供局部施用于眼组织的泪腺特异性乳状液的制作方法

专利名称：供局部施用于眼组织的泪腺特异性乳状液的制作方法
本申请是1994年5月17日提交待审的美国专利申请SN08/243,279的部分继续申请。
本申请一般地说涉及新的药物组合物，组合物中掺加了在水中溶解性差的化学药品，更具体地说，本发明涉及一种新的眼用乳剂，其中含有环孢菌素和与之混合的蓖麻油及多乙氧基醚80，乳剂的舒适度高且刺激性小。
环孢菌素是具有已知免疫抑制活性的一族非极性的环状低聚肽。此外，如美国专利4,839,342所述，已发现环孢菌素在治疗患有免疫调节的干性角膜结膜炎(KCS或干眼病)患者的这一病症方面有效。
如上所述，环孢菌素包括一族环状低聚肽，其主要组分是环孢菌素A(C62H111N11O12)，该组分已经和其它几个次要的代谢产物环孢菌素B至Ⅰ一起被鉴别出来。此外还已制备出许多合成的类似物。
一般说来，市售的环孢菌素可能含有几种个别的环孢菌素的混合物，它们全都拥有一个由11个氨基酸残基组成的环状肽结构，总分子量约为1200，但是某些氨基酸具有不同的取代基或构型。
应该理解，在本说明书始终使用“环孢菌素”一词，用以指明本发明组合物中的环孢菌素组分。
但是，这一特定的称呼是用来包括环孢菌素族的所有各个成员以及两种或多种个别的环孢菌素的混合物在内，无论是天然的或是合成的。
如上所述，环孢菌素的活性是作为免疫抑制剂起作用，并且有增强或恢复泪腺流泪的作用。
如果能提高环孢菌素在泪腺中的吸收，则可以增强这一活性。本发明提供了一种在泪腺及其它眼表面组织中产生最佳环孢菌素A浓度的制剂的方法。
遗憾的是，环孢菌素在水中的溶解度极低，而且如美国专利5,051,402中所说明的，制备含有溶在水介质中的环孢菌素的药物组合物，被看作是不仅很难，而且实际上是不可能的。
根据报道，环孢菌素在水中的溶解度对于环孢菌素A是在约20μg/ml至30μg/ml之间。因此，至今所制得的掺加环孢菌素的制剂均为含乙醇的油质溶液。但是，这些制剂的生物利用率局限于口服制剂，据信这是由于环孢菌素在与水(例如在患者的口中或眼中)接触后立即以固体的形式分离。
在环孢菌素的注射制剂的情形，在静脉内用药之前必须先用生理盐水将其稀释，但这很可能造成环孢菌素沉淀，因此可以认为不适合静脉用药。
曾经使用表面活性剂(例如聚氧乙烯化的蓖麻油)作为注射制剂的增溶剂，以便防止环孢菌素分离。但是这也可能造成安全问题(见美国专利5,051,402)。
如果环孢菌素能够有效地给药，则其实际效率将会大大提高，例如，环孢菌素在治疗贝切特综合症的眼部症状方面的效力。但是，如果以口服方式来治疗这些病症，则由于全身循环伴随的副作用可能会产生有害的反应，例如多毛症或肾机能障碍。
另一方面，如果将含有环孢菌素的油质制剂直接施用到眼上，则可能产生刺激作用或者可见视野混浊。这一点再加上配制环孢菌素的困难限制了它在制剂中的应用，而这些制剂在角膜移植术期间和治疗疱疹性角膜炎及春季结膜炎中应该是有用的。
在此以前，正如美国专利5,051,402一样，曾经试图在水基溶剂体系中溶解足够的环孢菌素，以便达到对于治疗有效的浓度。重要的是，这种溶剂体系不含任何表面活性剂，例如聚氧乙烯化的蓖麻油。
从概念上讲，将环孢菌素溶在水基溶剂中的目的是使它能与体液接触，而体液只对水基溶剂体系起稀释作用，这就有希望避免环孢菌素在与体液中的水份接触时立即沉淀。
为了直接用于眼内，曾经将环孢菌素与许多种可药用的赋形剂一起配制，例如动物油、植物油、合适的有机或水基溶剂、人工眼泪溶液、天然或合成的聚合物或合适的膜。
