用於穿黏膜的藥物輸送和冷凍保護的組合物和方法
2023-04-24 04:16:26
專利名稱：用於穿黏膜的藥物輸送和冷凍保護的組合物和方法
發明
背景技術：
領域本發明涉及用於藥物穿黏膜輸送和用於細胞、組織、器官和胚胎冷凍保護的藥用組合物和方法。特別地，本發明涉及基本由如下物質組成的組合物用於冷凍保護的不可電離二醇衍生物和用於穿黏膜輸送的與藥用活化劑結合的不可電離二醇衍生物。對於穿黏膜輸送，不可電離二醇衍生物可以進一步與黏膜粘著劑和/或滲透促進劑和/或親脂性或親水性載體結合用於粘合到黏膜和通過黏膜傳輸。本發明的組合物特別適用於治療性的和/或緩解性的藥物通過鼻腔、口腔或陰道黏膜的給藥或用於細胞、組織、器官或胚胎的長期保存。
背景技術：
和相關公開皮膚和黏膜如襯陰道或鼻腔和口腔的那些，用作抗外部環境的防護屏障使得將細菌和病毒、化學品和其它非天然物質排除並防止它們通過這些途徑進入體內。除排除有害細菌和病毒以外，上述的屏障也在排除施加到皮膚和施加到黏膜的化學品、藥物和藥劑時非常有效。這些屏障由幾個層組成。
皮膚由角蛋白、表皮、真皮和基底膜層組成。在皮膚中，角蛋白代表角質化層，表皮由復層鱗狀上皮細胞的層形成，真皮由與表皮交錯的細胞薄層形成和基底膜覆蓋導致體循環的毛細管叢。
黏膜類似於皮膚，由復層鱗狀上皮細胞的多個層連接，該復層鱗狀上皮細胞形成用於排除細菌、病毒、化學品和其它物質到有機體的防護屏障。
由於此黏膜屏障，鼻腔、口腔或陰道投藥法已知是不充分的，或一點也不吸收進入體循環且它們的療效主要限於外部或內部局部使用，如在陰道抗真菌藥或鼻乳劑或凝膠的情況中。
為使得藥物通過皮膚屏障，已進行嘗試以開發滲透促進劑。在這些促進劑中，最公知的是二甲亞碸(DMSO)。DMSO具有快速改變細胞膜特性以允許物質在細胞之間通過、進入細胞和通過細胞的能力。這些獨特的特性使此化合物用於實驗室作為滲透促進劑和作為細胞冷凍的冷凍保護劑。令人遺憾地，DMSO對於人體使用是不安全的並已經由食品和藥物管理局禁止用於人體用途。
第二種皮膚滲透促進劑，乙氧基二甘醇，已知為商品名TRANSCUTOL，近來被開發和引入用於局部用途。此促進劑直到現在主要用於促進皮膚鞣劑進入表皮和進入皮膚外胚層的輸送。
乙氧基二甘醇作為氯硝西泮穿皮給藥的滲透促進劑的體外評價描述於European J.Pharm.Sci.，9365-372(2000)。此公開文獻評價乙氧基二甘醇單獨或與丙二醇結合，對氯硝西泮通過由聚羧乙烯水凝膠組成的人造膜和通過離體(活體外)兔子耳皮膚的滲透的滲透促進效果。文章描述了作為配製劑中乙氧基二甘醇含量函數的藥物通過皮膚的滲透，並推斷出當與具有滲透和載體性能的丙二醇結合時，乙氧基二甘醇是用於氯硝西泮的良好增強載體並增加了藥物進入皮膚和經過皮膚的通量。
然而直到近來，此化合物沒有用於或顯示出促進藥物經過鼻、口腔和陰道黏膜進入體循環的穿過黏膜的輸送或描述為具有這樣的性能。用於促進經陰道輸送的乙氧基二甘醇現有使用由本發明人發明且這樣的用途描述於U.S.專利6,086,909和6,197,327、6,416,779和6,572,874。
因此，有利的是可利用其它穿透促進劑和組合物，其可促進藥劑通過鼻、口腔和陰道黏膜的轉移和通過這些組織輸送藥理學活化劑進入全身血液循環。
用於通過陰道黏膜輸送藥物到子宮的經陰道組合物近來已經開發並描述於專利6,086,909和6,197,327 B1。這些組合物典型地由如下物質組成滲透促進劑或吸收促進劑如二甘醇、酯交換石油、膽汁鹽等，黏膜粘著劑以及由藥物性能決定的親脂性或親水性載體。
現在已經發現不可電離二醇衍生物的存在促進並允許通過鼻、口腔和陰道黏膜進入全身血液循環的穿過黏膜的藥物輸送。
因此本發明的目的是提供用於有效劑量的藥劑穿黏膜輸送到全身循環的組合物和方法。
在此引用的所有專利、專利申請和公開文獻因此引入作為參考。
發明概述本發明的一個方面是組合物，該組合物促進藥劑通過鼻、口腔或陰道黏膜進入全身血液循環的有效穿黏膜輸送。
本發明的另一方面是促進有效穿黏膜藥物輸送的藥學上可接受的組合物，所述組合物基本由不可電離二醇衍生物組成。本發明的仍然另一方面是基本由如下物質組成的藥學上可接受的組合物與藥用活化劑結合的不可電離二醇衍生物。
本發明的還仍然另一方面是基本由不可電離二醇衍生物單獨組成的或與另一種滲透促進劑和/或黏膜粘著劑和/或親脂性或與藥用活化劑結合的親水性載體組成的組合物。
本發明的還仍然另一方面是用於通過鼻、口腔或陰道黏膜輸送活性的藥學上可接受的藥劑的穿黏膜組合物，該組合物基本由約0.01-約60％，優選約5-約20％的乙氧基二甘醇或另一種不可電離二醇組成，該組合物配製為溶液、懸浮液、乳劑、凝膠、洗劑、噴霧劑、片劑、用於口腔使用的可溶解片劑、軟膏劑或泡沫以單獨或引入器具用於插入鼻腔、口腔或陰道腔。
本發明的仍然另一方面是用於細胞或胚胎冷凍保護的冷凍保護製劑，所述組合物包括單獨的或與另一種溶劑，如丙二醇結合的不可電離二醇衍生物，用於細胞和胚胎的長期保存。
附圖簡述
圖1說明在單一劑量阿倫膦酸鹽(alendronate)對雌性白紐西蘭兔的口服和陰道給藥之後，血漿中阿倫膦酸鹽的濃度-時間曲線(μg/ml)。
圖2是表示在阿倫膦酸鹽對雌性白紐西蘭兔的口服、靜脈或陰道給藥之後，以百分比計的血漿中阿倫膦酸鹽生物利用度的圖。
圖3是顯示體外[3H]水經過豬口腔黏膜的穿上皮輸送的圖。使用連續流動設備以30％(v/v)的存在(●)和不存在(○)測定水通量。表示在每個時間的平均通量(n＝7)。使用單向ANOVA(p≤0.05)統計分析結果。
圖4是顯示體外[3H]水經過豬鼻黏膜的穿上皮輸送的圖。使用連續流動設備以15％(v/v)TRANSCUTOL的存在(●)和不存在(○)測定水通量。表示在每個時間的平均通量(n＝7)。使用單向ANOVA(p≤0.05)統計分析結果。
定義在此使用的″DMSO″表示二甲亞碸。
″TRANSCUTOL″表示也以名稱二甘醇單乙基醚已知的乙氧基二甘醇。
″藥劑″，″藥學上可接受的藥劑″，″製藥藥劑″，″活性的藥學上可接受的藥劑″或″藥物″表示天然或合成化學化合物，該化合物當通過黏膜給藥到包括人類的哺乳動物時產生療效，且該組合物是具有辛醇/水分配係數(log p)小於2.5(＜2.5)的極性物質。
″不可電離二醇衍生物″表示脂族二醇的合成或非天然形成共軛物或脂族二醇與脂族或芳族醇或酯的共軛物，如以其商品名TRANSCUTOL已知的乙氧基二甘醇，或其混合物。
發明詳述本發明描述了適用於經過鼻、口腔和陰道穿黏膜輸送藥物進入全身血液循環和用於細胞、組織、器官或胚胎長期保存的組合物和方法。
本發明的組合物允許藥用活化劑通過鼻、口腔或陰道黏膜直接進入全身體循環的有效輸送。這樣的輸送途徑消除了對大藥物劑量的需要並消除了與口服藥物輸送、或需要訪問醫師診室和/或醫務人員協助的侵入性藥物給藥途徑，如靜脈內、肌內、腹膜內、表皮或皮下注射有關的藥物失活。
