一种具有抗肺癌活性的干粉吸入剂的制作方法

本发明属于生物医药技术，特别涉及一种以芫花酯甲为活性成分的干粉吸入制剂，该制剂可以提高药效，浓集药物浓度，减少对非靶部位的毒副作用。

背景技术：

肺癌是目前最为常见的恶性肿瘤之一，在全球范围内，肺癌的发病率和死亡率都呈上升态势，这种趋势在中国等发展中国家尤为显著。在我国，肺癌的发病率和死亡率已居所有恶性肿瘤之首，其中男性发病率和死亡率均居第一位，女性发病率居第二位(仅低于乳腺癌)，死亡率则居第一位。工业化迅速发展导致的环境污染和居高不下的吸烟率使得肺癌对我国居民的危害在逐渐增大，为了控制肺癌发病率和死亡率的增长，我国卫生部已将肺癌列为今后癌症防治的重点

目前，肺癌的治疗手段主要包括：手术、化疗、放疗、分子靶向治疗、介入治疗等，虽然根治性手术至今仍是唯一有可能治愈肺癌患者的方式，但是中医药在稳定瘤灶、延长带瘤生存时间、减轻放化疗毒副作用等方面表现出了一定的疗效和优势，已经成为肺癌治疗的重要组成部分，我们的研究就主要集中在中草药中某些成分治疗肺癌的可行性。

芫花为瑞香科植物，主要有效成分为植物中罕见的瑞香烷型二砧原酸酯类化合物，包括芫花酯甲(yuanhuacine)、芫花酯乙(yuanhuadine)、芫花酯丙(yuanhuafine)、芫花酯丁(yuanhuatine)、芫花酯戊(yuanhuapine)，主要成分为芫花酯甲，早期主要用于中期妊娠引产和利尿等作用。前期研究表明，芫花酯甲对多种肿瘤细胞具有较强的杀伤作用，其结构与喜树碱类完全不同,属于新结构类型的DNA拓扑异构酶I抑制剂。Zha-Jun Zhan等报道了芫花酯甲对P-388淋巴白血病细胞(IC50 30.0μM),人肺癌A-549(IC50 0.15μM)和人血管内皮细胞HMEC(IC50 14.0μM)的体外抑制活性，结果显示其对肺癌抑制活性最为显著。韩国癌症研究所Bo-Young Park等研究了芫花酯甲对HL-60人早幼骨髓性白血病细胞(IC50 10.8μM)和SNU-1胃癌细胞的体外抑制活性(IC50 13.7μM)，结果显示其抗癌活性显著，证明其能够激活细胞凋亡过程，包括DNA断裂，染色质凝聚，使细胞周期停止在G1期。

如上所述，芫花酯甲是一种罕见的全新天然结构骨架的抗肿瘤活性成分，体外抗癌活性强于与其它临床常用的天然抗癌药物。芫花酯甲治疗癌症的作用虽令人鼓舞，但在使用的同时依然存在严重的毒副作用，对皮肤及粘膜有一定的刺激性，有一定的细胞毒性，同时给药后对肝脏和肾脏等器官均有较大的毒性甚至还存在一定的生殖毒性，对人体的伤害较大，这就为应用芫花酯甲治疗肺癌带来了不便。

肺部给药治疗呼吸系统局部疾病在临床上的应用由来已久，局部给药能直接将药物运送至肺部发挥药效，一方面可减少治疗肺部疾病的药物用量，另一方面也可以减小药物的全身毒副作用，是治疗呼吸系统疾病理想的给药途径，广泛的应用于治疗肺炎、肺癌、哮喘、急性肺损伤等肺部局部疾病。近些年来，干粉吸入剂(dry powder inhalation,DPI)已逐渐成为肺部给药研究的关注点，干粉吸入剂是指微粉化药物或与载体以胶囊、泡囊或多剂量贮库形式，采用特制的干粉吸入装置，由患者主动吸入雾化药物至肺部的制剂，可发挥局部或全身作用。

在干粉吸入剂中由于微粉化后的药物粒径小，易团聚而难以分散，流动性不佳，稳定性无法保证，因此，性能优良的载体是提高药物粉末雾化效果和稳定性的关键因素。常用的材料主要分为四类：碳水化合物、氨基酸类、无机盐类、蛋白质类。现有的研究表明DPI中粗糙乳糖和细粉乳糖的比例对其肺部沉积量有着显著的影响，研究发现，重结晶乳糖表面细粉颗粒浓度增加使得表面更为粗糙，有效改善药物在肺部的沉积，但是载体乳糖的粒径过小无法改善药物的分散性，粒径过大，则由于惯性碰撞会沉积在呼吸道的上部，影响对药物的输送能力。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决芫花酯甲在治疗肺癌时所带来的许多毒性等问题，克服在应用上的障碍，通过大量实验筛选，创新性的将芫花酯甲用于肺部给药，选用乳糖作为芫花酯甲干粉吸入剂DPI的载体材料。并且本发明在体外通过新一代的药用撞击器，通过大量实验筛选肺部给药干粉吸入剂处方，模拟活体的肺部给药方式，筛选最佳的处方工艺，使得药物最大可能的沉积于肺泡，用于药物的肺部给药。

