マイクロカプセル化中のプルロニック界面活性剤による乳化誘導凝集に対する組換えヒト成長ホルモンの安定化

水/有機溶媒界面にさらされると、タンパク質凝集は、二重エマルジョンプロセスを備えたポリ（乳酸-Co-グリコール酸）（PLGA）ミクロスフェアの発達における最も重要な障害の1つです。現在の研究の目的は、マイクロカプセル化中の組換えヒト成長ホルモン（RHGH）を防ぐための製剤戦略を考案することです。RHGHの安定化に使用される賦形剤は、糖、非イオン性界面活性剤、ポリオール、タンパク質から選択されました。候補者の中で、界面活性剤は、乳化誘導凝集からRHGHを保護する能力を示しました。また、プルロニックF127は、Pluronic F68およびTween 20とは異なるRHGHに対する優れたおよび濃度依存性安定化効果を示したことがわかった。F127とショ糖を含むRHGH溶液を塩化メチレンで乳化した後、モノマータンパク質の回収主にF127の存在に起因する99.0％を達成しました。その後、この溶液は、従来の二重エマルジョンプロセスによってPLGAミクロスフェアの内部水相としてカプセル化され、カプセル化効率は98％を超えました。RHGHの単独を含むミクロスフェアと比較して、スクロースの存在下または非存在に関係なく、プルロニックF127を抑制するミクロスフェアでRHGHの放出の改善が観察されました。結果は、さらに、ミクロスフェアにおけるプルロニックF127の共同カプセル化がRHGHの安定化に重要な役割を果たしたことを暗示しています。

Protein aggregation upon exposing to the water/organic solvent interface is one of the most significant obstacles in developing poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) microspheres with double emulsion process. The aim of present study is to devise a formulation strategy to prevent recombinant human growth hormone (rhGH) from aggregation during microencapsulation. The excipients used for stabilizing rhGH were selected from sugars, nonionic surfactants, polyol, and protein. Among the candidates, surfactants exhibited potentialities in protecting rhGH against emulsification-induced aggregation. It was also found that Pluronic F127 showed an outstanding as well as concentration-dependent stabilizing effect on rhGH, which was different to Pluronic F68 and Tween 20. After the rhGH solution comprising F127 and sucrose was emulsified with methylene chloride, the recovery of monomeric protein achieved 99.0%, principally attributed to the presence of F127. This solution was subsequently encapsulated as inner aqueous phase in the PLGA microspheres by a conventional double emulsion process, with the encapsulation efficiency higher than 98%. Improvement in the release of rhGH was observed for the microspheres co-encapsulating Pluronic F127 regardless in the presence or absence of sucrose, compared to the microspheres containing rhGH alone. The result further implied that co-encapsulation of Pluronic F127 in the microspheres played an important role in the stabilization of rhGH.