存在;和(b)含有可乳化脂質的包衣，其中 所述包衣連續地包覆核心，且所述可乳化脂質在暴露于溶劑時乳化。
[0014] 另一個方面中，本發明涉及含有治療有效量的包封的酶制劑的藥物組合物，所述 酶制劑包含(a)含有用于有效治療患有孤獨癥、ADD、ADHD、帕金森氏病、囊性纖維化或對酶 治療敏感的其他神經病癥或行為障礙的受試者的量的胰酶或消化酶的核心；和(b)含有可 乳化脂質的包衣。
[0015] 又另一方面中，本發明涉及包含具有顆粒的包封酶制劑的酶遞送系統，所述顆粒 包含：（a)包含胰酶或消化酶的核心，其中所述酶以顆粒的約5重量％到95重量％的量存在； 和(b)用于提供酶的受控釋放的總體均勻的包衣，所述包衣包含可乳化脂質。在一個方面 中，所述酶遞送系統的包封的酶制劑顆粒是不可霧化的。
[0016] 在某些方面中，本發明的酶制備方法產生包衣的酶制劑，其特征在于例如受控的 釋放速率、霧化減少和更安全的給藥、具有通過噴淋（sprinkle)/扁囊遞送方法給藥的能 力、改善的流動特性、增加的貯存期和貯存能力以及本文描述的其他性質。在其他方面中， 包衣的酶制劑具有改善的傾倒性能，這有助于制備和包裝過程，例如包裝在藥袋和扁囊中。
[0017] 在一些方面中，本發明是基于令人驚訝的和意外的發現，即包含可乳化脂質包衣 和消化酶核心的特定的包衣消化酶制劑具有有利的釋放和活性特征，并允許沿著胃腸道的 位點時間特異性的和/或位置特異性的靶向釋放，從而治療孤獨癥、ADD、ADHD、帕金森氏病 及對消化酶治療敏感的其他神經或行為病癥。在一些方面中，制備了所述包封的胰酶/消化 酶制劑以達到人胃腸(GI)道內的特定遞送時間或特定區域。在其他方面中，可乳化脂質組 分是氫化大豆油，但可以是任何適當的脂質或脂質混合物
[0018] 在一些方面中，本發明還涉及更穩定的酶制劑，其對抗環境影響從而減少例如酶 的降解和/或變性。這使得將更準確劑量的酶制劑遞送至治療個體。在一些方面中，所述包 衣也可以在所述酶制劑與適當溶劑接觸時產生乳化，而且同時令人驚異地提供酶在胃腸 (GI)系統中的受控釋放。包衣在溶劑中的乳化性能允許酶受制地釋放，優選在酶應用提供 最有效治療的選定的胃腸道位置。
[0019] 本發明也涉及通過消化酶的脂質包覆和/或包封制備酶制劑的方法。所述方法包 括提供可乳化脂質，并用所述脂質包覆篩選的胰酶/消化酶顆粒。所述消化酶占到包衣酶制 劑的5-95重量％。
[0020] 另一方面中，如本文所述的，發明人意外地發現本發明的方法可用于制備包含用 單獨的可乳化脂質或用脂質混合物包覆的消化酶和/或胰酶的包衣消化酶制劑，以在包封 制劑暴露于適當溶劑時實現受控的酶釋放速率，增加胰酶/消化酶的釋放。發明人發現，在 包封復合物暴露于溶劑例如水時，具有基本上由一種或多種單酸甘油酯組成的包衣的包封 胰酶/消化酶制劑顯示出胰酶/消化酶的釋放增加，而同時在0.1 N HCl中避免釋放。
[0021] 本發明還涉及用于施用酶制劑的方法。在一些方面中，所述方法包括施用作為包 衣制劑的胰酶/消化酶。在一些方面中，本發明涉及一種治療方法，包括將至少兩劑包含治 療有效量的包封消化酶制劑的復合物給予患有孤獨癥、ADD、ADHD、帕金森氏病、囊性纖維化 或需要消化酶治療的其他行為或神經病癥的受試者，其中所述消化酶制劑包含含有消化酶 的核心和含有可乳化脂質的包衣。受試者是否需要有效量消化酶的治療的確定可以基于所 述受試者具有酶缺陷的確定。
[0022] 此外，本發明涉及將酶制劑中不含或含有較少量賦形劑、載體、添加劑和/或增容 劑，和/或不需要使用或使用較少量溶劑的胰酶/消化酶復合物、制劑、酶遞送組合物或系統 遞送給人。在一些實施方式中，所述包衣基本上由氫化大豆油組成。這可以減少與潛在毒性 物質的接觸，且也降低過敏癥形成的可能性。本發明還涉及具有改善的給藥安全性的胰酶 和/或消化酶的遞送。
