CN1303276A - 包含紧密压实的固体药剂原料的药物释放系统 - Google Patents

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Abstract

包含紧密压实的固体药剂原料的药物释放系统,该原料具有包含一种活性剂的、基本上各向同性的固态结构,该原料适合于产生含有所述活性剂的可吸入粒子,其中该紧密压实的固体药剂原料包含至少一种与微粒载体物料联合的活性剂,尤其包含脂质体。

Description

包含紧密压实的固体药剂 原料的药物释放系统
本发明涉及包含紧密压实的固体药剂原料的药物释放系统、该药剂原料的制备方法以及本发明的固体药剂原料的用途。
通过药物物质的吸入或吹入而给肺部用药的方法，例如将所需药物作为气雾剂或以粉末吸入给药目前已经实现。由于气雾剂常常是基于氟代烃或其他烃类的，因此通常需要用粉末吸入代替气雾剂。
EP 0407028公开了一种以粉末形式通过吸入法给药的装置。该装置和药物的缺点是由于用于压实的压力很低，固体药库不能安全地进行操作，而且压实体是脆性的，如果操作不小心，可能崩溃。
WO94/14490和WO93/24165公开的是一种粉末或微粒的吸入用药系统。WO93/24165的装置可从具有各向同性结构的压实片中产生粒子。WO94/14490的紧密压实的药物是通过施加高达500MPa的压力而制备的，因此比EP0407028所用压力高几个数量级。WO94/14490的压制体优于根据EP0407028的压制体。例如，由于紧密，不会崩溃，因此易于操作。而且，与EP0407028的压制体相比，它不会吸水。
脂质体是熟知的药物组合物载体。药物应用脂质体的优点已经得到很多人的认可。脂质体用在肺部已在治疗传染病和哮喘方面取得很大进展(例如参看H.Schreier，脂质体的肺部用药，“医用脂质体”，Paphadjopoulos &Lasic(eds.),Elsevier,1997；R.J.Gonzalez-Rothi & H.Schreier,脂质体胶囊在哮喘治疗中的肺部药物释放，Clin.Immunother.4,331-337,1995；H.Schreier,R.J.Gonzalez-Rothi,A.A.Stecenko,在肺部释放的脂质体，J.Controlled Release 24,209-223,1993)。有病的肺特别容易接受药物气雾剂通过吸入法进行局部治疗(H.Schreier & S.M.Sawyer,囊性纤维变性基因治疗用的脂质体DNA载体，最新应用、限制、及今后的发展方向，Adv.Drug Del.Rev.19,73-87,1996；L.Gagne & H.Schreier,质粒DNA的气雾化，溶质冷凝剂的保护作用，以及脂质体的载体，Proceed.Inten.Symp.Control.Rel.Bioact.Mater.,1997)。尽管用计量吸入剂(MDI)释放抗哮喘剂和抗过敏反应剂得到了广泛使用，但气雾化抗微生物剂，例如用于囊性纤维变性治疗的氨基苷类、用于婴儿呼吸道合胞体病毒感染治疗的利巴韦林和用于免疫损伤患者肺部卡氏肺囊虫感染治疗的戊双脒也只是在最近才引入使用(WO96/27393,H.Schreier,K.J.McNicol,M.Ausborn,D.W.Soucy,H.Derendorf,A.A.Stecenko,R.J.Gonzalez-Rothi,羊肺部的脂质体释放及急性脂质体毒性，Int.J.Pharmaceut.87,183-193,1992)。
本领域中已报道过与脂质体相当的其他微粒载体。它们包括微球体、纳粒子、大多孔粒子、脉冲激光聚合包衣的分子、人工病毒包膜等。
使用这些可供替换的微粒载体时，其制备方法通常是本领域已知的。例如，广范围释放的治疗药或美容药的微球体是如WO95/15118所述进行制备的。
