一种小儿用C18H16N8Na2O7S33.5H2O药物实体组合物及制剂

摘要

本发明公开了一种小儿用C18H16N8Na2O7S33.5H2O药物实体组合物及制剂。原料包括作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂和胆固醇，以及C18H16N8Na2O7S33.5H2O，所述原料还包括作为成膜物质稳定剂的D‑吡喃葡萄糖酰胺。

说明书

技术领域

本发明属于药物领域；涉及一种C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，尤其是一种新型小儿用C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物及制剂。

背景技术

C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O化学名称为：[6R[6α，7β(Z)]]-3-[[(1，2，5，6-四氢-2-甲基-5，6-二氧代-1，2，4-三嗪-3-基)硫代]甲基]-7-[[(2-氨基-4-噻唑基)(甲氧亚氨基)乙酰基]氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸二钠盐三倍半水合物，分子量661.6，属于β-内酰胺类头孢菌素。1969年，瑞士Roche公司开始从事头孢菌素结构与生物活性的研究，在1978年首次发现并合成了C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O，代号为Ro-13-9904。日本于1978年也开始了C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的基础研究，并于1980年11月和1981年6月先后进行了第I、II期临床试验。20世纪80年代初，四川抗菌素工业研究所及东北制药总厂率先在国内展开C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的基础研究和试制，历经数年攻关，于九十年代初成功地实现了工业化生产。C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O原料及注射用C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O均已收载于中国药典2005年版、2010年版和2015年版第二部。本品为白色或类白色结晶性粉末，易溶于水。

C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O具有广谱抗菌活性，通过抑制细菌细胞壁的合成而发挥杀菌作用。对大多数革兰阳性菌和阴性菌都有强大抗菌活性，抗菌谱包括绿脓杆菌、大肠杆菌、肺炎杆菌、流感嗜血杆菌、产气肠细菌、变形杆菌属、双球菌属及金葡菌等。临床主要用于敏感菌感染的脑膜炎、肺炎、皮肤软组织感染、腹膜炎、泌尿系统感染、淋病、肝胆感染、外科创伤，败血症及生殖器感染等。

C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物存在的挑战在于C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O对环境因素较为敏感，在热、偏酸环境、偏碱环境作用下容易发生化学反应，长时间放置后产生有关物质和C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O聚合物等杂质。这些杂质是导致C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物引发速发型过敏反应的过敏原，从而对药物使用的安全性产生不良影响，尤其在儿科用药中问题尤为严重。

中国专利申请CN201510280365.9公开了一种小儿用C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O注射用粉针剂。该药物实体组合物借助冷冻手段，提高了C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O中有机杂质在萃取剂中的溶解度，从而降低杂质含量。然而，上述药物实体组合物仍然不能解决C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O在长时间贮存和放置后受环境因素所产生的杂质问题。

另一方面，近年来，许多脂溶性或水溶性药物通过各种手段制成新型药物实体组合物，包括速度性控释、方向性控释、时间性控释和随症调控个性化给药系统。其中，脂质体是研究最为广泛的新型剂型之一。实践证明，脂质体对于改善各类药物的环境敏感性效果显著。然而，采用大多数脂质体制备方法，水溶性药物脂质体的包封率明显低于脂溶性药物。因为水溶性药物油水分配系数受环境因素影响很大，导致包封很难控制；同时，在包封过程中，水溶性药物同时分布于脂质体的内外水相，而外水相的体积通常大于内水相，形成脂质体后很难达到理想的包封率。此外，水溶性药物的脂质体包封后，会在外水相和内水相、油相中重配，从而引起水溶性药物渗漏。

东北农业大学的刘永坤制备了C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的脂质体混悬液，然而，所制备的脂质体的粒径主要分布在30-90nm，平均粒径为45nm。可以看出，所制备的脂质体主要为小单室脂质体，内水相体积较小，因此导致C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的包封率仅在30％左右，并且难以通过工艺优化进一步提高。

因此，作为水溶性药物，将C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O制成脂质体的挑战仍然在于如何提高其包封率，降低其泄漏率，同时较好地控制粒度分布。此外，所制成的脂质体能否解决C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O在长时间贮存和放置后受环境因素作用后所产生的杂质问题以及是否能够用作小儿用药物实体组合物也是一个未知数。

发明内容

本发明目的之一是克服现有技术的不足，提供一种包封率较高、泄漏率较低以及粒径分布较小且均匀的新型小儿用C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物。

本发明目的之二是提供一种制备上述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物的方法。该制备方法简单易行，重复性好。

为实现上述目的，一方面，本发明提供了一种新型小儿用C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，原料包括作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂和胆固醇，以及C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O，其特征在于，所述原料还包括作为成膜物质稳定剂的D-吡喃葡萄糖酰胺，