[0023] 此外，本發明涉及由通過脂質包封賦予酶制劑的增強流動性而產生的改善的制備 方法。胰酶/消化酶的脂質包封形成了對于水分的脂質屏障，這使得包封的酶制劑在包裝機 中更好地流動。
[0024] 發明簡述不是意圖完整或詳盡的敘述本發明的每個方面。本發明的其他方面將從 下面的進一步描述中變得明顯。
【附圖說明】
[0025]圖1顯示未加工的、粗消化酶顆粒的電子顯微照片；
[0026]圖2顯示粗消化酶制劑過篩和脂質包覆后的包衣酶制劑的電子顯微照片；
[0027]圖3顯示粗消化酶顆粒的條形圖粒徑分析，具有可以通過如y軸所示的USSS篩的顆 粒的％;
[0028]圖4顯示粗消化酶顆粒和包封后的包含70%、80%和90%重量的消化酶的包衣酶 制劑的脂肪酶活性％的條形圖；
[0029]圖5顯示在y軸所示的時間，包含7 0 %、8 0 %和9 0 %重量消化酶的酶制劑的酶釋 放％的條形圖；
[0030]圖6顯示粗消化酶顆粒的粒徑分布與包含70%或80%重量消化酶的包衣酶制劑的 粒徑分布相比的條形圖；
[0031 ]圖7顯示可用于包封消化酶顆粒的方法的流程圖；
[0032]圖8顯示對于工作標準品（頂線）、稀釋劑（當時間是4分鐘時從頂部第三位開始的 線）、HPLC中所使用的流動相(4分鐘時的底線)和安慰劑（當時間是4分鐘時頂線下方的第二 條線）的峰面積(mAU)相對于時間的色譜圖，其表明與標準胰蛋白酶峰沒有干擾。
[0033]圖9顯示使用HPLC獲得的已知胰蛋白酶濃度的峰面積(mAU)相對于樣品濃度(mg/ mL)的曲線圖，以測量包衣消化酶制劑中的胰蛋白酶。
[0034]圖10顯示具有孤獨癥癥狀的九名兒童中測得的糞胰凝乳蛋白酶(FCT)水平。
[0035]圖11顯示具有孤獨癥癥狀的26名兒童中測得的FCT水平。
[0036] 圖12顯示46名兒童中測得的FCT水平。25名兒童具有孤獨癥癥狀，而21名兒童沒有 孤獨癥癥狀。
[0037] 圖13顯示320名年齡匹配的兒童中測得的糞胰凝乳蛋白酶水平。藏青色線（以灰度 級表示，上部，黑線）顯示患有已知病癥(遺傳性的及其他病癥）的兒童的FCT水平。紫色線 (以灰度級表示，上部，暗灰色線）顯示沒有任何已知病癥的正常兒童的FCT水平。淺綠色線 (以灰度級表示，下部，中灰線）顯示患有孤獨癥的兒童的FCT水平。粉紅色線（以灰度級表 示，下部，暗灰色線）顯示患有ADHD的兒童的FCT測量值。黃色線（以灰度級表示，下部，淺灰 色線）顯示患有ADD的兒童的FCT測定。
[0038] 圖14顯示基線的及施用Viokas或Ultrase酶替代物30、60、90和120天后的平均糞 胰凝乳蛋白酶水平。
[0039] 發明詳述
[0040]如始終描述的，在一些實施方式中，本發明涉及包衣的消化酶制劑，以及包含包衣 的消化酶制劑的藥物組合物和酶遞送系統，其用于治療患有孤獨癥、ADD、ADHD、帕金森氏 病、囊性纖維化、其他神經和行為疾病或病癥的個體。
[0041 ] 孤獨癥(有時稱為"典型性孤獨癥"）是被稱為孤獨癥譜系障礙(autism spectrum dis〇rder)(ASD)的一組發育障礙中最常見的病癥。孤獨癥的特征在于社會相互作用受損、 語言和非語言交流存在問題以及罕有的、重復性的或嚴重受限的行為和興趣。其他ASD包括 Asperger綜合癥、Rett綜合癥、兒童期崩解癥(disintegrative disorder)和未分類的廣泛 性發展障礙(通常稱為I3DD-NOS)。據估計每1000名兒童中有三到六名兒童患有孤獨癥。 [0042]注意力缺陷多動障礙是影響美國全部兒童中的3-5 %的神經行為障礙。其干擾個 人保持在某項任務上并運用年齡相當的約束(單獨的認知或認知和行為兩者）的能力。ADHD 的一些預警癥候包括無法聽從指令、不能安排自身和學校作業、手腳不停運動、說話太多、 遺棄未完成的任務、日常雜事和家庭作業以及不能注意細節并作出反應。有著幾種類型的 ADHD:主要注意缺陷亞型、主要多動沖動亞型和混合亞型。ADHD通常在兒童期確診，盡管該 病癥可以持續到成年。