在某些情况下可以使用纳粒子，只要它们能够按照本发明负载足量的活性剂并可向下呼吸道给药。它们可以按照本领域已知的方法制备，例如Heyder(GSF Munchen)，“药物在肺部的释放”，Abstracts IV,Hilton HeadIsland Converence,May 1998。
使用脉冲激光沉积(PLD)仪器和在短期不含水的过程中对药物粉末进行聚合物包衣的方法也都适合于形成本发明的微粒制剂。这些方法已有报道，例如Talton等“Novel Coating Method for Improved Dry Delivery”,Univ.ofFlorida UF 1997(1998)。
进一步适合的释放系统是利用大的多孔粒子，公开在David A.Edwards等“Large Porous Particles for Pulmonary Drug Delivery”(Science,20.June1997,Vol.276,p.1868-1871)。
下文是对脂质体进行说明，不过应当认为，本发明可以结合使用或替换为适合的其它微粒载体进行操作。
药物在肺部释放的复杂性在于：(ⅰ)需要训练患者协调呼吸和吸入气雾剂，(ⅱ)大多数药物吸收快速因而必须频繁给药，而频繁给药常常与全身副作用有关，(ⅲ)药物的水溶性差，可导致气道内的局部刺激作用和炎性作用，或者妨碍气雾剂的完全使用，和(ⅳ)治疗细胞内病原体的药物的胞溶性渗透作用差。这些问题举例来说，利巴韦林气雾剂的使用是有争论的，它要求过度的气雾化作用(“气雾剂帷幕(aerosoltent)”)、阀门的频繁监控、管道系统的改变、和气管内的管吸作用，以防止药物沉淀，同时在临床能达到最佳结果。肺部药物释放在治疗学上另一种不希望出现的问题是大多数药物在肺中快速吸收，必须要频繁给药，例如支气管扩张药和皮质甾类。微粒载体、尤其是脂质体，缓和了一些在常规气雾剂释放中所遇到的这些问题，因为它们能够(ⅰ)充当溶解性差的活性剂的增溶基质；(ⅱ)起到肺部缓释药库的作用；和(ⅲ)促进药物的细胞内释放，具体释放到肺泡巨噬细胞中。因此，脂质体可以提供一种手段，目的是(ⅰ)防止对肺组织的局部刺激作用，减少对肺的毒性，(ⅱ)延长局部治疗用药水平，和(ⅲ)产生较高细胞内药物浓度，例如在被感染的肺泡巨噬细胞中。已经认为是经脂质体进行肺部释放的药物包括抗癌药(抗微生物剂、肽、酶、抗哮喘和抗过敏反应的化合物以及色甘酸钠)。还包括免疫调节剂、免疫抑制剂、抗病毒剂和抗分支杆菌剂以及基因构成物。
本发明的一个目的是提供一种药物释放系统，用于活性剂的肺部释放，该系统与脂质体或其他微粒载体联合使用。本发明的另一个目的是提供一种紧密的固体药剂原料，适合于产生含有活性剂的可吸入粒子。
本发明的药物释放系统包含紧密压实的固体药剂原料，该原料包含一种活性剂，基本上是各向同性的固态结构，并且该原料适合于产生含有所述活性剂的可吸入粒子，其中该紧密压实的固体药剂原料包含至少一种与微粒载体例如脂质体联合的活性剂。本发明特别是基于这样一个意外的发现，即脂质体经得起高压，这是为形成含有脂质体的紧密固体药剂原料所必须的。还令人惊奇的是，当含有脂质体的粉末例如是通过用WO93/24165(引用作为本发明参考文献)中公开的装置进行研磨而从该紧密的药剂原料产生时，负载活性剂或与活性剂联合的载体(尤其是脂质体)不是空的或完全被破坏的。按照WO94/14490(也引用作为本发明参考文献)最好施加高达500MPa的压力。
令人惊奇的是，与活性剂联合的脂质体在压紧过程(同WO94/14490)和研磨过程(同WO93/24165)中都保持相当完整，外表没有变化。
按照本发明优选的是，与载体联合的活性剂排列在所述载体内和/或上。例如优选的是，活性剂结合在脂质体内，或者脂质体载有活性剂，即活性剂被脂质体包封。不过，在负载过程中，容易发生活性剂也结合在包封脂质体的外膜内，或者甚至在脂质体膜的外表面上，使活性剂在这种情况下不仅从脂质体的内部释放，而且也从脂质体的外膜或外壳释放。
微粒载体、尤其是脂质体的性质对本发明的药物释放系统来说不是主要关键。各种脂质体都可以压成本发明的紧密压实的药剂原料，包括带负电的、中性和阳离子脂质体以及如WO96/27393所述的脂质配合物。可以利用如我们早期申请、现在的EP0639373所述的脂质体来实施本发明。
