一种格隆溴铵和茚达特罗原料药微粉混合物的制备方法与流程

本发明涉及一种复方吸入气雾剂原料药微粉混合物的制备方法。尤其是，一种格隆溴铵和茚达特罗原料药微粉混合物的制备方法。

背景技术：

吸入气雾剂以抛射剂为药物递送的动力来源，这是基于抛射剂在容器(主要是铝罐)内以液态存在，在揿压阀门时以抛射剂为溶媒的药物制剂从喷嘴喷出，药物颗粒能够递送到人体支气管和肺脏病灶部位，发挥治疗作用。其中，溶液型气雾剂需要关注化学稳定性问题。而混悬液气雾剂需要关注的是原料药在抛射剂中的分散行为。为了改善混悬型气雾剂的分散度和递送效率，常常向混悬型吸入气雾剂加入以下辅料，包括色甘酸钠(助分散剂)、油酸(表面活性剂)、乙醇(增溶剂)、三油酸山梨坦(表面活性剂)、pvpk25(助悬剂)、peg1000(阀门润滑剂)。当然，也可以通过对原料药的理化性质进行研究，改变原料药的形貌、粒径、表面粗糙度、晶型等以改善制剂性能。

us8143239公开了布地奈德和福莫特罗吸入气雾剂的新处方，其中含有0.001％的pvpk25和0.3％的peg1000，pvpk25作为助悬剂能够充分改善制剂的物理稳定性。振摇后，活性成分均匀的分散在抛射剂中，实验结果显示振摇后1分钟观察发现大部分药物颗粒仍然处于悬浮状态。实验发现长期稳定性研究测定的两种活性成分的有效部位沉积率(fpf)都保持在55-60％范围内，物理稳定性良好。astrazene公司为了解决这个问题，采用适当浓度(0.001％)的pvpk25作为助悬剂，pvp在抛射剂中溶解后增强了抛射剂的粘度，降低了两种活性成分的沉降速率。

cn1150890公开了一种新型的计量剂量吸入器(metereddoseinhaler，mdi)处方，该处方中加入了一种非常规的辅料色甘酸钠或萘多罗米。色甘酸钠或萘多罗米在临床上是肥大细胞稳定剂，抑制炎症细胞释放炎症介质，治疗哮喘。但是在这个处方中，微量色甘酸钠或萘多罗米并非起治疗作用而是作为功能性辅料用于抑制混悬液中活性成分的粘附和团聚，改善其分散性。这个专利的中的活性成分是丙酸氟替卡松和富马酸福莫特罗，加入色甘酸钠或萘多罗米抑制了两种活性成分的团聚。其原理是色甘酸钠与福莫特罗混合均匀加入抛射剂后，色甘酸钠以盐的形式与福莫特罗形成稳定的缔合物。

专利us8808713披露了一种新的mdi制剂，该制剂以长效毒蕈碱拮抗剂(lama)如格隆溴铵、噻托溴铵和乌美溴胺以及长效β2肾上腺素受体激动剂(laba)如茚达特罗、福莫特罗、沙美特罗和奥达特罗为主要的活性成分，以卵磷脂为助悬颗粒。该公司将卵磷脂进行喷雾干燥处理后，卵磷脂成多孔状。这种多孔的卵磷脂的密度远远低于抛射剂，因此多孔卵磷脂在抛射剂中的浮力很大，而活性成份laba或lama可以很好的吸附在这些悬浮在抛射剂中的多孔卵磷脂表面。即使是振摇、离心或温度发生波动，laba或lama依然吸附在多孔卵磷脂颗粒表面，而且不会发生显著沉降或团聚。

wo2013/021199(cn103930095)采用了一种先溶解两种活性成份(格隆溴铵和茚达特罗)，然后喷雾干燥处理，将喷雾干燥的混合物进行超声处理，最终过滤得到共晶产物。与单独结晶产物相比，这种共晶产物中的一种成份的熔点可能会降低，另一种成份的熔点有可能会升高或者降低。因此共晶体中至少有一种活性成份的熔点降低，而且化学稳定性和溶解度都会发生改变。虽然这种共晶体实现了将两种活性成份融合，可预期的是制备成吸入制剂后的共沉积度很高，但是fpf不一定高，而且共晶体的理化性质已经发生改变，可能还存在稳定性问题。

