制备稳定的不溶性微粒的悬浮液的方法

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本发明涉及生产亚微米和微米大小的稳定颗粒的组合物和方 法，该颗粒是不溶于水或微溶于水的药物或者其它具有工业应用价 值的不溶性化合物。本发明首次提供了可靠的基于HLB的选择标准， 运用该标准可选择用于获得亚微米稳定悬浮液的表面改性剂的种类 和用量。\n                    本发明背景\n人们提出了各种方案，试图采用表面改性剂在水溶液中制备不 溶性药物配方，所采用的表面改性剂是比如单独的磷脂或者磷脂与 一种或多种表面活性剂的结合物。然而，没有发表任何选择特征和 用量的标准。美国专利5,145,684描述了一种微溶性药物，它含有吸 附在其表面的非交联表面改性剂。表面改性剂的量是0.1％-90％(重 量)，所得颗粒大小小于400nm。美国专利5,298,262、5,326,552、 5,336,507、5,340,564和5,470,583描述了浊点改性剂的应用，其中的 微溶性药物或诊断剂将浊点改性剂和非交联离子型表面改性剂吸附 在其表面。浊点改性剂据称可以提高表面活性剂的浊点，从而所得 纳米颗粒在121℃进行加热消毒时不会出现颗粒大小的增长。这些专 利提供了各种与不同表面活性剂结合使用的特定浊点改性剂的例 子，其中浊点修改表面活性剂是任意选择的。\nWO 98/07414描述了一种微溶性药物，它含有两种吸附在其表 面的表面改性剂；与只用一种改性剂相比，加入第二表面改性剂使 得颗粒大小减小了近50％。\nEP 0580690B1描述了用荷电磷脂对不溶于水的肽进行包衣以使 其增溶，因此药物与磷脂的重量比高于一个临界值。泊咯沙姆188 在0.01％-0.5％浓度时也被用于制备药物颗粒。人们观察到，当泊咯 沙姆188的浓度增大时，ζ电动势大幅减小。\n美国专利5,091,187提出了通过形成磷脂包衣微晶体的含水悬浮 液制备可注射的水不溶性药物。通过超声处理或其它在磷脂存在下 引起高剪切力的方法使结晶药物减小到50nm-10μm。磷脂被作为 唯一的表面改性剂进行了描述。\n美国专利5,858,410通过采用活塞间隙(piston-gap)匀化器加入表 面活性剂(合成的或天然的)使水不溶性药物增溶。所得颗粒经光子相 关显微镜检查测得其大小为10nm-1,000nm，有占总数不到0.1％的 颗粒其大小大于5微米。同样，表面改性剂是任选的。\n                     本发明叙述\n依照本发明方法制备的组合物，除了水不溶性或微溶于水的药 物颗粒以及其它工业用化合物之外，还包括天然或合成的磷脂或者 单独使用的表面活性剂，或者它们彼此结合使用。依照本发明的程 序，相对于药物选择表面改性剂的种类和用量，所以该体系的体系 亲水性-亲油性平衡(HLB)值定义如下： 体系\n体系HLB值在4到9范围内。当HLB值在这一范围内时，所 得制品的容重平均颗粒大小小于约1微米，在各温度下以及在应力 测试中都表现出良好的稳定性。本说明书和权利要求书中所用的术 语体系是指整个组合物，包括药物、表面改性剂、载体、赋形剂、 稀释剂和其他通常存在于此类组合物中的组分。\n亲水性-亲油性平衡(HLB)是表面活性剂中存在的两种相反趋向 间的平衡比例：亲水性(对水具有亲和力的部分)对亲油性(对油具有 亲和力的部分)。亲水性表面活性剂越多，则HLB值越高(超过10)， 当表面活性剂的HLB值为1-10时，则被认为具有亲油性。表面改性 剂或表面改性剂体系的HLB值最好在5到35之间。\n不溶于水或微溶于水的化合物可从各种治疗剂中选择，包括抗 真菌剂、免疫抑制剂或免疫活化剂、抗病毒剂、抗肿瘤剂、镇痛剂 或者抗炎剂、抗生素、抗癫痫剂、麻醉剂、安眠药、镇静药、抗精 神病药、精神安定剂、抗抑郁剂、抗焦虑药、抗惊厥剂、拮抗剂、 神经元阻滞剂、抗胆碱能药或拟胆碱药、抗毒蕈碱药或毒蕈碱药、 抗肾上腺素能药、抗心率失常药、抗高血压药、激素或营养素。\n所用表面改性剂通常分为大体上两类：磷脂和表面活性剂。磷 脂可以是任何天然生成的磷脂或磷脂混合物，有时候本文所指为“商 业”磷脂，例如卵磷脂或大豆磷脂，或者将它们结合使用。磷脂可 以是脱盐的、氢化的或部分氢化的，或者天然的、半合成的或合成 的。商业获得的磷脂的例子包括但不限于卵磷脂P123(Pfanstiehl)、 Lipoid E80(脂类)、和氢化大豆磷脂Phospholipon 90H和 100H(Natterman)、以及99％纯卵磷脂和大豆磷脂酰胆碱(Avanti Polar Lipids)。组合物中磷脂的含量为0.01％-50％，最好为0.05％-20％。