专利名称：改进的冷冻干燥异环磷酰胺组合物的制作方法
技术领域：
本发明涉及超过了先有公开的药用组合物和冷冻干燥物而具有改进性质的冷冻干燥异环磷酰胺组合物的发现。
异环磷酰胺，化学上为3-(2-氯乙基)-2-(氯乙氨基)-四氢-2H-1，3，2-氧氮杂磷酰胺-2-氧化物，是烷基化的抑制细胞生长抗肿瘤剂氧氮杂酰胺(oxazaphosphorins)类中的一个成员。异环磷酰胺被包括在一系列抑制细胞生长化合物中，这些化合物是由Arnold等人于1973年5月8日于美国专利3，732，340中公开和提出权利要求的。
异环磷酰胺微溶于水，约超过10%(按重量计)，然而其水溶液在室温下仅能稳定几天。异环磷酰胺的无水形式为白色结晶状粉末，其在48-51℃时熔化。由于在其熔点之下，无水固体形式就开始熔结并且具吸温性，因此，此药必须避热、避潮保存。由于异环磷酰胺药物物质的其他性质而带来了一些另外的问题，发明的药物配方及加工方法改进已被公开。
engel等人的1989年11月21日授权的美国专利4，882，452中，特别对异环磷酰胺的结晶特性及它的制备方法提出权利要求，这种形式的异环磷酰胺具有较优的干流动性质，其改进了此类药物无水形式下小药瓶填装方法。
Sauerbier等人于美国专利4，952，572中公开了含有异环磷酰胺浓的非水溶液的密封小瓶，其经水进一步稀释后可用于非肠道给药。
由于异环磷酰胺的这些固体和溶液形式有诸如贮存期限短等问题，从而公开了异环磷酰胺冷冻干燥剂型并提出权利要求，后者改进了的贮存寿命，并且非常适合于注射溶液的制备。
Sauerbier等人于1988年5月4日在欧洲专利申请EP265，812上发表了异环磷酰胺-已糖醇组合物，并称该冷冻干燥物对用于再组成的小瓶填装来说，较干燥的结晶性异环磷酰胺更具优越性。在冷冻干燥组合物中，甘露糖醇是较可取的已糖醇成分。Sauerbier等人在美国专利4，959，215中公开了另外含有2-巯基乙磺酸钠(mesna)的冷冻干燥的异环磷酰胺-已糖醇组合物，并提出权利要求，其具有尿素保护剂的功能，并再次说明甘露糖醇是较可取的已糖醇。
早些时候，Alexamder等人于美国专利4，537，883中公开了含有氧氮杂磷酰胺，环磷酰胺的水合甘露糖醇冷冻干燥物，并提出权利要求。在这些组合物中尿素作为一个为合适的初级赋形剂被公开。最近，Alam等人在美国专利5，036，060中公开了不含甘露糖醇的环磷酰胺冷冻干燥剂配方，并提出权利要求，其中用氯化钠作为初级赋形剂。
包含异环磷酰胺，尿素及任意地含有2-巯基乙横酸钠(mesna)的本发明的冷冻干燥组合物与异环磷酰胺干燥粉末、非水性浓溶液或先前的冷冻干燥组合物相比，显示出有较优的溶解性能、稳定性有所改善，且外貌也美观。意想不到作为初级赋形剂的尿素，与其它赋形剂特别是已糖醇类相比，会给冷冻干燥异环磷酰胺以较优的稳定性。Alexamder等人，在美国专利U.S.4，537，883中报道了作为环磷酰胺冷冻干燥物组合物中的初级赋形剂，甘露糖醇较尿素及其它许多药物赋形剂更具有优越性。更相关的是，Sauer-bier等人公开指出，优先地选用已糖醇类，尤其是甘露糖醇作为异环磷酰胺冷冻干燥组合物的初级赋形剂。
