非线性聚甘露糖—聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶束冻干制剂及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明涉及紫杉烷类药物多西他赛、紫杉醇、拉洛他赛，装载于载体辅料中，形成纳米级微粒，进而冻干形成的粉针剂。该载体辅料为两亲性嵌段共聚物，包括亲水性链段以及疏水性链段，所述亲水性链段是聚甘露糖，所述疏水性链段为聚乳酸。制备完成的载药胶束，具有较高的载药量，包封率，稳定性，大大提高了药物的水溶性；所得胶束粒径在10?100nm之间，并且聚甘露糖能够避免内皮吞噬系统的识别清除，延长体内循环，被动靶向于肿瘤组织，进而提高疗效，减小毒副作用。
【专利说明】
非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶 束冻干制剂及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于药物剂型和纳米药物制备技术领域，特别是涉及一种非线性聚甘露 糖一聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶束冻干制剂及其制备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 紫杉烷类化合物是从植物中得到的一大类天然产物，从结构分类上属于二萜类， 故又称紫杉烷二萜。紫杉醇作为这类化合物中的明星分子，是临床上使用的一种重要的抗 癌药。紫杉醇(Paclitaxel，商品名为Taxol)是从紫杉或红豆杉树中提取的一种天然抗癌原 料药，为白色结晶粉末，不溶于水，易溶入氯仿、丙酮等有机溶剂。多西他赛(Docetaxel，商 品名：泰索帝Taxotere)是由衆果紫杉(Taxusbaccata，Europeanyew)针叶提取物经结构修 饰而合成制备的化合物，为白色或类白色粉状固体，本品也属紫杉类抗肿瘤药物，为脂溶性 化合物，难溶于水(2.903μg/ml)，略大于紫杉醇(0.25μg/ml~0.60μg/ml)。本品抗肿瘤机制 与紫杉醇相同，也是通过诱导和促使微管蛋白聚合成微管，同时抑制所形成微管的解聚，产 生稳定的微管束。使微管束的正常动态再生受阻，细胞在有丝分裂时不能形成正常的有丝 分裂纺锤体，从而抑制了细胞分裂和增殖。其独特抗肿瘤作用机制对乳腺癌、卵巢癌和非小 细胞癌等有独特的治疗作用，临床上已做为一线抗癌药而广泛应用。但像其它许多抗癌药 一样，紫杉烷类药物在水溶的溶解度都非常低，目前临床上使用的紫杉醇注射液每ml含6mg 紫杉醇527mg聚氧乙稀改性的蓖麻油（商品名Crem]?hor?EL)和49.7 % (V/V)无水乙醇的混 合溶液中，注射前用生理盐水稀释5-20倍。多西他赛注射液也是由多西他赛的吐温80和乙 醇组成的溶液，临床试用和紫杉醇注射液有点相似;但是Cremphor?EL、吐温80和乙醇往往 会引起强烈的副反应，如超敏反应、溶血、肾毒性、神经毒性及心脏毒性等，严重时可能导致 死亡。且随剂量增加，毒副作用有增大的趋势。因此极大限制了紫杉醇等紫杉烷类药物的临 床应用。拉洛他赛的抗癌作用机制和特点与其他紫杉醇类化合物相似，属于抗微管蛋白类 药物。拉洛他赛通过与微管蛋白结合，促进其组装成微管，同时可阻止这些已组装的微管解 体，使微管稳定，进而抑制细胞的有丝分裂和间期细胞功能的发挥。与其它已上市的紫杉醇 类药物相比，该药与P糖蛋白介导的排药栗有较低的亲和力，发生药物耐受性的机率更低， 可用于治疗多药耐药性肿瘤。体外研究显示，拉洛他赛在对阿霉素、长春碱、紫杉醇和多西 他赛耐药的细胞株中表现出活性。然而，拉洛他赛同其他紫杉烷类药物一样，几乎不溶于 水，口服吸收差，限制了其临床应用。
[0003] 本领域技术人员一直致力于降低毒副作用，或提高其在靶器官的药物浓度，以期 更好的发挥疗效，但是目前尚无有效解决紫杉烷类药物在临床抗肿瘤时遇到的难题。
【发明内容】
[0004] 为有效利用紫杉烷类药物，发明人曾做过多种尝试，希望降低毒副作用或提高其 在靶器官的药物浓度，以期更好的发挥疗效，最终本发明的发明人尝试提供一种非线性聚 甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的新剂型来改善紫杉烷类药物在临床上的 应用现状。
