专利名称：环孢菌素制剂的制作方法
技术领域：
本发明涉及环孢菌素制剂，其中环孢菌素在该制剂中以固体、X-射线无定形颗粒的形式呈胶体状存在。
环孢菌素-一系列非极性环状寡肽是以其免疫抑制作用而著称的。其中通过发酵获得、并由11个氨基酸组成的环孢菌素A已经起了重要治疗作用。
虽然已经开发出了口服和静脉内给药的环孢菌素制剂，但是将环孢菌素通过口服给药是优选的，以为这可保证患者能更好地接受。
然而，分子量为1202g/mol的非常大的环孢菌素A具有高亲脂性，这同时意味着其水溶性非常低(＜0.004％m/V)。由于在油例如橄榄油以及乙醇中具有一定的溶解度，因此人们已经能开发出乳剂浓缩物，其口服给药的生物利用度即使相当易变，但也达到了约30％(参见R.H.Müller等人，“Pharmazeutische TechnologieModerneArzneiformen”[制药技术现代药物剂型]，wissenschaftlicheVerlagsgesellschaft,Stuttgart,1997,pp.118-125)。
因此，目前可在市场上购得的口服剂型是作为溶液给药的乳剂浓缩物或填充在胶囊中的微乳剂。在这两种制剂中，都使用了溶剂例如乙醇和/或油来溶解环孢菌素。
然而，在这些实例中，生物利用度在10-60％之间有很大变化。这些变化与药物剂型以及制剂在胃肠道中的状态有关。此外，天然脂肪的消化也对口服给药的环孢菌素的吸收有很大影响。
WO97/07787描述了环孢菌素制剂，其中除了该活性化合物之外还含有链烷醇类溶剂例如乙醇或丙二醇以及作为表面活性物质的非离子聚氧化烯衍生物。然而，这些制剂的缺点是，一方面其含有溶剂尤其是乙醇，另一方面环孢菌素在低温易于重结晶，从而导致贮存稳定性方面的问题。事实上，这种沉淀大部分未被吸收，因此在一些情况下不能保证一致的生物利用度。
EP-A 425892公开了改善具有肽键的药物活性化合物的生物利用度的方法，其中是将该活性化合物的溶液与水可溶混有机溶剂中的水胶体迅速混合，从而使该活性化合物以胶态分散形式沉淀出来。
WO 93/10767公开了肽类药物的口服给药剂型，其中是通过所形成的胶粒以不带电荷形式存在的方式将药物混合到明胶基质中。然而，这些剂型的缺点是其易于絮凝。
本发明的目的是提供适于口服给药的环孢菌素给药剂型，其中不含有溶剂，并且其生物利用度比得上微乳剂。
因此，我们已经发现，通过提供其中环孢菌素以固体、X-射线无定形颗粒形式存在、并且所述颗粒以胶体分散形式分布在聚合包埋材料的基质内的固体环孢菌素制剂，本发明目的得以实现。
所有环孢菌素都可依据本发明加工，但是环孢菌素A是优选的。环孢菌素A的熔点是148-151℃，并且是作为无色晶体物质使用的。
在本发明制剂中，环孢菌素是以颗粒形式包埋在由一种或多种聚合稳定剂构成的包埋基质内。
适用于本发明的聚合稳定剂是可膨胀保护胶体，例如牛、猪或鱼的明胶、淀粉、糊精、果胶、阿拉伯胶、磺化油、脱乙酰壳多糖、聚苯乙烯磺酸酯、藻酸盐、酪蛋白、酪蛋白酸盐、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、奶粉、葡聚糖、全奶或脱脂奶或或这些保护胶体的混合物。此外，基于下述单体的均聚物或共聚物也是适用的氧化乙烯、氧化丙烯、丙烯酸、马来酸酐、乳酸、N-乙烯基吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、α-天冬氨酸和β-天冬氨酸。特别优选使用其中一种所提及的明胶，尤其是易于在酸性或碱性条件下降解、并且起霜数为0-250的明胶，特别优选明胶A100、A200、B100和B200，以及起霜数为0、分子量为3000-30000 D的低分子量、酶降解型明胶，例如Collagel A和Gelitasol P(Stoess,Eberbach)，或化学改性明胶例如Gelafundin(B.Braun,Melsungen)，和这些类型明胶的混合物。