本发明涉及含有异环磷酰胺的改进的固体药物组合物，这些改进的组合物是包含尿素作为初级赋形剂的冷冻干燥物。尿素保护剂，2-巯基乙磺酸钠(mesna)也可掺入此改进的冷冻干燥物。这些改进的冷冻干燥组合物与以前公开的异环磷酰胺组合物(包括其他冷冻干燥组合物)相比，具有高的热稳定性，较优的溶解特性，贮存时外貌美观，特别是在较高的温度下。用尿素作初级赋形剂使冷冻干燥组合物得以改进是未预料到的，尤其是考虑到异环磷酰胺以前的工艺及我们早期有关氧氮杂磷酰胺，环磷酰胺的工作。本发明发展了制备改进的异环磷酰胺-尿素冷冻干燥物的方法，以最大限度地提高冷冻干燥的异环磷酰胺的化学稳定性。
众所周知，本发明在治疗上有活性的成分异环磷酰胺可广泛用于抗肿瘤治疗。尽管异环磷酰胺在肿瘤治疗领域中是一个很有价值的试剂，但由于它们的物理、化学特性使之在使用中产生了某些问题。特别是异环磷酰胺在高湿度下的收湿性和潮解，使之在加工，运输，贮存及再组配等环节产生许多问题。对于每个环节来说，异环磷酰胺都必须贮存在室温或较低温度度下，且必须在低温度下进行加工。异环磷酰胺溶液不稳定，主要原因是由于溶剂化反应过程使异环磷酰胺的分子降解了。由于它们将存在于最终的用于给药的非肠道溶液中，从而舍不得溶液产品的非水/非水解溶剂的使用复杂化，而且也存在安全方面的问题。
存在于安瓿或密封小瓶中的氧氮磷酰胺的药物冷冻干燥组合物的采用，体现了先前的这些抗肿瘤药物组合物有了新的进展。冷冻干燥方法的结合使得在小瓶中作为无菌溶液再组配的固体氧氮杂磷酰胺组合物的生产变得容易了。该冷冻干燥化合物比过去的固体剂型配方也显示出更好的贮存稳定性和溶解特性，同时，本发明的冷冻干燥组合物显示出在升高温度下有意想不到的物理、化学稳定性的改善，且有较长的贮存期，其超过了先有的异环磷酰胺冷冻干燥制剂配方，以及异环磷酰胺和mesna相结合的冷冻干燥剂配方。
本发明源出自以下工作，即着手弄清楚一些物理物质，尤其是贮存期和一定温度下的稳定性，在冷冻干燥的异环磷酰胺药物组合物中，能否得到改善。该研究的起始阶段包括对通过冰冻干燥各种异环磷酰胺与赋形剂的组合物形成的冷冻干燥块状物的适宜评价，在进行评价过程中，冷冻干燥块物的某些特性被观察到，包括原有形状，皱缩或熔化物背面，颜色，均一性，形态学，坚固性和结晶性。而后，测定原型的溶解作用，其包括溶解速率，溶解完全性以及生成溶液的特性，例如澄明度和颜色。
在对它们第一阶段研究工作的基础上，选择其中的某些组合物，进行了包括短期加速稳定性研究的第二阶段研究工作。所试验的但未进入第二阶段研究的赋形剂包括有“乳糖;聚乙烯吡咯烷酮(PVP);右旋糖;碳酸氢钠;碳酸钠，及酒石酸。具有甘露糖醇，甘氨酸，或尿素作为初级赋形剂的冷冻干燥组合物被选择用作进行第二阶段的稳定性试验。在40℃下进行的短期稳定性研究中发现，以甘露糖醇或甘氨酸作初级赋形剂的冷冻干燥组合物的颜色变黄，且效能下降。在室温(24-27℃)下进行研究时，冷冻干燥组合物(带有甘露糖醇和甘氨酸)的化学和物理稳定性可以保持约39周之久，带有甘露糖醇和甘氨酸的冷冻干燥组合物在贮存一年后颜色变黄，而以尿素作为初级赋形剂的冷冻干燥组合物在各种研究条件下贮存后，没有发现颜色变黄及药效有明显的丧失。
当人们意想不到地发现这些冷冻干燥物可在60℃贮存3个月，而没有明显的外观和药效变化时，就会感到尿素-异环磷酰胺冷冻干燥物比起那些含有甘露糖醇或甘氨酸的冷冻干燥组合物来，在稳定性方面的改进是明显的，特别令人惊奇的是因为60℃实质上已比异环磷酰胺的熔点高出了10℃。相反，在40℃时(比异环磷酰胺熔点低于10℃)，甘露糖醇及甘氨酸冷冻干燥组合物却显示出明显的物理变化和药性强度丧失。通过比较发现，含有一定比例的异环磷酰胺∶尿素(近似于等份额(以重量计))的本发明冷冻干燥组合物在35℃下贮存至少一年后，以及在40℃下贮存26周后，本质上没有变化。