[0005] 目前研究最多的用于药物控释体系的两亲性嵌段共聚物主要集中在两嵌段和三 嵌段聚合物。构成两亲性嵌段共聚物亲水嵌段的主要是聚乙二醇（PEG)或称为聚氧乙烯 (PEO)，具有良好的亲水性，与水接触的界面自由能低，在水中具有延展结构，因而具有很高 的柔韧性，可提供一定的空间稳定效应。提高药物载体表面的亲水性可以降低药物的泄露 以及血管内皮网状系统对药物的吞噬作用，既提高了用药的安全性，又延长了药物的血液 循环时间。疏水嵌段则常常是利用聚乳酸、聚己内酯、聚氧丙烯、聚苯乙烯、聚氨基酸，他们 与PEG--起构成各种二嵌段或三嵌段的两亲性共聚物，可形成各种胶束。共聚物的化学结 构和组成采用红外光谱、核磁共振波谱来鉴定和计算;共聚物的分子量和分子量分布使用 凝胶渗透色谱装置测定;胶束粒子的形态采用场发射扫描电镜和透射电镜来观察和记录； 胶束的临界胶束浓度使用荧光光谱仪检测和计算。本发明所制得的胶束具有较高的稳定 性，其临界胶束浓度在4.16 X KT5~3.17 X l(T4g/L范围，优于等分子量的聚乙二醇-聚乳酸 嵌段共聚物所组装的球形胶束；同时包裹了油溶性药物的胶束在酸碱度为7.4的磷酸生理 盐水缓冲液中显示出对药物分子的可控释放特性。本发明所制得的胶束在药物释放、靶向 释放及增长药效等方面，都具有潜在的应用前景。
[0006] 甘露糖(Mannose)是一种单糖，也是一种六碳糖，目前唯一用于在临床上的糖质营 养素，广泛分布于体液和组织中，尤其是在神经、皮肤、睾丸、视网膜、肝和肠;具有生物相容 和生物可降解性。而聚甘露糖由甘露糖单体聚合而成，具有较高的亲水性和可生物降解性。
[0007]
[0008] 本发明所解决的第一个技术问题是提供一种负载紫杉烷类药物的胶束，为了使得 该制剂有可能应用于临床，需要保证制剂的载药量、包封率和稳定性。
[0009] 本发明用于负载紫杉烷类药物的新剂型为胶束，它是由非线性聚甘露糖一聚乳酸 嵌段共聚物与紫杉烷类药物制成的胶束。
[0010] 其中，非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物属于生物可降解的高分子材料。本发 明制剂系统可有效地控制药物缓慢释放，而其中生物可降解的高分子材料则可自行降解， 所形成的胶束粒径在l〇nm-200nm之间，根据EPR效应，紫杉烷类抗肿瘤药物可以有效穿透肿 瘤缺损的内皮细胞进入肿瘤组织，并由于清除障碍而高浓度、长时间蓄积于肿瘤组织中，达 到被动靶向给药的效果。本发明胶束为缓释纳米胶束。
[0011] 紫杉烷类药物与非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物的重量配比为:紫杉烷类药 物1份、非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物1.5~99份。
[0012] 进一步的，重量配比为：紫杉烷类药物1份、非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物 1.5-90 份。
[0013] 更进一步地，重量配比为：紫杉烷类药物1份、非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚 物1.5~49份。
[0014] 其中，紫杉烷类药物选自于紫杉醇、多烯紫杉醇、或其衍生物。可择一使用，也可以 混合使用。
[0015] 本发明生物可降解的高分子材料选自非线性聚甘露糖一聚乳酸嵌段共聚物，其中 亲水嵌段与疏水嵌段的分子量比，即聚甘露糖与聚乳酸的分子量比为0.5~2;优选分子量 比为1。
[0016] 聚合物中的聚乳酸最好采用消旋聚乳酸，即二嵌段聚合物为非线性聚甘露糖一聚 乳酸嵌段共聚物(PM-PDLLA)，其亲水嵌段与疏水嵌段的分子量比选自聚甘露糖(PM)与聚 乳酸(PDLLA)的两嵌段共聚物分子量比为0.5~2，优选1。
[0017] 本发明胶束，可采用下述方法制备：
[0018] A、将生物可降解高分子材料和药物溶于有机溶剂，得到澄清溶液A;
[0019] B、除去澄清溶液A的有机溶剂，得到凝胶B;
[0020] C、将凝胶B注入水(优选注射用水）中，加热使其呈澄清透明状，过滤，即得胶束C。
[0021] 上述方法中，所用有机溶剂为乙醇、叔丁醇、已腈、二氯甲烷、丙酮、三氟乙醇或六 氟异丙醇中的一种或几种的混合溶剂。优选乙醇、叔丁醇。
[0022] 所得胶束粒径为10nm-200nm，载药量一般可达到5-16%，包封率至少95%，稳定性 优。优选工艺处理得可使粒径达到lOnm-lOOnm，更便于临床应用，期望可实现高浓度、长时 间蓄积于肿瘤组织中，达到被动靶向给药的效果。