本发明制剂还含有低分子量表面活性化合物。适于使用的尤其是两亲化合物或这类化合物的混合物。HLB为5-20的所有表面活性剂基本上都适用。合适的表面活性物质有例如含有抗坏血酸的长链脂肪酸酯，脂肪酸一甘油酯和二甘油酯及其乙氧基化产物，一脂肪酸甘油酯与乙酸、柠檬酸、乳酸或二乙酰基酒石酸形成的酯，多甘油脂肪酸酯、例如三甘油一硬脂酸酯，脱水山梨醇脂肪酸酯，丙二醇脂肪酸酯，2-(2’-硬脂酰基乳酰基)乳酸盐和卵磷脂。优选使用抗坏血酸棕榈酸酯(ascorbyl palmitate)。
各种组分的量是依据本发明选择的，本发明制剂含有0.1-70％重量、优选1-40％重量的环孢菌素，1-80％重量、优选10-60％重量的一种或多种聚合稳定剂，和0-50％重量、优选0.5-20％重量的一种或多种低分子量稳定剂。其中所述重量百分比是基于干粉重量计的。
此外，本发明制剂还含有用于保护环孢菌素的抗氧化剂和/或防腐剂。合适的抗氧化剂或防腐剂有例如α-生育酚、叔丁基羟基甲苯、叔丁基羟基苯甲醚、卵磷脂、乙氧喹、尼泊金甲酯、尼泊金丙酯、山梨酸、苯甲酸钠或抗坏血酸棕榈酸酯。抗氧化剂或防腐剂的含量可以为占制剂总重量的0-10％。本发明制剂中还可加入脂蛋白阻滞剂以改善环孢菌素的吸收，例如聚氧化乙烯胆固醇醚。
此外，本发明制剂还可以含有增塑剂以提高终产品的稳定性。合适的增塑剂有例如糖和糖醇，例如蔗糖、葡萄糖、乳糖、转化糖、山梨醇、甘露醇、木糖醇或甘油。优选使用乳糖作为增塑剂。增塑剂的含量可以为0-50％重量。
此外，本发明制剂还可含有食用油和/或脂肪以提高本发明制剂的胶体稳定性。合适的油和脂肪是例如植物油如向日葵油、花生油、玉米油、亚麻子油、橄榄油、罂粟种子油、菜子油、蓖麻油、椰子油、花生油、豆油、棕榈油或棉子油。其它合适的油或脂肪是鱼油、牛脚油、猪油、牛油和乳脂。油和脂肪在本发明制剂中的含量可以为占环孢菌素重量的0-50％。在本发明制剂中，油或脂肪包埋在含有固体环孢菌素的胶粒内。对于油或脂肪的性质和量的选择非常重要的是，含有环孢菌素的胶粒在给药温度(T＜40℃)是以固体颗粒形式存在。
也可通过有机溶剂或水相掺入其它药物赋形剂例如粘合剂、崩解剂、矫味剂、维生素、着色剂、湿润剂、影响pH的添加剂(参见H.Sucker等人，Pharmazeutische Technologie,Thieme-Verlag,Stuttgart1978)。
为了实施本发明方法，首先制备环孢菌素在适当溶剂中的溶液，此处所说的溶液是指真正的分子分散溶液或熔融乳液。合适的溶剂是挥发性、热稳定性、仅含碳、氢和氧的有机水可混溶溶剂。与水混溶至少10％(重量)、并且沸点低于200℃和/具有不到10个碳原子的这种溶剂是便于使用的。合适的醇、酯、酮和缩醛是优选的。特别是使用乙醇、正丙醇、异丙-1-醇、1,2-丁二醇1-甲基醚、1,2-丙二醇1-正丙基醚、或丙酮。
依据本发明一个实施方案，优选在20-150℃、在不到120秒时间内、任选在最高达100巴的超压下、优选在30巴的超压下将环孢菌素溶于所选的溶剂中以获得其分子分散溶液。
依据另一优选实施方案，如下所述制备环孢菌素溶液在高于环孢菌素熔点到150-240℃温度下、任选在最高达100巴的超压下、优选在30巴的超压下将环孢菌素与溶剂的混合物加热不到10秒。
以该方法制得的环孢菌素溶液的浓度一般为10-500g环孢菌素/kg溶剂。在本发明方法优选的实施方案中，直接将低分子量稳定剂加到该环孢菌素溶液中。
在与其相连续的操作步骤中，将环孢菌素溶液与聚合包埋材料的水溶液混合。聚合包埋材料溶液的浓度为0.1-200g/l、优选为1-100g/l。