[0043]帕金森氏病(PD)屬于稱作運動系統障礙的一組病癥，其與產生多巴胺的腦細胞的 喪失有關。PD的四種主要癥狀是手、臂、腿、頌和臉的顫動或抖動；四肢和軀干的僵化或硬 化;運動徐緩，或運動緩慢;及姿態保持反射障礙(postural instabiIity)，或平衡性和協 調性受損。隨著這些癥狀變得更明顯，患者將難以行走、說話或完成其他簡單任務。PD通常 影響50歲以上的人。PD的早期癥狀是輕微的，且是逐漸發生的。在有些人中，疾病發展比其 他人更快。隨著疾病發展，影響大多數ro患者的晃動或顫動可開始妨礙日常活動。其他癥狀 可包括抑郁及其他情緒改變;吞咽、咀嚼和說話困難;泌尿系統問題或便秘;皮膚問題;和睡 眠障礙。
[0044]囊性纖維化(CF)是最常見的縮短生命的遺傳性疾病之一。在美國，4000個兒童中1 個出生時就患有CF。它在西方歐洲人群中最常見;地中海血統的二十二個人中就有一個攜 帶有一個CF基因，這使得CF成為這些人群中最常見的遺傳性疾病。CF由基因（囊性纖維化跨 膜傳導調節蛋白（CFTR))的突變所引起。該基因的產物是產生汗液、消化液和粘液中起重要 作用的氯離子通道。盡管沒有CF的大多數人具有CFTR基因的兩個工作拷貝（等位基因），但 僅需要一個來防止囊性纖維化。囊性纖維化影響肺、肝、胰和腸的外分泌(粘液)腺，從而由 于多系統功能障礙引起進行性失能。CF可以通過例如1)導致頻繁的肺感染的稠粘液產生； 2)胰酶分泌減少，導致生長不良、多脂糞便和脂溶性維生素缺乏;和3)由于先天性雙側輸精 管缺如導致的男性不育來表征。通常，CF的癥狀在嬰兒期和兒童期出現。胎糞性腸梗阻是患 有CF的新生嬰兒的典型現象。
[0045]具有非脂質腸溶包衣的酶制劑已用于向患有需要酶治療的囊性纖維化的個體遞 送脂肪酶至需要施用脂肪酶的個體中。此外，Fallon描述了用于治療患有孤獨癥、ADD、 ADHD、帕金森氏病及其他神經疾病或病癥的兒童及其他個體的某些方法和酶組合物，例如， 美國專利Nos.7，138，123、6,660,831、6,632,429、6,534,063,其以引用方式合并在此正如 其全文在本文中給出一樣。
[0046] 人類消化道的特性對將消化酶遞送至患有對消化酶治療敏感的神經和行為病癥 的患者造成了挑戰。該消化道的整個路線中多種溫度和PH的變化使得特異性遞送成為必要 和挑戰。例如，胃中的pH低至1，但在近端小腸迅速增加到5-6的更堿性的pH。例如，通常胃中 的pH為約1.2，十二指腸中的pH為約5.0到6.0;空腸中的pH為約6.8，近端回腸中的pH為約 7.2，遠端回腸中的pH為約7.5。胃中的低pH在近端小腸迅速變化至5-6的更堿性的pH，這要 求一種基于酶需要遞送的位置的特異性遞送方法。
[0047] 例如，患有囊性纖維化的兒童(其病癥需要給予脂肪酶)需要將脂肪酶遞送至小腸 后部。相反，本發明人確定，需要用蛋白酶治療的患有孤獨癥的兒童需要將那些酶遞送至近 端小腸。
[0048] 消化酶的遞送也由于酶在環境室溫下快速降解和變性，以及可能在高的溫度、壓 力、濕度和/或光線暴露下發生的增強的降解和變性而具有挑戰性。水分和熱一起可以迅速 使酶失穩，降低其效力并縮短貯存期，從而導致不準確的給藥劑量。酶的變性或失穩可由于 降低活性酶劑量至低于有效治療所需的量而降低其效力。或者，試圖通過增量劑量來補償 變性或失穩以確保活性酶的有效水平可能具有用藥過量或過量裝填膠囊或其他劑型的風 險。為保護胰腺/消化酶免受不利條件（例如滲透、分解）的影響并使其穩定，胰腺/消化酶 (核心)可以包覆或包封在包含可乳化脂質的連續包衣中。在另一方面，本發明提供具有改 善的貯存期的新型包衣酶制劑。
[0049]酶制劑的制造商已使用腸溶包衣來將脂肪酶遞送至需要施用脂肪酶的個體，例如 患有囊性纖維化的個體。因為豬來源的酶以蛋白酶、脂肪酶和淀粉酶的混合物遞送，且因為 用于人類服用的這些組合物制備用于遞送脂肪