穩定的聚合膠束型藥物組合物和製備它的方法
2023-11-03 06:02:32
專利名稱：穩定的聚合膠束型藥物組合物和製備它的方法
技術領域：
本發明涉及一種生物相容的、穩定的聚合藥物組合物，其在含水的環境中能形成膠束，所述組合物包含一種親水的聚亞烷基二醇組分和疏水的可生物降解組分的兩親嵌段共聚物，其中共聚物的疏水可生物降解組分被對疏水藥物具有親和力或吸引力的改性基團封閉，並且其中疏水藥物在膠束的疏水核心被物理捕獲。這種形成膠束的組合物可在疏水環境中溶解疏水藥物，以形成一種穩定的含疏水藥物的膠束溶液。
近幾年，已研究聚合膠束可用作難以溶於水的藥物的潛在載體。已進行了聚合膠束的製備，表徵鑑定和藥物應用的嘗試。例如，參見M.Jones，等，聚合膠束-一種新型膠體藥物載體(Polymeric micelles-a newgeneration of colloidal drug carriers)，Eur.J.Pharm.Biopharm.48(1999)101-111。聚合膠束在兩個主要方面提供了吸引特性(a)它們可以在它們的疏水內核中溶解難溶於水或疏水藥物；和(b)它們可以避免藥物在體外被RES(網狀內皮系統)或MPS(單核吞噬細胞系統)吸收。
聚合膠束的特徵在於，在含水介質中存在一個芯-殼結構，其得自具有疏水(芯)和親水(殼)部分的兩親嵌段共聚物。難溶於水的藥物被捕獲在膠束的疏水芯內。已考慮研究開發具有親水A嵌段和疏水B嵌段的A-B，A-B-A，或B-A-B嵌段共聚物。作為一種藥物載體，優選疏水B(內部的膠束芯嵌段)包含一種可生物降解聚合物如聚-DL-交酯(lactide)，聚-ε-己內酯或聚(γ-苄基-L-天冬氨酸酯)和親水A(外部膠束殼嵌段)是一種聚合物，其能與血漿蛋白和細胞膜相互作用，如聚乙二醇。
由於聚合膠束小的尺寸(＜100nm)，將被MPS吸收最小化的親水外殼，和防止腎排洩的高分子量，使得它們可提供延長的體循環時間(K.Kataoka，Design of nanoscopic vehicles for drug targeting based onmicellization of amphiphilic block copolymers。J.Macromol.Sci.-Pure Appl.Chem A31(1994)1759-1769)。另外，H.Maeda提供的實驗證據支持在癌症化學療法中大分子的增強的滲透性和保留(EPR)作用。腫瘤脈管比正常脈管更鬆散和選擇通透性更低，並且聚合膠束在腫瘤中的積聚可由增加的脈管通透性和在腫瘤中缺少淋巴排洩來解釋(H.Maeda，腫瘤血管作為大分子抗癌劑的一種理想的靶子，J.Control.Rel，19(1992)315-324)。
在聚合膠束的各種藥物應用中，由於上述優點，如體外長的循環時間，和通過EPR作用的藥物靶子，研究已集中在使用聚合膠束腸胃外給藥抗癌藥物上。
紫杉烷(taxane)，包括紫衫醇和它的類似物，其由於通過防止微管裝配抑制細胞增殖而發揮抗腫瘤活性，是有前途的抗癌劑，並且已廣泛地研究了它們的製備方法和化學療法的應用。目前它們獲自供應的各種途徑，例如從太平洋紫杉樹的樹皮和針葉中提取，組織培養的生物方法，或化學合成。由於紫衫醇特別難溶於水(溶解度少於0.01mg/ml)，已提議對患者腸胃外給藥幾種組合物，以在灌輸液中溶解或分散藥物。Bristol-Myers Squibb提供了一種可注射的組合物，其包含紫衫醇，Taxol，這個製劑是唯一被FDA批准用於人類的製劑。Taxol是一種溶液，其中紫衫醇和聚乙氧基化蓖麻油(CremophorEL，BASF Aktiengesellschaft)的混合物是溶解在醇中。然而，CremophorEL潛在誘導各種副作用，包括過敏反應。另外，在Taxol製劑中的CremophorEL導致有害的增塑劑從灌輸袋或塑料管中滲漏到灌輸液中。