目前描述的穿黏膜給藥途徑是非侵入性的，不需要醫務人員的協助或訪問醫師診室，消除口服輸送所需的過度劑量藥物給藥的需要，並完全是更方便、實際和經濟的。根據本發明的藥物穿黏膜輸送繞過胃腸道吸收、肝代謝和腎失活而直接將藥物輸送到全身血液循環。
另外，本發明的組合物促進和允許具有可變化學性能，如可變藥物穩定性、溶解度和進入組織的吸收的藥物的輸送。由於此途徑通過採用單獨或由藥物決定與適當親脂性或親水性載體和/或黏膜粘著劑結合的黏膜滲透促進劑而將藥物直接輸送到血液循環，該藥物輸送的新穎途徑消除了採用更高藥物劑量口服給藥觀察到的副作用。
本組合物的第二功用是在細胞、組織、胚胎或器官長期保護期間的不可電離二醇衍生物的細胞保護效果。不可電離二醇衍生物進入細胞的快速滲透取代細胞中的水成分並使得二醇衍生物作為冷凍保護劑。
I.穿黏膜組合物本發明的穿黏膜組合物基本由不可電離二醇衍生物組成。
A.不可電離二醇衍生物不可電離二醇衍生物是脂族二醇的合成或非天然形成的共軛物或脂族二醇與脂族或芳族醇或酯的共軛物。不可電離二醇衍生物典型地在穿黏膜組合物中以約0.01-約60％，優選約5-約25％，最優選約10-約15wt％的數量存在。
代表性滲透促進劑包括但不限於在如下部分1(a-c)，2(a-e)和3(a)中列出的化合物。最優選的不可電離二醇衍生物是乙氧基二甘醇，也已知為TRANSCUTOL，購自Gattefosse，Westwood，N.J。
1.不可電離二醇醚衍生物不可電離二醇醚衍生物是由選自如下的化合物表示的聚氧乙烯烷基醚、酯或含有甘油酯的二醇衍生物a.聚氧乙烯烷基醚，例如，聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯單油基醚和乙氧基二甘醇；b.聚氧乙烯烷基酚，例如聚氧乙烯壬基苯酚和聚氧乙烯辛基苯酚醚；c.聚氧乙烯甾醇，例如聚氧乙烯膽固醇醚和聚氧乙烯大豆甾醇醚。
2.不可電離二醇酯衍生物可電離二醇酯衍生物是聚氧乙烯二醇酯、聚氧乙烯甘油脂肪酸酯、聚氧乙烯甘油酯或聚氧乙烯植物油或氫化油，所述衍生物由選自如下的化合物表示a.聚氧乙烯二醇酯，例如，聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯單和二油酸酯；b.聚氧乙烯甘油脂肪酸酯，例如，聚氧乙烯甘油基月桂酸酯和聚氧乙烯甘油基油酸酯；c.聚丙二醇脂肪酸酯，例如油酸丙二酯和硬脂酸丙二酯；d.聚氧乙烯甘油酯，例如，單油酸聚氧乙烯脫水山梨酯和三硬脂酸聚氧乙烯酯；e.聚氧乙烯植物油或氫化油，例如，聚氧乙烯氫化蓖麻油、聚氧乙烯扁桃油、聚氧乙烯杏仁油、聚氧乙烯辛酸或癸酸甘油酯、月桂醯基聚乙二醇甘油酯、油醯基聚乙二醇-6-甘油酯、亞油醯基聚乙二醇-6-甘油酯、和聚氧乙烯化糖酵解甘油酯。
3.含有甘油酯的二醇衍生物含有甘油酯的不可電離二醇衍生物由如下化合物表示a.含有甘油酯的二醇衍生物，例如，聚氧乙烯油酸酯和聚氧乙烯甘油基硬脂酸酯。
4.穿黏膜組合物本發明的組合物包括至少一種不可電離二醇衍生物或者兩種或幾種不可電離二醇衍生物的混合物和活性的藥學上可接受的藥劑且也可另外包括滲透促進劑或吸收促進劑、黏膜粘著劑化合物、載體和/或非活性的藥學上可接受賦形劑。
可以加入另外的滲透促進劑或吸收促進劑以進一步增強藥物經過鼻、口腔或陰道屏障的滲透。優選的吸收促進劑包括非離子表面活性劑、牛膽酸鹽、有機溶劑、螯合劑、環糊精或脂肪酸。
B.不可電離二醇衍生物的增溶和滲透促進性能本發明的不可電離二醇衍生物是用作穿透促進劑的兩親性表面活性劑，該穿透促進劑具有在細胞-細胞連接時與重要的調節蛋白質相互作用的能力，即形成緊密的細胞間連接。結果是，在相鄰細胞之間存在含水孔的增加，它導致親水性分子的通量增強(即通過旁細胞途徑的滲透效果增強)。此外，表面活性劑擾亂生物膜的雙層環境。由表面活性劑如不可電離二醇衍生物的引入促進的增加的膜流動性增強了親脂性藥物分子的通量(即通過細胞轉移途徑的滲透增強效果)。最終，兩親性表面活性劑促進在親脂性分子和含水環境之間的相互作用。這增加藥物分子的含水溶解度和，同時，促進更大質量分率的每時間單位經過膜屏障的傳輸(即通過溶解度增加的滲透增強效果)。
C.另外的組合物組分為達到從穿黏膜組合物的所需藥物釋放，將活性成分非必要地引入賦形劑或載體中，藥物對於該賦形劑或載體具有低親和力。因此，將親水性藥物引入親脂性載體，和將親脂性藥物引入親水性載體。
與親水性藥物一起使用的優選親脂性載體包括高級飽和脂肪酸，特別地C8-C18碳鏈的脂肪酸的甘油三酯，以及變化比例的甘油單酯和甘油二酯的混合物。特殊等級的載體可包含添加劑，如卵磷脂、聚山梨酯、乙氧基化脂肪醇、酯交換C8-C18甘油三酯和部分脂肪甘油酯，如購自Gattefosse，Westwood，NJ的SUPPOCIREAS2或AS2X，購自Condea，Cronford，NJ的WITEPSOLH15或W25，或購自Uniqema，New Castle，DE的ESTARAM或SUPOWEISS。
親水性載體的非限制性例子包括平均分子量(m.w.)為200-8000的聚乙二醇，如平均m.w.為6000的聚乙二醇、平均分子量為3350的聚乙二醇、平均分子量為1500的聚乙二醇、平均分子量為200的聚乙二醇或其混合物。用於促進親脂性藥物輸送的優選親水性載體包括約200-約8000m.w.的聚乙二醇(PEG)或其混合物，如PEG 6000/PEG1500、或PEG 6000/PEG 1500、PEG 1500/PEG 400、或PEG 6000/PEG400。聚乙二醇購自Sigma/Aldrich，St.Louis，MO。親水性載體的其它例子包括購自Sigma/Aldrich，St.Louis，MO的甘油明膠，和購自ProtameenChemicals，Totowa，NJ的聚氧乙烯甘油基椰酸酯。
本發明的體系也可包括黏膜粘著劑以使藥物與黏膜表面進行延長的緊密接觸。黏膜粘著劑優選是聚合物如藻酸鹽、果膠、或纖維素衍生物。羥丙基甲基纖維素(HPMC)特別優選用於本發明。黏膜粘著劑的其它例子包括聚丙烯酸、玻璃酸、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚卜波菲和聚羧乙烯。
D.具體或優選的組合物具體或優選的穿黏膜組合物是基本由約0.5-約25wt/％不可電離二醇或不可電離二醇衍生物組成的那些。更優選是基本由10-20wt％的乙氧基二甘醇組成的組合物及最優選的組合物由約15wt％乙氧基二甘醇組成。
在製備本發明組合物的通用方法中，將0.001-2000mg藥物溶於約0.5-約25％的不可電離二醇衍生物，優選溶於約15wt％的乙氧基二甘醇，以及引入器具，如陰道內棉塞、栓劑、片劑、泡沫、子宮託等，或模塑成口腔可溶解片劑、條、噴霧劑或貼劑或引入泡沫、凝膠、膠囊或適用於口腔插入的另一種形式或引入溶液、噴霧懸浮液、乳劑、凝膠或適用於鼻應用的另一種形式。典型地，對於經陰道輸送，組合物包含比鼻或口腔穿黏膜輸送更高百分比的二醇衍生物，這是由於鼻和口腔黏膜的屏障性能限制性較少和血液供應比在陰道黏膜中更接近黏膜表面。
