本发明属于药物技术领域，涉及新的氟喹诺酮类抗菌制剂，具体地说是一种富马酸西他沙星注射剂及其制备方法。
背景技术：
西他沙星（sitafloxacin）是第一制药三共株式会社（Daiichi Sankyo）开发的一广谱喹诺酮类抗菌药，该药对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、多种临床常见耐氟喹诺酮类菌、支原体以及衣原体等均具有较强的抗菌活性。
西他沙星的化学名是7-[4(S)-氨基-6-氮杂螺[2，4]庚烷-6-基]-8-氯-6-氟-1-[(1R,2S)-2-氟环丙基]-4-氧代-1,4-二氢喹啉-3-羧酸，具有下式所示的化学结构。由于该化合物的化学结构上有顺式（1R，5R）-2-氟环丙胺基团，具有良好的药动学特性，而且不良反应少
。
关于西他沙星的体外抗菌活性的研究表明，本品具有广谱抗菌作用，不仅对革兰氏阴性菌有抗菌活性，而且对革兰氏阳性菌（耐甲氧西林金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林表皮葡萄球菌），厌氧菌（包括脆弱类杆菌）以及支原体、衣原体等具有较强的抗菌活性，对许多临床常见耐氟喹诺酮类菌株也具有良好杀菌作用。本品组织分布广泛，在中枢神经系统外的多种组织中的药物浓度均高于血清药物浓度，因此，是治疗呼吸道、泌尿生殖道、腹腔以及皮肤软组织等单一或混合细菌感染的重要药物。
西他沙星水中溶解度低，需要通过助溶的办法增加溶解度；西他沙星含水溶液也不稳定，对光照和热的环境更加不稳定，含水溶液随时间推移会产生一定的降解杂质，影响制剂的毒理学特性。本申请发明人前期通过广泛的盐型筛选，获得了水溶性提高的富马酸盐型，将西他沙星在水中的溶解度由0.1mg/mL提高到1.6mg/mL。但是该浓度仍然显得偏低，不能较好满足注射剂的临床用量要求，特别是在制备小容量注射剂浓溶液或者冻干分针时，如何获得一种浓度高，稳定性好的西他沙星注射剂成为亟需解决的迫切问题。
专利CN01811696 报道了一种耐光照的西他沙星溶液的方法，其是将西他沙星溶于酸性水溶液中，加入大约0.5～1%(w/w)的氯化钠，在一定程度上避免了光解产物的发生。但是，为了满足注射剂的质量要求，终端灭菌是必须步骤，该说明书必须的高温灭菌条件一字未提。本申请发明人按照此文献方法，将该西他沙星氯化钠注射液经高温灭菌后发现，颜色转变为深黄色，有关物质总量大幅增加，pH值下降。此外，由于使用了大量盐酸来增溶西他沙星，使得该注射液的pH值必须维持在偏低的程度（约3.7～4.2），而适用于人体静脉注射液的pH值范围为4-9，因此易引起注射时的疼痛刺激，降低了病人的顺应性。
专利CN201210060891说明书部分公开了几种包括主药富马酸西他沙星和不同附加剂的注射剂实施例（见说明书实施例19～22）。我们按照该专利工艺和配方进行试验，进一步考察其溶液稳定性。实施例19和20是分别将富马酸西他沙星溶于注射用水和氯化钠水溶液当中配制成简单的注射液。我们发现这两个处方注射液随着存储时间增加而逐步析晶的现象，溶液较为饱和；且当经过高温灭菌，或者强光照射条件下，有关物质增加很多，外观颜色转深，不溶性微粒增加，带来了临床安全隐患。实施例21和22的注射液由于添加了抗氧剂亚硫酸氢钠和半胱氨酸，虽然高温灭菌后的有关物质增加幅度变小，但是仍然不能维持光照条件下的稳定性，光降解产物增多，总杂增多，颜色偏淡褐色，可见实施例21和22这两个注射剂的光照稳定性差。另外，以上四个注射剂存在低温放置下易析晶的问题，不利于药物的存储和运输。
专利CN200910063772.9为了解决西他沙星水溶性和稳定性的问题，向处方中加入了大量的抗氧剂，金属络合剂，助溶剂，渗透压调节剂，表明活性剂。按照西他沙星在水中的溶解度是0.1mg/mL的话，如果需要达到如该专利所述的“每毫升含有西他沙星1～50mg”的浓度，所添加的助溶剂和表面活性剂的用量之大可想而知了。而所用辅料越多，给人体带来的潜在危害就越大。例如，金属离子螯合剂乙二胺四乙酸二钠具有导致人体血钙降低的风险，表面活性剂Cremophor，月桂酸蔗糖酯，卡波姆容易引起溶血等一系列临床安全问题。
技术实现要素：
根据上述可知，富马酸西他沙星在水溶液中存在一系列不稳定因素，特别是在高温和光照条件下易产生氧化和光照降解杂质，常出现药液颜色变为深黄，pH值不稳定及含量下降的问题。鉴于现有技术的不足，本发明的目的在于通过对西他沙星注射液的处方和工艺进行大量筛选试验研究，提供一种稳定性强，能够耐受高温灭菌，强光照射和低温储存等条件的西他沙星注射剂及其制备方法。本发明首先公开的注射剂方案如下：
一种富马酸西他沙星注射剂，其特征在于，包含有主药富马酸西他沙星，蛋氨酸，以及药学上可接受的助溶剂和pH调节剂。
