一种缬沙坦环糊精-金属有机骨架组合物及其制备方法与流程

本发明涉及一种缬沙坦环糊精-金属有机骨架组合物及其制备方法。
背景技术：
：高血压是最常见的心血管疾病之一，不仅直接危害健康，还加速动脉粥样硬化的过程，血压升高是中国人群脑卒中、冠心病、心力衰竭和肾脏疾病的主要危险因素。我国心、脑血管疾病的发生和死亡人数在不断上升，其中死亡人数占我国总死亡率已达40％，高血压已经成为危害健康的普遍问题。“沙坦”类药物即血管紧张素ⅱ受体拮抗剂(arb)类抗高血压药物，问世10年多来,因其降压作用明显，耐受性好，尤其临床试验和循证证据表明其具有对心血管疾病的独特疗效和保护作用，已成为临床最普遍的抗高血压药物之一，引起临床普遍关注，且长期应用后干咳、停药反跳及体位性低血压等不良反应发生率低，已被who多个治疗指南推荐为伴有心血管疾病和蛋白尿的高血压患者的一线降压药。沙坦类药物多为bcsⅱ类药物，在水中溶解性差，导致沙坦类药物口服生物利用度低。为了提高沙坦类药物口服生物利用度，必须提高沙坦类药物的溶解性。缬沙坦是血管紧张素ⅱ受体拮抗剂(arb)类抗高血压药物，问世10年多来,因其降压作用明显，耐受性好，尤其临床试验和循证证据表明其具有对心血管疾病的独特疗效和保护作用，已成为临床最普遍的抗高血压药物之一，已引起临床普遍关注，且长期应用后干咳、停药反跳及体位性低血压等不良反应发生率低，已被who多个治疗指南推荐为伴有心血管疾病和蛋白尿的高血压患者的一线降压药。缬沙坦为bcsⅱ类药物，在水中溶解性差，导致缬沙坦口服生物利用度低。为了提高缬沙坦口服生物利用度，必须提高缬沙坦药物的溶解性。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种缬沙坦环糊精-金属有机骨架组合物及其制备方法。在本发明的第一方面，提供了一种缬沙坦环糊精-金属有机骨架组合物，包含：(a)环糊精-金属有机骨架材料；以及(b)混合于所述骨架材料中的缬沙坦。本发明中，缬沙坦以两种方式与所述骨架材料混合：双环糊精分子对缬沙坦分子的包合；以及缬沙坦在环糊精-金属有机骨架中间大空腔中形成纳米团簇。在另一优选例中，所述环糊精-金属有机骨架材料中的金属离子选自下组：li+、na+、k+、rb+、cs+、mg2+、cd2+、sn2+、ag+、yb+、ba2+、sr2+、ca2+、pb2+、la3+。在另一优选例中，金属离子为ca2+、na+或k+，进一步优选k+。在另一优选例中，与金属离子成盐或碱的阴离子包括但不限于oh-、no3-、co32-、hco3-、ch3coo-、scn-、c6h5cooh＝c6h5coo-、cl-、br-、i-、o2-、s2-、hs-、hso4-、clo-、clo3-、mno4-，优选oh-。在另一优选例中，所述环糊精-金属有机骨架材料为氢氧化钾环糊精-金属有机骨架材料、碳酸钾环糊精-金属有机骨架材料、氯化钾环糊精-金属有机骨架材料、乙酸钾环糊精-金属有机骨架材料，优选乙酸钾γ-环糊精-金属有机骨架材料。在另一优选例中，所述环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精选自下组：α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、羟丙基-β-环糊精、磺丁基-β-环糊精、甲基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精。在另一优选例中，环糊精选自下组：α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精，进一步优选为γ-环糊精。在另一优选例中，所述的组合物中环糊精-金属有机骨架与缬沙坦的摩尔比例为1:0.2-1:2。在另一优选例中，所述的组合物中环糊精-金属有机骨架与缬沙坦的摩尔比例为1:0.5-1:1.8。在另一优选例中，所述的组合物中环糊精-金属有机骨架与缬沙坦的摩尔比例优选为1:1.5。在另一优选例中，所述组合物还具有以下一个或多个特征：(1)所述环糊精-金属有机骨架材料的平均粒径为5纳米-1000微米；(2)所述组合物的载药量为5％-50％。在另一优选例中，所述环糊精-金属有机骨架材料的平均粒径为100-1000纳米(纳米级)；或者所述环糊精-金属有机骨架材料的平均粒径为1-100微米(微米级)。在另一优选例中，所述组合物的载药量为10％-45％。在另一优选例中，所述组合物的载药量进一步优选为20％-40％。本申请组合物对缬沙坦具有增溶效果，将缬沙坦在水中的溶解度提高了1-200倍，优选为5-100倍，进一步优选为20-60倍。