\n表面活性剂有时被作为第二表面表面改性剂，它包括：(a)天然 表面活性剂，例如酪蛋白、明胶、西黄蓍胶、蜡、肠树脂(enteric resins)、 石蜡、金合欢胶、明胶胆甾醇酯和甘油三酸酯；(b)非离子型表面活 性剂，例如聚氧乙烯脂肪醇酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯 脂肪酸酯、脱水山梨糖醇酯甘油一硬脂酸酯(sorbitan esters glycerol monostearate)、聚乙二醇、十六烷醇、十六醇十八醇混合物、十八烷 醇、泊咯沙姆、poloxamines、甲基纤维素、羟基纤维素、羟丙基纤 维素、羟丙基甲基纤维素、非结晶纤维素、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯 烷酮和合成磷脂；和(c)胶态白土，例如皂粘土、铝硅酸镁盐、胶态 二氧化硅。关于这些表面活性剂的详细说明见Lachman等人1986年 的Remington’s Pharmaceutical Sciences和Theory of Practice of Industrial Pharmacy。\n合适的第二表面改性剂的特定例子包括：泊咯沙姆，如PLuronicTM F68、F108和F127，它们是BASF生产的环氧乙烷与环氧丙烷的嵌 段共聚物；poloxamines，如BASF生产的TetronicTM 908，它是通过 向乙二胺中连续加入环氧乙烷和环氧丙烷得到的四官能嵌段共聚 物、Rohm和Haas生产的烷基芳基聚醚磺酸酯TritonTMX-100、ICI Specialty Chemicals生产的聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯吐温20， 40，60和80、Union Carbide生产的聚乙二醇CarbowaxTM 3550和934； 以及羟基丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮。\n表面改性剂最好是聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、环氧乙烷 与环氧丙烷的嵌段共聚物、聚氧乙烯硬脂酸酯、向乙二胺中连续加 入环氧乙烷和环氧丙烷得到的四官能嵌段共聚物、烷基芳基聚醚磺 酸酯、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮。\n理想的表面活性剂是聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙 烯硬脂酸酯、环氧乙烷与环氧丙烷的嵌段共聚物、向乙二胺中连续 加入环氧乙烷和环氧丙烷得到的四官能嵌段共聚物、烷基芳基聚醚 磺酸酯、聚乙二醇、羟丙基甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮。\n磷脂可以是被脱盐的、被氢化的或被部分氢化的，或者天然的、 半合成的、合成的，最好是磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝 氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油或磷脂酸。\n                  优选实施方案说明\n为了进一步说明和描述本发明的选择过程，进行了下述试验。 在实施例中，使用高压设备在恒定温度和压力下对预混合物进行处 理，从而使制剂受到剪切作用、空化作用、冲击和摩擦，这是在微 观流化床装置或匀化器内进行的。详细情况见下表。   制剂种类     加工机器 操作压力下 的总遍数 平均压力 (kPsi) 平均温 度(℃)   环胞菌素 Avestin C-50匀化     器     200     18     10   Ursodiol Avestin C-5匀化     器     100     18     13   降脂异丙酯 微观流化床装置     M110 EH     50     18     5\n“遍(pass)”被定义为制剂通过机器各部分的一个循环。各机器 的“遍”或循环如下：Avestin C-50匀化器和Avestin C-5匀化器： 将制剂放置在入口储藏器，再输送给均化阀，接下来经过热交换器， 然后回到入口储藏器。它是通过均化阀使制剂受到剪切力、空化作 用、冲击和摩擦。M110 EH：首先让制剂经过20遍的旁通回路， 其定义为：入口储藏器到辅助处理组件再到热交换器，然后回到入 口储藏器。再让所得制剂经过交互室回路(interaction chember loop)， 其定义为：入口储藏器到辅助处理组件到交互室(interaction chamber) 再到热交换器，然后回到入口储藏器。它是在交互腔内使制剂受到 剪切力、空化作用、冲击和摩擦。经上述加工后，将各制剂收集起 来装入管形瓶，用橡胶塞子塞住，再用铝盖盖住，以用于稳定性测 试。可接受的颗粒是那些在0.05-10微米范围内的微观颗粒。