可以单独或组合使用的这些可药用的赋形剂的具体实例包括橄榄油，花生油，蓖麻油，矿物油，凡士林，二甲基亚砜，Chremophor，脂质体或类脂质体产品，或者硅氧烷流体。
总之，为了制备出药物组合物，使其中含有溶在水介质中或配成油质溶液形式的环孢菌素，已作出了很大努力。但正如尚无商业产品问世所表明的，至今仍未得到成功的制剂。
如上所述，已报道过环孢菌素在含有诸如橄榄油、花生油和/或蓖麻油等高级脂肪酸甘油酯的油质制剂中有一定的溶解度。这些制剂在施用到眼中时常常产生不舒服的感觉，这是因为上述油类的特性是有刺激作用或粘稠，参见GB-A-2228198和WO-A-8901772。
这些制剂的另一个缺点是它们含有高浓度的油，而油会加重某些眼表面疾病，例如由环孢菌素所指示的干眼病。因此，这些油质制剂可能不适合临床使用。另外，由于环孢菌素容易发生构型变化和结晶析出，这些制剂常常是物理上不稳定的。在含有玉米油或中链甘油三酯的制剂中已注意到晶化问题。最后，这些制剂中的环孢菌素的热力学活性(饱和度)常常很低，从而使生物利用率差。另外，如WO-A-8901772中所述，尽管化学结构看起来相似，但在诸如橄榄油和玉米油等载体中的环孢菌素之间，舒适感和副作用存在显著差别(P10Ln1-6)。
通过减少油含量和将油相分散到水中形成乳状液，有可能减轻与不适感和症状加重有关的问题。但是，配制眼用乳剂并非易事，因为乳剂体系中一类必不可少的组分是乳化剂，而大多数乳化剂都对眼有很强的刺激性。
本发明涉及一种乳状液体系，它使用高级脂肪酸甘油酯，但是与多乙氧基醚80一起使用，从而形成舒适度高和刺激性小的乳状液，适合将药物传送到诸如眼组织等敏感部位。另外，本发明还提供了一种用来使环孢菌素在泪腺中选择性吸收的药物组合物和方法。也就是说，对于组合物在眼内的指定滴注量，本发明的制剂与此前使用的制剂相比，在泪腺内的吸收量更大。
蓖麻油与多乙氧基醚80的重量比优选为约0.3-约30，环孢菌素与蓖麻油的重量比优选为0.16以下。更优选的是，蓖麻油与多乙氧基醚80的重量比为0.5-12.5，环孢菌素与蓖麻油的重量比为0.12-0.02。
当把环孢菌素根据本发明溶于油相中时，乳状液在长期贮存中是物理上稳定的。在室温下9个月后未观察到环孢菌素结晶。另外，环孢菌素乳剂的配制方式使得药物有相当高的热力学活性，但没有结晶问题。
重要的是，本发明的组合物提高了环孢菌素在眼睛泪腺内的吸收。这样，环孢菌素在恢复泪腺流泪方面的活性得到增强。也就是说，因为有更大数量的环孢菌素被吸收到泪腺中，所以与先前能作到的相比，有更多的环孢菌素在引起泪腺流泪方面起作用。
发明详述如上所述，市售的环孢菌素是一种混合物，其中主要成分是环孢菌素A，还有相当数量含量较少的其它环孢菌素，例如环孢菌素B至I。但是，正如前面还指出的，本发明既适合于纯的环孢菌素，也适用于各个环孢菌素的混合物。
本发明赖以建立的发现与高级脂肪酸甘油酯和一种乳化剂及分散剂多乙氧基醚80的组合有关。这些组分的选择是无法根据传统见解来预测的。
例如，虽然众所周知环孢菌素可以与蓖麻油结合使用，但是这种组合物对于例如眼睛等敏感部位有刺激性。因此，本领域的传统见解是排除其中使用高级脂肪酸酯(如蓖麻油)和环孢菌素的制剂。
换言之，无法推断乳化剂和分散剂(例如多乙氧基醚80)的使用会减小使用蓖麻油的乳状液的刺激作用。还没有聚氧乙烯失水山梨醇脂肪酸酯(吐温)与蓖麻油组合使用的实例，它们与环孢菌素混合时，形成一种舒适度高和刺激性低的乳状液，适合将药物传送到例如眼组织等敏感部位。
本发明实现了环孢菌素的稳定的溶液状态。这种稳定的溶液状态是本发明与常规油质体系不同的另一重要性能特征。环孢菌素以容易从它最初完全溶于其中的常规油质体系中沉淀出来而出名。