进一步地，“富马酸西他沙星”是指富马酸西他沙星无水物或者富马酸西他沙星一水合物；助溶剂选自门冬氨酸，柠檬酸以及乳酸中的一种；pH调节剂选自组氨酸，柠檬酸钠或者磷酸氢二钠中的一种；蛋氨酸作为溶液稳定剂以及助溶的辅助试剂，其用量为0.5～1倍（w/w）。
进一步地，还包含有抗冻剂D-山梨醇。
进一步地，其应用形式为小容量注射剂，大容量输液注射液，以及冻干粉针。
作为小容量注射剂，其处方可以进一步优化为：其包含如下重量体积比（g/mL）的组分：
富马酸西他沙星 0.25-0.5%（以西他沙星计）
门冬氨酸 1～1.5%
组氨酸 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.5～0.8%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
作为小容量注射剂，其处方可以进一步优化为：其包含如下重量体积比（g/mL）的组分：
富马酸西他沙星 0.25～0.5%（以西他沙星计）
柠檬酸 0.6～1%
柠檬酸钠 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.3～.5%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
作为小容量注射剂，其处方可以进一步优化为：，其包含如下重量体积比（g/mL）的组分：
富马酸西他沙星 0.25～0.5%（以西他沙星计）
乳酸 0.8～1.5%
磷酸氢二钠 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.4～0.8%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
作为本发明制剂的另一个应用形式为大容量输液，其是将如权利要求5～7中任一项所述的小容量注射剂采用注射用水稀释，并加入0.9%氯化钠或者5%葡糖糖作为等渗调节剂而制得，大输液中的药物浓度为0.02～0.1%（以西他沙星计）。
作为本发明制剂的另一个应用形式为大容量输液，其是向如权利要求5～7中任一项所述的小容量注射剂中加入冻干支撑剂，经冷冻干燥而制得，其中，冻干支撑剂选自甘露醇，乳糖或者右旋糖苷中的一种。
本发明的另一个目的，是提供一种制备如权利要求5～7中任一项所述的小容量注射剂的方法，其可以包含如下操作步骤：
（1）按配比称取助溶剂和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将pH调节剂溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
此外，对于本发明制剂的另外两种应用形式：大容量输液和冻干粉针的制备方法，可以依据上述小容量注射剂的制备方法，加之本领域技术人员熟知的制备大容量输液和冻干粉针的工艺规程，而较为简便地改进得到。
本发明带来了如下有益的技术效果：
（1）提升药物溶解度：富马酸西他沙星的水溶解度虽然比西他沙星有所提高，但是仍然不能满足临床需求，现有技术中大多添加了大量的增溶剂等表面活性剂，虽能暂时达到预期效果，但用于静脉注射时，发生溶血等临床风险的几率也增大了。本发明通过助溶剂和蛋氨酸的组合（助溶剂精选为门冬氨酸，柠檬酸以及乳酸）配成浓溶液来溶解富马酸西他沙星可以，使得助溶剂用量最小，特别是用柠檬酸作为助溶剂时，配合有辅助助溶功能的蛋氨酸，效果最佳。另外，与柠檬酸配对使用柠檬酸钠作为pH调节剂，形成可靠的助溶缓冲体系，维持注射液pH值的稳定性。
（2）pH值较佳范围：现有技术中的西他沙星注射液pH大多为偏酸性，约pH值4左右，注射时可引起局部组织的刺激疼痛和坏死，甚至产生酸碱中毒的风险。即使有个别文献报道pH值为5-6西他沙星注射液，也因为存在稳定性问题而急需改进。本发明注射液pH值为5.5-6.5，避免了注射刺激性问题，同时发挥了蛋氨酸稳定剂作用，以及例如柠檬酸或柠檬酸钠的缓冲体系，能够牢固地稳定住上述注射液的pH范围。
（3）蛋氨酸是人体必需氨基酸之一，本申请发明人意外发现，蛋氨酸的加入能够减少因强光照射而引起西他沙星降解，成品色泽大大改观，联用助溶剂柠檬酸后能大幅度增加其助溶能力，可能与蛋氨酸能抑制光照下的自由基产生有关。另外，注射液进行高温灭菌（121℃，15min）条件下的热稳定性，与灭菌后的注射液存储时的含量稳定性更加好。以上改进避免添加常用抗氧剂亚硫酸氢钠，金属络合剂乙二胺四乙酸二钠，辅料种类少，提高了注射剂安全性。
（4）针对西他沙星在含有氯化钠的溶液中溶解度普遍不高的问题，特别是在低温存放下容易析出药晶的现象，本申请发明人研究出，加入具有抗冻作用的D-山梨醇，用量大约为0.1%，即可有效地防止其在4℃存放条件下的析晶，提高低温放置的稳定性，方便于存储，运输和临床应用。