為試圖克服Taxol製劑中的缺點，已進行了深入的研究，結果，了解到幾種包含紫衫醇的組合物可作為Taxol製劑的替代物。美國專利號5,877,205公開了一種組合物，其是如此配製的，即將紫衫醇溶解在一種有機溶劑中，為了隨後在含水的類脂乳狀液中進行最終稀釋，接著用第二溶劑溶解，以穩定溶液中的藥物。美國專利號5,922,754公開了另一種組合物，其包含紫衫醇，一種酸，水和某些有機溶劑如醋精，醇，和SolutolTM(BASF，12-羥基硬脂酸的聚乙二醇酯)的混合物。
儘管上述製劑的溶液是穩定的，在室溫下長於72小時(3天)也不會沉澱，而Taxol製劑的溶液僅能穩定27小時，在體內使用它們存在一個重要的局限性，因為該製劑仍包含有機溶劑，如二甲基乙醯胺，或過量的SolutolTM(硬脂酸-20-聚烴氧基酯的LD50[鼠，靜脈注射]＝0.87g/kg)，其比Cremophor EL(LD50[鼠，靜脈注射]＝2.5g/kg)更有毒性。[LD50來自Handbook of Pharmaceutical Exipients，2nd ed.，AmericanPharmaceutical Association]。
因此，儘管聚合膠束似乎是最有利的運送難溶於水的藥物的載體的一種，如紫衫醇或其它抗癌劑，由於它們在灌輸液或體液中的穩定性使得問題依然存在。X Zhang等報導了聚交酯和單甲氧基聚乙二醇(mPEG)的二嵌段共聚物具有紫衫醇的載體的用途(X Zhang等.，兩親二嵌段共聚物作為taxol的膠束載體的進展。Int.J.Pharm.132(1996)195-206)。該製劑通過在含水介質中將藥物與聚合膠束結合溶解紫衫醇。由於在該製劑中使用的物質是無毒的，並且它們的水解產物很容易地從身體排除，使得這個製劑具有一個優點，因而克服在包含紫衫醇的組合物中的現有技術如Taxol製劑和在美國專利號5,877,205和5,922,754中公開的製劑的缺點。然而，在Zhang等的文獻中提供的製劑仍然具有一個缺點，由於形成不穩定的膠束，在48小時內，藥物從膠束沉澱到含水灌輸液中。
儘管聚合膠束由於它們的顯著優點，如小的尺寸，高溶解度，簡單的滅菌，控制藥物的釋放，似乎成為對於難溶於水藥物的理想的載體，但這類載體的物理穩定性限制了它們用於藥物的應用。
本發明提供了一種穩定的、可生物降解的聚合膠束型藥物組合物，其包含一種改良的可生物降解聚合藥物載體膠束，其具有一種以物理手段捕獲在藥物載體膠束內，而非共價結合於藥物載體膠束的疏水藥物。膠束可在水中溶解，以形成它的穩定的可注射溶液。該藥物載體膠束包含一種兩親嵌段共聚物，其具有一種親水聚亞烷基二醇A嵌段組分和一種可生物降解疏水聚合物B嵌段組分，其選自聚乳酸，聚乙醇酸(poly(glycolicacid))，乳酸乙醇酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid))，聚(ε-己內酯)，並且其中兩親嵌段共聚物具有被包含在膠束芯內的對疏水藥物具有吸引力或親和力的端基改性的末端。
本發明還提供了一種製備藥物組合物的方法，其包含下列步驟1)製備一種兩親嵌段共聚物，其被改性以具有對疏水藥物有親和力或吸引力的端基；2)通過在一種有機溶劑中溶解一種疏水藥物和該改性的嵌段共聚物，接著蒸發溶劑來製備一種藥物聚合物基體；3)通過在水中溶解該藥物/改性的聚合基體製備一種含水的膠束溶液；和4)通過凍幹該膠束溶液，接著適當滅菌製備一種最終製劑。
本發明的兩親嵌段共聚物膠束組合物在通過以物理手段將它們結合於膠束內來增溶疏水藥物方面和通過由端基改性提供的對共聚物具有親和力或吸引力來提高藥物穩定性方面是非常有效的。得到的包含疏水藥物的可生物降解聚合膠束組合物可溶於水形成溶液，並且它適於體外持續釋放藥物，從而增強藥物的治療作用。通過控制分子量和親水和疏水嵌段的相對比率可使這種治療作用達到最大。而且，本發明的組合物可被儲存於已滅菌的容器內長於三年的時間而無化合物的任何變性，並且本發明的在含水灌輸液中形成的聚合膠束可穩定存在長於72小時(3天)。另外，本發明的製劑對患者引起最小的或不引起副作用，並且製劑的血管內給藥由於獲得的藥物的高的血漿濃度，提供了改良的生物藥效率。