本发明中改进的异环磷酰胺冷冻干燥组合物显示出能改善热和贮存稳定性，而且其保持了优越的溶解特性外观上没有变化。通常，这些改进的组合物中每份异环磷酰胺(以重量计)包含有约0.3-5份(以重量计)的尿素，较好的组合物中每份异环磷酰胺(以重量计)包含有约0.8-1.5份(以重量计)尿素，最可取的组合物中包含等量的尿素和异环磷酰胺(以重量计)。
这些改进的尿素-异环磷酰胺冷冻干燥组合物可以通过掺入少量其他的赋形剂及常用的药用添加剂加以修饰，或可通过掺入尿素保护剂量的解毒剂mesma加以修饰。mesna在化学上称为2-巯基乙磺酸钠。就此而言，冷序冻干燥化合物中每份异环磷酰胺(以重量计)含有约0.1-1份的mesna(以重量计)及约0.3-5份的尿素(以重量计)，这些也被视为本发明的部分内容。
本发明的另一个方面涉及慢速冷冻干燥方法在制备尿素-异环磷酰胺组合物的应用。这一方法导致干燥块状物最小限度地皱缩，这种皱缩现象以前曾在尿素-氧氮杂磷酰胺冷冻干燥组合物中观察到过。改进的冷冻干燥组合物的皱缩控制及变黄消失要归于药物产品外貌的改观，已经了解到，为了生产这种改进的尿素冷冻干燥组合物，需要控制真空干燥步骤之前的溶液冷冻速率，同时需将先前在生产尿素冷冻干燥物中出现的皱缩问题降到最低限度。用于制备外貌美观的尿素干燥组合物的特殊冷冻干燥，在上文具实例中作了描述。
将异环磷酰胺和尿素以及任意少量的药物赋形剂和/或mes-na溶于适量水中，制备本发明中改进的冷冻干燥组合物，该水溶液组成为4.0-10.0%(W/V)异环磷酰胺和1.2-20.0%(W/V)尿素。也可任意地掺入0.4-4.0%(W/V)mesna。另外，其它有用的药物辅助材料，如赋形剂，缓冲剂，防腐剂等也可少量地加入到溶液中而未脱离本发明范围。水是该溶液较可取的溶剂，当然也可采用质子性醇类或其它可用作医药的溶剂。
采用常规方法可精制预冷冻干燥溶液，通过使用微生物灭菌过滤器过滤，并用氮气压充作预过滤器压力。该无菌滤液随后被无菌条件下注入大小合适的无菌包装中，加水让其再组成，以得到所需的异环磷酰胺给药浓度下想要的溶液体积。典型地，使用玻璃小瓶，它们可容纳足够的注入溶液，以保证每个小瓶中装有1.0g-3.0g异环磷酰胺。
在装填操作之后，将小瓶(冷冻干燥瓶塞子处于升高位置上)置托盘上，并在冷冻干燥室内，在约-40℃下贮存冷冻。而后，将冷冻溶液按以下方法进行冷冻干燥最初，贮存温度设定在约0℃，且真空度维持在约0.5托，冷凝器温度约为-60℃或更低。在初级干燥完成后(通常需约24-28小时)，贮存温度升至25-28℃，且室内真空度降至0.1托或更低。这些干燥条件继续保持到将冻干燥物中所存残留水份减少到能使异环磷酰胺在化学上稳定的程度。通常，二级干燥再需要24-36小时。
典型地，在市场上销售的异环磷酰胺-尿素和异环磷酰胺-尿素-mesna的冷冻干燥组合物的含量将在每单位500mg-5g之间。较可取的为每单位1-3g之间。每单位剂型冷冻干燥物中所含mes-na的量将约为100mg-3g。更大剂是的改进异环磷酰胺-尿素冷冻干燥组合物的剂型也是可能达到的，其将作为本发明的进一步具体内容。剂型将包括如上文所描述的异环磷酰胺冷冻干燥组合物，它被盛放在合适的容器中，通常是玻璃小瓶，但也可以是安瓿，注射管，或其它通常用于包装，再组成和传送静脉注射液或非肠道给药用溶液的容器，所用合适的容器指的是能维持无菌环境的容器如能用塞子密封的小瓶。