用於0.001-2000mg的親水性藥物穿黏膜輸送的優選組合物包括約0.01-約60wt％，優選約5-20wt％不可電離二醇衍生物，約60-90wt％親脂性載體，約0.05-25％黏膜粘著劑，和非必要地約5-10％吸收促進劑、增溶劑或另一種藥學上可接受的賦形劑。
用於親水性藥物輸送的最優選組合物包括約5-20wt％，優選約15wt％乙氧基二甘醇、0.1-200mg藥物、約75wt％親脂性載體和約0.5-約10wt％黏膜粘著劑用於經陰道輸送。對於口腔和鼻輸送，黏膜粘著劑的數量比對於經陰道輸送低約0.02-7.5％。
在包括親水性藥物的穿黏膜製劑的通用製備方法中，將親脂性載體在45-50℃下在加熱容器中熔融。採用攪拌將黏膜粘著劑加入到載體中。將親水性藥物溶於用作滲透促進劑或吸收促進劑的不可電離二醇衍生物，並將藥物/吸收促進劑溶液加入到載體/黏膜粘著劑溶液中。將最終製劑傾入所需尺寸和形狀的模具或引入溶液、懸浮液、乳劑、軟膏劑、泡沫、可溶性口腔片或條、或引入陰道內或其它合適的器具。
用於親脂性藥物的優選製劑包括0.001-2000mg藥物，約0.01-約60％，優選5-25％的不可電離二醇衍生物，約50-約90％親水性載體，約5-20％黏膜粘著劑，和非必要地約5-10％的另一種吸收促進劑或另一種藥學上可接受的賦形劑。
用於親脂性藥物輸送的最優選組合物包括約5-約20％wt乙氧基二甘醇，0.1-200mg藥物，約75wt％親水性載體和約10wt％黏膜粘著劑以用於經陰道輸送。對於口腔和鼻輸送，黏膜粘著劑的數量比用於經陰道輸送的低。
在包括親脂性藥物的製劑的通用製備方法中，將親水性載體在加熱容器中在對於使用的特定聚乙二醇(PEG)的合適溫度下熔融。採用攪拌向載體中加入黏膜粘著劑。將優選的親脂性藥物溶於吸收促進劑，並將藥物/吸收促進劑溶液加入到載體/黏膜粘著劑溶液中。將最終製劑傾入模具或壓擠成所需尺寸和形狀的結構或引入溶液、懸浮液、乳劑、軟膏劑、泡沫、溶解性口腔片或膠囊或引入陰道內或其它器具。
在本發明的一個實施方案中，製劑包括5-20wt％不可電離二醇衍生物，約75-85wt％親脂性載體，約10-15wt％黏膜粘著劑，和非必要地約5-10wt％用作增溶劑的另一種滲透促進劑。
在本發明的另一個實施方案中，製劑包括5-20wt％不可電離二醇衍生物，約75-85wt％親水性載體，約10-15％黏膜粘著劑，和非必要地約5-10wt％用作增溶劑的另一種滲透促進劑。
在另一個實施方案中，製劑另外包括選自如下的藥學上可接受的生物相容性賦形劑選自甘油、礦物油、聚卜波菲、卡波姆934P、氫化棕櫚油、甘油酯、氫氧化鈉、山梨酸、吐溫80、和淨化水。
本發明的一種優選製劑包括75％乙氧基化的脂肪甘油酯，如SUPPOCIREAS2，10％羥丙基甲基纖維素，和15％乙氧基二甘醇。
E.藥劑本發明的組合物適用於任何藥物的穿黏膜輸送，所述藥物在通過陰道、鼻或口腔黏膜輸送到體循環時產生療效。根據不可電離二醇衍生物的特有性能，適用於由本發明輸送的藥物是辛醇/水分配係數小於2.5(log p＞2.5)的極性化合物。
這些藥物的代表例是抗炎劑、鈣或鉀通道拮抗劑、β-腎上腺素能激動藥、血管擴張劑、COX-1和/或COX-2抑制劑、抗菌劑、抗病毒劑、抗精神病藥、抗真菌劑、抗骨質疏鬆劑、抗偏頭痛藥、抗HIV藥、抗癌劑以及天然或生物技術衍生的藥用活化劑，如蛋白質和肽。
這些藥物的非限制性代表例是包括如下物質的非類固醇類抗炎藥阿斯匹林、布洛芬、吲哚美辛、保泰松、溴芬酸(bromfenac)、芬那酸、舒林酸、萘丁美酮、酮咯酸、和萘普生。
鈣通道拮抗劑的例子包括地爾硫、israpidine、尼莫地平、非洛地平、維拉帕米、硝苯吡啶、尼卡地平、和苄普地爾。
鉀通道阻滯劑的例子包括多非利特、阿莫蘭特(Almokalant)、司美利特(sematilide)、氨巴利特(ambasilide)、阿米利特、替地沙米、索他洛爾、吡羅昔康、和伊布利特。
β-腎上腺素能激動藥的例子包括特布他林、沙丁胺醇、奧西那林、和利託君。
血管擴張劑包括硝酸甘油、硝酸異山梨酯和單硝酸異山梨酯。
COX-2和COX-1抑制劑的例子是萘普生、酮洛芬、酮咯酸、吲哚美辛、雙氯芬酸、替諾昔康、塞來考昔、美洛昔康和氟舒胺。
抗骨質疏鬆藥的例子是選自如下的二碳磷酸鹽化合物適用於骨質疏鬆症、佩吉特氏病、骨和骨骼其它疾病和癌症的預防和治療的阿倫膦酸鹽、氯膦酸鹽、1-羥基-亞乙基-1，1-二膦酸、氨羥二磷酸二鈉、替魯膦酸鹽、伊班膦酸鹽、唑來膦酸鹽、奧帕膦酸鹽、利塞膦酸鹽和奈立膦酸鹽。
抗真菌劑、抗菌劑或抗病毒藥的例子是咪康唑、特康唑、異康唑、芬替康唑、氟康唑、制黴菌素、酮康唑、克黴唑、布康唑、益康唑、甲硝唑、克林黴素、5-氟脲嘧啶、阿昔洛韋、AZT、泛昔洛韋、利巴韋林、青黴素、四環素和紅黴素。
抗偏頭痛藥的例子是阿莫曲坦、依來曲普坦、夫羅曲坦(flovatriptan)、那拉曲坦、苯甲酸利扎曲普坦、舒馬曲坦、佐米曲坦、麥角胺、二氫麥角胺、波生坦和拉奈匹坦(lanepitant)。
抗癌藥的例子是長春新鹼、順鉑(cisplastin)、多柔比星(doxorubicin)、柔紅黴素、依託泊苷、拓樸替康、伊立替康、紫杉醇、多烯紫杉醇(docetaxel)、環磷醯胺、甲氨喋呤、和吉西他濱。
抗HIV藥物的例子是沙奎那韋、利託那韋、茚地那韋、安潑那韋、那非那韋、洛匹那韋和更昔洛韋。
生物技術衍生藥物的例子是胰島素、降鈣素、加壓素、醋酸亮丙瑞林、生長抑素、縮宮素、比伐盧定(bivalirudin)、埃替非巴肽(integrilin)、腦促尿鈉排洩肽、阿巴瑞克、丙谷胺G17、肽、齊考諾肽、三苯美侖、白細胞介素、人化抗體和生長激素。
本發明的組合物因此基本由如下物質的結合物組成與至少一種不可電離二醇衍生物結合，和進一步非必要地與一種或多種其它穿透促進劑和/或親脂性或親水性載體和/或黏膜粘著劑和/或另外的非毒性藥用生物相容性賦形劑結合的，有效量的選自以上例示藥物的藥劑或適用於穿黏膜輸送的任何其它藥物。
該組合物典型地配製為生物粘合劑片劑、生物粘合劑微粒子、微乳液、乳劑、洗劑、泡沫、軟膏劑、糊劑、溶液、懸浮液和用於鼻、口腔或經陰道輸送的凝膠和配製為用於穿黏膜陰道輸送的陰道栓劑，該組合物非必要地引入鼻、口腔或陰道器具。
II.穿黏膜藥物輸送穿黏膜藥物輸送使得藥物直接通過鼻、口腔和陰道黏膜進入體循環的傳輸，因此避免侵入性靜脈或效力較低的口服給藥。
通過腸黏膜達到經口服途徑的藥物給藥。這樣吸收的藥物傳輸入腸靜脈和由腸靜脈引流到肝門以由肝初始處理。由於肝是身體解毒系統，大部分藥物在達到體循環之前由肝轉化或代謝。因此使得藥物經受所謂的首過(first pass)效應，其中典型地大部分藥物損失或失活。
口服途徑，儘管對於患者非常方便，因此不是非常有效並導致藥物的極大損失和/或導致由大量藥物或由它的代謝物引起的不所需效應。