本發明的可生物降解聚合膠束型藥物組合物，其在含水流體或體液中能形成穩定的聚合膠束，包含一種可生物降解的改性的兩親嵌段共聚物，其具有以物理手段捕獲於其中的一種或多種疏水藥物，當給藥時，通過簡單的水解，該疏水可生物降解聚合物分解成無毒的小分子。
改良的兩親嵌段共聚物包含一種親水聚亞烷基二醇組分和一種疏水的可生物降解的聚合物組分。適於本發明的嵌段共聚物中的親水組分的聚亞烷基二醇選自聚乙二醇，單烷氧基聚乙二醇和單醯氧基聚乙二醇，其中優選聚亞烷基二醇的分子量在200-20,000道爾頓範圍內，更優選在1,000-15,000道爾頓範圍內。
本發明共聚物的疏水可生物降解聚合物組分選自聚交酯，聚己酸內酯，丙交酯和乙交酯的共聚物，丙交酯和己內酯的共聚物，丙交酯和1，4-二噁烷-2-酮的共聚物，聚原酸酯，聚酐類，聚膦嗪，聚胺基酸和聚碳酸酯。優選本發明共聚物的疏水可生物降解聚合物組分選自聚交酯，聚己酸內酯，丙交酯和乙交酯的共聚物，丙交酯和己內酯的共聚物，丙交酯和1，4-二噁烷-2-酮的共聚物。優選疏水可生物降解聚合物組分的分子量在500-20,000道爾頓範圍內，更優選在1,000-10,000道爾頓範圍內。
結合下列通式1將更全面地描述，通常發現在親水聚亞烷基二醇的末端的羥基可被C1-C4烷基嵌段或封閉，從而形成一個醚封端，如在單甲氧基聚亞烷基二醇(mPEG)中發現的，或被C1-C4醯基嵌段或封閉，從而形成一個酯封端，如在單醯氧基聚亞烷基二醇中發現的。在疏水聚合物嵌段如聚交酯的末端的羥基被醯化作用封閉，從而形成酯封端，其中醯基包含2-10個碳原子如烷基，芳基，烷芳基或芳烷基，將被更詳細地說明。優選地，親水嵌段的封端為甲氧基，疏水嵌段的封端為乙醯氧或苯甲醯氧基。
可按照美國專利號5,683,723和5,702,717中描述的方法製備兩親嵌段共聚物，因此將它們全部引入本文作為參考。例如，在存在辛酸亞錫作為催化劑的條件下，它們可通過一種單體如交酯，己內酯，1，4-二噁烷-2-酮，或乙交酯與一種聚乙二醇衍生物開環本體聚合來製備。通過胺基酸N-羧酐與一種聚乙二醇衍生物反應來製備具有聚胺基酸嵌段的嵌段共聚物。優選親水聚乙二醇嵌段在嵌段共聚物重量的30-70％範圍內，最優選40-60％重量。
本發明的改良的穩定性是通過改性嵌段共聚物，使得至少端基的一個末端對疏水藥物具有親和力或吸引力，其明顯地提高膠束和捕獲於其中的藥物的穩定性而獲得的。
任何具有少於10mg/ml水溶解度的藥物可被用作「疏水藥物」或「難溶於水藥物」，結合於本發明的聚合膠束中。可使用的疏水藥物的實例包括抗癌劑，抗炎劑，殺真菌劑，止吐劑，抗高血壓劑，性激素，和類固醇。疏水藥物的典型實例是抗癌劑，如紫衫醇，taxotane，喜樹鹼，阿黴素，紅比黴素，順鉑，5-氟尿嘧啶，絲裂黴素，甲氨蝶呤和依託泊苷；抗炎劑如吲哚美辛，布洛芬，酮基布洛芬，氟苯布洛芬，dichlofenac，炎痛喜康，替諾西康，萘普生，阿司匹林和對乙醯氨基酚。抗真菌劑如依他康唑，酮康唑，兩性黴素。性激素如睪丸素，雌激素，黃體酮和雌二醇；類固醇如地塞米松，潑尼松龍和去炎松；抗高血壓劑如卡託普利，軟迷譜瑞爾(ramipril)，特拉唑嗪(terazosin)，米諾地爾和帕拉唑辛(parazosin)；止吐劑如奧丹西隆和谷尼色創；抗菌劑如甲硝唑，和褐黴酸；環胞菌素A；前列腺素；和聯苯二甲基二羧酸。本發明特別具有給藥抗癌藥物如紫衫醇，taxotane，阿黴素，順鉑，卡鉑，5-FU，依託泊苷，和喜樹鹼；性激素如睪丸素，雌激素，雌二醇；抗真菌劑如依他康唑，酮康唑，兩性黴素；類固醇如醋酸曲安縮松，氫化可的松，地塞米松，潑尼松龍和倍他米松；環胞菌素A；和前列腺素。基於嵌段共聚物和藥物的總重量，疏水藥物可被結合到聚合膠束組合物中直至50重量％。
本發明的一個實施方案提供了一種藥物組合物，其在含水流體或體液中能形成一種穩定的聚合膠束，其包含a)一種紫杉烷類似物；和