（5）现有技术报道的西他沙星注射液中更多地含有氯化钠，但这恰恰也限制了在水肿性疾病，剂型肾功能衰竭，高血压，低钾血症等患者的抗感染治疗。而作为静脉使用的浓溶液型注射剂，由于使用前可以灵活地选择氯化钠，葡萄糖，甘露糖，还原糖，林格氏液等稀释剂稀释使用。为了能够使患者适应范围更广，耐受性更好，本发明提供的富马酸西他沙星小容量注射剂（浓溶液）注射剂十分必要。
具体实施方式
实施例1 每支50mg/20mL，1000支
富马酸西他沙星 0.25%（以西他沙星计）
门冬氨酸 1%
组氨酸 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.5%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
制备方法：
（1）按配比称取门冬氨酸和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将组氨酸溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
实施例2 每支100mg/20mL，1000支
富马酸西他沙星 0.5%（以西他沙星计）
门冬氨酸 1.5%
组氨酸 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.8%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
制备方法：
（1）按配比称取门冬氨酸和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将组氨酸溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
实施例3 每支50mg/20mL，1000支
富马酸西他沙星 0.25%（以西他沙星计）
柠檬酸 0.6%
柠檬酸钠 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.3%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
制备方法：
（1）按配比称取柠檬酸和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将柠檬酸钠溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
实施例4 每支100mg/20mL，1000支
富马酸西他沙星 0.5%（以西他沙星计）
柠檬酸 1%
柠檬酸钠 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.5%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
制备方法：
（1）按配比称取柠檬酸和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将柠檬酸钠溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
实施例5 每支50mg/20mL，1000支
富马酸西他沙星 0.25%（以西他沙星计）
乳酸 0.8%
磷酸氢二钠 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.4%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
制备方法：
（1）按配比称取乳酸和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将磷酸氢二钠溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
实施例6 每支100mg/20mL，1000支
富马酸西他沙星 0.5%（以西他沙星计）
乳酸 1.5%
磷酸氢二钠 适量，调节pH 5.5～6.5
蛋氨酸 0.8%
山梨醇 0.1%
注射用水 余量。
制备方法：
（1）按配比称取乳酸和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温；
（2）将磷酸氢二钠溶于适量注射用水中，缓慢滴加到上述溶液中，调节pH为5.5～6.5，补注射用水至全量；
（3）加入0.05%(g/ml)针用活性炭，搅拌15～20min，脱炭后依次经0.45μm和0.22μm滤膜精滤；取样测定中间体含量，合格后灌装于安瓿中，并充氮保护，熔封；
（4）流通蒸汽热压121℃灭菌15min，检漏，灯检，包装。
对比例1 CN201210060891.0说明书实施例19
富马酸西他沙星 25g（以西他沙星计）
注射用水 5L
共制备 1000支
制备方法：将上述处方量的富马酸西他沙星与注射用水混合均匀，得到澄明溶液，滤过，无菌灌装，即得。