物質通過靜脈內途徑，經皮膚，即通過皮膚，或通過陰道、鼻和口腔黏膜屏障的給藥避免上述首過效應並使得對體循環的直接藥物輸送而不初始由肝代謝。
給藥的靜脈內途徑是侵入性的和不方便。通過皮膚的局部經皮膚藥物輸送現在已經長時間採用但它具有計量、生物利用度、藥物由光、溼度或熱量的失活、以及通過和經過真皮屏障的轉移方面的問題。
本發明是基於如下的現有技術如果穿黏膜組合物中存在足夠數量的不可電離二醇衍生物，採用某些方式配製的藥物可促進黏膜屏障的滲透和經過。
通過直接到體循環的陰道、鼻或口腔黏膜的滲透，這樣的組合物適用於藥物的輸送。在這些組合物中基本存在的二醇衍生物增強藥物通過黏膜的滲透，否則該藥物不能經過黏膜屏障。
另外，採用與適當黏膜粘著劑結合的二醇衍生物增溶的藥物化合物使得藥物與黏膜表面進行延長的接觸，因此進一步增強化合物的輸送效率。
通過使用載體，如親脂性或親水性載體，和/或通過使用上述黏膜粘著劑，進一步增強二醇衍生物的滲透促進效果。
A.穿黏膜藥物輸送重複劑量的毒理學研究在此描述的組合物和方法安全、有效並適用於使用阿倫膦酸鹽作為代表性藥物的藥用活化劑的重複經陰道給藥，如在以下所述的研究中所示。
在健康雌性兔子中進行10天重複劑量的陰道毒性研究。使用三個劑量和兩個對照物。免子的每日劑量是包含0.013mg、0.13或0.3mg阿倫膦酸鹽的栓劑。這相應於人類中阿倫膦酸鹽的0.3、3和30mg/70kg的人類劑量。SUPPOCIRE和SUPPOCIREO加乙氧基二甘醇的劑量用作對照物。以下總結研究發現。
表1免子劑量和相應的人類劑量
NOEL是0.013mg/3kg兔子劑量，它等同於70kg人中的0.3mg劑量。在0.13和1.3mg劑量組中在7-10天中注意到陰道外部部分的輕度紅斑。
對於0.13mg劑量組(中等劑量，相當於人類中的3mg)用顯微鏡觀察到陰道中間部分的輕度紅斑。
對於1.3mg(高劑量，相當於人類中的30mg)劑量組，在陰道中間部分用顯微鏡觀察到紅斑和發炎。
對於任何劑量組在子宮頸或子宮上沒有注意到紅斑、發炎或腐蝕。
對照物不顯示宏觀或微觀效應。經陰道給藥的阿倫膦酸鹽在測試的任何劑量不顯示全身副作用。
來自毒理學的結果支持阿倫膦酸鹽對於人類的一次陰道劑量高達並包括3mg劑量。可以外推數據以指示以前的一次10mg人類劑量也是安全的。在適用於階段I臨床研究的水平下乙氧基二甘醇的陰道計量給藥不具有毒理學效應。
停止人類研究的標準包括陰道組織潰瘍的存在。由於兔子毒理學測試轉變到人類，甚至在最高劑量(等同於30mg人類劑量)的連續10天計量給藥之後，以上所述的結果顯示此劑量和此給藥速率對於人類中的使用是臨床上安全的。
B.陰道穿黏膜藥物輸送在兔子模型中研究藥劑的陰道穿黏膜輸送。由於先前研究了在口服或靜脈給藥之後的全身生物利用度並確定了其靜脈注射和口服水平，選擇雙膦酸鹽化合物阿倫膦酸鹽作為代表性藥物。毒理學研究顯示這些水平如上所述是安全的。當採用基本相同的數量口服給藥時，與靜脈注射給藥相比，阿倫膦酸鹽的全身水平一般低1％。
此研究的目的是確定經過陰道黏膜的阿倫膦酸鹽輸送是否具有使此藥物的全身生物利用度相對於口服輸送顯著改進的潛力以及這樣穿黏膜輸送的生物利用度是否可比於採用靜脈輸送達到的生物利用度。
在靜脈、陰道、和口服給藥(劑量分別地＝0.15、0.14和0.22mg/kg)之後，在麻醉的雌性白紐西蘭兔子中測定阿倫膦酸鹽的血漿藥物動力學。對於分析目的，採用痕量[14C]阿倫膦酸鹽加入到每個劑量。使用對於24小時收集的阿倫膦酸鹽WinNonlin形式血漿濃度計算模型依賴性藥物動力學參數。在圖1和2中和在表2中說明結果。
表2在靜脈、陰道、和口服給藥之後紐西蘭兔中阿倫膦酸鹽的藥物動力學參數
使用WinNonlin的模型依賴性分析模塊從血漿藥物濃度計算藥物動力學參數。
表2列出在採用0.15mg/kg的靜脈劑量、0.14mg/kg的陰道劑量和和0.22mg/kg的口服途徑劑量的靜脈、陰道內和口服給藥之後在白紐西蘭兔血漿中觀察到的藥物動力學參數。表2進一步顯示最大血漿濃度(cmax)，以ng/hr/ml-1計的曲線下的面積(AUC)，表觀半衰期(t1/2/hr)和生物利用度(F)。
如表2所示，在鹽水溶液中阿倫膦酸鹽的靜脈給藥之後，阿倫膦酸鹽經過13.4小時的終末半衰期從血管系統快速消失。這與在各種其它種類中的較早觀察的一致且涉及此藥物對骨頭的高親和力。
當使用由25％(w/w)TRANSCUTOL配製的栓劑進行陰道輸送時，阿倫膦酸鹽的血漿濃度在約0.5hr快速增加到最大值，如圖1中看到的那樣。從在血漿濃度時間曲線下的面積(AUC)，對於此新給藥途徑計算的平均絕對生物利用度是30.1％。在陰道給藥之後阿倫膦酸鹽的終末半衰期接近20hrs。然而，在統計可靠性內，此數值不顯著不同於從靜脈數據計算的相應終末半衰期。
作為比較，在口服給藥之後兔子中阿倫膦酸鹽的平均絕對生物利用度僅為2％。這與狗和猴子的公開數據相一致。
從這些結果，清楚的是阿倫膦酸鹽的陰道輸送比口服輸送顯著地更有效。為了使在陰道給藥之後阿倫膦酸鹽的血漿濃度達到等於在口服給藥之後測量的藥物濃度，大約7％的口服劑量足夠用於陰道給藥。作為對患者的基本益處，由於通過陰道輸送而吸收進入體循環的阿倫膦酸鹽增加20-30％，陰道內輸送的雙膦酸鹽化合物可以每天、兩天、每周、每月或甚至每季度給藥。阿倫膦酸鹽的陰道給藥可顯著降低雙膦酸鹽化合物藥物類別的特有嚴重副作用。
圖1顯示在對雌性白紐西蘭兔分別進行0.14和0.22mg/kg單一劑量的陰道和口服給藥之後，血漿中阿倫膦酸鹽的濃度-時間曲線。所有的研究進行兩次且給出的數值是平均SEM。
如可以從圖1看出的那樣，0.22mg/kg重量的口服給藥在24小時內不提高血漿中阿倫膦酸鹽的濃度(μg/ml)，或這樣的增加非常低並僅在最先六小時期間內發生，其導致阿倫膦酸鹽的生物利用度僅為約2％，而陰道給藥導致血漿中阿倫膦酸鹽的快速增加，在給藥之後小於一小時內達到它的峰值並在24小時期間內緩慢降低，達到約30％的生物利用度數值。當與在口服給藥的阿倫膦酸鹽之後觀察到的阿倫膦酸鹽水平相比，在陰道輸送之後存在並可利用約十五倍以上的阿倫膦酸鹽。
這些結果是不可預料的和令人驚奇的並確認陰道輸送是有效的且與在口服輸送期間觀察到的不利反應的消除相結合，陰道輸送是將雙膦酸鹽化合物給藥的更好方式。
圖2是分別採用0.22、0.14和0.15mg/kg劑量的阿倫膦酸鹽的口服(2％)、陰道(30％)和靜脈內(設定為100％)給藥之後觀察到的阿倫膦酸鹽生物利用度(％)圖示說明。如從以上結果看出的那樣，陰道輸送明顯地優於口服輸送並消除了伴隨口服給藥的所有不利效果。由於由黏膜粘著劑、滲透促進劑和藥物特異載體組成的獨特配製劑，克服了通過胃腸(GI)道黏膜的不良吸收率並將雙膦酸鹽化合物以治療有效量通過陰道黏膜直接輸送到體循環。