b)一種用下式(I)表示的嵌段共聚物 其中R1是H，C1-C4烷基，C1-C4醯基，或 R2是C1-C9選自烷基，芳基，烷芳基和芳烷基。X是20-300的整數，y是15-70的整數。
代表性的烷基是甲基，乙基，丙基和丁基。代表性的芳基是苯基，以及功能上相同的雜環基團如噻吩基，呋喃基，吡啶基等。代表性的芳烷基是苄基，和代表性的烷芳基是甲苯基。優選R1是甲基，和R2是甲基或苯基。
在存在辛酸亞錫的條件下，本發明的嵌段共聚物可通過雜環酯化合物(內酯)如DL-交酯，乙交酯，ε-己內酯，或對二噁烷酮與聚乙二醇或單甲氧基聚乙二醇的開環本體聚合來製備，並且共聚物的端基被對疏水藥物如紫杉醇具有親和力或吸引力的基團如苯甲醯基或乙醯基封閉。本發明合成的嵌段共聚物的一個實例由式(I)表示。對嵌段共聚物的末端加上端基的方法在「製備實施例1a，1b和2」中描述[對於苯甲醯基]mPEG+DL-交酯→mPEG-PLA-OH(具有羥基的嵌段共聚物)mPEG-PLA-OH+Cl-(C＝O)-C6H5(苯甲醯氯)——→mPEG-PLA-O-(C＝O)-C6H5(具有苯甲醯氧基的嵌段共聚物)[對於乙醯基]mPEG-PLA-OH+Cl-(C＝O)-CH3(乙醯氯)——→mPEG-PLA-O-(C＝O)-CH3(具有乙醯氧基的嵌段共聚物)假使是這樣的話，嵌段共聚物和端基通過一個酯鍵[-O-(C＝O)-]連接，可表示為mPEG-PLA-O-(C＝O)-R，其中R可以是CH3，C6H5，乙基，丙基或其它基團。
一種改性本發明的嵌段共聚物的備選的方法是使用異氰酸酯mPEG-PLA-OH+O＝C＝N-CH2CH3(乙基異氰酸酯)——→mPEG-PLA-O-(C＝O)-NH-CH2CH3(具有乙基氨基甲醯氧基的嵌段共聚物)或mPEG-PLA-OH+O＝C＝N-C6H5C(＝O)-O-CH3(甲基異氰酸苯甲酸酯(methylisocyantobenzoate))mPEG-PLA-O-(C＝O)-NH-C6H5C(＝O)-O-CH3(具有甲氧基羰基苯基氨基甲醯氧基的嵌段共聚物)假使是這樣的話，嵌段共聚物和端基通過氨基甲酸酯(氨基甲酸乙酯)鍵[-O-(C＝O)-N-]連接，可表示為mPEG-PLA-O-(C＝O)-NH-R，其中R是C1-C9的選自烷基，芳基，烷芳基和芳烷基的基團。代表性的烷基是甲基，乙基，丙基和丁基。代表性的芳基是苯基，以及功能上相當的雜環基團如噻吩基，呋喃基，吡啶基等。代表性的芳烷基是苄基，和代表性的烷芳基是甲苯基。優選R1是甲基，和R2是甲基或苯基。
舉例說明地，隨後將如描述製備的共聚物(10-200mg)溶解在一種有機溶劑(1-5mL)如乙腈，二氯甲烷，或四氫呋喃(THF)中。將難溶於水的藥物(2-50mg)如紫杉醇溶解在相同的有機溶劑中，然後與聚合物溶液混合。通過在提高的溫度下蒸發有機溶劑獲得均勻的藥物-聚合物基體。在聚合物濃度高於臨界膠束濃度(CMC)下，將藥物-聚合物基體溶解在水中以生產一種含水膠束溶液。在含水介質中球形聚合物膠束由兩個不同區域組成，一個疏水內芯和一個親水外殼。這種特殊的結構是由於由疏水聚內酯嵌段和親水聚乙二醇嵌段組成的聚合物的兩親性能產生的。疏水藥物如紫杉醇在球形膠束的內芯中被捕獲。通過凍幹含水的膠束溶液來製備這種在疏水內芯中包含紫杉醇的穩定的膠束組合物，該疏水內芯是通過共聚物的疏水部分形成的。
用上述提及的方法製備的凍幹組合物可在含水介質如0.9％氯化鈉(標準鹽水)，5％葡萄糖，含5％葡萄糖和0.9％氯化鈉的注射用水，或含5％葡萄糖的林格氏注射溶液中稀釋，以獲得0.1-3.0mg/mL、更優選0.2-1.5mg/mL的紫杉醇終濃度。將稀釋溶液置於25℃的恆溫箱中。在預確定的時間間隔下，用注射器取0.5mL的溶液，並通過0.45μm PVDF注射過濾器(Milipore，Cat No.SLHVOO4NL)過濾。然後通過高效液相色譜(HPLC)分析在清澈溶液中藥物的濃度。
