专利名称：制备水不溶性物质微粒的组合物和方法
本申请要求于1998年3月30日提交的临时申请序号60/079,809的权益，其说明书通过引用结合到本文中。
本发明涉及产生亚微米和微米大小的水不溶性或水溶性差的药物或其它工业有用的不溶性化合物的稳定粒子的组合物和方法。本发明的组合物包括包被或附着在所述水不溶性化合物粒子表面上的天然或合成磷脂、带电表面改性剂诸如高度纯化的带电磷脂和嵌段共聚物的组合。带电表面改性剂和嵌段共聚物的组合使得可以形成所述亚微米和微米大小的化合物粒子并使之稳定，即通过所述带电磷脂表面改性剂提供静电稳定，且所述嵌段共聚物提供立体稳定而实现稳定，因此防止这些粒子进行粒子生长、聚集或絮凝。
背景技术：
制药工业和其它基于生物学的工业极需将水不溶性或水溶性差的物质配制为用于口服、可注射、吸入和眼用传递途径的制剂。水不溶性化合物是在水中溶解性差的化合物，即生理pH(6.5-7.4)下其溶解性＜5mg/ml。其水溶性优选＜1mg/ml，更优选＜0.1mg/ml。理想的是所述药物在水中作为分散体是稳定的；否则可能需要冻干或喷雾干燥的固体形式。
本文所用的“微(micro)”是指直径从纳米至微米的粒子。本文所用的微粒(microparticle)是指不规则的、非球形或球形的固体粒子。含有这些微粒的制剂提供优于未配制的非超微药物粒子的某些特殊的优点，包括胃肠道吸收差的药物的口服生物利用度提高、研制出目前仅得到口服剂型的注射用制剂、目前用有机溶剂制备的低毒注射用制剂、目前通过每日注射或恒定输注给药的肌内注射用药物的缓释以及制备在其它情况下不能配制用于鼻用或眼用的吸入的、眼用药物制剂。
如在美国专利5,091,188、5,091,187和4,725,442中描述的目前用于传递不溶性药物的技术，集中于或者(a)用天然或合成磷脂包被小药物粒子，或者(b)将所述药物溶于合适的亲脂载体中并形成用天然或半合成磷脂稳定的乳液。这些制剂的缺点之一是因为称为“奥斯特瓦尔德熟化”或粒子生长的溶解和再沉淀现象，悬浮液中的某些药物粒子倾向于随时间的进程而生长，当溶剂被溶质饱和时，较大的粒子生长并甚至变得更大，Luckham,Pestic.Sci.,(1999)25,25-34。
如一系列专利中描述的，另一方法利用浊点改变剂(modifier)。在U.S 5,298,262、5,326,552、5,336,507、5,304,564和5,470583中，已在溶解性差的药物或诊断剂表面上既吸附了一种浊点改变剂，又吸附了一种非交联非离子表面活性剂。浊点改变剂的作用是提高所述表面活性剂的浊点，使得所得的毫微型颗粒在121℃热灭菌时抗粒度增大。
发明描述本发明的焦点是用静电和立体稳定组合制备亚微米至微米大小的粒子，所述静电和立体稳定组合采用至少一种带电表面改性剂和至少一种嵌段共聚物，并且用天然磷脂包被粒子。以该方式，通过加入静电和立体稳定材料的组合，控制粒度的增大，并因此控制贮藏稳定性。
除天然磷脂外使用这种特定的静电稳定剂和立体稳定剂的组合的特征在于，与不用能量输入相同的表面活性剂而单独使用磷脂所能够达到的容重平均粒度(volume weighted mean particle size)值相比，能够导致该数值较小，并且提供在储藏时抗粒度增大的组合物。为了达到本发明的优点，在粒度减小或沉淀时所述天然磷脂和稳定剂必需都存在。
本发明的另一方面包括溶解性差或不溶性药物诸如环孢菌素的自由流动粉末以及这些粉末的固体剂型，例如压制片剂等形式。我们已经意外地发现微粒制剂表现出如以下数据所表明的增强的稳定性。
虽然我们不希望受限于任何特定的理论，但看来这些表面改性剂亦即磷脂和一种或多种表面活性剂，一般吸附到药物粒子表面上，并且(a)将亲脂表面转化为位阻/稳定性增加的亲水表面，以及(b)可能改变表面的ξ电势，使得电荷排斥的稳定化更强。此中所述方法中所用的表面改性剂的浓度通常高于其临界胶束浓度(CMC)，因此当形成亚微米至微米粒子时，通过稳定所述小粒子以防止再聚集，而促进亚微米至微米粒子的形成。