根据药动学数据(auc0-t、cmax等)统计分析，结果显示缬沙坦cd-mof可显著提高缬沙坦在大鼠体内的生物利用度。本发明的第二方面，提供第一方面所述的组合物的制备方法，包括以下步骤：将缬沙坦与环糊精-金属有机骨架环材料混合研磨得到所述组合物。在另一优选例中，所述环糊精-金属有机骨架材料与缬沙坦的投料比为1:0.2-1:2，较佳为1:0.4-1:1.8。在另一优选例中，所述环糊精-金属有机骨架材料和缬沙坦均为粉体形式。在另一优选例中，所述研磨是采用球磨机进行研磨。在另一优选例中，球磨机采用直径为6-10mm，较佳为8mm的锆珠进行研磨。在另一优选例中，锆珠与(缬沙坦+环糊精-金属有机骨架材料)的重量比例15:1-1:1，较佳为10:1-3:1。研磨时间为1min-2h，较佳为5-80min。本发明的第三方面，提供一种药物组合物，包含：第一方面所述的组合物；和药学上可接受的载体。“药学上可接受的载体”指的是：一种或多种相容性固体或液体填料或凝胶物质，它们适合于人使用，而且必须有足够的纯度和足够低的毒性。“相容性”在此指的是组合物中各组份能和本发明的化合物以及它们之间相互掺和，而不明显降低化合物的药效。药学上可以接受的载体部分例子有纤维素及其衍生物(如羧甲基纤维素钠、乙基纤维素钠、纤维素乙酸酯等)、明胶、滑石、固体润滑剂(如硬脂酸、硬脂酸镁)、硫酸钙、植物油(如豆油、芝麻油、花生油、橄榄油等)、多元醇(如丙二醇、甘油、甘露醇、山梨醇等)、乳化剂润湿剂(如十二烷基硫酸钠)、着色剂、调味剂、稳定剂、抗氧化剂、防腐剂、无热原水等。在另一优选例中，所述的载体选自下组：稀释剂、赋形剂、填充剂、粘合剂、润湿剂、崩解剂、吸收促进剂、表面活性剂、吸附载体、润滑剂、或其组合。在另一优选例中，所述的药物组合物配制为固体剂型或液体剂型，较佳适用于口服给药。在另一优选例中，固体剂型包括胶囊剂、片剂、丸剂、散剂和颗粒剂。在另一优选例中，液体剂型包括药学上可接受的乳液、溶液、悬浮液、糖浆或酊剂。在另一优选例中，所述药物组合物为胶囊剂、片剂、颗粒剂。在另一优选例中，所述药物组合物还包含表面活性剂，选自下组：聚山梨坦-80、聚山梨坦-60、聚乙二醇甘油脂肪酸酯、脱水山梨糖醇脂肪酸酯及两种以上的混合物。应理解，在本发明范围内中，本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合，从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅，在此不再一一累述。附图说明图1为实施例2的溶解速率图。图2为实施例7的红外光谱图。图3为实施例11中cd-mof载缬沙坦的分子模拟图。具体实施方式本发明人经过广泛而深入地研究，首次研发出一种载缬沙坦的环糊精-金属有机骨架复合物，将缬沙坦与环糊精-金属有机骨架材料混合研磨后获得的组合物，能显著提高缬沙坦在水中的溶解度和溶解速率，解决缬沙坦药物溶解性差、口服绝对生物利用度低的问题，制备组合物所用原料和溶剂廉价易得，步骤简单，利于工业化生产。环糊精环糊精是由直链淀粉经葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称，通常含有6～12个d-吡喃葡萄糖单元。其中研究得较多并且具有重要实际意义的是含有6、7、8个葡萄糖单元的分子，分别称为α、β-和γ-环糊精。环糊精是迄今所发现的类似于酶的理想宿主分子，并且其本身就有酶模型的特性。金属有机骨架材料金属有机骨架材料(metal-organicframeworks，mofs)是由有机桥连配体通过配位键的方式将无机金属中心连接起来形成无限延伸的网络状结构的晶体材料。由于mofs超高的孔隙率和巨大的比表面积，以及其由无机和有机不同成分组成的结构使得其结构多样并可调节，促使mofs在许多方面如气体储存、催化、药物载体等领域具有潜在的应用价值。环糊精-金属有机骨架材料如本文所用，术语“环糊精-金属有机骨架材料(cyclodextrin-metal-organicframeworks，cd-mof)”、“基于环糊精的金属有机骨架材料”、“环糊精-金属有机骨架材料”、“环糊精-金属有机骨架化合物”可互换使用，是利用环糊精在水溶液中能与第一、二主族金属离子以一种有机配位的方式形成一种新的晶体，这种晶体具有多孔、表面积大、储存气体等特点。这种绿色、多孔材料能够吸附一些结构不稳定的药物，其巨大的空腔能够对药物起到保护作用，这使得其用于商业发展成为可能，尤其是由于环糊精-金属有机骨架为可食用衍生物，适于人类食用。