根据本发明，乳状液可以用交联的聚丙烯酸酯系列(例如卡波姆和Pemulen)的一种或多种聚电解质来进一步稳定。
Pemulen是一种高分子乳化剂，CTFA(化妆品、润肤剂及香料协会)名称为丙烯酸酯/C10-30丙烯酸烷基酯交联聚合物，在USPⅩⅫ/NFⅩⅦ中记叙在“卡波姆1342”专题内。
另外，乳状液的渗透压力必要时可以用甘油、甘露醇或山梨醇进一步调节。乳状液的pH可以按常规方式用氢氧化钠调节到接近生理pH的水平，虽然缓冲剂并非必须，但合适的缓冲剂包括磷酸盐、柠檬酸盐、乙酸盐和硼酸盐。
本发明的优选的药物包括环孢菌素，但是在水中溶解度差的其它化学药品，例如消炎痛和甾类化合物，如雄激素、强的松龙、强的松龙醋酸酯、氟甲脱氧泼尼松龙和地塞米松，也可以与蓖麻油和多乙氧基醚80一起乳化，形成具有类似的低刺激性的组合物。
以下实施例进一步说明了本发明，其中所有的份数和百分数均指重量。实施例中使用的环孢菌素为山道士公司产品。
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
制备实施例1-4中列出的制剂，用于治疗干性角膜结膜炎(干眼病)症状，利用不含活性组分环孢菌素的实施例2、3和4测定被乳化组分的毒性。
将实施例1-4中的制剂施用于兔眼7天，每天8次，发现只在兔眼中造成轻微至中等的不适感和轻微充血。裂隙灯检查表明表明组织中无变化。此外，上述实施例1A-1D中列出的含环孢菌素的蓖麻油乳状液还试验了在兔中的眼部生物利用率，并且在用药后在所关心的组织内发现了治疗浓度的环孢菌素。这证实了眼用输药体系中的环孢菌素可以象美国专利4,839,342中所提到的用于治疗干眼病。
另外，在含环孢菌素的制剂(实施例1A-1D)和不含环孢菌素的制剂(实施例2-4)之间未发现毒性有差别。
实施例1-4中列出的制剂在长期贮存时是物理上稳定的。就制剂1A-1D而言，室温下放置9个月后未发现环孢菌素结晶。
另外，其它的高级脂肪酸甘油酯例如橄榄油、花生油等，也可以和多乙氧基醚80一起使用，在生物毒性方面结果相似。
以下实施例证实了本发明组合物在增大环孢菌素A于泪腺中的吸收方面的作用。材料[Mebmt-3H]-环孢菌素A(批号#TRQ 6553)为AmershamIntemational公司(Buckinghamshire，英国)产品，放射化学纯度-98％(反相HPLC鉴定)，比放射性2.6Ci/mmol(2.16mCi/mg)。3H标记原子如星标所示处于代谢稳定的位置。放射性标记的CsA以乙醇溶液(1mCi/ml)的形式供应。此项研究中所述步骤里使用的所有有机溶剂均为“HPLC级”。所有其它的化学药品和试剂，除非另外指明，均为分析级。
所试验的6种制剂的成分列在表A中。
表A
配制放射性标记的制剂以便保证放射性在整个介质中均匀分布。放射性标记的药物制剂中预期的放射性浓度为1-2mCi/ml。放射性标记的环孢菌素A(CsA)的预期比放射性为0.5-2mCi/ml。所有的试验品均在环境温度下贮存。试验药物制剂的分析试验制剂分一式三份用HPLC进行分析，以便在用药前确定CsA的浓度和投配CsA溶液的放射化学纯度(＞93％)。试验试剂的放射性浓度用液体闪烁计数法(LSC)定量测定。
色谱条件泵Beckman 126型(Beckman Instruments,San