用本领域已知的一种方法或方法的组合，将磷脂和表面改性剂以足以延迟药物粒子生长的量吸附至药物粒子表面，将药物的平均粒度从5-100μ减小为亚微米和微米大小的粒子，所述方法诸如超声处理、均化、碾磨、微流化、沉淀或从超临界流体再结晶或沉淀，并且在随后作为悬浮液或固体剂型贮藏时，维持亚微米和微米粒子。
例如通过冻干、流体干燥或喷雾干燥，可以将通过本发明制备的制剂干燥为粉末，可以将所述粉末再悬浮或填入胶囊中，或加入片剂生产领域中已知的粘合剂和其它赋形剂，从而转化为颗粒剂或片剂。
我们所谓的工业上有用的不溶性或溶解性差的化合物包括生物学上有用化合物、成像剂、药用化合物，特别是用于人类医学和兽医方面的药物。水不溶性化合物是在水中溶解性差的化合物，即在5-8的近中性pH下其溶解性低于5mg/ml，尽管水溶性可以低于1mg/ml，甚至低于0.1mg/ml。
某些优选的水不溶性药物的实例包括免疫抑制剂诸如包括环孢菌素(环孢多肽A)的环孢多肽、免疫活性剂、抗病毒剂、抗真菌剂、抗肿瘤药、镇痛剂、消炎药、抗生素、抗癫痫药、麻醉剂、安眠药、镇静剂、抗精神病药物、安定药、抗抑郁剂、抗焦虑剂、抗惊厥药、拮抗剂、神经元阻断剂抗胆碱药、拟胆碱药、抗毒蕈碱剂、毒蕈碱药物、肾上腺素能阻断剂和抗心律不齐药、抗高血压药、激素和营养素。在Remington’s Pharmaceutical Sciences，第18版，1990,Mack PublishingCo.Philadelphia,PA中可以找到这些药物和其它合适药物的详细描述。
所述磷脂可以是任一天然存在的磷脂或磷脂混合物，此中有时称为“市售”磷脂，诸如蛋或大豆磷脂或其组合。所述磷脂可以被盐化或脱盐，可以被氢化或部分氢化，或是天然的、半合成的或合成的。市售磷脂的实例包括但不限于卵磷脂P123(Pfanstiehl)、Lipoid E80(Lipoid)；和氢化大豆磷脂Phosphlipon 90H和100H(Natterman)和纯度为99％的蛋和大豆磷脂酰胆碱(Avanti Polar Lipids)。所述组合物中磷脂的存在量的范围为0.01-50％，最好为0.05-20％。
用于本发明的嵌段共聚物表现出刷状界面构象的对所述颗粒潜在的立体稳定。合适的嵌段共聚物包括polaxomer，诸如PluronicTMF68、F108和F127，它们是环氧乙烷和环氧丙烷的嵌段共聚物，可得自BASF；和poloxamine，诸如TetronicTM908(T908、T707、T909、T1107和T1307)，它们是衍生自将环氧乙烷和环氧丙烷连续加入乙二胺中的四官能嵌段共聚物，可得自BASF。在本发明的一个优选方面，当需要自由流动的制剂时，嵌段共聚物本身将为粉末。嵌段共聚物的量为0.01-20％，最好为0.1-10％。
用于本发明的带电表面改性剂是高度纯化的磷脂，或者分离自天然产物或者是合成制备的。例如，市售磷脂酰胆碱含有小百分比的带电磷脂，诸如磷脂酰甘油、磷脂酰肌醇(inosite)、磷脂酰丝氨酸和磷脂酸及其盐。其它带电磷脂包括棕榈酰-油酰-磷脂酰-甘油(POPG)和二肉豆蔻酰磷脂酰甘油钠盐(DMPG)。可以使用带电磷脂的组合。这些材料以相对小的量存在，用来允许较小粒子的形成并抑制聚集。带电磷脂的量的范围为0.01-5.0％，最好为0.05-1.0％。
我们认为，当表面改性剂组合涉及本发明时，其功能是(a)抑制奥斯特瓦尔德熟化并因此维持粒度，(b)提高贮藏稳定性，最大限度地减少聚集和沉积，并在冻干和重建期间减少粒子生长；(c)坚固地附着或包被至水不溶性药物粒子的表面，并因此改变所得制剂中所述粒子和液体之间的界面；(d)增加水不溶性药物粒子和液体之间的界面相容性；(e)由于亲水部分插入水溶液中，而亲脂部分强烈吸附在所述水不溶性药物粒子表面上，从而可能使其自身优先定向；和(f)当采用粒度减小设备或沉淀形成粒子时，防止小粒子聚集而回复到较大的粒子。
因为这些小粒子的表面性质不同，所以根据选定的药物或活性剂，应该预期在带电表面改性剂、尤其是嵌段共聚物的身份和类型方面的变化相当大。在根据经验试验来鉴定产生所需粒度和在贮藏时随时间变化的所需度稳定性的体系和组合后，最具优势的用于所述不溶性药物的试剂是显而易见的。