us2015/0352077公开了格隆溴铵与沙美特罗、福莫特罗等laba通过先溶解，然后将溶液加入反溶剂中，超声、析晶，回收过滤共晶体。实施例中提供的结果显示，稳定性良好，共沉积度高，但是采用共晶体制备的吸入制剂的fpf不高(最高仅40％)。溶解度和溶出速度可能会发生改变，而吸入制剂给药后活性成份在肺脏表面沉积后的溶出速度直接影响药物在肺脏内吸收速度和程度，这个专利中的共晶体中的两种活性成份的溶解度和溶出速度的改变一方面可能难以通过工艺稳定控制，另一方面可能会影响肺脏内的吸收，继而影响起效速度。

在混悬液mdi复方产品的开发中，不仅要考虑活性成分因其密度高于抛射剂而易于沉降，分散性差造成有效部位沉积率低的问题，还要考虑两种活性成分因密度差异在抛射剂中的沉降行为差异最终导致产品中两种活性成份共沉积度低这一问题。共沉积度低在体外研究中表现为药物在安德森级联撞击器(andersoncascadeimpactor，aci)各级板上的沉积率(各级板沉积量/安德森级联撞击器总收集量)差异显著，继而在临床上病灶部位的活性成份沉积率不同，这会严重影响药物的疗效和安全性。

格隆溴铵/茚达特罗吸入粉雾剂(商品名：ultibrobreezhaler；胶囊型)已上市销售。胶囊型粉雾剂的固有缺陷主要包括：采用针刺将胶囊刺破后可能会造成胶囊碎屑落入药粉中，吸入后胶囊碎屑进入人体呼吸道造成干咳和异物感，而吸入气雾剂无这种风险；干粉吸入器(drypowderinhaler，dpi)产品开发尤其是装置设计的成本很高，因此价格比起吸入气雾剂高昂；dpi产品存储温度要低于25℃，并且需要防潮，胶囊中的药粉一旦吸水后，产品无法有效递送到人体肺脏中，而大多数气雾剂无需防潮，存储条件无需这么严格。

因此，本发明中申请人研发了格隆溴铵/茚达特罗吸入气雾剂产品。格隆溴铵属于抗胆碱药，能够扩张支气管，茚达特罗属于β2受体激动剂，两者组成的复方制剂能够有效地治疗copd。在制剂开发中平行制备了格隆溴铵单方mdi和茚达特罗单方mdi。研究发现，微粉化的茚达特罗在单方或复方制剂中的空气动力学行为都很好，有效部位(肺脏)沉积率高达40-50％；但微粉化的格隆溴铵无论是在单方还是复方制剂中有效部位沉积率都很低，仅能达到15-20％，大部分药物沉积在喉管。很显然，格隆溴铵易于团聚，分散性能差，有效部位沉积率较低。

正如前文所述，在开发格隆溴铵/茚达特罗吸入气雾剂期间还遇到了两种活性成份在抛射剂中的沉降行为差异导致共沉积度低的问题。

为了解决这两个问题，首先申请人尝试了上述专利中的调整处方和单独结晶后微粉化工艺。但是，结果显示上述的现有技术并未改变fpf偏低且共沉积度差的问题。

技术实现要素：

本发明中，细粉指d90≤5μm的粉末，粗粉指d90≥10μm的粉末。

本发明中，d90描述为小于某一粒径(x)的颗粒体积占颗粒总体积的90％；d50描述为小于某一粒径(x)的颗粒体积占颗粒总体积的50％；d10描述为小于某一粒径(x)的颗粒体积占颗粒总体积的10％。