将环糊精作为有机配体，金属离子作为无机金属中心，可形成新的、安全性较高、可药用的环糊精-金属有机骨架，即cd-mofs。如本文所用，术语“碱性环糊精-金属有机骨架材料”是以碱金属和环糊精为原料制备的环糊精-金属有机骨架材料，呈碱性，将其溶解于水中制成10mg/ml的水溶液时，其ph约为11-13。如本文所用，术语“中性环糊精-金属有机骨架材料”、“经酸化的环糊精-金属有机骨架材料”可互换使用，是将碱性环糊精-金属有机骨架材料进行酸化处理得到的近中性的环糊精-金属有机骨架材料，将其溶解于水中制成10mg/ml的水溶液时，其ph约为5-8。一种优选的酸化处理的方法如下：称取一定量的环糊精-金属有机骨架置于乙醇中，加入一定量的冰醋酸，25℃下，振摇孵育一定时间后，所得固体用乙醇洗涤，即得近中性的环糊精-金属有机骨架。载缬沙坦的环糊精-金属有机骨架复合物如本文所用，术语“载缬沙坦的环糊精-金属有机骨架组合物”、“载缬沙坦的环糊精-金属有机骨架复合物”、“载缬沙坦的环糊精-金属有机骨架”、“载缬沙坦的cd-mof复合物”、“载缬沙坦的cd-mof”、“cd-mof载缬沙坦”、“缬沙坦cd-mof组合物”、“cd-mof载缬沙坦”可互换使用，上述术语均代表将将缬沙坦与环糊精-金属有机骨架材料混合研磨所得的样品。下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件(如sambrook等人，分子克隆：实验室手册(newyork:coldspringharborlaboratorypress,1989)中所述的条件)或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明，否则百分比和份数是重量百分比和重量份数。除非另行定义，文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。通用方法缬沙坦含量测定条件：(1)紫外分光光度法：参照《中国药典》2015年版二部缬沙坦胶囊溶出度测定法，检测波长为250nm。(2)高效液相色谱(hplc)法：参照《中国药典》2015年版建立缬沙坦胶囊的含量测定法。色谱柱为platisilodsc18(250×4.6mm，5μm)；流动相为乙腈-水-冰醋酸(500:500:1)；流速1.2ml/min；柱温35℃；检测波长230nm。溶解度测定方法：称取过量的待测样品，置于水中，摇床振摇(25℃、200rpm)三天，离心过滤，按照上述“缬沙坦含量测定方法”测定溶液中缬沙坦的浓度。记为待测样品在25℃水中的溶解度。增溶倍数：待比较样品的溶解度与缬沙坦原料在水中(25℃)的溶解度(0.08mg/ml)的相比。载药量与载药摩尔比的测定与计算方法：精密称定5mg(m1)待测样品，置于100ml容量瓶中，用纯水超声溶解，过滤后，按照“缬沙坦含量测定条件”对缬沙坦含量进行测定，计算缬沙坦的质量m2。载药量(％)＝m2/m1×100；载体与缬沙坦的摩尔比为(m2/435.52):((m1-m2)/m载体)m载体为载体的分子量，435.52为缬沙坦的分子量。实施例1量取3000ml纯水于烧杯中，加入97.3gγ-cd搅拌，再加入33.6gkoh，超声，使γ-cd和koh完全溶解，制得母液。将母液倒入反应釜中，设置转速为300rpm，温度50℃。再向反应釜中加入1800ml甲醇，溶解澄清后加入38.4gpeg20000。室温静置过夜后离心，去上清，向下层沉淀物中加入0.4l无水乙醇分散，进行离心洗涤，再向沉淀中加入0.4l无水乙醇和20ml冰醋酸，搅拌中和，离心去除上清。最后向沉淀中加入0.4l乙醇，离心(4000rpm，5min)洗涤两遍。将洗涤后的沉淀置于60℃真空干燥箱中干燥4h。即得微米级乙酸钾环糊精-金属有机骨架，粒径为1-10微米。称取7.0g所制备的微米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨5min，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为32.2倍。溶解速率如图1所示，10min溶出87.1％。以相同的方法研磨单纯的药物缬沙坦(锆珠与粉体的重量比例为3:1)60min，其增溶倍数为1.4倍。溶解速率如图1所示，10min溶出4.8％。实施例2称取7.0g实施例1所制备的微米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，对其进行简单混合，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为23.3倍。