根據本發明，與婦女陰道黏膜和上皮接觸的雙膦酸鹽化合物增加藥物的生物利用度。用於藥物穿黏膜輸送的方法突出地適用於將藥物輸送進入全身血液循環以用於各種疾病的治療。
C.口腔或鼻穿黏膜藥物輸送使用實施例11中描述的過程在豬的口腔或鼻上皮研究口腔和鼻穿黏膜藥物輸送。這些研究的結果見圖3和4。
在圖3中顯示在口腔穿黏膜輸送研究中獲得的結果。圖3說明在體外的[3H]水經過豬口腔黏膜的穿上皮輸送。對於此研究，使用連續流動設備以30％(v/v)TRANSCUTOL的存在(●)和不存在(○)測定水通量。表示在每個時間的平均通量(n＝7)。使用單向ANOVA(p≤0.05)統計分析結果。
在大約2hrs的延滯時間之後水經過豬口腔上皮的經上皮通量達到穩態(圖3)。這些結果確認在此體外模型中黏膜有效屏障性能的保持。這與文獻中公開的較早發現一致。30％(v/v)TRANSCUTOL的加入顯著增加標記溶質經過口腔黏膜的通量。與對照物相比在此滲透促進劑存在下測定的平均穩態Kp值增加～25％(Kp＝1.11±0.01×10-3cm/min對0.90±0.01×10-3cm/min)。因而，TRANSCUTOL顯現為改變了角質化上皮屏障性能並允許親水性分子滲透入更深的組織層。從藥物輸送觀察來看，這意味著TRANSCUTOL用作促進藥用活性分子經過口腔黏膜的轉移的有效滲透促進劑。
在圖4中說明對穿黏膜鼻藥物輸送的測定研究。圖4顯示體外的[3H]水經過豬鼻黏膜的穿上皮輸送。使用連續流動設備以15％(v/v)TRANSCUTOL的存在(●)和不存在(○)測定經過鼻黏膜的水通量。表示在每個時間的平均通量(n＝7)。使用單向ANOVA(p≤0.05)統計分析結果。
相似於對於口腔穿黏膜輸送獲得的結果，滲透促進劑TRANSCUTOL的存在增強了這樣的鼻穿黏膜輸送。如圖4所示，TRANSCUTOL顯著增加經過鼻黏膜的水通量。在3hrs的可比延滯時間之後達到經過此非角質化上皮屏障的標記溶質的穩態通量。然而，與在口腔黏膜中相比，在鼻黏膜中TRANSCUTOL增加的此小的、親水性的溶質經上皮傳輸的效力更大。當與對照物PBS相比，在15％(v/v)TRANSGUTOL存在下經過豬鼻黏膜測定的水平均穩態Kp值增加～37％(Kp＝1.83±0.02×10-3cm/min對1.33±0.04×10-3cm/min)。這意味著鼻黏膜此體外模型的屏障性能對由滲透促進劑TRANSCUTOL誘導的變化更敏感。此外，在PBS中對照條件下經過鼻黏膜的增加水通量對使用口腔黏膜獲得的相應數據支持如下結論鼻黏膜的屏障性能表示具有比口腔黏膜更大固有滲透性的上皮屏障。此結論與這些組織的生理學作用一致。
D.製劑和器具配製本發明的組合物用於它的特異用途。因此，對於鼻穿黏膜給藥，將組合物配製為溶液、懸浮液、乳劑、軟膏劑、噴霧劑、糊劑或凝膠。對於口腔穿黏膜輸送，將組合物配製為片劑、膠囊、泡沫、糊劑、凝膠、或噴霧劑或微量引入可插入口腔空間的器具，如貼劑、條、可滲透墊或袋等。對於陰道穿黏膜輸送，將組合物配製為片劑、糊劑、生物粘合劑片劑、生物粘合劑微粒子、微乳液、乳劑、洗劑、泡沫、糊劑、軟膏劑、或凝膠。這些的每一種可以方便地引入陰道內器具，例如，棉塞、陰道環、子宮託、栓劑或陰道海綿。
生物粘合劑片劑基本由羥丙基纖維素和聚丙烯酸組成。一旦將它們放入適當的製劑中，這些片劑釋放藥物至多五天。
生物粘合劑微粒子構成適用於本發明的仍然另一種藥物輸送體系。此體系是多相液體或半固體製劑，其不會從陰道、鼻腔或口腔滲出或洩漏，如大多數目前栓劑配製劑發生的那樣。生物粘合劑微粒子粘附到鼻腔或口腔的壁或陰道並在幾小時期間內釋放藥物。實際設計許多這些體系用於鼻組織的治療(如U.S.專利No.4,756,907)，但不用於通過鼻黏膜的穿黏膜輸送。
根據本發明的體系可進一步包括微球，該微球包括活性藥物和滲透促進劑或吸收促進劑以用於增加藥物的穿黏膜輸送。微粒子的直徑為10-100μm並可以從澱粉、明膠、白蛋白、膠原、或葡聚糖製備。
對於所有這些穿黏膜給藥，也可以將藥物引入溶液、懸浮液、乳劑、洗劑、泡沫、糊劑、軟膏劑、和凝膠，例如通過使用塗敷器可以將它們施加到鼻腔或口腔或陰道。
以乳劑、洗劑、噴霧劑、泡沫、糊劑、軟膏劑、片劑和凝膠形式製備藥物的方法可以在許多文獻中發現。合適體系的例子是包含甘油、神經醯胺、礦物油、凡士林、對羥苯甲酸酯、香料和水的標準洗劑製劑。用於本發明穿黏膜給藥的其它合適的無毒藥用製劑對藥物配方領域技術人員是顯而易見的和例子描述於REMINGTON′SPHARMACEUTICAL SCIENCES，19版，A.R.Gennaro，ed.，1995。
另外合適賦形劑的選擇依賴於特定穿黏膜輸送途徑的精確本質和其中輸送藥物的形式。因此，實際配方依賴於是否將活性成分配製成乳劑、洗劑、泡沫、軟膏劑、糊劑、溶液、或凝膠，或是否其會引入穿黏膜輸送的適當器具，依賴於活性成分的特性。
III.冷凍保護本發明的不可電離二醇衍生物進一步適用於細胞、組織、器官和胚胎的長期保護。
本發明的衍生物，優選乙氧基二甘醇也作為滲透促進劑用於冷凍保護，該滲透促進劑有效地從細胞置換水或另一種含水組分並使得乙氧基二甘醇用作冷凍保護劑。乙氧基二甘醇可以單獨使用或以與其它溶劑如丙二醇結合使用。
實施例1穿黏膜輸送用陰道栓藥的製備此實施例描述了用於穿黏膜輸送包含親水性或親脂性藥劑的穿黏膜組合物的製備。
確定0.001-2000μg/kg的親水性藥物劑量。將放射性標記的同等物(4-7μCi)加入到未標記的化合物中。在每次試驗之前24小時配製和製備採用親脂性載體的陰道栓劑。
用於栓劑的三種基本成分是SUPPOCIREAS2(Gattefosse，Westwood，NJ)(75％wt)、黏膜粘著劑、羥丙基甲基纖維素，具體地METHOCELK，HPMC K15M，購自Dow Chemical，Midland，Ml(10％wt)，和從Gattefosse獲得的乙氧基二甘醇(15％wt)。
為製備八個栓劑，稱重4.5克SUPPOCIRE，600mg的HPMC，900mg乙氧基二甘醇，和計算劑量的藥物，以及它的標記配對物。將SUPPOCIRE在水中懸浮的一次性100mL聚丙烯燒杯中在50℃下熔融。攪拌溶液直到完全熔融。然後加入HPMC和乙氧基二甘醇並混合。最後，將未標記的藥物和放射性標記的藥物加入以將溶液升溫。將溫熱混合物傾入TYGON管模具(2cm長)。使管子在冰冷玻璃調合板上保持直立。將栓劑保持冷凍直到使用。通過比較包含藥物的栓劑重量與沒有藥物的栓劑確定實際的藥劑劑量。
採用相同的方式將親脂性藥物配製成栓劑，區別在於親脂性載體由親水性載體取代。
實施例2含維拉帕米的穿黏膜輸送用陰道栓劑的製備此實施例描述了用於穿黏膜陰道輸送的包含維拉帕米的穿黏膜組合物的製備。