通常以175mg/m2的劑量給藥紫杉醇。對於具有70Kg體重的成年人，表面積和總血體積分別約為1.8m2和5L。當在給定的劑量下通過藥團靜脈內注射給藥紫杉醇時，紫杉醇的最初血漿濃度在0.04-0.08mg/mL的範圍內。因此也在體溫(37℃)下進行0.04-0.08mg/mL的稀釋濃度的穩定性檢驗。
HP1100系列HPLC系統(Hewlett-Packard)用於確定藥物濃度。用HPChemstation LC for Rev A.06.01進行峰檢測和整合。用00G-4012-E0(Phenomenex)柱(250×4.6mm，5μm)進行色譜分離。使用1.5mL/min的流速，用流動相的乙腈水(actonitrile-water)(45∶55，體積/體積)洗脫紫杉醇和內標。在227nm波長處進行紫外線(UV)分析。丙基-對-羥基苯甲酸酯用作內標。
嵌段共聚物中的端基封閉基團在疏水藥物的穩定性方面扮演著重要的角色，該疏水藥物被捕獲在形成於含水介質中的核區域。在二嵌段共聚物中使用的聚乙二醇和聚內酯製劑具有一個缺點，即由於形成不穩定的膠束，在48小時內，藥物從膠束中沉澱到含水灌輸液中，所述聚乙二醇和聚內酯製劑不具有用對疏水藥物具有吸引力或親和力的基團所封閉的末端。為克服灌輸液中藥物的沉澱，本發明的嵌段共聚物用對疏水藥物具有親和力或吸引力的封端基團改性末端羥基。因此，由於藥物和聚合物的末端封端基團之間具有親和力或吸引力，使得該疏水藥物可保留在膠束的疏水核更長的時間。結果，該組合物提供了對於灌輸治療的長期穩定性。此外，本發明的藥物組合物結合紫杉醇的量最高達40％重量。
傳統上，現有技術的製劑以在有機溶劑中濃縮的溶液組合物形式被提供，使用前在含水介質中稀釋。正相反，本發明的最終製劑在滅菌容器內是凍幹組合物。灌輸前，在適當的常規注射液中很容易地溶解至0.1-3.0mg/mL，更優選0.2-1.5mg/mL的濃度。由於該組合物不包含溶劑，並且以非常穩定的凍幹固態形式儲存，本發明的組合物排除了儲存期間，由於溫度改變導致的任何可能的藥物的變性或沉澱，即該組合物提供了比現有技術中的組合物更長的保存期。
室溫(25℃)下，本發明的聚合膠束溶液在灌輸液中穩定存在不形成沉澱長於72小時(3天)。當該組合物被稀釋至紫杉醇的濃度為0.04-0.08mg/mL，即靜脈注射TaxolInj.的建議劑量，一個藥團的最初血漿濃度時，該組合物比用不具有上述末端封端基團的聚合物配製的組合物更穩定。而且，如下述，在用大鼠進行的藥物動力學試驗中，本發明的組合物提高了紫杉醇血漿濃度。
對於在人體中使用，本發明的製劑不包含任何潛在的有害物質，如引起各種副作用的有機溶劑或Cremophor EL。在組合物中結合的聚合物是生物相容的，它們已被FDA批准用於人體，並且它們的水解產物易於從體內排除。
用體重200-250g的Sprague-Dawley大鼠進行藥物動力學試驗。在普通鹽水中，將用上述方法配製的凍幹組合物溶解至紫杉醇的濃度為1.0mg/mL，並將具有20mg/kg紫杉醇的製劑注射入尾靜脈。在特定的時間間隔，從尾靜脈採血樣置於肝素處理的試管中。為了分離，將血樣2000rpm離心5分鐘。將內標，聯苯二甲基二羧酸酯加入到分離的血漿中以進行HPLC分析。使用乙酸乙酯從血漿中提取藥物，並通過蒸發溶劑乾燥。將乾燥的產品溶解在乙腈水(actonitnle-water)中，並如上描述通過HPLC確定紫杉醇血漿濃度。通過在血漿、乙腈和內標中溶解已知量的紫杉醇製備標準溶液。用上述HPLC系統進行穩定性檢驗的HPLC分析。用VYDAC(Hesperia)218MR54 C18柱(250×4.6mm，5μm)進行色譜分離。用具有30∶79(體積/體積)-60∶40(體積/體積)線性梯度的流動相乙腈-水，使用1.0mL/min的流速洗脫紫杉醇和內標40分鐘。在227nm波長處進行紫外線(UV)分析。聯苯二甲基二羧酸酯用作內標。