Ramon,CA)流动相 乙腈0.03％H3PO4在水中，pH3(65:35,v/v)流速1.0ml/分柱 Supercosil C8,7.5cm×4.6mm,3μm(Supelco,Bellefonte,PA),Superguard LC-8(Supelco)，柱加热器(Bio-rad,Richmond,CA)60-70℃注射器 WISP 712B(Waters Associates,Milford,MA)14C检测器 Radio Isotope 171检测器(BeckmanInstruments)闪烁体 Ready Flow Ⅲ(Beckman Instruments)，流速～4ml/分紫外检测器 166型(Beckman Instruments),202nm数据处理器 Beckman Gold系统(Beckman Instruments)运行时间15分钟保留时间6分钟(环孢菌素A)动物雌性新西兰白兔在试验前至少5天得到并检疫。动物安置在可控温控湿的房间内。食物和自来水可自由获取。由兔群中选择58只兔子(2-3kg)以减小偏差。用耳标将它们逐个标记，看起来都是健康的。用药将动物分成6组，每组9只兔；各组用6种CsA制剂之一处理。在用药时将每只兔的下眼睑柔和地拉开，在每只眼的下部结膜穹隆处施用35μl制剂。用药后用手将上下眼睑闭紧约5秒钟然后松开。目测观察动物的任何流泪或眼睛不适现象。取样对于每一组均在用药后20分、6小时和24小时收集组织。每个时刻使用3只兔子(6只眼)。在特定的取样时间，通过耳缘静脉注射0.5-1ml Eutha-b(Western Supply Co.，阿卡狄亚，加利福尼亚)对动物施行无痛致死术。然后用生理盐水冲洗每只眼。用0.5ml的结核菌素注射器吸掉眼房水(～200μl)。剖切眼眶泪腺(～400mg)、上下球结膜(各约50mg)、角膜(～50mg)和虹膜睫状体(～50mg)。将剖切下的组织吸干并称重。由四个未经处理的动物的双眼收集眼组织和眼房水作为空白样品。放射性分析用液体闪烁计数法(LSC)将一份眼房水(50-175μl)在10ml Ready-Solv HP中直接计数。将组织样和血样称量到燃烧锥筒中，然后在307型Packard Tissue Oxuduzer(Packard Co.,Downers Grove,Illinois)中燃烧。在组织样燃烧后，3H2O被捕集到Monophase-S溶液(Packard公司)中，样品的放射性在Backman 1801型或3801型闪烁计数器(BeckmanInstruments,San Ramon，加利福尼亚)中用液体闪烁计数法测定。数据分析使用Excel软件(4.0版本，微软公司，Redmond，华盛顿)进行数据分析。组织样中的总放射性浓度用dpm/g(衰变/分·克)或dpm/ml表示，并利用投药制剂的比放射性转化成纳克当量CsA/g或CsA/ml。根据标准方法计算平均值、标准偏差(SD)或标准平均偏差(SEM)。只有dpm大于背景b(b=空白)的两倍的放射性水平才被认为是有意义的数值。
用单因子方差分析法对各制剂在各种时间的组织内药物浓度进行比较。所有的统计比较均用StatView(版本1.03,Abacus Concepts公司，Berkeley，加利福尼亚)进行。使用Fisher和Scheffe F试验在95％的级别(α=0.05)上确定各制剂间的有效差别。排除任何异常数据的剔除标准以标准异常值试验为根据。任何一组数据中剔除的异常值不超过1个。结果和讨论在单次局部施用各种制剂后的20分钟、6小时和24小时的眼组织中放射性浓度示于