本发明要解决的技术问题是：提高格隆溴铵与茚达特罗复方吸入气雾剂中格隆溴铵的fpf以及格隆溴铵与茚达特罗的共沉积度。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：

.一种复方吸入气雾剂的原料药微粉混合物的制备方法，包括以下步骤：

(1)将格隆溴铵和茚达特罗溶解于溶剂中得到格隆溴铵茚达特罗溶液；

(2)向步骤(1)中得到的格隆溴铵茚达特罗溶液中泵入反溶剂后，持续搅拌，得到格隆溴铵茚达特罗混悬液；

(3)对步骤(2)中得到的格隆溴铵茚达特罗混悬液在干燥环境中进行陈化处理后进行抽滤，收集滤出的固体，干燥后获得格隆溴铵茚达特罗晶体混合物；

(4)将步骤(3)中得到的格隆溴铵茚达特罗晶体混合物进行微粉化处理即可。

步骤(1)中，所述的溶选自甲醇或乙醇，格隆溴铵和茚达特罗的质量比为1:5～5:1，优选为1:5～1:1，格隆溴铵和茚达特罗的浓度为4.28-12mg/ml。

步骤(2)中，所述的反溶剂选自异丙醚、甲基叔丁基醚或乙酸乙酯中的一种或多种，优选为异丙醚。

步骤(2)中，所述的反溶剂的体积为步骤(1)中的溶剂的7.5-15倍。

步骤(2)中，所述反溶剂泵入的速率为15-65ml/min；优选的，反溶剂泵入速率为45～50ml/min。

步骤(2)中，所述持续搅拌的时间为至少1个小时，优选的为2个小时。

步骤(3)中，所述陈化处理的时间为12～24小时，所述陈化处理的温度为25～30℃。

步骤(4)中，所述微粉化处理的压力为4-10bar优选的为6-8bar。

步骤(4)中，所述微粉化进料速度为0.5g-1.0g/min。

根据上述方法制备得到的格隆溴铵和茚达特罗原料药微粉混合物。

所述格隆溴铵和茚达特罗原料药微粉混合物的d90分布范围为3.53μm～3.90μm，d50分布范围为1.57μm～2.13μm，并且d10分布范围为0.61μm～0.74μm。

所述微粉中格隆溴铵和茚达特罗的质量比为1:5～5:1，优选的质量比为1:1。

一种复方吸入气雾剂，由所述的格隆溴铵和茚达特罗原料药微粉混合物置于氟化物涂层铝罐，封阀、灌装抛射剂，超声处理制备得到。所述抛射剂为hfa134a，hfa227，hfa152中的一种或多种。

所述复方吸入气雾剂中格隆溴铵的fpf范围为43％～52％，茚达特罗的fpf范围为46％～54％。

发明人在研究过程中发现，当格隆溴铵和茚达特罗不经任何前处理直接微粉化时，制备的吸入气雾剂采用aci检测后fpf比较低且共沉积度差。

当采用反溶剂正向重结晶法对格隆溴铵和茚达特罗分别单独结晶，微粉化，然后混合后制备成混悬型吸入气雾剂时，尽管茚达特罗的fpf显著提高，但格隆溴铵的fpf降低，而且共沉积度依然很差。

但是，当发明人采用反溶剂正向重结晶法对将格隆溴铵与茚达特罗首先在同一个溶剂-反溶剂体系中完成溶解-析出-结晶，然后将析出的晶体混合物进行微粉化处理，制备成混悬型吸入气雾剂时，我们发现格隆溴铵和茚达特罗的fpf都显著提高，共沉积度良好。

本发明使用的粉碎设备为球磨机、气流粉碎机、高压均质机或喷雾干燥机。优选地，粉碎设备为气流粉碎机。

将制备好的格隆溴铵和茚达特罗微粉混合物加入涂有氟碳涂层的铝罐中，然后封阀，灌装抛射剂hfa134a，超声处理10min，留样2天后进行安德森级联撞击器检测。

进行aci检测时，格隆溴铵的fpf范围为43％～52％，茚达特罗的fpf范围为48％～54％。0-2级板沉积率差异为±10％，3-4级板沉积率差异为±20％，5级板沉积率差异为±30％，6-7级板沉积率差异为±50％。