為用苯甲醯基取代末端羥基的氫原子，將上述獲得的聚合物(mPEG-PLA)(30g)和苯甲醯氯(60mL)加入到一個反應器中並100℃攪拌5小時。將反應產物溶解在氯仿中，並倒入冷的二乙醚(4℃)中以沉澱聚合物。用二乙醚洗滌沉澱的聚合物兩次，並在真空(0.1mmHg)下乾燥24小時。用核磁共振(NMR)光譜確定嵌段共聚物(mPEG-PLA-Bz)的分子量。NMR譜如
圖1所示。製備實施例2具有乙醯氧基的單甲氧基聚乙二醇和聚交酯的二嵌段共聚物通過製備實施例1a中描述的相同的程序，使乙醯氯(50mL)代替苯甲醯氯，加入乙醯氯以用乙醯基取代末端羥基的氫原子，製備二嵌段共聚物(mPEG-PLA-Ac)和確定分子量。NMR譜如圖2所示。比較製備實施例1單甲氧基聚乙二醇和聚交酯的二嵌段共聚物將25克單甲氧基聚乙二醇(具有2,000重均分子量的mPEG)和再結晶自乙酸乙酯的DL-交酯，和0.25克溶解在5mL甲苯中的辛酸亞錫加入到裝有機械攪拌器和蒸餾裝置的反應器中。120℃下蒸發過量的甲苯。在真空(25mmHg)下進行反應。聚合反應6小時後，將反應產物溶解在氯仿中，並倒入冷的二乙醚(4℃)中以沉澱聚合物。用二乙醚洗滌沉澱的聚合物兩次，並在真空(0.1mmHg)下乾燥24小時。用核磁共振(NMR)光譜確定嵌段共聚物(mPEG-PLA)的分子量。NMR譜如圖3所示。實施例1a-2組合物在灌輸液中的穩定性將在實施例1a，1b和2中製備的聚合物(190mg)溶解在乙腈(2mL)中。將溶解在乙腈(1mL)中的紫杉醇(10mg)與聚合物溶液混合。通過在氮氣流下60℃蒸發有機溶劑，接著真空(0.1mmHg)乾燥24小時獲得均勻的藥物-聚合物基體。通過在蒸餾水(2mL)中溶解藥物-聚合物基體製備含水膠束溶液。接著在-50℃下凍幹溶液24小時。
為將製劑稀釋至適於灌輸的濃度(紫杉醇濃度為1.0mg/mL)，將上述製備的凍幹組合物(100mg)和鹽水(5mL)加入到管瓶中，並用旋渦混合器混合。然後將這個稀釋的溶液置於25℃的恆溫箱中。在特定的時間間隔，用注射器取0.2mL溶液，通過0.45μmPVDF注射過濾器(Milipore，Cat No.SLHV004NL)過濾。如上描述通過HPLC方法確定溶液中的藥物濃度。結果示於表1中。比較實施例1使用在比較製備實施例1中製備的聚合物，通過實施例1中描述的相同程序製備凍幹組合物和膠束溶液。穩定性檢驗的結果示於表1中。比較實施例2(Taxol製劑)在普通鹽水中將Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑稀釋至適於灌輸的濃度(紫杉醇的濃度為1.0mg/mL)，通過實施例1中描述的相同程序進行穩定性檢驗。結果示於表1中。表1.組合物在25℃的灌輸液(1.0mg/mL)中的穩定性號碼 聚合物 殘餘藥物(％)0hr24hr 48hr72hr實施例1a mPEG-PLA-Bz10010099.398.71b mPEG-PLA-Bz10010099.598.72 mPEG-PLA-Ac10099.5 98.797.5比較 1 mPEG-PLA 10098.0 75.362.42 Cremophor ELa)10095.0 82.767.0a)使用Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑進行檢驗。b)如表1所示，當在使用聚合物的組合物中結合以紫杉醇時，所述聚合物在它的末端具有一個功能基團，其對紫杉醇具有化學吸力，25℃下，超過90％的藥物以(1.0mg/mL)的灌輸液的濃度保留在聚合膠束中3天，而在含Cremophor EL的Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑或組合物不使用功能基團的情況下，僅少於70％的藥物保留在聚合膠束中。實施例3-4在血漿濃度下的組合物的穩定性用普通鹽水(12.5mL)稀釋0.5mL在實施例1a和2中製備的含水膠束溶液，以提供0.04mg/mL的紫杉醇，當通過在紫杉醇的標準劑量(175mg/m2)下靜脈內注射一個藥團給藥時，該濃度低於血漿濃度。