在该混合步骤中，为了获得尽可能小的粒剂，当把环孢菌素溶液与包埋材料溶液混合时建议采用高机械能输入。可通过例如在适当装置中剧烈搅拌或振摇、或通过用强力喷嘴将这两个组分注射到混合室中来进行这种能量输入，这样就可进行剧烈混合。
该混合操作可分批进行，或者优选连续进行。该混合操作的结果是，环孢菌素以固体、X-射线无定形颗粒形式沉淀出来。然后可通过本领域已知方法，例如通过喷雾干燥、冷冻干燥或在流化床中干燥将由此获得的悬浮液或胶体转化成千粉。
在本发明制剂的制备中，采用下述操作，即调节包埋材料、尤其是明胶的溶液和环孢菌素溶液的pH，以使得环孢菌素颗粒形成时不存在任何中性电荷，也就是说，无需将明胶溶液的pH调节至在形成颗粒时建立起电中性态的值。
聚合包埋材料基质中的固体环孢菌素颗粒的平均粒径为20-1000nm，优选为100-600nm。令人惊奇的是，球形环孢菌素颗粒是完全地X-射线无定形。此处所述的X-射线无定形是指在X-射线粉末图中没有晶体干扰(参见H.P.Klug,L.E.Alexander，“多晶和无定形材料的X-射线衍射法”，John Wiley,New York,1959)。
依据本发明获得的干粉可以在任意常规口服药物剂型中使用。例如，可以将该粉末填充到硬或软明胶胶囊中，或用常规赋形剂将其压制成片剂。
此外，由于本发明粉末在水中具有良好的再分散性，因此适于以饮用形式使用，例如作为饮用粒剂给药，在泡腾片、汁液、糖浆剂或药囊中给药，以及用于非胃肠道给药。甚至再分散后也能获得均匀细分散的悬浮剂(水溶胶)或胶体。
本发明制剂的优点不仅是完全不含有溶剂例如乙醇，而且还具有良好的生物利用度，其生物利用度完全比得上微乳剂的生物利用度。从现有技术来看，含有固体形式环孢菌素的制剂具有良好生物利用度是预料不到的。
用犬科动物进行的实验证实了本发明制剂与市售产品相比具有良好生物利用度。
制备实施例1制备活性化合物含量为10％重量范围内的环孢菌素干粉a)制备微粉在25℃，将3g环孢菌素A搅拌到0.6g抗坏血酸棕榈酸酯在36g异丙醇中的溶液内，获得了澄清溶液。
为了制备胶体分散形式的环孢菌素A沉淀，在25℃将该分子分散溶液置于混合室中。与14.4g明胶B100 bloom和12.6g乳糖在全去离子水中的水溶液(用1N NaOH将pH调节至9.2，水溶液为537g)在该混合室中混合。整个操作在30巴压力下进行。混合后，获得了具有浑浊白色色调的胶态分散的环孢菌素A分散体。
通过准弹性光散射测得平均粒径为256nm，方差为31％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.62μm，并具有99.2＜1.22μm的细小组分分布。
b)将分散体a)干燥以获得纳米颗粒干粉将产物1a)喷雾干燥以获得纳米颗粒干粉。通过色谱法测得该干粉中活性化合物的含量为9.95％重量。将该干粉溶于饮用水以形成浑浊白色分散体(水溶胶)。
c)X-射线广角散射附
图1表明了活性化合物(上面)和1b)干粉(下面)的散射曲线。该环孢菌素原料是晶体，其X-射线图通过大量尖锐干扰证实了这一点。与之相反，干粉的散射曲线仅表现出扩散的、宽的干扰畸峰，这是无定形物质的典型特征。因此，该活性化合物以X-射线无定形形式存在于依据1b)制得的干粉中。这也适用于否则就将是结晶的赋形剂乳糖和抗坏血酸棕榈酸酯。
d)冷-复制透射式电子显微镜检查(Cryo-TEM)附图5表明了再分散在自来水中的1b)干粉的Cryo-TEM照片。可轻易地检测到平均直经为D=500nm的球形环孢菌素纳米颗粒。该图解证实了将干粉再分散后，又一次形成了其中各胶粒以非聚集形式存在的胶态分散的环孢菌素溶液。制备实施例2制备活性化合物含量为15％重量范围内的环孢菌素干粉a)制备微粉在25℃，将3g环孢菌素A搅拌到0.6g抗坏血酸棕榈酸酯在18g异丙醇和18g全去离子水中的溶液内。通过在热交换器中加热将该溶液转化成分子溶解状态。该环孢菌素溶液在热交换器中的停留时间为90分钟，温度最高不能超过135℃。