另外，合适的容器是指容器大小的适宜性，考虑到改进的异环磷酰胺冷冻干燥组合物再组成过程中所保持的溶液体积。虽然这样的容器通常为玻璃(一般为Ⅰ型玻璃)，但它们也可以是其它不与冷冻干燥物成分起反应的合适的材料。密封物，典型地为塞子，封好的是无菌橡皮塞或起到密封作用的相当物也将允许引进，以达到引入稀稀释液的目的，例如，为了异环磷酰胺溶液再组成的无菌水。含有改进的异环磷酰胺冷冻干燥组合物的可取剂型将是玻璃小瓶，其容量约为10-250ml，最好约为25-100ml。应承认，剂型的大一些或小一些也作为本发明的一个组成部分容易地被提供出来。
本发明的异环磷酰胺-尿素和异环磷酰胺-尿素-mesna冷冻干燥组合物，打算用普通的稀释剂使其再组成，例如，注射用水(usp)，为非肠道给药用，较好地是为静脉注射给药用的异环磷酰胺及异环磷酰胺-mesna而提供的合适的溶液。
异环磷酰胺冷冻干燥物的代表性小瓶已使之进行稳定性试验，即改进的尿素-异环磷酰胺冷冻干燥组合物的样品，与用甘露糖醇或甘氨酸作为初级赋形剂的冷冻干燥化合物作了比较。甘露醇-异环磷酰胺组合物相当于那些被Sauerbier等人在美国专利US4，959，215中所描述的。正象在表1中能被看到的那样，尿素-异环磷酰胺冷冻干燥组合物体现出在贮存稳定性方面有明显的改进，超过了参考文献所记载的组合物
对最可取的1∶1＝尿素∶异环磷酰胺(重量比)冷冻干燥组合物的各批产品，在更严格的条件下进行了测试，在此条件下，参考冷冻干燥组合物(有甘露醇或甘氨酸作为赋形剂)的不稳定性使他们的包含物变得不切实际了。在这些更严格在实验中，将冷冻干燥物贮存于60℃下(比异环磷酰胺的熔点高出10℃)，历时12周。如表2所示，这些改进的冷冻干燥组合物保留了它们原有的活性的95%。冷冻干燥块状物保持白色，在这些加速的条件下，没有观察到块状物皱缩的现象。
正如所见的，由于改进的冷冻组合物在贮存期和热稳定性方面显示出显著的优越性质，因此已经达到了本开发工作的预期目标。即使在60℃，即高于异环磷酰胺熔点10℃之上。本发明中的冷冻干燥组合物在外观，溶解速率，及药物效率方面也只有很小变化或没有变化。
下列实例将详细描述本发明中改进的尿素-异环磷酰胺及尿素-尿环磷酰胺-mesna冷冻干燥组合物的制备方法，显然，对于那些熟悉本技术领域的人来说，在不背离本公开发明目的的情况下，许多修饰(包括方法和材料)是可以实施的。从前述的发明及下列的实例中，可以相信一个熟知本技术领域的人，可以在相当完美的程度上运用本发明。
具体实例的描述实例1将异环磷酰胺(250g)及尿素(250g)溶于2.5升注射用水中，制成水溶液，再向其中加入注射用水，使溶液最终体积达到3升。然后首先使溶液通过无菌的预过滤器，再通过孔径大小为0.2微米的无菌膜过滤器，之后将此无菌溶液在无菌操作下装填到30ml的无菌玻璃小瓶中，每个小瓶中装12ml溶液(相当于含1g异环磷酰胺)，将无菌的橡胶塞子在无菌操作下插到冷冻干燥(上升的)的位置上，然后将这些小瓶置于合适的冷冻干燥设备内，并冷却至约-40℃(贮存冷冻)。