[0023] 上述胶束根据生产或实验室设备可采用下述方法制备：
[0024] A、将生物可降解高分子材料和药物溶于有机溶剂，为保证溶解完全，可采用加热 搅拌的方式，得到澄清溶液A;
[0025] B、除去有机溶剂具体可采用旋蒸的方式，最后得到呈透明状的凝胶B;
[0026] C、将预热过的注射用水(便于凝胶B溶解），加入凝胶B，在加热搅拌的条件下，使之 澄清透明，过0 · 22μηι超滤膜，制得粒径一般在10nm-200nm的胶束C〇
[0027] 本发明所解决的第二个技术问题是为保证胶束的稳定性，便于贮存和运输，发明 人将其制成了冻干制剂。该冻干粉在临床使用前，加注射用水在给热的条件下就会自动形 成的纳米级胶束。复溶后粒径依旧保持在l〇nm-200nm，甚至是I Onm-I OOnm，体现了良好的稳 定性。
[0028] 应用本发明的紫杉烷类药物的胶束或冻干制剂可用于治疗患有癌症、肿瘤、卡波 西肉瘤、恶性肿瘤、继发于组织损伤的失调的组织或细胞增生以及任何其他对紫杉烷类药 物反应的疾病的患者，在治疗特别有效的癌症类型中有肝细胞癌和肝转移瘤、卵巢癌、乳腺 癌。
[0029] 本发明胶束或其冻干制剂制备方法中，将紫杉烷类药物制成呈透明状的凝胶属于 固体分散技术，通过固体分散技术和冻干技术结合制备的负载紫杉烷类药物的胶束，具有 制备工艺简单易操作的优点，而且制得的制剂无任何有机溶媒，可长期保存，稳定性好。
【附图说明】
[0030] 图1为多西他赛胶束、冻干制剂、冻干制剂复溶后的性状照片。
[0031] 图2为多西他赛胶束粒径。
[0032]图3为多西他赛胶束透射电镜照片。
[0033]图4为多西他赛胶束原子力显微镜。
【具体实施方式】
[0034]实施例1:制备多西他赛聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物的胶束
[0035] 1)将实施例1得到的载体材料以及多西他赛充分溶解于甲醇中，使材料及药物形 成均匀的溶液I;
[0036] 2)将溶液I中的甲醇通过减压蒸馏方式彻底除掉，优选减压蒸馏，得到均匀的材 料-药物透明薄膜基质；
[0037] 3)向上述基质中加入预热的注射用水，通过晃动、搅拌、超声、涡旋等方式，载体材 料水化自组装成胶束，将多西他赛包裹于疏水性内核中，形成含药溶液Π ;
[0038] 4)向多西他赛胶束溶液Π 中加入乳糖冻干保护剂，然后分别过0.45μπι粗滤，再过 0.22μπι精滤除囷；
[0039] 5)将滤液置于-40°C冰箱中，预冻2~6h，优选2-3h，再逐步升华除掉水分，冻干即 得多西他赛胶束冻干粉。
[0040] 实施例2:制备紫杉醇甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物的胶束
[0041] 1)将实施例1得到的载体材料以及紫杉醇充分溶解于乙醇中，使材料及药物形成 均匀的溶液I;
[0042] 2)将溶液I中的乙醇通过减压蒸馏方式彻底除掉，优选减压蒸馏，得到均匀的材 料-药物透明薄膜基质；
[0043] 3)向上述基质中加入预热的注射用水，通过晃动、搅拌、超声、涡旋等方式，载体材 料水化自组装成胶束，将紫杉醇包裹于疏水性内核中，形成含药溶液Π ;
[0044] 4)向紫杉醇胶束溶液Π 中加入乳糖冻干保护剂，然后分别过0.45μπι粗滤，再过 0.22μπι精滤除囷；
[0045] 5)将滤液置于-40°C冰箱中，预冻2~6h，优选2-3h，再逐步升华除掉水分，冻干即 得紫杉醇胶束冻干粉。
[0046] 实施例3:制备拉洛他赛甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物的胶束
[0047] 1)将实施例1得到的载体材料以及拉洛他赛充分溶解于乙腈中，使材料及药物形 成均匀的溶液I;
[0048] 2)将溶液I中的乙腈通过减压蒸馏方式彻底除掉，优选减压蒸馏，得到均匀的材 料-药物透明薄膜基质；
[0049] 3)向上述基质中加入预热的注射用水，通过晃动、搅拌、超声、涡旋等方式，载体材 料水化自组装成胶束，将拉洛他赛包裹于疏水性内核中，形成含药溶液Π ;
[0050] 4)向拉洛他赛胶束溶液Π 中加入乳糖冻干保护剂，然后分别过0.45μπι粗滤，再过 0.22μπι精滤除囷；
[0051] 5)将滤液置于-40°c冰箱中，预冻2~6h，优选2-3h，再逐步升华除掉水分，冻干即 得拉洛他赛胶束冻干粉。
【主权项】