图1至图4。一般地说，象先前的单剂量研究(2,3)所报道的一样，在最早的时间(20分钟)眼组织内的浓度最大。对于每种制剂来说，结膜和角膜内的放射性浓度最高。眼房水和虹膜睫状体中浓度较低表明CsA的眼内吸收低，这与CsA的低的角膜渗透率-1.0×10-6cm/sec相一致(6)。角膜的放射性浓度的衰减比结膜、泪腺及眼房水要慢。观察到的血液放射性浓度(＜3纳克当量/ml)比人类口服用药后观察到的血浆CsA浓度80-250纳克/毫升(1)低得多。
CsA角膜及结膜渗透性对制剂的依赖关系可根据制剂中的CsA浓度和CsA由制剂向泪液膜中的释放速度来解释。水基制剂显示出更容易释放出CsA穿过表面组织上皮扩散。0.2％的纯蓖麻油是配制成低于CsA的溶解度，因此释放速度会由于小于最大的CsA热力学活性而受阻(5)。
眼表面组织中含有的CsA剂量分数比其它组织中高，用它来区别水基制剂、乳剂和纯的蓖麻油制剂。聚乙二醇40制剂比乳剂和纯蓖麻油产生更高的眼表面组织浓度。乳剂在将CsA输送到所关心的组织、泪腺、角膜和结膜中也有效。蓖麻油乳剂造成的泪腺浓度比改性的Santen和Miglyol乳剂要高。纯蓖麻油所显示的表面眼组织中浓度最低。显然，影响CsA渗透到泪腺和表面组织中的因素不同。
权利要求
1.一种具有低的眼刺激性作用的乳状液，它含有高级脂肪酸甘油酯、多乙氧基醚80、和乳状液稳定量的交联的聚丙烯酸酯的水溶液。
2.权利要求1的乳状液，其中所述高级脂肪酸甘油酯与多乙氧基醚80的重量比为约0.3-约30。
3.权利要求1或2的乳状液，其中所述高级脂肪酸甘油酯包含蓖麻油。
4.权利要求1-3中任一权利要求的乳状液，其中所述高级脂肪酸甘油酯存在的量为约5％至约0.625％(重量)。
5.权利要求1-4中任一权利要求的乳状液，其中所述多乙氧基醚80存在的浓度为约0.75％至1％(重量)。
6.权利要求1-5中任一权利要求的乳状液，其中所述交联的聚丙烯酸酯存在的浓度为约1％(重量)。
7.权利要求1-6中任一权利要求的乳状液，其中包括约2.2％(重量)的甘油。
8.权利要求1-7中任一权利要求的乳状液，其中所述交联的聚丙烯酸酯是丙烯酸C10-30烷基酯交联聚合物。
9.一种增加非极性药物在水溶液中的溶解度和有效生物利用度的方法，包括使所述药物与一种具有低的眼刺激性作用的乳状液接触，所述乳状液包含高级脂肪酸甘油酯、多乙氧基醚80、和乳状液稳定量的交联的聚丙烯酯的水溶液。
10.权利要求9的方法，其中所述高级脂肪酸与多乙氧基醚80的重量比率为约0.3至约30。
11.权利要求9或10的方法，其中所述高级脂肪酸包含蓖麻油。
12.权利要求9-11中任一权利要求的方法，其中所述高级脂肪酸甘油酯存在的量为约5％至约0.625％(重量)。
13.权利要求9-12中任一权利要求的方法，其中所述多乙氧基醚80存在的浓度为约0.75％至1％(重量)。
14.权利要求9-13中任一权利要求的方法，其中所述交联的聚丙烯酸酯存在的浓度为约1％(重量)。
15.权利要求9-14中任一权利要求的方法，其中包括约2.2％(重量)的甘油。
16.权利要求9-15中任一权利要求的方法，其中所述交联的聚丙烯酸酯是丙烯酸C10-30烷基酯交联聚合物。
全文摘要
公开了一种无刺激性乳状液,其中包括高级脂肪酸甘油酯、多乙氧基醚80、和乳状液稳定量的聚丙烯酯水溶液。更具体地说,高级脂肪酸甘油酯可以是蓖麻油。已发现该乳状液舒适度高而刺激性小,适合将药物输送到敏感部位,例如眼组织,同时在泪腺中的吸收提高。此外,该组合物在高达9个月内稳定。
文档编号A61K38/13GK1288722SQ0012012
公开日2001年3月28日 申请日期2000年7月14日 优先权日1994年5月17日
发明者S·－L·丁, W·L·田, O·奥列尼克 申请人:阿勒根销售公司