技术方案：为了达到以上目的，本发明采取的技术方案如下：

一种具有抗肺癌活性的干粉吸入剂，它包括芫花酯甲和乳糖载体，所述的乳糖载体由直径大于110μm的粗糙乳糖和直径为4-11μm的细粉乳糖混合制成。

作为优选方案，以上所述的具有抗肺癌活性的干粉吸入剂，芫花酯甲的重量份数为1，乳糖载体的重量份数为1-10。

作为优选方案，以上所述的具有抗肺癌活性的干粉吸入剂，直径大于110μm的粗糙乳糖和直径为4-11μm的细粉乳糖的重量比为5-50:1。

作为优选方案，以上所述的具有抗肺癌活性的干粉吸入剂，干粉吸入剂通过干粉吸入装置给药。

有益效果：本发明提供的以芫花酯甲为活性成分的抗肺癌活性的干粉吸入剂与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明创新的将芫花酯甲制成肺部局部给药，能直接将芫花酯甲运送至肺部发挥药效，可减少治疗肺部疾病的药物用量，提高在靶部位的浓度，减小药物的全身毒副作用，安全性更高，不良反应更低。

2、本发明通过大量实验筛选，选用乳糖作为芫花酯甲干粉吸入剂DPI的载体材料，并且本发明在体外通过新一代的药用撞击器，通过大量实验筛选肺部给药干粉吸入剂处方用量，模拟活体的肺部给药方式，筛选最佳的处方工艺。

附图说明

图1为本发明实施例1中芫花酯甲的结构示意图图；

图2为本发明实施例2中不同处方芫花酯甲干粉吸入剂DPI的FPF值；

图3为本发明实施例3中芫花酯甲两种不同给药方式的组织分布图；

图4为本发明实施例3中芫花酯甲两种不同给药方式的相对摄取效率图；

图5为本发明实施例3中芫花酯甲两种不同给药方式在靶组织的峰浓度比。

具体实施方式

实施例1：芫花酯甲的液相条件及标曲的建立

试验采用芫花酯甲原料药，结构式如图1，建立液相分析条件，色谱柱：Merck C18柱(4.6mm×250mm,5μm)，流动相：甲醇—水(82:18)，柱温为40℃，流速1.0mL/min，检测波长233nm，进样量20μL。以峰面积(A)为纵坐标，浓度(C)为横坐标进行线性回归，得标准曲线方程：A＝19910C-12788(r²＝1，准确度、精密度和回收率良好，符合分析方法要求)，线性范围2.5-80μg/mL。

实施例2：芫花酯甲干粉吸入剂的制备

处方中所使用的乳糖为粗糙乳糖(d＞110μm)和细粉乳糖(d:4-11μm)，通过改变两者的比例后制成干粉吸入剂(DPI)，以考察乳糖粒径对芫花酯甲DPI肺部给药性能的影响，五种处方见下表，称取处方量的粗糙乳糖和细粉乳糖，各处方均并按芫花酯甲与总乳糖的重量份数为1：5称取芫花酯甲，混合均匀。

表1不同比例的粗糙乳糖与细粉乳糖的芫花酯甲DPI处方

实施例3：药用撞击器对芫花酯甲干粉吸入制剂处方筛选实验方法

将实施例2中的各处方分别制成20粒含药胶囊，每粒胶囊中含有粉末50mg。用NGI装置在60L/min的流速模拟人体肺部给药，用50％的甲醇水冲洗各个收集盘和适配器等部件，12000r/min离心5min后取上清液置于液相小瓶中，用于芫花酯甲DPI体外肺部沉积量的测定。进样后计算NGI装置各级的药物沉积量。结果见表2。

