局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法与流程

本发明涉及药物制剂领域，特别是涉及一种局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法。

背景技术：

疼痛是困扰人类的重大健康问题，世界范围内疼痛的患病率高达80％。术后疼痛属急性疼痛范畴。术后疼痛给患者带来一系列的生理、心理反应，导致胃肠道功能、心肺功能、凝血功能、内分泌代谢等出现异常，并引起各种并发症，严重影响了患者的术后康复。术后疼痛通常可持续48～72h。

局部麻醉药是一类能在用药局部可逆性地阻断感觉神经冲动发生与传导的药物。目前临床上常将其用于控制和减轻疼痛。但其作用时间通常小于6～12小时，单次用药难以满足长时间镇痛的需要。因此就需要多次给药，而多次给药患者顺应性差，并延长患者在医院的滞留时间、增加治疗费用。其次，容易引起血药浓度的峰谷效应，进而产生一系列的毒副作用。近年来，国内外学者尝试通过各种方法，增加局麻药作用时间，如埋植硬膜外导管间断多次给药、采用微量泵输注药物等。但仍存在用药量偏大、花费高、病人依从性差以及感染、败血症、神经损伤等缺点。增加局部麻醉药在术后镇痛领域的作用时间成为亟待解决的问题。

目前，上市的局麻药长效制剂有盐酸布比卡因多囊脂质体制剂(商品名：)。多囊脂质体(MVL)可以实现水溶性药物的高包封率和低渗漏率，因而比传统的脂质体具有更好的应用优势。尽管如此，其仍具有不足之处。首先，MVL处方复杂，MVL中非同心囊泡的形成，需要中性脂质(如三酰甘油等)的存在，否则就形成单室脂质体或多室脂质体。其次，MVL只能通过2次乳化法来制备，制备过程复杂，工业化生产难度大。最后，MVL产品均为混悬液，贮存过程中仍出现囊泡的破裂以及沉降和聚集，不利于贮存和运输。

在研的盐酸布比卡因长效制剂还有PLGA微球制剂。但由于PLGA微球制备工艺复杂，载药量低，以及降解产物乳酸和羟基乙酸会引起注射部位pH的变化，从而引发炎症反应。这些不足限制了PLGA微球在局麻药长效制剂领域的应用。

因此，有必要针对局部麻醉药作用时间过短的问题，研究新型的局部麻醉药长效制剂。

技术实现要素：

基于此，本发明提供了一种局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂，该注射剂能够实现72小时以上的长效缓释效果。

具体技术方案如下：

一种局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂，由局部麻醉药、液晶材料、有机溶剂和释放调节剂制备而成；所述局部麻醉药为酰胺类局部麻醉药，所述局部麻醉药的质量浓度为0.1～8w/w％；所述有机溶剂为可与水互溶的有机溶剂，所述液晶材料为单油酸甘油脂，所述液晶材料与有机溶剂的质量比为1～9:1；所述释放调节剂选自中链甘油三酸酯、油酸、生育酚和生育酚醋酸酯中的至少一种，所述释放调节剂的质量浓度为0～30w/w％。

在其中一些实施例中，所述局部麻醉药的质量浓度为1～6w/w％；及/或所述液晶材料与有机溶剂的质量比为1.5～5:1。

在其中一些实施例中，所述液晶材料与有机溶剂的质量比为3.5～4.5:1。

在其中一些实施例中，所述释放调节剂的质量浓度为15～20w/w％。

在其中一些实施例中，所述酰胺类局部麻醉药选自布比卡因及其水溶液性盐、利多卡因及其水溶液性盐以及罗哌卡因及其水溶液性盐中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述酰胺类局部麻醉药为盐酸布比卡因。

在其中一些实施例中，所述有机溶剂选自无水乙醇、N-甲基吡咯烷酮、2-吡咯烷酮和N,N-二甲基乙酰胺中的至少一种。

在其中一些实施例中，所述有机溶剂为无水乙醇。

在其中一些实施例中，所述局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂由盐酸布比卡因、单油酸甘油脂和无水乙醇制备而成，所述盐酸布比卡因的质量浓度为4.5～5.5w/w％，所述单油酸甘油脂和无水乙醇的质量比为3.5～4.5:1。

本发明还提供了上述局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂的制备方法。

具体技术方案如下：

一种上述的局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂的制备方法，包括以下步骤：将液晶材料于40～50℃加热至熔融，加入有机溶剂和/或释放调节剂，涡旋混匀，得到原位凝胶前体溶液；将局部麻醉药加入到所述原位凝胶前体溶液中，涡旋混匀，超声分散，即得局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂。