优选的是，与至少一种活性剂联合的脂质体与至少一种辅助物料组合，例如填充物料。该辅助物料优选是一种药学上可接受的填充物料，例如选自生理学上可接受的糖或盐。特别优选的辅助物料选自乳糖、海藻糖、葡萄糖、甘露糖(mannit)、氮化钠和它们的组合。优选使用乳糖作为辅助物料，对一重量份脂质体的比例至少为一百重量份乳糖。在优选的实施方式中，本发明的药物释放系统的药剂原料是用50至500MPa的压力均匀压实的。
上述至少一种活性剂基本上可以是任何能显示出药学或生物学作用的活性剂，其范围例如包括从小分子到人造的人染色体，只要它们能够载在脂质体中或与脂质体联合即可。特别是至少一种选自下组的活性剂，包括：
-短效β2-拟交感神经剂，例如沙丁胺醇、特布他林、非诺特罗、班布特罗，
-长效β2-拟交感神经剂，例如沙美特罗、福莫特罗，
-吸入用皮质甾类，例如布地奈德、倍氯米松、氟替卡松，
-抗胆碱能剂，例如依托溴铵、氧托溴铵，
-非甾体抗变态反应剂，例如DSCG、奈多罗米，
-抗炎剂，尤其是抗生素和/或抗菌剂，例如聚维酮碘，
和它们的组合。
进而，本发明的药物释放系统的药剂原料中的至少一种活性剂可以选自：
-β-内酰胺抗生素，例如青霉素、头孢菌素、亚胺培南；氨基苷类，例如妥布霉素、庆大霉素；促旋酶抑制剂，例如氧氟沙星、环丙沙星，
-抗病毒剂，例如更昔洛韦、叠氮胸苷，
-抗霉菌剂，例如polyeme、吡咯，
-抗麻疹、风疹、白喉、百日咳、脊髓灰质炎等的疫苗，
-主要由病毒或细菌组分组成的疫苗，
-含有编码产生特异性抗原的DNA的疫苗，
-用于疼痛缓解和治疗的阿片样物质，例如吗啡、氧可酮、氢吗啡酮、丁丙诺啡、芬太尼、阿芬太尼、舒芬太尼等，
-抗感染剂，例如低聚/聚核糖-和/或低聚/聚脱氧核糖核酸，
-肽、多肽，例如胰岛素、低和高分子肝素，
-激素，例如生长因子、甲状腺的激素、性激素、降钙素，
和它们的组合。
除非采取额外的预防措施，本发明可能不太适合于吸湿剂、容易氧化的活性剂、和某些遇光不稳定的活性剂。不过，常常可能的做法是把适当的保护性物质加入到形成两亲物质的脂质体膜中、加入到脂质体的内部物质中、和/或加入到助剂或载体物质中，以充分保护和稳定本发明所用的如此敏感的活性剂。
为了从本发明的紧密压实的药剂原料中产生微粒物料，可以利用任何适合于从固体母料中产生粉末的方法。特别优选的方法例如微粉化或研磨的方法，尤其公开在EP0407028(引用作为本发明参考文献)以及WO94/14490(引用作为本发明参考文献)。
在肺部用药时，从紧密压实的药剂原料中产生的粒子粒径优选为0.1至50μm，更优选为1至8μm。在鼻部用药时，其相应粒径优选为1至15μm。
用在根据本发明的药物释放系统中的药剂原料的制备方法包括制备微粒载体、尤其是脂质体，和以本身已知的方式进行负载的步骤。将负载的载体粒子可以任选与至少一种辅助物料混合，随后均匀压制成一定形状的物体。优选地，所用压力在50至500MPa范围内。成形的物体优选使用公开在WO93/24165中的装置进行成形。该形状尤其是公开在WO94/14490中的一种环形片。
当载体是脂质体物料时，例如可以将磷脂酰胆碱和磷脂酰甘油的干燥脂质膜分散在一种水溶液中，优选为生理溶液。相关的活性剂也存在在同一的溶液中，也可以有或没有辅助物料。例如通过摇动，使分散系成分充分混合。然后对分散系进行一次或多次冻熔，并优选通过膜挤出法进行乳化。冻熔和乳化循环重复若干次。为了除去没有被包封的活性剂，使用把脂质体与活性药物分离的方法。这些方法对技术人员来说是已知的，并且根据所要包封的活性剂大小加以选择。例如，如果必须从脂质体分散系中分离小分子量活性剂，那么可以通过透析混合物进行分离。最终的分散系例如再进行冷冻和冷冻干燥等进一步操作。将优选通过冻干法制备的固体物料研制，得到脂质体粗颗粒。将该颗粒与辅助物料混合，随后在50与500MPa之间的压力下压制。通过这些操作得到具有平滑表面的固体、非脆性片剂。