表2：不同处方的芫花酯甲DPI在NGI装置中的各级沉积量

体外沉积率FPF的计算结果

体外沉积率(FPF)是考察DPI空气动力学粒径分布的最直观的指标，能够用以表征DPI在肺部的有效沉积量。FPF是指60L/min标准流速条件下，能沉积到肺部的有效微细粒子剂量，在数据计算中则表现为二到七级的药物沉积量之和，将二到七级的药物沉积量加和得到各个处方DPI的FPF值，根据规定FPF值在大于12％时可以有效的沉积于肺部，见图2，由图2可知，随着细粉乳糖比例的增加，该DPI的FPF值一开始呈上升的趋势，当细粉乳糖的量达到9.1％(即粗糙乳糖量：细粉乳糖量＝10:1)的时候，FPF值又开始下降，据此趋势可知，在5-50：1范围内，FPF均符合要求，且当细粉乳糖的量达到9.1％时，该DPI有最高的FPF值，能够沉积在肺部的药物量最高，表明能够到达肺部发挥疗效的芫花酯甲量最多。

实施例4：芫花酯甲DPI肺部吸入及静脉注射后组织分布研究

实验药物配置：选取实施例3中的处方三(粗糙乳糖量：细粉乳糖量＝10:1)制备DPI，芫花酯甲与总乳糖的重量比为1:5。另精密称取芫花酯甲2mg，用一定量的DMSO溶解，再用生理盐水稀释至75μg/mL用于静脉注射芫花酯甲。

D大鼠雌雄各半，分为2组，每组72只，一组尾静脉注射芫花酯甲，另外一组肺部吸入芫花酯甲，剂量为100μg/kg,于给药后1、2、3、4、6、9h将大鼠处死。处死大鼠后取心、肝、脾、肺、肾、脑和睾丸(子宫，卵巢)，用生理盐水洗净，随后用滤纸吸干残留生理盐水。

取大鼠各组织样品(心、肝、脾、肺、肾、脑、子宫、卵巢、睾丸)，称重，按组织重量与生理盐水体积比为1:3加入生理盐水制成匀浆液，吸取各组织匀浆液100μL于2mL的尖底离心管中，加入内标液10μL，400μL的Na2CO3溶液(0.02M)摇振，再加入1mL的萃取试剂(乙醚：二氯甲烷＝8:1)，涡旋混合5min，离心(12000r/min)5min，上清液转移至1.5mL离心管中，37℃旋转浓缩至干，残渣用100μL甲醇复溶，离心(12000r/min)5min，取上清液用于UHPLC-MS/MS分析。

组织分布图，见图3。实验结果表明，芫花酯甲在脾，肺，肾以及雌性生殖系统中均有分布，在心，肝，脑和睾丸中几乎检测不到，同时由图3可以看出芫花酯甲肺部吸入后在肺部的浓度显著高于静脉注射，同时可大大降低在脾，肾和生殖系统的浓度。

靶向评价参数可以更直观地评价给药系统的靶向性，本实验采用了相对摄取率、峰浓度比、靶向效率以及相对靶向效率四个指标对制剂的肺靶向性能进行评价。结果如下：

1.相对摄取率(relative ratio,Re)考察的是两种给药方式在肺组织中AUC的比值，即Re＝(AUCTT)p/(AUCTT)i,其中，TT表示靶组织(targeting tissue)，p表示肺部给药组(pulmonary administration)，i表示静脉给药组(intravenous administration)。Re大于1表示肺部给药组相对于静脉给药组对肺组织有靶向性，Re越大靶向性越强，实验结果如图4所示。RE＝6.1，肺部给药组在肺组织中的相对摄取率大于1，表明肺部给药组相对于静脉给药组，具有一定的肺靶向性。

2.峰浓度比(concentration ratio，Ce)考察的是两种给药方式在靶组织中Cmax的比值,即Ce＝(CmaxTT)p/(CmaxTT)i，其中，TT表示靶组织(targeting tissue)，p表示肺部给药组(pulmonary administration)，i表示静脉给药组(intravenous administration)。峰浓度比Ce值表明制剂改变药物分布的效果，Ce值越大，表明改变药物分布的效果越明显。肺部给药组相对于静脉给药组的峰浓度比如图5所示，Ce＝5.07。相对于静脉给药组，肺部给药组能改善芫花酯甲在肺组织的分布。

3.靶向效率(targeting efficiency,Te)是同一种给药方式在靶组织中的AUC与非靶组织的AUC的比值，即Te＝AUC_TT/AUCN_TT，其中TT表示靶组织(targeting tissue)，NTT表示非靶组织(non-targeting tissue)。Te值越大，则表明相对于被比较的非靶组织，该给药方式对靶组织的选择性越强。静脉给药组和肺部给药组的靶向效率如表3所示。

表3芫花酯甲不同给药方式在大鼠各组织中的靶向效率

以肺为靶组织，其它组织为非靶组织计算得到靶向效率Te，如以上表3所示，它反映了静脉给药和肺部给药对于肺组织的选择性，可见药物显著浓集于肺部，且在肾及生殖系统中的浓度较小，从而毒性较小。