\n在实施例中采用了下述物质：                       表面改性剂的缩写列表   全称     缩  写   脂类E-80     LipE80   磷脂100H     Ph100H   Myrj 52     Myrj52   吐温80     Tw80   PLuronic F68(又称为泊咯沙姆188)     PF68   PLuronic F108(又称为泊咯沙姆338)     PF108   PLuronic F127(又称为泊咯沙姆407)     PF127   Tetronic 908     T908                              供应商名单     商品名     供应商/产地     环胞菌素     华北制药公司，中国     Ursodiol     Tokyo Tanabe，日本东京     降脂异丙酯     Laboratorio Chimico Internazionale s.p.a，     意大利米兰     脂类E-80     Lipoid GMBH，德国路德维希港     磷脂100H     American Lecithin Company Natterman     Phospholipids，美国牛津康涅狄格     Myrj52     ICI，美国特拉华州威尔明顿市     吐温80     ICI，美国特拉华州成尔明顿市 Tetronic和PLuronic     嵌段共聚物     BASF，美国新泽西Mount Olive\n下述五种不同试验用于评估制剂的稳定性。   稳定性测试 说明     4℃ 实施例贮存在4℃(控制温度)     25℃ 实施例贮存在25℃(控制温度，60％相对湿度)     40℃ 实施例贮存在40℃(控制温度)     振荡 在环境室温下将实施例侧放于振荡桌上， 振荡速度为100rpm-110rpm。     热循环 一个循环定义为：实施例在4℃下贮存1-2天，                 再在40℃下贮存1-2天。\n如果能满足下面条件中的至少两项，则该制剂被认为是稳定的：\n(1)在4℃下4周期间，平均颗粒大小小于1.5μm。\n(2)在25℃下4周期间，平均颗粒大小小于1.5μm。\n(3)在40℃下1周期间，平均颗粒大小小于2.5μm。\n(4)经过7天振荡后，平均颗粒大小小于1.5μm。\n(5)经过3次热循环后，平均颗粒大小小于1.5μm。\n实施例A\n在该实施例中，评估了体系HLB值对环胞菌素微粒的颗粒大小 和稳定性的影响。我们发现当将磷脂与一种表面改性剂结合使用， 使体系HLB值大于9时，所得制剂不稳定。然而，当选用体系HLB值 小于9(但大于0)的组合时，所得制剂是亚微米大小，是稳定的。没 有表面改性剂的对照试验也被作为参考包括了进来。\n                                 表1.1 环胞菌素5％w/w 实施例   表面改性剂1号   表面改性剂2号 大小 (μm)    遍数   体系   HLB   种类   ％w/w   HLB 种类 ％w/w   HLB     1   -     -     0  -   -     0  8.33     138   0     2  LipE-80     10     7  -   -     -  2.86     187   14     3  LipE-80     9     7  PF68   1     29  1.77     177   18.4     4  Ph 100H     2     6  Tw80   2     15  1.04     180   8.4\n上述制剂是以各自200克的量分批在Avestin C-50中在18,000psi 操作压力下制备而得的。在匀化之前，加入5.5％w/w甘露醇与1N 的NaOH将pH值调节在7-8之间。颗粒大小是由Malvern Mastersizer 测定的容重平均值。实施例1在匀化期间的平均颗粒大小为7μm- 9μm。数据外推法表明即使经过180遍之后颗粒仍保持在该范围内。\n表1.2-环胞菌素微粒的稳定性  实施例4\n经过211遍加工后的制剂；最终大小为1.00μm\n温度(℃)    初始大小(微米)    最终大小(微米)    天数\n   4             1.00              0.81          56\n   25            1.00              0.80          82\n从表1.2的实施例2和实施例3的上述数据可知，将Lipoid E-80 与Pluronic F68结合使用，使表面改性剂的总w/w％是10％时不能获 得稳定的亚微米制剂，这些制剂的所得体系HLB值大于9。实施例 4说明了采用磷脂与表面改性剂的合适组合将体系HLB值减小到 8.4，这就能获得亚微米大小的稳定制剂。\n实施例B\n接下来研究了体系HLB值对ursodiol微粒的颗粒大小和稳定性 的影响。这些实验(由具有5.5％w/w甘露醇的50克的批量制备)表明 当将磷脂与一种或多种表面改性剂结合使用，使体系HLB值大于9 或小于4时，所得制剂不稳定。然而，当选用体系HLB值在4-9之 间的组合时，所得制剂是亚微米大小，是稳定的。没有表面改性剂 的对照试验也被作为参考包括在内。