然後將該稀釋的溶液置於37℃恆溫箱中。在特定的時間間隔，用注射器取0.5mL溶液，並通過0.45μmPVDF注射過濾器(Milipore，Cat No.SLHV004NL)過濾。如上描述通過HPLC分析確定溶液中的藥物濃度。結果示於表2中。比較實施例3使用在比較實施例1中製備的含水膠束溶液，通過實施例3中描述的相同程序進行穩定性檢驗。結果示於表2中。比較實施例4(Taxol製劑)在普通鹽水中將Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑稀釋至0.04mg/mL的濃度，並通過實施例3中描述的相同程序進行穩定性檢驗。結果示於表2中。表2. 37℃，在血漿濃度(紫杉醇0.04mg/mL)下的穩定性號碼 聚合物 殘餘藥物(％)0hr6hr 12hr 24hr 48hr 72hr實施例3 mPEG-PLA-Bz100100 100100 100 95.64 mPEG-PLA-Ac100100 100100 100 94.2比較 3 mPEG-PLA 10091.6 54.5 36.8 29.1 25.64 Cremophor ELa)10090.3 58.0 43.5 31.8 27.7a)使用Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑進行檢驗。
如表2所示，在低於相應於在紫杉醇的標準劑量(175mg/m2)下，靜脈內注射一個藥團的最初藥物血漿濃度的濃度下，本發明的製劑顯示改良的穩定性。實施例5-6在大鼠中紫杉醇的血漿濃度通過在普通鹽水中溶解在實施例1a和2中製備的凍幹組合物以提供1.0mg/mL的濃度來製備適於注射的紫杉醇組合物。按照在藥物動力學試驗中描述的程序，以20mg/kg紫杉醇的劑量將組合物注射入具有200-250mg體重的Sprague-Dawley大鼠的尾靜脈中。在特定的時間間隔，從尾靜脈採血樣，置於肝素化處理過的試管中。通過上面描述的程序用HPLC確定藥物血漿濃度，結果示於表3中。比較實施例5使用在比較實施例1中製備的含水膠束溶液，通過在實施例5中描述的相同的程序進行藥物動力學試驗。結果示於表3中。比較實施例6(Taxol製劑)在普通鹽水中將Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑稀釋至1.0mg/mL的濃度，通過實施例5中描述的相同程序進行藥物動力學試驗。結果示於表3中。表3.在大鼠中紫杉醇的血漿濃度
a)使用Taxol(Britol-Myers Squibb)製劑進行檢驗。
如表3所示，在大鼠中，與Taxol製劑或在聚合物的末端不使用疏水基團的組合物相比，本發明的製劑顯示較高的藥物血漿濃度。換句話說，當通過靜脈內灌輸給藥時，本發明的製劑提供了改良的紫杉醇的生物藥效率。
工業適用性因此，上文清楚地顯示了包含本發明組合物的生物相容、穩定的藥物的優點，該組合物在含水流體或體液中形成可注射的聚合膠束溶液，是一種包含紫杉醇和兩親嵌段共聚物的凍乾產品，其中在它的末端結合一個疏水藥物吸引基團。本發明的組合物提供了i)在已滅菌的容器內長於三年的保存期；ii)在灌輸液中長於三天的穩定性；iii)由於不使用任何有毒的賦形劑或有機溶劑而具有的最小的副作用；和iv)由血漿中高濃度的紫杉醇象徵的改良的生物藥效率。
關於上述具體實施例已描述了本發明，可以認可的是，那些本領域的技術人員可對本發明進行各種修改和改變，這些修改和改變也屬於後附的權利要求所限定的本發明的範圍。
權利要求
1.一種能在體液或含水介質中形成聚合膠束的組合物，所述組合物包含一種兩親嵌段共聚物，其具有一種親水A嵌段組分和一種疏水可生物降解B嵌段組分，其中共聚物的可生物降解B嵌段組分被一種對疏水藥物具有吸引力的端基所改性。
2.權利要求1的組合物，其中兩親嵌段共聚物選自AB二嵌段和BAB三嵌段共聚物。