用在本发明的药物释放系统中的紧密压实的固体药剂原料可用于产生能够通过吹入法和/或吸入法给药的粒子。紧密压实的固体药剂可用在呼吸道疾病与障碍以及器官疾病与障碍的常规疗法中。本发明的药剂原料也可用在基因疗法和/或疫苗接种中。
基因疗法正在形成一种临床上可用的治疗方案，用于遗传性、肿瘤和传染性疾病。一个突出的例子是囊性纤维变性，这是一种由囊性纤维变性跨膜电导调节(CFTR)基因引起的遗传性疾病。有鉴于此，基因构成物的脂质体载体的肺部释放最近已经受到更多关注。不过，实验已经显示，用或不用脂质体进行的DNA通过常规喷雾器的反复循环操作对DNA是有害的，导致自喷雾开始后数分钟内完全降解。除此以外，并且考虑到其他通常有关脂质体的稳定性，基因疗法要求相对浓缩剂量的DNA配合物或者包封在脂质体内释放。不过，DNA/脂质配合物的浓溶液趋于聚集和沉淀，因此不能实现含水分散系的雾化作用。不过，本发明的药物释放系统由于使用了本发明的紧密压实的药剂原料，能够克服现有技术已知的其他DNA/脂质体给药方法的缺点。其他基因疗法的目的可能是医治Ⅸ因子和α1-抗胰蛋白酶基因缺乏，以及治疗与Ⅷ因子产生不足或其他在凝血级联中起到重要作用的蛋白质产生不足有关的血友病。当然，不言而喻的是，所提到的上述基因疗法的目标仅供举例说明之用。它们不应限制本发明的范围。
用本发明的药物释放系统也可以通过相关结构或物质的释放来实现疫苗接种。在这种情况下，用于诱导免疫应答的常规载体可以借助于本发明的紧密压实的药剂原料中存在的脂质体等载体给药。
下列实施例用于详细解释本发明，而不用于限定或限制本发明的范围。
实施例Ⅰ
将由5.76克磷脂酰胆碱和0.64克磷脂酰甘油组成的干燥脂质膜分散在含有3.8克荧光素异硫氰酸酯-葡聚糖(FITC-葡聚糖)和28.8克α-乳糖的160ml磷酸盐缓冲盐水(PBS)中。该分散体系用手摇动2小时，然后进行冻熔，再利用EmulsiFex-C5(Avestin)均化器，在不超过3000psi下，通过100nm孔径膜(Poretic)挤出法乳化10分钟。冻熔和挤出循环重复三次。为了除去没有被包封的FITC-葡聚糖，利用分子量截留值为18000的中空纤维药筒，将脂质体分散体系对乳糖溶液(1800克α-乳糖/10L PBS)进行透析，流速为8-10ml/分。三个透析循环之后，荧光浓度保持恒定，为原始浓度的大约50％，用Hitachi F-2000荧光分光光度计进行测量。将最终的分散液在干冰与乙醇的混合物中冷冻，转移到冻干器(Edwars Supermodulyo)中。将冷冻后的制剂在-40℃和0.07毫巴下冷冻干燥48小时，然后在25℃下再次干燥4小时。用干燥氮气代替真空。产量为41.7克。研制冻干后的饼，得到自由流动的、脂质体粗颗粒。将该颗粒以1∶10w/w比例与乳糖混合，在150MPa下均匀压制约60秒。制得具有光滑表面的固体、非脆性片剂，装在根据WO93/24165的装置的塑料夹具上，在塑料容器中在室温下贮藏。片剂驱动20次。测定每次驱动从片剂表面刮下的总质量和每次驱动的FITC-萄聚糖含量。总的释放质量为9.66+/-0.99mg，含有208+/-63 F.U.的FITC-萄聚糖。
实施例Ⅱ
使用按照EP0639373制备的脂质体重复上述操作如下：
在具有用来增加表面的玻璃珠的1000ml烧瓶中，将51.9mg胆固醇和213mg氢化大豆卵磷脂溶于足量甲醇与氯仿的2∶1混合物。然后在真空下蒸发溶剂，直到在烧瓶内表面上和玻璃珠上形成一层膜。
另将2.4gPVP碘(含有约10％可利用的碘)溶于12ml水。
再在另一个容器内，将8.77g氯化钠和1.78g Na2HPO4·2H2O溶于400ml水。进一步加入水，使总体积达到980ml，然后加入大约12ml 1N氢氯酸，调pH至7.4。该溶液然后加满水，至精确的1000ml。
在第四个容器内，将900mg蔗糖和57mg琥珀酸二钠溶于12ml水。
然后在烧瓶内向脂质膜加入PVP碘溶液，摇动混合物，直到膜溶解。这样在烧瓶内从水合的脂质生成脂质体。将产物离心，弃去上清液。加入约12ml蔗糖溶液，产物再次离心。然后再次弃去上清液。在该阶段，可以使用进一步的、用蔗糖溶液或氯化钠缓冲溶液洗涤的步骤。