如图5-9中，sem扫描图显示，与格隆溴铵和茚达特罗未经结晶处理时的形貌以及两者单独结晶后的形貌相比，格隆溴铵与茚达特罗共结晶后的形貌和粒径变化显著。

当格隆溴铵与茚达特罗分别单独结晶时，进行电镜扫描(sem)后观察到格隆溴铵的形貌特征从初始的圆形或卵圆形(图6)转变为光滑的多边形片状结构，粒径变大；而茚达特罗从初始的粗糙的圆形或卵圆形(图7)转变为片状和条状结构，粒径变大。使格隆溴铵茚达特罗在同一溶剂-反溶剂体系中结晶后，格隆溴铵同样从初始的圆形或卵圆形转变为光滑的多边形片状结构，而茚达特罗从初始的圆形或卵圆形转变为块状和条状结构。

但是在同一溶剂-反溶剂中结晶(图10)与分别单独结晶(图8-9)相比，格隆溴铵的片状结晶的面积缩小，茚达特罗的条状结晶变化不显著，格隆溴铵片状结晶表面粘附有茚达特罗的条状结晶。我们认为在同一个溶剂-反溶剂体系中结晶造成的格隆溴铵和茚达特罗形貌改变以及粘附现象可能是制备的格隆溴铵茚达特罗吸入气雾剂中两种活性成份fpf提高，共沉积度良好的直接原因。

格隆溴铵和茚达特罗简单混合后微粉化后制备的混悬型吸入气雾剂的aci各级板沉积率对比如下表1所示。格隆溴铵重结晶和茚达特罗重结晶后分别微粉化和共微粉化后制备的混悬型吸入气雾剂以及共结晶后微粉化后制备的混悬型吸入气雾剂的aci各级板沉积比对比如下表2所示。

表1：格隆溴铵和茚达特罗简单混合后微粉化后制备的混悬型吸入气雾剂的aci各级板沉积率对比

表2：格隆溴铵重结晶和茚达特罗重结晶后分别微粉化和共微粉化后制备的混悬型吸入气雾剂以及共结晶后微粉化后制备的混悬型吸入气雾剂的aci各级板沉积率对比

有益效果：

本发明采用一种全新的原料药预处理工艺解决了格隆溴铵茚达特罗复方吸入气雾剂中格隆溴铵fpf低的问题以及格隆溴铵与茚达特罗共沉积度低的问题。

本发明工艺方法仅为物理过程，简单快捷。

附图说明

图1：格隆溴铵与马来酸茚达特罗按质量比1:1的比例进行反溶剂正向重结晶法进行重结晶处理后，微粉化(8bar)后制备的复方吸入气雾剂的安德森级联撞击器检测结果，其中，溶剂-反溶剂的体积比例为1：7.5。

图2：格隆溴铵与马来酸茚达特罗按质量比1:1的比例进行反溶剂正向重结晶法进行重结晶处理后，微粉化(8bar)后制备的复方吸入气雾剂的安德森级联撞击器检测结果，其中，溶剂-反溶剂的体积比例为1：15。