为了制备胶体分散形式的环孢菌素A沉淀，在135℃将该分子分散溶液置于混合室中。与9.2g明胶A100 bloom和6.1g乳糖在全去离子水中的水溶液(用1N NaOH将pH调节至9.2，水溶液为393.9g)在该混合室中混合。整个操作在30巴压力下进行以防止水分蒸发。混合后，获得了具有浑浊白色色调的胶态分散的环孢菌素A分散体。
通过准弹性光散射测得平均粒径为285nm，方差48％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.62μm，并具有99.8％＜1.22μm的细小组分分布。
b)将分散体2a)干燥以获得干粉将上述分散体喷雾干燥以获得纳米颗粒干粉。通过色谱法测得该干粉中活性化合物的含量为15.9％重量。将该干粉溶于饮用水以形成浑浊白色分散体。
再分散后，立即通过准弹性光散射测定平均粒径，结果为376nm，方差为38％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.77μm，并具有84.7％＜1.22μm的细小组分分布。
将上述产物冷冻干燥以获得纳米颗粒干粉。通过色谱法测得该粉末中活性化合物的含量为16.1％重量。将该干粉溶于饮用水以形成浑浊白色水溶胶。
再分散后，立即通过准弹性光散射测定平均粒径，结果为388nm，方差为32％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.79μm，并具有82.4％＜1.22μm的细小组分分布。
c)微量电泳法附图3表明了活性化合物、明胶和2b)干粉(喷雾干燥)的水分散体的pH-依赖性流动性曲线。用作原料的晶态环孢菌素A的流动性曲线与2b)微粉化干粉的流动性曲线在流动性高度和等电点的位置方面显著不同。再分散干粉的等电点与所用凝胶的等电点符合。这表明环孢菌素纳米颗粒包埋在明胶壳中。
制备实施例3按照与实施例2a)相似的方法，用4.5g环孢菌素A、0.9g抗坏血酸棕榈酸酯、9.6g明胶A100 bloom和7.2g乳糖制得了胶态分散的环孢菌素A分散体。
通过准弹性光散射测得平均粒径为280nm，方差21％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(3,4)=0.62μm，并具有99.2％＜1.2μm的细小组分分布。
b)将分散体3a)干燥以获得纳米颗粒干粉通过喷雾干燥，获得了环孢菌素A含量为19.9％重量(通过色谱法测定的)的纳米颗粒干粉。将该干粉溶于饮用水以形成浑浊白色分散体(水溶胶)。
再分散后，立即通过准弹性光散射测定平均粒径，结果为377nm，方差为45％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.62μm，并具有83.3％＜1.2μm的细小组分分布。
附图3干粉2b)和3b)的X-射线广角散射附图3表明了各自通过喷雾干燥获得的2b)干粉(上面曲线)和3b)干粉(下面曲线)的散射曲线。与包含尖锐干扰的晶态环孢菌素原料的散射曲线(如附图1所示)不同，干粉的散射曲线仅表现出扩散的、宽的干扰畸峰，这是无定形物质的典型特征。
制备实施例4按照与制备实施例3相似的方法，制得了其中包埋基质材料是具有分子量为103-107D的组分的鱼明胶的制剂。
干粉的药物动力学特性狗中的血液水平动力学一般方法将环孢菌素以固体剂型口服给予、或者在适当制剂中以液体剂型通过胃管给予体重为8-12kg的比哥猎犬。液体剂型在50ml水中给药，并再用50ml水冲洗。不使用水给予固体剂型。给药前将动物禁食16小时；给药后继续进食4小时。在给药前以及给药后最高达32小时的时间间隔内，从犬的颈静脉或前臂头静脉采集血样置于肝素化容器中。将血样彻底冷冻并在-20℃贮存直至进行分析。通过验证的内标GC-MS法测定血液水平。