溶解速率如图1所示，10min溶出19.6％，相比于研磨的组合物，释放速率较慢。实施例3使用实施例2的方法对7.0g缬沙坦和伽马环糊精进行简单物理混合(环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，制备缬沙坦和伽马环糊精组合物，缬沙坦和伽马环糊精组合物对缬沙坦的增溶倍数为4.5倍。溶解速率如图1所示，10min溶出24.8％。实施例4称取7.0g伽马环糊精与3.0g缬沙坦(伽马环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨60min，得到缬沙坦和伽马环糊精组合物。其增溶倍数为5.7倍。实施例5称取7.0g伽马环糊精与3.0g缬沙坦(伽马环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨5min，得到缬沙坦和伽马环糊精组合物。其增溶倍数为4.8倍。实施例6称取7.0g实施例1所制备的微米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨10min，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为32.5倍。10min溶出57.8％。实施例7称取7.0g实施例1所制备的微米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨60min，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为38.9倍。10min溶出49.1％。图2红外光谱显示缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物有别于缬沙坦原料药和微米级乙酸钾cd-mof。对比cd-mof和val/cd-mof的图谱，两个样品在2926cm-1均有较宽的吸收带，可以归属为cd-mof中-ch-的伸缩振动(νch)。缬沙坦由于自身酰胺键和羰基的存在，在1731cm-1以及1600cm-1处有强吸收(碳氧双键特征吸收)以及1445cm-1处ν(c＝c)芳环振动，cd-mof均不具有以上特征吸收；缬沙坦/cd-mof在1731cm-1(酰胺羧基)以及1445cm-1ν(c＝c)振动在强度上明显减弱或消失。说明通过研磨载药缬沙坦的特征峰被掩盖表明缬沙坦被cd-mof负载。实施例8称取7.0g实施例1所制备的微米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为10:1)研磨60min，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为35.1倍。实施例9称取7.0g实施例1所制备的微米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:0.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨60min，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为23.0倍。实施例10称取648mgγ-cd和224mgkoh，加入20ml纯水，搅拌至完全溶解；倒入50ml塑料离心管中，加入12ml无水甲醇；放入恒温水箱中50℃加热20min。加入8mg/mlpeg20000震荡摇匀；静置1h后以3500rpm离心5min，倒掉上清液。用12ml无水乙醇洗涤沉淀3次后真空干燥制备得到氢氧化钾cd-mof。称取7.0g微米级氢氧化钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨5min，得到缬沙坦微米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为53.9倍。实施例11cd-mof载缬沙坦的分子模拟缬沙坦在γcd-mof中的分布形式主要为两种状态：一部分为环糊精分子对缬沙坦的包合；一部分为缬沙坦在γcd-mof的大空腔中形成纳米团簇。具体为：第一个缬沙坦分子更倾向于蜷缩在γcd-mof中双环糊精结构产生的疏水空腔中(对接自由能-8.5kcal/mol)，从而空出亲水空腔接纳更多的缬沙坦分子。