維拉帕米(Sigma/Aldrich，St.Louis，MO)的劑量是0.15-0.6mg/kg體重。將放射標記的維拉帕米(4-7μCi)加入到未標記的化合物中。在每次試驗之前24小時配製和製備陰道栓劑。用於栓劑的三種基本成分是SUPPOCIRE AS2(Gattefosse，Westwood，NJ)(75％wt)、黏膜粘著劑、羥丙基甲基纖維素，具體地METHOCELK，HPMC K15M，購自DowChemical，Midland，Ml(10％wt)，和從Gattefosse獲得的乙氧基二甘醇(15％wt)。
為製備八個栓劑，稱重4.5克SUPPOCIRE，600mg的HPMC，900mg乙氧基二甘醇，和計算劑量的藥物，及其標記配對物。將SUPPOCIRE在水中懸浮的一次性100mL聚丙烯燒杯中在50℃下熔融。攪拌溶液直到完全熔融。然後加入HPMC和乙氧基二甘醇並混合。最後，將未標記的藥物和放射性標記的藥物加入以將溶液升溫。將溫熱混合物快速傾入購自Fisher Scientific，Pittsburgh，PA的TYGON管模具(2cm長度)。將管子在冰冷玻璃調合板上保持直立。將栓劑保持冷凍直到使用。在每次試驗之前將栓劑稱重以確定實際藥物劑量。
實施例3陰道栓劑的製備此實施例描述了用於各種藥物穿黏膜輸送的陰道內栓劑的製備。
陰道栓劑根據實施例1製備用於每種如下藥物在指示劑量下的穿黏膜給藥阿斯匹林(975mg)，吡羅昔康(20mg)，吲哚美辛(50mg)，芬那酯(500mg)，舒林酸(200mg)，萘丁美酮(750mg)，detorolac(10mg)，布洛芬(200mg)，保泰松(50mg)，溴芬酸(50mg)，萘普生(550mg)，利多卡因(100mg)，甲哌卡因(0.2mg)，依替卡因(200mg)，布比卡因(100mg)，鹽酸2-氯普魯卡因(100mg)，普魯卡因(200mg)，鹽酸丁卡因(20mg)，地爾硫(60mg)，israpidine(10mg)，尼莫地平(30mg)，非洛地平(450mg)，硝苯吡啶(90mg)，尼卡地平(30mg)，利託君(150mg)，苄普地爾(300mg)，多非利特(1mg)，阿莫蘭特(1mg)，司美利特(1mg)，氨巴利特(1mg)，阿米利特(1mg)，替地沙米(100mg)，索他洛爾(240mg)，伊布利特(1mg)，特布他林(5mg)，沙丁胺醇(1mg)，吡羅昔康(20mg)，硫酸奧西那林(20mg)，硝酸甘油(3mg)，硝酸異山梨酯(40mg)，單硝酸異山梨酯(120mg)。採用適當的數量，採用相同的方式配製以上列出的其它藥用活化劑。
藥物栓劑製備中的所有步驟與實施例1或2的那些相同，區別在於不使用放射標記的化合物，取決於藥物性能和特性，乙氧基二甘醇的數量變化為0.01-60wt％和使用指示數量的藥物代替維拉帕米。
需要輸送的所需劑量的藥物劑量數量取決於組合物中活性成分的濃度和用作滲透促進劑的不可電離二醇衍生物數量。本發明組合物陰道穿黏膜給藥的治療劑量範圍隨患者的大小而變化。
實施例4用於穿黏膜鼻輸送的包含萘普生的溶液的製備此實施例描述了穿黏膜和含乙氧基二甘醇(15％wt)的鼻組合物的製備。
將120mg萘普生與10mg吐溫80結合。然後將該混合物與數量足以將溶液總體積達到50mL的等滲鹽水結合。將溶液通過0.2微米Millipore過濾器而滅菌。
實施例5包含酮咯酸的穿黏膜凝膠組合物的製備此實施例描述了用於經陰道輸送的包含酮咯酸的穿黏膜凝膠組合物的製備。
將250mL等滲鹽水加熱到80℃並採用攪拌加入1.50克羥丙基甲基纖維素(METHOCEL)和乙氧基二甘醇(15％wt)。使得到的混合物在室溫下靜置2小時。然後將120mg酮咯酸與10mg吐溫80混合在一起。將酮咯酸/吐溫混合物和數量足以使總體積達到500mL的等滲鹽水加入到凝膠中並充分混合。
實施例6用於陰道應用的包含布洛芬的穿黏膜組合物的製備此實施例描述了包含布洛芬的用於穿黏膜輸送的穿黏膜陰道凝膠的製備。
將布洛芬(I-4883，Sigma/Aldrich，St.Louis，MO)(200mg)加入到1mL由如下成分組成的凝膠中甘油、礦物油、聚卜波菲、波姆934P，氫化棕櫚油、甘油酯、氫氧化鈉、山梨酸、和淨化水。
實施例7陰道醫用衛生棉塞的製備此實施例描述了引入棉塞的穿黏膜陰道組合物的製備。
在製造棉塞或將預製造的棉塞浸泡在包含藥物的溶液、懸浮液、乳液或其它流體製劑中之前，將實施例3中列出的藥物以粉末、溶液、懸浮液或乳液的形式加入到棉塞中。
藥物的數量使得保證由陰道棉塞給予的劑量至少與實施例3中指示的數量一樣高和採用劑量線性方式經陰道輸送。
實施例8用於經陰道輸送的含藥物陰道棉塞器具的製備此實施例描述了包含組合物的棉塞的製備方法，該組合物配製為引入該棉塞的栓劑用於紫杉醇的經陰道輸送。
將從Samyang Genex，KO獲得的紫杉醇與放射標記的3H紫杉醇(4-7μCi)混合。在每次使用之前24小時配製和製備栓劑。
用於紫杉醇製劑的三種基礎成分是從Fisher Scientific，Pittsburgh，PA獲得的載體PEG 3350(75％/wt)、從Dow Chemical，Midland，MI獲得的黏膜粘著劑羥丙基甲基纖維素(如METHOCELK，HPMCK15M)(10％/wt)、和從Gattefosse獲得的滲透促進劑乙氧基二甘醇(15％/wt)。
以顯示的百分比數量混合這些成分。為製備八個栓劑，將4.5克PEG，600mg的HPMC，900mg乙氧基二甘醇，計算劑量的藥物(250mg/栓劑)，和它的標記配對物稱重。將PEG 3350在水中懸浮的一次性100mL聚丙烯燒杯中在60℃下熔融。攪拌溶液直到完全熔融。然後加入和混合HPMC。最後，將未標記的藥物溶於乙氧基二甘醇和加入到溫熱懸浮液中。
將溫熱混合物快速傾入TYGON管模具(2×0.5cm尺寸)，將管子在冰冷玻璃調合板上保持直立。將栓劑保持冷凍直到使用。在每次試驗之前和之後將栓劑稱重以確定實際藥物劑量。
然後以一定的方式將製備的栓劑引入陰道棉塞使得藥物從栓劑尖端以持續時間釋放方式釋放。
在另外的布置方案中，將棉塞浸泡在包括紫杉醇的製劑中，乾燥和由紙板插件保護直到使用。
實施例9包含帕米二磷酸二鈉(pamidronate)的頰脂墊的製備此實施例描述了包含帕米二磷酸二鈉的頰脂墊的製備。
購自Sigma，St.Louis，MO的未標記帕米二磷酸二鈉劑量是0.2mg/kg體重。通過在與實施例4中所述相似製備的帕米二磷酸二鈉溶液中浸泡棉花，羥丙基甲基纖維素或泡沫墊製備帕米二磷酸二鈉頰脂墊。
實施例10阿倫膦酸鹽藥物代謝動力學研究此實施例描述了用於阿倫膦酸鹽陰道內和經陰道輸送的藥物代謝動力學研究的過程。
3H-阿倫膦酸鹽從DuPont/NEN，Boston，MA獲得。在靜脈注射之前，將未標記的阿倫膦酸鹽(Sigma/Aldrich，St.Louis，MO)(0.15-0.6mg/kg體重，靜脈注射)溶於0.5mL二甲亞碸(Syntex，West Des Moines，IA)。然後就在靜脈注射之前將標記的阿倫膦酸鹽(4-7μCi)加入到冷化合物中。