可以采用各种方法，生产这些稳定的亚微米和微米大小的粒子，包括将所述不溶性物质与带电表面改性剂和嵌段共聚物混合，然后超声处理、碾磨、均化、微流化；或采用抗溶剂(antisolvent)从所述物质的溶液中沉淀以及在所述磷脂和表面活性剂存在下的溶剂沉淀。可以加入甘露醇和其它双糖以及其它试剂，以将最终制剂调节至等渗，并且在于燥期间用作稳定助剂。
除非另有说明，否则本文报道的所有份数和百分比均为每单位体积的重量(w/v)，其中分母中的体积代表所述体系的总体积。直径的大小以毫米(mm=10-3米)、微米(μm=10-6米)、纳米(nm=10-9米)或埃单位(=0.1nm)给出。体积以升(L)、毫升(ml=10-3L)和微升μl=10-6L)给出。按体积稀释。所有的温度均以摄氏度报道。本发明的组合物可以包含所提出的材料、或基本上由其组成或由其组成，而所述过程或方法可以包括提出的用所述材料的步骤、或基本上由所述步骤组成或由所述步骤组成。
参考以下优选的实施方案进一步解释本发明。以下通用方法用于所述实施例；注意例外。
预混料的制备。首先用手动混合器，将市售磷脂、甘露醇、带电表面改性剂和嵌段共聚物与水混合。此后将所述药物加入该混合物中，于室温下混合10-30分钟。在环孢多肽的情况下，用1N NaOH将pH调至7.5-8.0，然后用冰浴将预混料冷却至12℃。环孢菌素批料的规模为200g,ursodiol的批料规模为50g，而非诺贝特的批料规模为200g。
加工条件。将预混料于恒定温度和压力下用高压装置(亦即在微流化床或均化器中)加工，使制剂在经受剪切、空化、冲击和磨损。
一次“通过”定义为制剂通过加工机器不同元件的一个循环。每种机器的“通过次数”或循环如下Avestin C-50和Avestin C-5将制剂置于入口储蓄器中，然后通至均化阀，接着通至热交换器，然后返回入口储蓄器。正是均化阀，使制剂经受剪切力、空化、冲击和磨损。
M110H首先使制剂通过旁通回路(bypass loop)20次，定义如下入口储蓄器至辅助加工组件至热交换器，然后返回入口储蓄器。然后使所得的制剂通过相互作用室回路，定义如下入口储蓄器至辅助加工组件至相互作用室回路至热交换器，然后返回入口储蓄器。正是在相互作用室回路使制剂经受剪切力、空化、冲击和磨损。加工后，收集每种制剂，并置于管制瓶中用于稳定性试验。“MP”表示属于0.05-10微米范围内的微粒。
描述5种不同类型的稳定性试验如下
实施例1立体和带电表面改性剂对粒度减小的影响。这些试验表明，在磷脂存在下，与单独使用立体和带电稳定剂中任何一种相比，这两种稳定剂的组合得到更小的最终粒度。在所有情况下，表面改性剂(市售磷脂、嵌段共聚物、带电表面改性剂)的总重量百分比保持恒定。
环孢菌素、ursodiol和非诺贝特的数据表明，在带电表面改性剂和嵌段共聚物存在下，粒度的减小在磷脂包被的微粒中最大。
实施例2立体和带电稳定剂的存在对粒度减小速率的影响。当制剂通过均化器时，制剂粒子的平均直径的大小减小。已经发现将平均直径与通过次数相联系的经验性关系平均直径=K/(通过次数)a以上公式也可以用来确定需要进行多少次通过，才将平均直径降至1微米达到1微米的通过的次数=(K)1/a。这些数据证明，立体和带电稳定剂提高粒子形成的速率。
ursodiol和非诺贝特的数据表明，在带电表面改性剂和嵌段共聚物存在下，在磷脂包被微粒的生产中，粒度的减小速率最大。
实施例3立体和带电表面稳定剂对粒子稳定性的影响。这些数据证明，带电磷脂和嵌段共聚物的组合提供对抗制剂中粒子奥斯特瓦尔德熟化和聚集的稳定性。
环孢菌素
立体和静电稳定剂作用的组合提供最佳稳定性，并防止或最大限度地减小由奥斯特瓦尔德熟化和粒子聚集这两者引起的粒子生长。
Ursodiol
用静电和立体表面改性剂的组合制备的样品(实施例4)在所有条件下均显示良好的稳定性。
用带电和立体表面改性剂的组合制备的样品(实施例4)在所有条件下均显示出良好的稳定性。