本发明的局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法具有以下优点和有益效果：

发明人通过长期的经验积累以及实验研究发现：可以将局部麻醉药制备成立方液晶原位凝胶注射剂以延长局部麻醉药的释放时长，延长镇痛作用时间，为局部麻醉药提供了一种新型长效制剂。发明人通过大量创造性实验研究选用了特定种类的液晶材料(单油酸甘油脂)与特定种类的有机溶剂以特定的配比与局部麻醉药制备成立方液晶前体溶液(局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂)，该前体溶液具有良好的流动性，粘度低，满足注射剂的粘度要求，经注射后与体液接触，发生溶剂交换反应，转变为高粘度的立方液晶原位凝胶，形成药物储库，使局部麻醉药从原位凝胶中释放的速度可满足长效止痛的要求(72小时以上)。即本发明的局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂具有很好的长效缓释效果，且突释率低，能够降低给药次数、顺应性好，而且可避免峰谷现象、不良反应小。

通过在原料处方中进一步加入一定量的释放调节剂可以进一步调节本发明的局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂的释放速度，获得更好的缓释效果。

本发明的局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂，其中所用的液晶材料为FDA批准的药用辅料，降解产物(甘油等)为内源性物质，生物相容性好。且该注射剂含有少量的有机溶剂，不含水分，可以有效抑制微生物的滋生繁衍，有利于制剂的稳定和贮藏。

本发明的局部麻醉药的立方液晶原位凝胶注射剂通过简单的熔融、涡旋混合、超声分散的步骤即可制备得到，相比于现有局部麻醉药的长效制剂，制备方法简便易行，有利于工业化生产。

附图说明

图1为实施例1制备得到的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂以及形成凝胶后的状态；

图2为实施例1制备得到的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂形成凝胶过程中不同时刻的偏光图案；

图3为实施例2制备得到的含有不同比例液晶材料与有机溶剂的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂的体外释放曲线图；

图4为实施例3制备得到的含有不同比例释放调节剂的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂的体外释放曲线图；

图5为实施例4制备得到的盐酸利多卡因立方液晶原位凝胶注射剂的体外释放曲线图；

图6为实施例1、对比例1和对比例2制备得到的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂的体外释放曲线图；

图7为实施例1、对比例1和对比例2制备得到的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂以及市售的盐酸布比卡因注射液对新西兰兔皮肤的刺激性实验结果；

图8为实施例1制备得到的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂在新西兰兔体内的释放曲线图。

具体实施方式

以下将结合具体实施例和附图对本发明的局部麻醉药制备成立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法做进一步的说明，但绝不是对本发明范围的限制。

实施例1

本实施例提供一种盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：

1)将一定质量的单油酸甘油酯(GMO)于45℃水浴加热至熔融，加入一定量的无水乙醇，使得GMO和无水乙醇的质量比为8:2，涡旋混匀，得到原位凝胶前体溶液；

2)称取一定质量的盐酸布比卡因加入到步骤1)所得的原位凝胶前体溶液中，使得盐酸布比卡因的质量浓度为5％(w/w)，涡旋混匀，超声分散，得到含有5w/w％盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂。

对本实施例的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂进行以下实验：

(1)体外胶凝试验：向制备得到的盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂中加入少量水后形成凝胶。对盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂以及形成的凝胶进行拍照记录(图1)。

试验结果：所制备的盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂具有很好的流动性，无论倒立还是倾斜放置均能流动。形成凝胶后粘度较大，流动性差。

(2)对凝胶形成过程中的偏光情况进行观察：采用热台偏光显微镜对凝胶形成过程中不同时间点的偏光情况进行观察、拍照。分别对盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂以及盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂加水形成凝胶后1h、2h、4h的偏光情况进行拍照。放大倍数均为50倍。结果分别如图2的A(注射剂)、B(凝胶后1h)、C(凝胶后2h)、D(凝胶后4h)所示。

实验结果：盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂的偏光图案为十字花纹图案，表明盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂的晶相结构为层状液晶；而加水之后，1小时的偏光图案为扇形图案，表明此时凝胶的结构为六角液晶；2小时的时候，扇形图案慢慢减弱；至4小时的时候，扇形图案完全消失，偏光视野为全黑图案，表明立方液晶的形成。因此，盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂在形成原位凝胶的过程中，经历了从层状液晶到六角液晶，最后到立方液晶的相转变。

实施例2

本实施例提供了由不同质量比的GMO和无水乙醇制备的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂，其制备方法包括以下步骤：