在最后一步离心和弃去上清液后，加入约12ml氯化钠缓中溶液，脂质体均匀地分布其中。然后将产物分装在小瓶内，每瓶含有2ml脂质体分散液，然后将小瓶冷冻干燥。
冷冻干燥后，每瓶包含约40mg固体。
然后如实施例Ⅰ所述，将固体脂质体与乳糖压实。
借助WO93/24165的研磨装置，使用环形片，每次驱动释放总共大约10mg粉末。粉末中的PVP碘含量相当于理论(计算)值，在实验误差界限内。

Claims (14)

1．包含紧密压实的固体药剂原料的药物释放系统，该原料具有包含一种活性剂的基本上是各向同性的固态结构，该原料适合于产生含有所述活性剂的可吸入粒子，其中该紧密压实的固体药剂原料包含至少一种与脂质体或类似微粒载体联合的活性剂。
2．权利要求1的药物释放系统，其中包含在该紧密压实的药剂原料中的至少一种活性剂是包封在所述脂质体膜中的和/或与之联合的。
3．权利要求1和/或2的药物释放系统，其中所述紧密压实的固体药剂原料含有所述脂质体，以及辅助物料例如填充物料。
5．权利要求1至3任意一项的药物释放系统，其中包含在该紧密压实的固体药剂原料中的所述至少一种活性剂选自
-短效β2-拟交感神经剂，例如沙丁胺醇、特布他林、非诺特罗、班布特罗，
-长效β2-拟交感神经剂，例如沙美特罗、福莫特罗，
-吸入用皮质甾类，例如布地奈德、倍氯米松、氟替卡松，
-抗胆碱能剂，例如依托溴铵、氧托溴铵，
-非甾体抗变态反应剂，例如DSCG、奈多罗米，
-抗炎剂，尤其是抗生素和/或抗菌剂，例如聚维酮碘，
和它们的组合。
5．权利要求1至3任意一项的药物释放系统，其中包含在该紧密压实的固体药剂原料中的所述至少一种活性剂选自
-β-内酰胺抗生素，例如青霉素、头孢菌素、亚胺培南；氨基苷类，例如妥布霉素、庆大霉素；促旋酶抑制剂，例如氧氟沙星、环丙沙星，
-抗病毒剂，例如更昔洛韦、叠氮胸苷，
-抗霉菌剂，例如polyeme、吡咯，
-抗麻疹、风疹、白喉、百日咳、脊髓灰质炎等的疫苗，
-主要由病毒或细菌组分组成的疫苗，
-含有编码产生特异性抗原的DNA的疫苗，
-用于疼痛缓解和治疗的阿片样物质，例如吗啡、氧可酮、氢吗啡酮、丁丙诺啡、芬太尼、阿芬太尼、舒芬太尼等，
-抗感染剂，例如低聚/聚核糖-和/或低聚/聚脱氧核糖核酸，
-肽、多肽，例如胰岛素、低和高分子肝素，
-激素，例如生长因子、甲状腺的激素、性激素、降钙素，
和它们的组合。
6．权利要求1至5任意一项的药物释放系统，其中该紧密压实的固体药剂原料已经用50至500MPa的压力均匀压实。
7．权利要求1至6任意一项的药物释放系统，其中该紧密压实的固体药剂原料中的辅助物料选自乳糖、海藻糖、葡萄糖、甘露糖、氯化钠和它们的组合。
8．权利要求1至7任意一项的药物释放系统，其中该脂质体与乳糖的混合比例为每1重量份脂质体至少100重量份乳糖。
9．权利要求1至5任意一项的药物释放系统，其中该紧密压实的药剂原料经过适当处理产生粒子，例如微粉化或研磨作用。
10．权利要求9的药物释放系统，其中所产生的粒子粒径为0.1至50μm，特别是在肺部用药时为1至8μm，在鼻部用药时为1至15μm。
11．权利要求1的药物释放系统，其中该微粒载体选自微球体、纳粒子、大多孔粒子、人造病毒包膜和类似的药学上可接受的物料。
12．权利要求1至11任意一项的药物释放系统的紧密压实的固体药剂原料的制备方法，其中该脂质体是按已知方式制备或负载的，可任选地与至少一种辅助物料混合，随后通过均匀压制形成具有一定形状的物体。
13．权利要求12的方法，其中该均匀压制法是用50至500MPa的压力进行的。
14．权利要求1至11任意一项的药物释放系统中的紧密压实的固体药剂原料在呼吸道疾病和障碍以及器官疾病与障碍的疗法、基因疗法和/或疫苗接种中的用途，用于产生能够通过吹入和/或吸入给药的粒子。
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