\n                                  表2.1-URSODIOL 10％w/w+2表面改性剂 实施例     表面改性剂1号     表面改性剂号                       是否稳定   种类    ％w/w   HLB   种类 ％w/w    HLB    大小(μm)    遍数  体系HLB     1     -     -    0   -   -     0    12.61     0*     0     不     2  Lip E80     2.4    7   -   -     -    1.40     105     1.7     不     3  Lip E80     6    7   -   -     -    0.99     104     4.2     是     4  Lip E80     6    7   PF68    2     29    1.31     107     10     不     5  Lip E80     3.8    7   PF68    2     29    0.99     106     8.5     是     6  Lip E80     1.6    7   T908    0.8     31    1.15     107     3.6     不\n                                        Ursodiol 10％w/w+3表面改性剂 实施例   表面改性剂1   表面改性剂2   表面改性剂3 种类，％w/w  HLB  种类，％w/w    HLB   种类，％w/w  HLB 大小(μm)   遍数 体系HLB 是否稳定     7 Lip E80，6.1  7   Myrj 52，2    16.9   PF68，1.1   29  1.35   102  11.6     不\n*没有表面改性剂时，混合相当困难，产生过多的泡沫，使制剂无法加工。\n                    表2.2-IDD-PTMUrsodiol的稳定性\n实施      大小       4℃           22℃        40℃        7天     3次\n例       (微米)     稳定性        稳定性      稳定性       振荡    热循环\n                  天数  大小    天数  大小  天数  大小\n3         0.99    28    1.03     28   1.05   7    1.07     1.05    1.07 \n5         0.99    28    1.02     28   1.03   7    1.06     1.04    1.09\n从表2.1和表2.2的结果可得出下述重要结论：\n表2.1的实施例1、2和3说明了将磷脂浓度从0％增加到2.4％、 6％从而体系HLB值分别从0增加到1.7、4.2的结果。在实施例1的 情况下，没有表面改性剂，将药物和水混合是困难的，并且制剂无 法被匀化。具有大于4的体系HLB值的制剂是亚微米大小和稳定的， 而别的制剂则不是这样。\n实施例3和4说明了当磷脂浓度固定在6％，将PF 68的浓度从 0％增加到2％，从而体系HLB值分别为4.2和10的结果。具有4-9 的体系HLB值的制剂是亚微米大小和稳定的，而别的制剂则不是这 样。\n实施例4和5说明了当PF 68的浓度固定在2％，将磷脂含量从 6％减小到3.8％，从而体系HLB值分别为10和8.5的结果。具有4- 9的体系HLB值的制剂是亚微米大小和稳定的，而别的制剂则不是 这样。\n实施例6和7说明了体系HLB值在3.9-9范围之外时的结果： 颗粒大小大于1微米，并且制剂不稳定。特别是实施例5的体系HLB 值小于3.9，而实施例6的体系HLB值大于9。\n实施例C\n本实施例研究了体系HLB值对降脂异丙酯的颗粒大小和稳定性 的影响。这些实验表明当将磷脂与一种或多种表面改性剂结合使用， 使体系HLB值小于4时，所得制剂不稳定。然而，当选用体系HLB值 在4-9之间的组合时，所得制剂是亚微米大小和稳定的。没有表面改 性剂的对照试验也被作为参考包括在内。