1)将一定质量的单油酸甘油酯(GMO)于45℃水浴加热至熔融，加入一定量的无水乙醇，使得GMO和无水乙醇的质量比分别为6:4、7:3、8:2，涡旋混匀，得到相对应的原位凝胶前体溶液；

2)称取一定质量的盐酸布比卡因分别加入到步骤1)所得的原位凝胶前体溶液中，使得盐酸布比卡因的浓度为5％(w/w)，涡旋混匀，超声分散，分别得到含有5w/w％盐酸布比卡因的原位凝胶注射剂。

分别取本实施例制备的三种盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂，用马尔文流变仪测定粘度，粘度分别为50.68mPa·s(GMO-乙醇质量比8:2)，38.26mPa·s(GMO-乙醇质量比7:3)，22.53mPa·s(GMO-乙醇质量比6:4)，均满足注射剂的注射要求。

分别取本实施例制备的三种盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂，用滴管滴入37℃的PBS缓冲液中，记录注射剂前体溶液形成凝胶的时间，结果如下表所示。

将本实施例制备的三种盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂进行药物的体外释放实验。方法如下：分别称量0.3g上述不同的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂滴加到装有10毫升PBS缓冲盐的离心管中，将离心管置于100rpm、37℃的摇床中。分别在1、2、4、8、12、24、36、48、72h取出释放介质进行测定，并补充等量的新鲜释放介质。测定不同时间点的药物浓度，采用高效液相色谱法测定药物浓度。得到药物的体外释放曲线，结果如图3所示。

色谱条件：

流动相：磷酸盐缓冲液(磷酸二氢钾1.94g，磷酸氢二钾2.48g，加水稀释到1000mL，磷酸调节pH到6.8)：乙睛＝35:65，检测波长263nm，流速：1mL/min，进样量：20μL，柱温：40℃。

结果显示：通过改变GMO和有机溶剂(无水乙醇)的质量比可以调节药物的体外释放速率。增加GMO的比例可以加速凝胶的形成，延缓药物的释放，并且可以降低突释，减少毒副作用。但是，GMO的比例过高会导致前体溶液的粘度过高，不能满足作为注射剂的要求，而且GMO的比例过高时注射剂不稳定，GMO容易析出，综合考虑各因素，优选GMO和有机溶剂(无水乙醇)的质量比为8:2。

实施例3

本实施例提供的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：

1)将一定质量的单油酸甘油酯(GMO)于45℃水浴加热至熔融，加入一定量的无水乙醇，使得GMO和无水乙醇的质量比为8:2，涡旋混匀，得到相对应的原位凝胶前体溶液A；

2)分别向原位凝胶前体溶液中加入生育酚醋酸酯，使其质量浓度分别为10％、20％、30％，得到不同生育酚醋酸酯含量的原位凝胶前体溶液B。

3)称取一定质量的盐酸布比卡因分别加入到步骤2)所得的原位凝胶前体溶液B中，使得盐酸布比卡因的浓度为5％(w/w)，涡旋混匀，超声分散，分别得到含有不同生育酚醋酸酯含量的盐酸布比卡因原位凝胶注射剂。

将本实施例以及实施例1的盐酸布比卡因原位凝胶注射剂进行药物的体外释放实验，操作方法如实施例2(将实施例2中的释放介质PBS缓冲盐替换为水，其它操作同实施例2)，实验结果如图4所示。

结果显示：加入一定量的释放调节剂可调节盐酸布比卡因原位凝胶注射剂的药物释放速率，使盐酸布比卡因原位凝胶注射剂具有更好的缓释效果。其原理为释放调节剂可以改变所形成凝胶的临界堆积参数(CPP),进而改变凝胶的晶格结构，调节药物释放速率。

实施例4

本实施例提供一种盐酸利多卡因立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法，其制备方法包括以下步骤：

1)将一定质量的单油酸甘油酯(GMO)于45℃水浴加热至熔融，加入一定量的无水乙醇，使得GMO和无水乙醇的质量比为8:2，涡旋混匀，得到原位凝胶前体溶液；

2)称取一定质量的盐酸利多卡因加入到步骤1)所得的原位凝胶前体溶液中，使得盐酸利多卡因的质量浓度为5％(w/w)，涡旋混匀，超声分散，得到含有5w/w％盐酸利多卡因的原位凝胶注射剂。

将本实施例的盐酸利多卡因原位凝胶注射剂进行药物的体外释放实验，操作方法如实施例2，实验结果如图5所示。

对比例1

本对比例提供一种盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法，其制备方法基本同实施例1，不同之处在于：所用液晶材料为植烷三醇(PYT)，替换实施例1中的单油酸甘油酯(GMO)。