将冷冻干燥冷凝器冷却至约-60℃或更低，而后对冷冻干燥容器进行抽真空，使之压力为约0.5托(0.3-0.7的范围)，然后将贮存热温度设定在约0℃左右使之开始干燥程序。随初级干燥(约24-48小时)后，将贮存温度升高，使产品温度达到约+25℃，继续进行冷冻干燥，直至最终产品的温度达到25-28℃，且容器的压力不超过0.2托。整个冷冻干燥所需的时间由设备的容量决定，一般在72-96小时这个范围内。冷冻干燥程序结束后，在无菌操作下引入无菌空气和/或氮气使真空得以解除。此时，通过架子机械的压制，无菌条件下将冷冻干燥塞子塞在小瓶上，从而使小瓶闭合。然后从冷冻干燥器中移出小瓶，并用合适的铝封使小瓶密封。
前述的实例描述了最优选的组合物(包括近似等份额(以重量计)的异环磷酰胺和尿素)及其制备方法。本发明的其它组合物包含约0.3-5份(以重量计)的尿素对一份(以重量计)异环磷酰胺，它们可按相似的方法制备，除了由于溶解度的限制，药物和尿素的各种比例将提出对每个容器具有较大装填体积的要求，因此只有较大的容器体积才能提供含1g异环磷酰胺的冷冻干燥物。
实例2含有3g异环磷酰胺冷冻干燥物的产品(包含近似等份额的(以重量计)异环磷酰胺和尿素)可用相似的方法制备，除了由于预冷冻干燥溶液的体积约为36ml，包装体积(小瓶体积)需为60-100ml。此外，由于溶液体积增大，所需的冷冻时间也将稍稍延长。冷冻干燥条件与实施例1所述的相同，但总冷冻干燥时间一般为约96-120小时。塞封及小瓶密封方法参见制备1g时的操作。
实例3实例1和实例2中所述的组合物，也可以含有少量其它制药学上有用的辅助物质，如缓冲剂，防腐剂，少量的助赋形剂等，且并不背离本发明。此外，本发明中改进的冷冻干燥组合物可含有0.1-1.0份额的mesna(以重量计)对每份额异环磷酰胺(以重量计)。采用了前述所描述的，实质上相同的方法，含有mesna的组合物的制备得以完成。
权利要求
1.改善冷冻干燥异环磷酰胺组合物的热稳定性和贮存寿命的方法，包括向每份(以重量计)异环磷酰胺冷冻干燥组合物中掺入约0.3-5份(以重量计)的尿素。
2.权利要求1中的方法，其中向每份(以重量计)异环磷酰胺冷冻干燥的组合物中掺入约0.8-1.5份(按重量计)的尿素。
3.权利要求1或2的方法，进一步包括向每份(以重量计)异环磷酰胺冷冻干燥组合物中掺入约0.1-1份(以重量计)2-巯基乙磺酸钠(mesna)。
4.提供剂量单位配方的方法，包括按权利要求1，2或3改进的异环磷酰胺冷冻物置于一个具有足够体积容器内，用稀释剂使之再组成，以得到一个具有所需要的异环磷酰胺浓度的溶液供给药。
5.制备具有改善的热稳定性和贮存寿命的冷冻干燥组合物的方法，包括将含有约0.3-5份(以重量计)赋形剂(实质上由尿素对每份(以重量计)异环磷酰胺组成)的水溶液冷冻到约-40℃，并且通过在约-40℃-+28℃之间的温度下以及约0.7-0.1托之间的压力下升华，并除去非吸附结合的和吸附结合的水分。
6.按权利要求1或2的方法，其中被冷冻的水溶液对每份异环磷酰胺(以重量计)进一步包含约0.1-1份(以重量计)2-巯基乙磺酸钠(mesna)。
7.按权利要求1-6中的任意一项，随时制备得到的冷冻干燥异环磷酰胺组合物。
全文摘要
在经过修饰的冷冻干燥方法中，生产包括尿素(作为初始赋形剂)和任意包括mesna在内的，改进的异环磷酰胺冷冻干燥组合物，所得产品的稳定性增加，贮存寿命延长。
文档编号A61K9/19GK1073358SQ9211164
公开日1993年6月23日 申请日期1992年10月21日 优先权日1991年10月23日
发明者R·L·亚历山大, R·J·贝禾姆, J·A·斯科特, D·布鲁克 申请人:布里斯托尔-米尔斯·斯奎布公司