在形成微米至亚微米大小的磷脂包被的微粒期间，带电和立体表面改性剂的存在保证高速生长粒度最小化的粒子。此外，立体稳定剂和静电稳定剂效应的组合提供最佳稳定性并防止或最大限度地减少由于奥斯特瓦尔德熟化和粒子聚集两者引起的粒子生长。另外，带电表面改性剂看来可能主要促使粒度减小，而立体改性剂主要对稳定性产生影响。
以上数据证实，在微米至亚微米大小的磷脂包被微粒形成期间，带电和立体表面改性剂的存在保证高速生产粒度最小化的粒子。
以下材料用于以上实施例中
权利要求
1．药用组合物，包含具有磷脂包被表面、用一种电表面改性剂和一种嵌段共聚物稳定的、水不溶性或水溶性差的药物的粒子，所述粒子的直径为约0.05微米至约10微米；其中所述带电表面改性剂提供静电稳定，而所述嵌段共聚物提供立体稳定以防止对抗奥斯特瓦尔德熟化和粒子聚集，并保证小粒子形成。
2．药用组合物，包含直径为约0.05微米至约10微米的水不溶性或水溶性差的药物粒子，所述粒子包被有0.01-50％(重量)的天然存在的磷脂、0.01-5.0％(重量)带电表面改性剂和0.01-20％嵌段共聚物的混合物，其中所述带电表面改性剂提供静电稳定，而所述嵌段共聚物提供立体稳定以防止奥斯特瓦尔德熟化和粒子聚集，保证小粒子的形成。
3．权利要求1和2的组合物，其中所述嵌段共聚物衍生自将环氧乙烷和环氧丙烷、或衍生自将环氧乙烷和环氧丙烷连续加入乙二胺中的四官能嵌段共聚物或为其组合。
4．权利要求1或2的组合物，其中所述磷脂为蛋或植物来源的磷脂，或为半合成或合成的，为部分氢化或完全氢化形式，或为脱盐形式或盐形式。
5．权利要求2的组合物，其中所述天然存在的磷脂的存在量为0.05-20％(重量)。
6．权利要求1或2的组合物，其中所述带电表面改性剂选自带电的磷脂磷脂酰胆碱、二肉豆蔻酰磷脂酰甘油钠盐、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酸或它们的组合。
7．权利要求6的组合物，其中所述带电表面改性剂的存在量为0.05-1.0％(重量)。
8．权利要求3的组合物，其中所述嵌段共聚物的存在量为0.1-10％。
9．权利要求1或2的药用组合物，为用于静脉内、动脉内、肌内、皮内、皮下、关节内、脑脊髓、硬膜外、肋内、腹膜内、肿瘤内、膀胱内、损害区或结膜下给药的注射用形式。
10．权利要求1或2的组合物的悬浮液、喷雾干燥粉剂、冻干粉颗粒剂或片剂。
11．包含权利要求1或2的组合物的硬或软凝胶胶囊制剂。
12．提高药用组合物微粒形成速率的方法，所述组合物包含表面已包被磷脂的水不溶性或水溶性差的药物的粒子，所述方法包括在一种带电表面改性剂和一种嵌段共聚物存在下均化和微流化，以产生所述包被磷脂的药物粒子，其中所述带电表面改性剂提供静电稳定，而所述嵌段共聚物提供立体稳定以防止奥斯特瓦尔德熟化和粒子聚集，产生直径为约0.05至约10的粒子。
13．提高药用组合物微粒形成速率的方法，所述组合物包含水不溶性或水溶性差的药物的粒子，所述方法包括在0.01-50％(重量)天然存在的磷脂、0.01-5.0％(重量)带电表面改性剂和0.01-20％(重量)立体稳定嵌段共聚物的混合物存在下均化和微流化所述粒子，其中所述带电表面改性剂提供静电稳定，而所述嵌段共聚物提供立体稳定以防止奥斯特瓦尔德熟化和粒子聚集，产生直径约0.05微米至约10微米的粒子。
全文摘要
采用包被或粘附到水不溶性化合物表面上的天然或合成磷脂、一种带电表面改性剂诸如高度纯化的带电磷脂和一种嵌段共聚物的组合,制备产生亚微米和微米大小的水不溶性或水溶性差的药物或其它工业上有用的不溶性化合物的稳定粒子的组合物和方法。带电表面改性剂和嵌段共聚物的组合使得可以形成并稳定所述亚微米和微米大小的化合物粒子－所述带电磷脂提供静电稳定;而所述嵌段共聚物提供立体稳定而使其稳定化,因此防止这些粒子进行粒子生长、聚集或絮凝。
文档编号A61K9/14GK1303278SQ99806711
公开日2001年7月11日 申请日期1999年3月29日 优先权日1998年3月30日
发明者S·克汉, G·W·帕斯 申请人:Rtp药品公司