对比例2

本对比例提供一种盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂及其制备方法，其制备方法基本同实施例1，不同之处在于：所用有机溶剂为二甲基亚砜，替换实施例1中的无水乙醇。

实施例5

(1)测试实施例1、对比例1-2制备的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂的粘度，结果分别为：50.68mPa·s(实施例1)、123.800mPa·s(对比例1)、81.49mPa·s(对比例2)。实施例1的粘度明显低于对比例1和对比例2，流动性好，符合注射要求。

(2)对实施例1、对比例1-2制备的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂进行体外释放实验。操作方法如实施例2。实验结果如图6所示。

结果显示：对比例1的药物前期释放太快，突释明显，容易产生毒副作用。对比例2中药物的释放速率太慢，后期释放趋于平稳，释放不完全。相比之下，实施例1的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂的缓释效果明显优于对比例1-2，即以单油酸甘油酯(GMO)作为液晶材料、以无水乙醇为有机溶剂时，具有更理想的缓释效果。

(3)采用动物体内实验考查实施例1以及对比例1-2制备的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂的组织刺激性。

分别取实施例1(实验组1)以及对比例1-2(实验组2、实验组3)制备的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂对雌性新西兰兔进行皮下注射(n＝6)，对照组采用市售的盐酸布比卡因注射液，给药量均为15mg/kg。在给药后的第3天、7天、14天分别用肉眼观察注射部位的皮肤，再取注射部位的皮肤用4％多聚甲醛固定，制备石蜡切片，进行HE染色。显微镜下对组织切片进行观察，观察结果如图7所示。

肉眼观察结果：肉眼观察注射部位的皮肤，实验组1与对照组均无明显变化，实验组2与实验组3注射部位皮肤可见轻微皮肤脱落现象。

显微镜观察结果：实验组1在第3天的时候，注射部位的皮肤有炎症浸润，此后随着时间的流逝(第7天)，炎症反应逐渐减弱，到第14天的时候已经基本恢复成正常皮肤。而对照组第3天的时候，皮肤也出现轻微的炎症反应。到第7天已经基本恢复正常。实验组2与实验组3在第14天的时候仍可见较多的巨噬细胞存在。说明市售的盐酸布比卡因注射剂和本发明实施例1的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂均对皮肤有轻微刺激性，但都是可逆的，在短时间内均可自行恢复，其刺激性在可接受的范围内。但是，实验组2与实验组3对注射部位会带来比较严重的皮肤刺激性反应。

实施例6

采用动物体内实验考查实施例1的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂缓释效果。

取实施例1中制备得到的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂对雌性新西兰兔进行皮下注射(n＝6)，对照组采用市售的盐酸布比卡因注射液，给药量均为15mg/kg。分别在给药后10min、20min、30min、1h、2h、4h、8h、12h、24h、36h、48h、72h通过耳缘静脉取血(对照组只取到24h的血样)，采用LC-MS的检测方法测定血浆中盐酸布比卡因的含量，考查制剂的缓释效果。

色谱条件：

色谱柱C₁₈色谱柱(2.1mm×150mm，5μm，菲罗门，美国)；流动相：甲醇：0.1％甲酸水溶液＝70:30(V/V)；流速：0.2mL/min；柱温：35℃；进样量：10μL。

质谱条件：

离子源：正离子电喷雾离子源(ESI⁺)；喷雾压力：4kV；鞘气压力50V；辅助气压力10V；毛细管温度为350℃；检测模式为多离子反应监测(MRM)；检测离子：m/z 289.169→m/z 140.312(药物盐酸布比卡因)，m/z 289.168→m/z98.337(药物盐酸布比卡因)，m/z 235.283→m/z 86.060(内标盐酸利多卡因)；碰撞气为高纯氩气，脱溶剂气为高纯氮气。

实验结果如图8和表1所示，结果显示：市售盐酸布比卡因注射液约20min达到最大血药浓度，此后迅速消除，血药浓度降低。实施例1的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂能够缓慢达到最大血药浓度(约10小时)，而且C_max(0.49μg/mL)远低于市售盐酸布比卡因注射液(2.79μg/mL)。表明本发明的盐酸布比卡因立方液晶原位凝胶注射剂具有很好的缓释、控释效果，能够降低给药次数、顺应性好，而且避免了峰谷现象、不良反应小，具有很好的应用前景。

表1市售盐酸布比卡因注射液与本发明的立方液晶原位凝胶注射剂的药物动力学参数

注：t_1/2为消除半衰期，t_max为达峰时间，C_max为达峰浓度，AUC_0-t为t小时的药时曲线下面积，AUC_0-∞为∞时的药时曲线下面积，MRT为平均滞留时间。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。