3.權利要求1的組合物，其中用下式(I)表示兩親嵌段共聚物 其中R1是H，C1-C4烷基，C1-C4醯基或 其中R2是選自由烷基如甲基，乙基，丙基和丁基，芳基如苯基以及功能上相當的雜環基團如噻吩基，呋喃基，吡啶基等，芳烷基如苄基和烷芳基如甲苯基組成的組中的C1-C9基團；x是20-300的整數；y是15-70的整數。
4.權利要求3的組合物，其中R1是甲基和R2是甲基或苯基。
5.權利要求2的組合物，其中基於嵌段共聚物的總重量，親水A嵌段組分在40-80重量％範圍內。
6.權利要求2的組合物，其中親水A嵌段組分是聚乙二醇或單甲氧基聚乙二醇。
7.權利要求1的組合物，其中嵌段共聚物具有在1,000-15,000道爾頓範圍內的平均分子量。
8.權利要求1的組合物，其中疏水可生物降解聚合物B嵌段組分選自聚交酯，丙交酯和乙交酯的共聚物，己內酯和乙交酯的共聚物，聚己酸內酯，聚酐，聚原酸酯，丙交酯和1，4-二噁烷-2-酮的共聚物，和己內酯和1，4-二噁烷-2-酮的共聚物。
9.一種疏水藥物，其包含在含水環境中能形成穩定的聚合膠束的聚合組合物，所述組合物包含一種疏水藥物和按照權利要求1-8任一項的組合物，其中所述藥物被以物理手段捕獲於，而非共價結合於疏水核，該疏水核由共聚物的疏水B嵌段組分和末端疏水基團形成。
10.權利要求9的組合物，其中基於嵌段共聚物和藥物的總重量，疏水藥物的含量最多為50重量％。
11.權利要求9的組合物，其中疏水藥物具有少於10mg/mL的溶解度。
12.權利要求9的組合物，其中疏水藥物選自抗癌劑，抗真菌劑，類固醇，抗炎劑，性激素，免疫抑制劑，抗病毒劑，麻醉劑，止吐劑和抗組胺劑。
13.權利要求9的組合物，其中疏水藥物選自紫杉烷類似物如紫杉醇，喜樹鹼，阿黴素，順鉑，5-氟尿嘧啶，環胞菌素A，兩性黴素B，依他康唑，酮康唑，吲哚美辛，睪丸素，雌二醇，地塞米松，潑尼松龍和醋酸曲安縮松。
14.權利要求13的組合物，其中疏水藥物是紫杉烷類似物。
15.權利要求14的組合物，其中紫杉烷類似物是紫杉醇。
16.一種適於腸胃外給藥的紫杉烷類似物的含水製劑，其包含按照權利要求14的組合物，該組合物溶解在含水介質中，並具有0.1-3mg/mL範圍內的紫杉烷類似物的濃度。
17.權利要求16的含水製劑，其中含水介質選自0.9％氯化鈉(標準鹽水)，5％葡萄糖，含5％葡萄糖和0.9％氯化鈉的注射用水，和含5％葡萄糖的林格氏注射溶液。
18.一種製備按照權利要求9的組合物的方法，該組合物在含水的環境中能形成一種穩定的聚合物膠束，該方法包含以下步驟a)通過在有機溶劑中溶解權利要求1的兩親嵌段共聚物和疏水藥物，然後蒸發溶劑，來製備一種藥物-聚合物基體；b)在含水的環境中溶解該藥物-聚合物基體，以獲得一種穩定的膠束溶液；和c)凍幹該含水膠束溶液。
19.權利要求18的方法，其中基於嵌段共聚物和藥物的總重量，疏水藥物的含量最多為50重量％。
20.權利要求18的方法，其中疏水藥物具有少於10mg/mL的溶解度。
21.權利要求20的方法，其中疏水藥物選自紫杉烷類似物，喜樹鹼，阿黴素，順鉑，5-氟尿嘧啶，環胞菌素A，兩性黴素B，依他康唑，酮康唑，吲哚美辛，睪丸素，雌二醇，地塞米松，潑尼松龍和醋酸曲安縮松。
22.權利要求21的方法，其中疏水藥物是紫杉烷類似物。
23.權利要求22的方法，其中紫杉烷類似物是紫杉醇。
全文摘要
本發明涉及一種生物相容的、穩定的組合物，其包含一種疏水藥物如紫衫醇。在水溶液或體液中形成一種可注射的聚合膠束溶液的該組合物是一種凍乾產品，其包含一種疏水藥物即紫衫醇，並且在它的末端結合一種兩親嵌段共聚物，其中疏水基團對疏水藥物如紫衫醇具有親和力和吸引力。本發明提供了在已滅菌的容器內長於三年的保存期，在灌輸液中長於三天的穩定性，具有最小的副作用和顯示改良的生物藥效率。
文檔編號A61K9/08GK1429120SQ01809632
公開日2003年7月9日 申請日期2001年5月17日 優先權日2000年5月17日
發明者徐敏孝, 李一雄, 劉在源 申請人:株式會社三養社