1. 非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶束，其特征在于:它是由 非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物与紫杉烷类药物制成，其中，紫杉烷类药物与非线性聚 甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物的重量配比为:紫杉烷类药物1份、非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段 共聚物1.5~99份； 所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物中聚甘露糖:聚乳酸摩尔配比为1-4:1-16; 所述的聚甘露糖分子量为2000-10000,所述的连接到聚甘露糖羟基上的聚乳酸其总分子量 为2000-10000; 所述紫杉烷类药物选自紫杉醇、多西他赛、拉洛他赛或其衍生物。2. 根据权利要求1所述非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶束， 其特征在于：紫杉烷类药物1份、非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物1.5~49份，所述紫杉 烷类药物为多西他赛。3. 根据权利要求1-2任一项所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类 药物的胶束，其特征在于:胶束粒径为10nm-200nm;胶束粒径优选10nm-100nm。4. 一种权利要求1-2任一项所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类 药物的胶束的制备方法，其特征在于： 1) 将载体材料以及药物充分溶解于有机溶剂中，使材料及药物形成均匀的溶液I; 2) 将溶液I中的有机溶剂可通过减压蒸馏或直接冷冻干燥或喷雾干燥中的一种方式彻 底除掉，优选减压蒸馏，得到均匀的材料-药物透明薄膜基质； 3) 向上述基质中加入预热的注射用水，通过晃动、搅拌、超声、涡旋等方式，载体材料水 化自组装成胶束，将药物包裹于疏水性内核中，形成含药溶液Π ; 4) 向药物胶束溶液Π 中加入冻干保护剂，然后分别过0.45μπι粗滤，再过0.22μπι精滤除 菌； 5) 将滤液置于-40Γ冰箱中，预冻2-6h，优选2-3h，再逐步升华除掉水分，冻干即得载药 胶束冻干粉。5. 根据权利要求4所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶 束的制备方法，其特征在于:所述的有机溶剂可以是乙腈、甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二 氧六环、二氯甲烷、氯仿中的任一种。6. 根据权利要求4所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶 束的制备方法，其特征在于:步骤(2)中直接冷冻干燥工艺，其溶剂可以是乙醇:水（1:10~ 1:100)，叔丁醇:水(1:10-1:100)。7. 根据权利要求6所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物的胶 束的制备方法，其特征在于:叔丁醇与水(2:8-4:6)。8. 权利要求1-2任一项所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物 的胶束或权利要求4-7任一项所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药 物的胶束冻干制剂在制备治疗癌症、肿瘤、卡波西肉瘤、恶性肿瘤、继发于组织损伤的失调 的组织或细胞增生以及任何其他对紫杉烷类药物反应的疾病的药物中的应用。9. 权利要求1-2任一项所述的非线性聚甘露糖-聚乳酸嵌段共聚物负载紫杉烷类药物 的胶束或权利要求4-7任一项所述的二嵌段聚合物负载紫杉烷类药物的胶束冻干制剂在制 备治疗肝细胞癌和肝转移瘤、卵巢癌、乳腺癌的药物中的应用。
【文档编号】A61K9/107GK105982855SQ201610126159
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】王成, 张震, 刘宗银, 徐益, 杨爽
【申请人】山东华铂凯盛生物科技有限公司