\n                                 表3.1-降脂异丙酯10％w/w(+5.5％w/w甘露醇) 实施例     表面改性剂1号     表面改性剂2号                   是否稳定 种类    ％w/w   HLB   种类  ％w/w   HLB 大小(μm)    遍数  体系HLB     1    -     -     0     -     -     0     65     0*     0     不     2 Lip E80     3     7     -     -     0     1.06     70     2.1     不     3 Lip E80     4     7     -     -     0     0.95     70     2.8     不     4 Lip E80     3     7   PF127     1     29     0.86     70     5.0     是     5** Ph10OH     0.83     6   PF108     1.67     29     0.85     84     5.3     是     6** Ph100H     1.33     6   PF108     0.67     29     0.83     70     2.7     不\n                               降脂异丙酯5％w/w(+5.5％w/w甘露醇)     7  LipE-80     2     7   PF127     0.5     29     88     70     5.7 是     8  LipE-80     2.3     7   PF127     0.2     29     0.91     70     4.4 是\n*没有表面改性剂时，混合相当困难，药物悬浮在水相上面，且无法加工制剂。\n**没有甘露醇存在。\n表3.1中所给出的制剂是以各自200克的量分批在M110 EH中 在18,000psi操作压力下制备而得的。在匀化之前，加入1N的NaOH将pH值调节在6-8之间。颗粒大小是由Malvern Mastersizer测定的 容重平均值。\n                    表3.2-降脂异丙酯微粒的稳定性 实施例    大小   (微米)     4℃          稳定性        22℃               稳定性         40℃                稳定性    7天    振荡   天数   大小    天数   大小   天数   大小     4     0.86   33   1.10     29   1.32     8   2.31     1.27     5     0.91   26   1.1     26   1.29     7   1.68     1.16     7     0.88   29   1.01     29   1.18     12   2.47     1.09     8     0.91   35   1.12     35   1.25     7   1.4     1.04\n表3.1的实施例2和4说明了将PF 127浓度从0％增加到1％w/w 从而体系HLB值分别为2.1和5时所产生的结果。具有大于4的体 系HLB值的制剂是亚微米大小和稳定的，而别的制剂则不是这样。 实施例3和4说明了改变Lip E80和PF 127的相对量从而总的表面 改性剂含量为4％w/w时所产生的结果。具有大于4的体系HLB值 的制剂(实施例4)是稳定的，而体系HLB值小于4的制剂(实施例3) 则不稳定。\n实施例5和6说明了改变磷脂100H和PF 108的相对量时所产 生的结果：体系HLB值大于4的制剂(实施例5)是稳定的，而体系HLB 值小于4的制剂(实施例6)则不稳定。\n实施例7和8是稳定的亚微米大小制剂，其表面改性剂的总含 量为2.5％w/w，各制剂的体系HLB值在4-9之间。在两种制剂中使 用了Lip E80和PF 127的不同组合。\n实施例3和7说明了当Lip E80的重量比保持在4时，将PF 127 相对于药物的重量比从0增加到1时所产生的结果。体系HLB值分 别为2.8和5.7。体系HLB值大于4的制剂是亚微米大小，是稳定的， 而别的制剂则不稳定。\n实施例D\n表4.1中所列出的本实施例的制剂是以各自200克的量分批(22 ℃下120遍)在M110 EH中在18kpsi操作压力下制备而得的。颗粒 大小是由Malvern Mastersizer测定的容重平均值。\n                                               表4.1-VEX 5％ 实施例     表面改性剂#1     表面改性剂#2     是否稳定  种类    ％w/w  HLB   种类  ％w/w     HLB 大小(μm)  遍数 体系HLB     1  Lip E80     0.5  7   PF 108  1.0     29  0.34  120  6.5   是\n在25℃下经过4周之后，颗粒大小为0.34微米，与初始大小相 同，由此该颗粒是稳定的。\n上表4.1中的实施例具有4-9之间的体系HLB值，在室温下(25 ℃下4周)表现出良好的稳定性。冷冻干燥后的药物(含5％w/w聚乙 烯吡咯烷酮)重新构成0.37微米，基本上与初始大小相同。此外，本 制剂显示出显著的对于狗和老鼠的生物可利用率。狗的生物可利用 率是27％，老鼠的生物可利用率是33％。