剂型1(用于比较)SandimmunOptoral，胶囊，100mg活性化合物剂型2制备实施例1的干粉，活性化合物剂量为100mg；以水溶胶形式给药剂型3制备实施例3的干粉，活性化合物剂量为100mg；以水溶胶形式给药附图4表明了相应血液水平的中值。从中可清楚地看出，与比较剂型F1相比，在开始时本发明剂型F2和F3的血液水平值增加的更快。
血液水平曲线下面积和相对生物利用度表剂型1(sandimmun Optoral)
AUC曲线下面积BA 生物利用度tmax[h]Cmax[ng/ml]剂型2
剂型3
制备实施例4制备活性化合物含量为15％重量范围内的环孢菌素干粉a)制备微粉在25℃，将3g环孢菌素A搅拌到0.6g抗坏血酸棕榈酸酯和0.3g豆油在18g异丙醇和18g全去离子水中的溶液内，获得了浑浊粗分散的分散溶液。通过在热交换器中加热将该溶液转化成分子溶解状态。该环孢菌素溶液在热交换器中的停留时间约为90分钟，温度最高不能超过135℃。
为了制备胶体分散形式的环孢菌素A沉淀，在135℃将该分子分散溶液置于混合室中。与8.9g明胶A100 bloom和6.5g乳糖在全去离子水中的水溶液(用1N NaOH将pH调节至9.2，水溶液为412.3g)在该混合室中混合。整个操作在30巴压力下进行以防止溶剂蒸发。混合后，获得了具有浑浊白色色调的胶态分散的环孢菌素A分散体。
通过准弹性光散射测得平均粒径为273nm，分布宽度为±37％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.62μm，并具有99.8％＜1.22μm的细小组分分布。
b)将分散体a)干燥以获得纳米颗粒干粉将制备实施例4a)的产物喷雾干燥以获得纳米颗粒干粉。通过色谱法测得该干粉中活性化合物的含量为15.21％重量(理论值15.54％重量)。将该干粉溶于饮用水以形成浑浊白色分散体(水溶胶)。
再分散后，立即通过准弹性光散射测定平均粒径，结果为352nm，分布宽度为±42％。通过Fraunhofer衍射，测得体积分布平均值为D(4,3)=0.73μm，并具有86.3％＜1.22μm的细小组分分布。
权利要求
1．固体或液体环孢菌素口服制剂，其中环孢菌素在该制剂中以固体、X-射线无定形颗粒的形式存在、并且所述颗粒以胶体分散形式包埋在包埋基质内。
2．权利要求1的环孢菌素制剂，其中环孢菌素颗粒的平均粒径为20-1000nm。
3．权利要求1或2的环孢菌素制剂，其中含有一种或多种食用油或脂肪或食用油和脂肪的混合物。
4．权利要求1-3任一项的环孢菌素制剂，其中含有一种或多种低分子量表面活性化合物。
5．权利要求1-4任一项的环孢菌素制剂，其中含有酪蛋白或酪蛋白酸盐作为聚合包埋基质。
6．权利要求1-4任一项的环孢菌素制剂，其中含有明胶作为聚合包埋基质。
7．权利要求1-6任一项的环孢菌素制剂，其中含有抗坏血酸棕榈酸酯作为低分子量表面活性物质。
8．制备权利要求1-7任一项的制剂的方法，其中包括，通过采用机械能将环孢菌素在水或水可混溶有机溶剂中的溶液与聚合保护胶体的水溶液混合来沉淀出环孢菌素颗粒。
全文摘要
本发明涉及固体或液体环孢菌素口服制剂,其中环孢菌素在该制剂中以固体、X－射线无定形颗粒的形式存在、并且所述颗粒以胶体分散形式包埋在包埋基质内。
文档编号A61K9/51GK1301171SQ99806202
公开日2001年6月27日 申请日期1999年5月4日 优先权日1998年5月15日
发明者R·赫格尔, H·奥维特尔, P·普夫吕格尔, J·布雷滕巴赫, R·宾德尔, J·蔡德勒, G·贝恩德尔 申请人:Basf公司