对比例2 CN201210060891.0说明书实施例20
富马酸西他沙星 25g（以西他沙星计）
氯化钠 50g
注射用水 5L
共制备 1000支
制备方法：将上述处方量的混合均匀，得到澄明溶液，滤过，无菌灌装，即得。
对比例3 CN201210060891.0说明书实施例21
富马酸西他沙星 50g（以西他沙星计）
亚硫酸氢钠 30g
氢氧化钠 适量
注射用水 5L
共制备1000支，pH5～6
制备方法：将处方量的富马酸西他沙星及其他辅料溶于70%注射用水，用0.5mol/L氢氧化钠溶液调节溶液pH5～6，注射用水定容，加入0.1%（g/mL）活性炭吸附20min，过滤除炭，0.22μm滤膜精滤，中间体检测含量合格后灌装，121℃温度下灭菌15min，灯检合格，分装成品。
对比例4 CN201210060891.0说明书实施例22
富马酸西他沙星 50g（以西他沙星计）
L-半胱氨酸盐酸盐 50g
亚硫酸氢钠 50g
氯化钠 40g
磷酸盐缓冲液 适量
注射用水 2L
共制备1000支，pH5-6
制备方法：将处方量的富马酸西他沙星及其他辅料溶于70%注射用水，用0.5mol/L氢氧化钠溶液调节溶液pH5～6，注射用水定容，加入0.1%（g/mL）活性炭吸附20min，过滤除炭，0.22μm滤膜精滤，中间体检测含量合格后灌装，121℃温度下灭菌15min，灯检合格，分装成品。
试验例1 高温灭菌试验
灭菌条件：流通蒸汽热压121℃灭菌15min，杂质含量单位%，结果如下：
试验例2 强光照射试验
在药物光照试验仪下，强度5000Lx，温度25±2℃，放置10天，杂质含量单位%，结果如下：
试验例3 低温存放试验
将各个样品在低温4℃下保存10天，结果如下：
试验例4 不同配制药液方法用量的比较
对于本领域技术人员而言，在进行液体制剂生产时，配制药物溶液的常规方法有如下几种：（1）先将辅料溶解于溶剂，再加入药物溶解；（2）先将药物溶解于溶剂，再加入辅料；（3）将药物和辅料一起溶解于溶剂中。
在对富马酸西他沙星药液配制方法的研究中，我们意外发现，将富马酸西他沙星先溶解于助溶剂和蛋氨酸的浓溶液中，再与含有其他辅料的溶液混合，得到的溶液始终保持稳定的溶解状态和澄明度。采用此方法配制药液，相较于先将辅料溶解于溶剂，再加入药物溶剂或者将药物和辅料一起溶解于溶剂中的方法，能够富马酸西他沙星迅速溶解，且助溶剂的用量远远低于上述两种配制方法。
A）实施例1的溶解部分操作为：按配比称取助溶剂和蛋氨酸溶解于注射用水中，配制两者总重量占20～30%（w/w）的浓溶液，保温45℃～55℃，搅拌溶解后，加入富马酸西他沙星，搅拌使全溶，加入处方量70%注射用水稀释，再加入山梨醇搅拌溶解，冷却至室温。
B）称取与实施例1相当量的柠檬酸，蛋氨酸，山梨醇，加入同量的注射用水，与45～55℃水浴下搅拌溶解，冷却至室温，加入富马酸西他沙星，搅拌60分钟，如果有肉眼可见未溶解的药物，则边搅拌边缓慢加入额外的柠檬酸饱和溶液，直至溶液澄清。
C）称取与实施例1相当量的柠檬酸，蛋氨酸，山梨醇，富马酸西他沙星，加入同量注射用水，搅拌60分钟，如果有肉眼可见未溶解的药物，则边搅拌边缓慢加入额外的柠檬酸饱和溶液，直至溶液澄清。
结果显示：试验A所用的柠檬酸的量为最少，采用在柠檬酸和蛋氨酸20-30%（w/w）浓溶液中加入富马酸西他沙星，逐步溶解的方式，使得所用助溶剂的量最小，且在加注射用水稀释后不析出。然而，试验B和C虽然可以最终溶解同样量的西他沙星，但是柠檬酸的用量大幅增加，跟试验A比，分别提高到2.2倍和3.1倍，而搅拌溶解所用时间也大大延长，鉴于工业大生产的能耗，后两种溶解方式的应用不予考虑。
试验例5 溶血试验、过敏性试验和血管刺激性试验
本发明同时进行了0.25%，0.5%的西他沙星注射液对血管刺激性和溶血性实验研究，分析结果如下：
溶血试验：将0.25%，0.5%西他沙星静脉注射液0.5mL加入到2%兔红细胞悬液中，连续观察6h，各管均未出现溶血现象。
过敏性试验：将0.25%，0.5%西他沙星注射液对豚鼠的耳缘静脉进行致敏反应的测试，经两次激发给药后，均未观察到和搜，蜷缩，竖毛，呼吸困难，死亡等致敏现象，表明0.25%，0.5%西他沙星注射液对受试动物物致敏作用。
血管刺激性试验：针对家兔耳缘静脉试验使用0.25%，0.5%西他沙星注射液，其病理组织学结果表明：耳部正常结构存在，轻度水肿，耳静脉管壁完好，未见坏死，管腔内血液充盈，未见血栓，血管内皮细胞完好无脱落。相比于溶媒组的耳静脉病理形态学改变相似，未见显著血管刺激性反应。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的实质技术内容，本发明的实质技术内容是广义地定义于申请的权利要求范围汇总，任何他人完成的技术实体或方法，若是与申请的权利要求范围所定义的完全相同，也或是一种等效的变更，均将被视为涵盖于本权利要求范围之中。