图3：格隆溴铵与马来酸茚达特罗分别重结晶后，单独微粉化(8bar)，按质量比1:1的比例混合制备的复方吸入气雾剂的安德森级联撞击器检测结果。

图4：格隆溴铵与马来酸茚达特罗分别重结晶后，按质量比1:1的比例共微粉化(8bar)后制备的复方吸入气雾剂的安德森级联撞击器检测结果。

图5：为格隆溴铵细粉与马来酸茚达特罗细粉按质量比5:1的比例进行气流碎粉(8bar)后制备的复方吸入气雾剂的安德森级联撞击器检测结果。

图6：格隆溴铵原料sem图。

图7：马来酸茚达特罗原料sem图。

图8：格隆溴铵单独结晶后的sem图。

图9：茚达特罗单独结晶sem扫描图。

图10：格隆溴铵和茚达特罗在同一溶剂-反溶剂体系中重结晶sem图。

具体实施方式

实验设备：气流粉碎机是micronjetmilllab超微粉气流粉碎机，高效液相(hplc)仪型号：waters2695，蠕动泵型号为：bt100-1f。

试剂来源：格隆溴铵购自印度harmanfinochemltd，马来酸茚达特罗购自意大利inke公司，hfa134a购自(日本)美希化工公司。

本发明中所使用的茚达特罗为马来酸茚达特罗。将处方量的格隆溴铵和马来酸茚达特罗加入铝罐中。然后封阀，灌装抛射剂hfa-134a。倒置2天后，参照中国药典2015年版四部通则0951检测。3级板至滤膜的沉积量之和即为有效部位沉积量(fineparticledose，fpd)，有效部位沉积量(5微米以下)除以安德森级联撞击器收集的总量(totaldose，td)得到有效部位沉积率(fineparticlefraction，fpf)。

本发明中，缩写有如下含义：

hv：highvoltage高压

wd：workdistance工作距离，系指样品与极靴之间的距离

mag：magnification倍率，系指样品放大倍数

det：detector，检测器

etd：electrondetector，系指二次电子探头

sem：扫描电子显微镜。

实验方法：

精密称量微粉置于14ml氟碳聚合物(fluorocarbonpolymerization，fcp)涂层铝罐，封阀、灌装，超声处理10min，留样2天后进行安德森级联撞击器检测。按照中国药典2015年版四部通则0951装置2测定，试验环境相对湿度应为45％～55％。调节流速至每分钟28.3±1.5升。分别取本品1瓶，充分振摇后，弃去4喷，用乙醇擦净套口，充分干燥，开启真空泵，振摇5秒钟(注意每次喷射振摇5秒并间隔30秒)，将本品插入适配器内，立即喷射1次，取下铝罐及驱动器后，振摇5秒钟，重新插入适配器内，立即喷射第2次，重复此过程，直至完成10次喷射，最后一次喷射后，等待1分钟，取下铝罐和驱动器后，关闭真空泵，拆除装置。用特定比例的甲醇水溶液洗涤aci各级板，使用hplc测定各级板沉积药物的含量。

实施例1：

称量0.6058g格隆溴铵和0.6004g马来酸茚达特罗于100ml烧杯中，加入55ml甲醇，超声溶解，转移至1000ml烧杯中，用5ml甲醇淋洗；利用蠕动泵以45ml/min的速率泵入450ml异丙醚，完成加入后，持续搅拌2h；分装于3个锥形瓶中，于30℃干燥箱中陈化过夜；采用抽滤装置抽滤，50℃真空干燥；烘干收集即可。称量1.0105g格隆溴铵马来酸茚达特罗结晶体混合物，加入气流粉碎机中，在8bar的压力下进行微粉化处理。微粉化api密封保存，待用。称量16mg格隆溴铵马来酸茚达特罗细粉混合物置于14mlfcp涂层铝罐，封阀、灌装，超声处理10min，留样2天后进行检测。aci检测结果如图1所示。

实施例2

称量0.3030g格隆溴铵和0.3025g马来酸茚达特罗于100ml烧杯中，加入40ml甲醇，超声溶解，转移至1000ml烧杯中，用5ml甲醇淋洗；利用蠕动泵以45ml/min的速率泵入675ml异丙醚，完成加入后，持续搅拌2h；分装于3个锥形瓶中，于30℃干燥箱中陈化过夜；采用抽滤装置抽滤，50℃烘箱干燥；收集即可。称量0.5g格隆溴铵马来酸茚达特罗结晶体混合物，加入气流粉碎机中，在8bar的压力下进行微粉化处理。微粉化api密封保存，待用。称量16mg格隆溴铵马来酸茚达特罗细粉混合物置于14mlfcp涂层铝罐，封阀、灌装，超声处理10min，留样2天后进行检测。aci检测结果如图2所示。