重2.8-3.5kg的雌性白紐西蘭兔從Myrtle Rabbitry(ThompsonStation，TN)獲得。將兔子保持在國家衛生研究院批准的設施中病在每次試驗之前至少48小時適應於它們的環境。
通過靜脈內、口服和經陰道給藥模式進行藥物代謝動力學研究。在第一系列試驗期間，給藥的靜脈內途徑用於測定試驗化合物的初始半衰期。在第二系列試驗中，在相同的兔子中比較給藥的靜脈內和經陰道途徑。
對於半衰期試驗，在18小時整夜的禁食之後，將每隻兔子採用氯胺酮(35mg/kg，肌肉注射)，賽拉嗪(5mg/kg，肌肉注射)，和阿託品(0.5mg，肌肉注射)術前用藥。將每隻兔子插管並採用異氟烷(1-3％)保持麻醉。在整個試驗中通過脈搏血氧計監測生命徵象。由再循環加熱墊保持兔子體溫恆定。由末梢耳靜脈中22量規特氟隆導管的安置達到靜脈訪問。由耳朵中的中央動脈中22量規特氟隆導管的安置達到動脈內訪問。熱燈用於加溫耳朵以促進末梢血液流動。
在麻醉兔子之後，將包含標記和未標記藥物的混合物在10秒-2分鐘時間內通過耳靜脈注入。通過動脈輸血導管在相對於注射時間的0.1、0.25、0.5、0.75、2、4、6、8、10、12和24小時下抽取血樣。將血樣(1mL)放入包含EDTA的聚丙烯管中。將血液在2000rpm下離心10分鐘並將0.5mL血漿放入閃爍瓶。
將可溶組織增溶劑0.5mL(Packard，Meridian，CT)加入到血漿樣品中並使樣品渦流30秒。加入10mL的Hionic-Fluor閃爍雞尾酒(Packard)和將它們放置在閃爍計數器上之前先使樣品渦流1分鐘。
對於經陰道試驗，將陰道栓劑配製和保持在冰上。使用塑料移液管的筒(Baxter，McGaw Park，IL)和結核菌素注射器作為活塞將栓劑引入兔子陰道，以裝載栓劑進入陰道7-8cm的深度。在相對於栓劑給藥的0.1、0.25、0.5、0.75、2、4、6、8、14、20和25小時下取血樣。
使兔子恢復和在陰道給藥之前進行7天清除期。
將阿倫膦酸鹽如上所述給藥和也口服給藥。如在上表2中所示，陰道內和經陰道給藥的阿倫膦酸鹽的血漿水平是在口服給藥並持續延長時間之後觀察的那些十五倍高。
實施例11通過鼻或口腔黏膜的穿黏膜藥物輸送此實施例描述了用於通過鼻或口腔黏膜的穿黏膜藥物輸送的測定過程。
豬口腔和鼻黏膜(側面)在宰殺時獲得並在採集3小時之內利用。在兩個半份通流黏膜灌注細胞之間安裝直徑大約為8mm的組織樣品，該灌注細胞曝露大約0.20cm2的上皮表面積用於經上皮傳輸。將腔室安裝在保持在37℃下的帶水夾套的塊上。在裝備期間，採用磷酸鹽緩衝液(PBS，0.01M，pH7.4)使曝露的上皮表面保持潮溼。由真空除去緩衝溶液後立即施加標記的測試化合物。
通過使用移液管(液體或非粘性製劑)或1cc注射器(粘性製劑)施加100μL採用[3H]-標記水和15-30％(v/v)TRANSCUTOL製備的製劑到上皮表面上引發傳輸試驗。一般情況下，將標記的標記溶質在1μCi每劑量的濃度下製備和保持在上皮供體表面上整個收集時間。
在接收器隔室中，將PBS通過下隔室(即，血隔室)作為收集流體在1.8mL/hr的速率下連續泵送，該流體流速已被確定為足以保持接收器隔室中的水槽狀態。將此流體在整個收集期間內收集入閃爍瓶1或2小時並由液體閃爍計數器測定放射性。
在每個取樣間隔下從關係通量＝Q/At計算在各種濃度滲透促進劑存在下標記溶質的經上皮通量，其中Q是在時間t(min)內穿越組織屏障的溶質有限數量；A是以cm2計的曝露上皮表面積。當在至少兩個連續時間間隔之間沒有發現統計顯著的差異時確定穩態通量(J)。滲透性常數(Kp)從關係Kp＝J/C計算，其中C是以dpm/cm3表示的平均濃度梯度。
使用單向變量分析(ANOVA)與Tukey因此測試統計比較在選擇的滲透促進劑存在下對於每種溶質獲得的穩態通量值，以鑑別顯著不同p＜0.05的數值。
權利要求
1.一種用於藥物穿黏膜輸送的方法，包括使陰道、鼻腔或口腔黏膜與組合物接觸的步驟，該組合物基本由log p＜2.5的極性藥劑和藥學上可接受的不可電離二醇衍生物組成，該不可電離二醇衍生物選自二醇酯、二醇醚、二醇酯混合物或其結合物，以約0.01-約60wt％存在。
2.根據權利要求1的方法，其中所述不可電離二醇衍生物選自乙氧基二甘醇、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯單油基醚、聚氧乙烯壬基苯酚、聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯膽固醇醚、聚氧乙烯大豆甾醇醚、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯甘油基月桂酸酯、聚氧乙烯甘油基油酸酯、油酸丙二醇酯、硬脂酸丙二醇酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯三硬脂酸酯、聚氧乙烯氫化蓖麻油、聚氧乙烯杏仁油、聚氧乙烯杏仁油、聚氧乙烯辛酸或癸酸甘油酯、月桂醯基聚乙二醇甘油酯、聚氧乙烯油酸酯和聚氧乙烯甘油基硬脂酸酯。
3.根據權利要求2的方法，其中所述組合物進一步包括黏膜粘著劑，和選自如下的載體用於親水性藥劑輸送的親脂性載體和用於親脂性藥劑輸送的親水性載體。
4.根據權利要求3的方法，其中藥劑選自非類固醇類抗炎藥、抗前列腺素、前列腺素抑制劑、COX-2或COX-1抑制劑、鈣通道阻滯劑、鉀通道阻滯劑、β-腎上腺素能激動藥、血管擴張劑、抗生素、抗病毒劑、抗真菌藥、雙膦酸鹽化合物、抗精神病藥、抗偏頭痛藥、抗HIV藥、抗癌藥和化學治療藥物或藥理學活性蛋白質或肽，其中給藥到黏膜的所述組合物中所述藥劑的數量足以將治療有效劑量的約0.001-約2000mg藥劑輸送到體循環。
5.根據權利要求4的方法，其中所述非類固醇類抗炎藥物選自阿斯匹林、布洛芬、吲哚美辛、保泰松、溴芬酸、芬那酯、舒林酸、萘丁美酮、酮咯酸、和萘普生；其中所述鈣通道拮抗劑選自地爾硫、israpidine、尼莫地平、非洛地平、維拉帕米、硝苯吡啶、尼卡地平、和苄普地爾；其中所述鉀通道阻滯劑選自多非利特、阿莫蘭特、司美利特、氨巴利特、阿米利特、替地沙米、索他洛爾、吡羅昔康和伊布利特；其中所述β-腎上腺素能激動藥選自特布他林、沙丁胺醇、奧西那林、利託君；其中所述COX-2或COX-1抑制劑選自萘普生、酮洛芬、酮咯酸、吲哚美辛、雙氯芬酸、替諾昔康、塞來考昔、美洛昔康和氟舒胺；其中所述血管舒張劑選自硝酸甘油、硝酸異山梨酯、和單硝酸異山梨酯；其中所述雙膦酸鹽化合物選自阿倫膦酸鹽、氯膦酸鹽、1-羥基-亞乙基-1，1-二膦酸、帕米二磷酸二鈉、替魯膦酸鹽、伊班膦酸鹽、唑來膦酸鹽、奧帕膦酸鹽、利塞膦酸鹽和奈立膦酸鹽；其中所述抗真菌藥選自咪康唑、特康唑、異康唑、芬替康唑、噻康唑、氟康唑、制黴菌素、酮康唑、克黴唑、布康唑、益康唑、甲硝唑和伊曲康唑；其中所述抗菌劑選自甲硝唑、克林黴素、四環素、紅黴素、多西環素、洛美沙星、諾氟沙星、阿拉沙星、環丙沙星、阿奇黴素、頭孢甲肟和多西環素；其中所述選擇的殺寄生蟲劑是甲硝唑和克黴唑；其中所述抗病毒劑是阿昔洛韋或AZT；其中所述抗偏頭痛藥是阿莫曲坦、依來曲普坦、夫羅曲坦、那拉曲坦、苯甲酸利扎曲普坦、舒馬曲坦、佐米曲坦、麥角胺、二氫麥角胺、波生坦和拉奈匹坦；其中所述抗癌劑是長春新鹼、順鉑、多柔比星、柔紅黴素、依託泊苷、拓樸替康、伊立替康、紫杉醇、多烯紫杉醇、環磷醯胺、甲氨喋呤、和吉西他濱；其中所述抗HIV藥劑是沙奎那韋、利託那韋、茚地那韋、安潑那韋、那非那韋、洛匹那韋和更昔洛韋；和其中所述藥理學活性蛋白質或肽是胰島素、降鈣素、加壓素、醋酸亮丙瑞林、生長抑素、縮宮素、比伐盧定、抗血栓藥(含依替巴肽)、腦促尿鈉排洩肽、阿巴瑞克、丙谷胺G17、肽、齊考諾肽、三苯美侖、白細胞介素、人化抗體和生長激素。