缬沙坦中的羧基与γcd-mof晶体缝隙中的氢氧根以及环糊精中的羟基发生静电相互作用，产生氢键。利用缬沙坦分子中亲水部位和疏水部位的特性，继续对接的缬沙坦分子以不同的体系能量对接到γcd-mof的大空腔中。图3所示，6个缬沙坦分子被6个环糊精分子对包合，5个缬沙坦分子负载于大空腔中，组合物中γcd-mof与缬沙坦的理论载药摩尔比为1:1.3。实施例12取2000ml纯水于5000ml大烧杯中，称取64.9gγ-cd于大烧杯中，搅拌，再向烧杯中加入22.4gkoh，超声，使γ-cd和koh完全溶解，制得母液。将母液倒入反应釜中，转速300rpm，温度50℃时，向反应釜中加入1200ml甲醇，再加入peg20000(8mg/ml)。冷水浴中静置过夜。离心去上清，沉淀分别使用150ml乙醇洗涤两遍，于40℃真空干燥箱中干燥12h。粒径为100-500纳米。称取7.0g所制备的纳米级乙酸钾cd-mof与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1.5)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨5min，得到缬沙坦纳米级乙酸钾cd-mof组合物。其增溶倍数为27.3倍。实施例13量取3000ml纯水于烧杯中，加入97.3gγ-cd搅拌，再加入33.6g氢氧化钠，超声，使γ-cd和氢氧化钠完全溶解，制得母液。将母液倒入反应釜中，设置转速为300rpm，温度50℃。再向反应釜中加入1800ml甲醇，溶解澄清后加入38.4gpeg20000。室温静置过夜后离心，去上清，沉淀分别使用100ml乙醇洗涤两遍，再用100ml甲醇洗涤两遍。沉淀于40℃真空干燥箱中干燥12h，即得微米级氢氧化钠环糊精金属有机骨架。称取7.0g微米级氢氧化钠环糊精金属有机骨架与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨5min，得到缬沙坦微米级氢氧化钠环糊精金属有机骨架组合物。实施例14量取3000ml纯水于烧杯中，加入97.3gγ-cd搅拌，再加入16.8g氢氧化钙，超声，使γ-cd和氢氧化钙完全溶解，制得母液。将母液倒入反应釜中，设置转速为300rpm，温度50℃。再向反应釜中加入1800ml乙醇，溶解澄清后加入38.4gpeg4000。室温静置过夜后离心，去上清，沉淀分别使用100ml乙醇洗涤两遍，再用100ml乙醇洗涤两遍。沉淀于40℃真空干燥箱中干燥12h，即得微米级氢氧化钙环糊精金属有机骨架。称取7.0g微米级氢氧化钙环糊精金属有机骨架与3.0g缬沙坦(环糊精-金属有机骨架材料中的环糊精与缬沙坦的摩尔比例为1:1)，使用球磨机(锆珠与粉体的重量比例为3:1)研磨5min，得到缬沙坦微米级氢氧化钙环糊精金属有机骨架组合物。实施例15大鼠体内生物利用度12只健康雄性sd大鼠购自上海实验动物研究中心，体重约为200±20g，随机分为2组，每组6只，分别灌胃给药给予缬沙坦cd-mof组合物(实施例1制备)、原研代文胶囊15mg/kg，于0、0.08、0.25、0.5、0.75、1、1.5、2、3、4、8、12与24h分别眼眶取血0.3ml。将载缬沙坦中性微米级cd-mof组合物与原研代文胶囊进行生物利用度对比并评价。采用高效液相色谱串联质谱(lc-ms/ms)分析方法测定大鼠血浆样品中缬沙坦浓度。采用das2.0软件计算12只健康雄性sd大鼠的药动学参数，结果见表1，与代文组相比，缬沙坦/cd-mof组的平均相对生物利用度为149.3％，表明cd-mof载缬沙坦后，显著提高了缬沙坦在大鼠体内的生物利用度。同时采用spss17.0软件对药动学参数(药时曲线下面积auc0-24h、达峰浓度cmax、达峰时间tmax)进行t检验统计分析，结果显示，两组的auc0-24h、cmax及tmax均具有显著性差异，进一步说明了缬沙坦被cd-mof载药后生物利用度得到显著提高。表1.大鼠体内药动学参数药动学参数缬沙坦cd-mof组合物代文胶囊auc0-24h(μg/ml·h)39.50±11.30*17.75±23.02tmax(h)0.36±0.350.39±0.31cmax(μg/ml)9.56±1.75**5.04±1.38注：与代文组比较*p＜0.05；**p＜0.01。在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考，就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。当前第1页12