对比例1：

称量0.8065g格隆溴铵于100ml烧杯中，加入45ml甲醇，超声溶解，转移至1000ml烧杯中，用5ml甲醇淋洗；利用蠕动泵以45ml/min的速率泵入500ml(10倍甲醇体积)异丙醚，完成加入后，持续搅拌2h；分装于3个锥形瓶中，于30℃干燥箱中陈化过夜；采用抽滤装置抽滤，50℃真空干燥；烘干收集即可。

称量0.8040g马来酸茚达特罗于150ml烧杯中，加入105ml甲醇，超声溶解，转移至2000ml烧杯中，用5ml甲醇淋洗；利用蠕动泵以45ml/min的速率泵入1100ml异丙醚，完成加入后，持续搅拌2h；分装于3个锥形瓶中，于30℃干燥箱中陈化过夜；采用抽滤装置抽滤，50℃真空干燥；烘干收集。

称量0.5g格隆溴铵结晶体和0.5g马来酸茚达特罗结晶在8bar的压力下分别进行微粉化处理。微粉化api密封保存，待用。

称量8mg的格隆溴铵细粉和8mg马来酸茚达特罗细粉，混合后，置于14mlfcp涂层铝罐，封阀、灌装，超声处理10min，留样2天后进行检测。

aci检测结果如图3所示。

对比例2：

称量0.6069g格隆溴铵于100ml烧杯中，加入50ml甲醇，超声溶解，转移至2000ml烧杯中，用5ml甲醇淋洗；利用蠕动泵以45ml/min的速率泵入825ml异丙醚，完成加入后，持续搅拌2h；分装于3个锥形瓶中，于30℃干燥箱中陈化过夜；采用抽滤装置抽滤，50℃真空干燥；烘干收集即可。

称量0.6005g马来酸茚达特罗于100ml烧杯中，加入80ml甲醇，超声溶解，转移至2000ml烧杯中，用5ml甲醇淋洗；利用蠕动泵以45ml/min的速率泵入825ml异丙醚，完成加入后，持续搅拌2h；分装于3个锥形瓶中，于30℃干燥箱中陈化过夜；采用抽滤装置抽滤，50℃真空干燥；烘干收集结晶体。

称量0.37g格隆溴铵结晶体和0.37g马来酸茚达特罗结晶体在8bar的压力下进行共微粉化处理。微粉化api密封保存，待用。

将16mg格隆溴铵和茚达特罗细粉混合物置于14mlfcp涂层铝罐，封阀、灌装，超声处理10min，留样2天后进行检测。aci检测结果如图4所示。

表3.采用三种不同处理工艺制备的格隆溴铵和茚达特罗原料制备的吸入气雾剂的aci检测结果

由表3所示，与单独结晶-单独微粉化和单独结晶-共微粉化工艺相比，同一溶剂-反溶剂体系结晶工艺制备的格隆溴铵马来酸茚达特罗混合物经过微粉化后制备的吸入气雾剂中的格隆溴铵和马来酸茚达特罗的fpf都显著提高。

如图1-3中aci检测结果显示，与单独结晶-单独微粉化工艺和单独结晶-共微粉化工艺相比，由通过同一溶剂-反溶剂体系结晶-微粉工艺制备的格隆溴铵马来酸茚达特罗混合物制得的吸入气雾剂中的格隆溴铵和马来酸茚达特罗的共沉积度显著改善。

对比例3：

称量20mg微粉化格隆溴铵和与4mg微粉化马来酸茚达特罗置于14mlfcp涂层铝罐，封阀、灌装，超声处理10min，留样2天后进行检测。aci检测方法如前所述。安德森级联撞击器检测结果如图5所示。

表4.格隆溴铵细粉与马来酸茚达特罗细粉(5:1)直接混合后制备的吸入气雾剂的fpf

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请的发明。对于这些实施例的多种修改及组合对于本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本申请将不会被限制在本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。