6.根據權利要求5的方法，其中通過陰道黏膜輸送所述組合物。
7.根據權利要求5的方法，其中通過鼻黏膜輸送所述組合物。
8.根據權利要求5的方法，其中通過口腔黏膜輸送所述組合物。
9.根據權利要求5的方法，其中將所述組合物引入陰道環、陰道醫用衛生栓、子宮託、片劑、栓劑、陰道海綿、貼劑或條或配製為生物粘合劑片劑、生物粘合劑微粒子、乳劑、洗劑、泡沫、糊劑、軟膏劑、溶液、懸浮液或凝膠。
10.根據權利要求5的方法，其中所述二醇衍生物是存在數量為約10-20wt％的乙氧基二甘醇。
11.根據權利要求10的方法，其中所述乙氧基二醇的存在數量是約15wt％。
12.一種用於藥劑穿黏膜輸送的穿黏膜組合物，所述組合物基本由約0.01-約60％不可電離二醇衍生物和約0.001-約2000mg的log p＞2.5的藥劑組成。
13.根據權利要求12的組合物，其中所述不可電離二醇衍生物存在量為約10-約15wt％。
14.根據權利要求13的組合物，其中所述不可電離二醇衍生物以約15wt％存在。
15.根據權利要求14的組合物，其中不可電離二醇衍生物選自乙氧基二甘醇、聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯單油基醚、聚氧乙烯壬基苯酚、聚氧乙烯辛基苯酚醚、聚氧乙烯膽固醇醚、聚氧乙烯大豆甾醇醚、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二月桂酸酯、聚氧乙烯單油酸酯、聚氧乙烯二油酸酯、聚氧乙烯甘油基月桂酸酯、聚氧乙烯甘油基油酸酯、油酸丙二醇酯、硬脂酸丙二醇酯、聚氧乙烯脫水山梨醇單油酸酯、聚氧乙烯三硬脂酸酯、聚氧乙烯氫化蓖麻油、聚氧乙烯杏仁油、聚氧乙烯杏仁油、聚氧乙烯辛酸或癸酸甘油酯、月桂醯基聚乙二醇甘油酯、聚氧乙烯油酸酯和聚氧乙烯甘油基硬脂酸酯。
16.根據權利要求15的組合物，其中所述不可電離二醇衍生物是乙氧基二甘醇。
17.根據權利要求16的組合物，另外包括親脂性或親水性載體。
18.根據權利要求17的組合物，其中所述親脂性載體適用於親水性藥劑的配製。
19.根據權利要求18的組合物，其中所述親脂性載體是8-18個碳鏈飽和脂肪酸的半合成甘油酯。
20.根據權利要求19的組合物，其中親脂性載體乙氧基化脂肪甘油酯。
21.根據權利要求17的組合物，其中所述親水性載體適用於親脂性藥劑的配製。
22.根據權利要求21的組合物，其中親水性載體是選自如下的約200-約8000分子量的聚乙二醇聚乙二醇(PEG)8000、PEG 6000、PEG 4000、PEG 3350、PEG 1500、PEG 400、PEG 200或其混合物。
23.根據權利要求16的組合物，另外包括黏膜粘著劑。
24.根據權利要求23的組合物，其中所述黏膜粘著劑是藻酸鹽、果膠或纖維素衍生物、聚丙烯酸、玻璃酸酶、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚卜波菲或聚羧乙烯。
25.根據權利要求24的組合物，其中所述纖維素衍生物是羥丙基甲基纖維素。
26.根據權利要求16的組合物，另外包括另外的滲透促進劑或吸收促進劑。
27.根據權利要求26的組合物，其中所述滲透促進劑吸收促進劑是膽汁鹽或石油。
28.根據權利要求16的組合物，其中所述藥劑是log p＜2.5的極性化合物。
29.根據權利要求28的組合物，其中藥劑是選自阿斯匹林、布洛芬、吲哚美辛、保泰松、溴芬酸、芬那酯、舒林酸、萘丁美酮、酮咯酸、和萘普生的非類固醇類抗炎藥；或選自地爾硫、伊拉地平、尼莫地平、非洛地平、維拉帕米、硝苯吡啶、尼卡地平、和苄普地爾的鈣通道拮抗劑；其中所述鉀通道阻滯劑選自多非利特、阿莫蘭特、司美利特、氨巴利特、阿米利特、替地沙米、索他洛爾、吡羅昔康和伊布利特；或選自特布他林、沙丁胺醇、奧西那林、和利託君的β-腎上腺素能激動藥；或選自萘普生、酮洛芬、酮咯酸、吲哚美辛、雙氯芬酸、替諾昔康、塞來考昔、美洛昔康以及氟舒胺塞來考昔、美洛昔康和氟舒胺的COX-2或COX-1抑制劑；或選自硝酸甘油，硝酸異山梨酯和單硝酸異山梨酯的血管舒張劑；或選自阿倫膦酸鹽、氯膦酸鹽、1-羥基-亞乙基-1，1-二膦酸、帕米二磷酸二鈉、替魯膦酸鹽、伊班膦酸鹽、唑來膦酸鹽、奧帕膦酸鹽、利塞膦酸鹽和奈立膦酸鹽的雙膦酸鹽化合物；或選自咪康唑、特康唑、異康唑、芬替康唑、噻康唑、氟康唑、制黴菌素、酮康唑、克黴唑、布康唑、益康唑、甲硝唑和伊曲康唑的抗真菌藥；或選自甲硝唑、克林黴素、四環素、紅黴素、多西環素、洛美沙星、諾氟沙星、阿拉沙星、環丙沙星、阿奇黴素、頭孢甲肟和多西環素的抗菌劑；或選自甲硝唑和克黴唑的殺寄生蟲劑；或選自阿昔洛韋或AZT的抗病毒劑；或選自阿莫曲坦、依來曲普坦、夫羅曲坦、那拉曲坦、苯甲酸利扎曲普坦、舒馬曲坦、佐米曲坦、麥角胺、二氫麥角胺、波生坦和拉奈匹坦的抗偏頭痛藥；或選自長春新鹼、順鉑、多柔比星、柔紅黴素、依託泊苷、拓樸替康、伊立替康、紫杉醇、多烯紫杉醇、環磷醯胺、甲氨喋呤、和吉西他濱的抗癌劑；或選自沙奎那韋、利託那韋、茚地那韋、安潑那韋、那非那韋、洛匹那韋和更昔洛韋的抗HIV藥劑；或選自胰島素、降鈣素、加壓素、醋酸亮丙瑞林、生長抑素、縮宮素、比伐盧定、抗血栓藥(含依替巴肽)、腦促尿鈉排洩肽、阿巴瑞克、丙谷胺G17、肽、齊考諾肽、三苯美侖、白細胞介素、人化抗體和生長激素的蛋白質或肽。
全文摘要
用於藥物陰道、口腔或鼻腔穿黏膜輸送以及用於細胞和胚胎冷凍保護的組合物和方法。對於冷凍保護，組合物基本由不可電離的二醇衍生物組成。對於穿黏膜輸送，組合物基本由與藥物活化劑結合的不可電離二醇衍生物組成。對於穿黏膜輸送，不可電離二醇衍生物可以進一步與黏膜粘著劑和/或滲透促進劑和/或親脂性或親水性載體結合，用於粘合到黏膜或通過黏膜傳輸。組合物特別適用於藥物通過鼻腔、口腔或陰道黏膜的給藥或適用於細胞或胚胎的長期保存。
文檔編號A61K45/06GK1662228SQ03814727
公開日2005年8月31日 申請日期2003年5月22日 優先權日2002年5月23日
發明者G·M·保萊蒂, J·H·劉, W·A·裡切爾 申請人:Umd公司