其中，基团R为C8-C22脂肪酸残基。

根据本发明所述的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，所述脂肪酸可以为直链或支化的饱和脂肪酸；可以为单一脂肪酸，也可以为混合脂肪酸。本领域技术人员可以知晓，D-吡喃葡萄糖酰胺可以包括α型、β型或其混合物。所述残基指的是脂肪酸除COOH之外的所有基团。脂肪酸实例包括但不限于，辛酸、癸酸、月桂酸、豆蔻酸、棕榈酸、异棕榈酸、硬脂酸、异硬脂酸、山嵛酸。有利地，所述脂肪酸为直链的饱和C8-C22脂肪酸。优选地，所述脂肪酸选自直链的饱和C8-C18脂肪酸；更优选地，所述脂肪酸选自直链的饱和C8-C14脂肪酸；以及，最优选地，所述脂肪酸选自直链的饱和C8-C10脂肪酸。

在一个优选的实施方式中，所述脂肪酸选自正庚酸，即所述D-吡喃葡萄糖酰胺选自N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺，CAS号为134403-86-4，分子量305，纯度大于98％，购自卡博森斯化学科技(苏州)有限公司。除了商购途径之外，本发明其它D-吡喃葡萄糖酰胺可以使用本领域技术人员所熟知的方法合成。

根据本发明所述的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，所述D-吡喃葡萄糖酰胺与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(2.0-10.0)∶100。优选地，所述D-吡喃葡萄糖酰胺与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(3.0-9.0)∶100；更优选地，所述D-吡喃葡萄糖酰胺与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(4.0-8.0)∶100；以及，最优选地，所述D-吡喃葡萄糖酰胺与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(5.0-7.0)∶100。

在一个优选的实施方式中，所述D-吡喃葡萄糖酰胺与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为5.9∶100。也就是说，基于每100摩尔的氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量而言，D-吡喃葡萄糖酰胺的摩尔数为5.9。

根据本发明所述的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，氢化大豆卵磷脂化学名为1-棕榈酰基-2-硬脂酰基卵磷脂，简称HSPC，CAS号为92128-87-5，分子量为784，纯度99％，购自上海艾韦特医药科技有限公司。HSPC相变温度高，人体耐受性比大豆卵磷脂更好；但HSPC分子刚性大，难以单独形成稳定的脂质双分子膜。在本发明脂质体中，添加胆固醇与HSPC一起作为成膜脂质，从而可以调节脂质双分子膜的流动性。胆固醇CAS号为57-88-5，分子量为387，纯度99％，购自Selleck中国公司。

根据本发明所述的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的摩尔比是本领域技术人员熟知的。有利地，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的摩尔比为5∶1至1∶1。优选地，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的摩尔比为4∶1至1∶1。更优选地，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的摩尔比为3∶1至1∶1。以及，最优选地，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的摩尔比为2∶1至1∶1。

在一个优选的实施方式中，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的摩尔比为1.3∶1。也就是说，所述氢化大豆卵磷脂与胆固醇的质量比为3.2∶1.2。

根据本发明所述的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物，所述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(1.5-6.5)∶100。优选地，所述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(2.0-6.0)∶100；更优选地，所述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(3.5-5.5)∶100；以及，最优选地，所述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为(4.0-5.0)∶100。

在一个优选的实施方式中，所述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O与氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量的摩尔比为4.6∶100。也就是说，基于每100摩尔的氢化大豆卵磷脂和胆固醇总量而言，C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的摩尔数为4.6。

另一方面，本发明还提供了制备上述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物的方法，所述方法包括下列步骤：

i)称量作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂和胆固醇以及作为成膜物质稳定剂的D-吡喃葡萄糖酰胺，将上述混合物用有机溶剂溶解；

ii)向其中加入包含C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的水化介质，超声使混合体系成为均相体系；

iii)减压蒸发除去有机溶剂直至形成凝胶，加入水化介质进行水化反应，然后继续减压蒸发5-30分钟；

iv)超声后静置，得到上述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物。

根据本发明所述的方法，所述有机溶剂选自乙醚、氯仿、乙醇、甲醇或其混合物。优选地，所述有机溶剂选自乙醚、氯仿、乙醇或其混合物；更优选地，所述有机溶剂选自乙醚、氯仿或其混合物；以及，最优选地，所述有机溶剂选自乙醚或乙醚和氯仿的混合物。

在一个优选的实施方式中，所述有机溶剂选自乙醚/氯仿1∶1的混合物。

根据本发明所述的方法，所述有机溶剂与水化介质总量的体积比为2∶1至12∶1。优选地，所述有机溶剂与水化介质总量的体积比为2∶1至10∶1；更优选地，所述有机溶剂与水化介质总量的体积比为3∶1至8∶1；以及最优选地，所述有机溶剂与水化介质总量的体积比为3∶1至6∶1。

在一个优选的实施方式中，所述有机溶剂与水化介质总量的体积比为4∶1。

根据本发明所述的方法，所述水化介质选自pH值为4.5-7.0的酸性缓冲液。优选地，所述水化介质选自pH值为5.0-7.0的酸性缓冲液；更优选地，所述水化介质选自pH值为5.5-7.0的酸性缓冲液；以及最优选地，所述水化介质选自pH值为5.5-6.5的酸性缓冲液。

在一个优选的实施方式中，所述水化介质选自pH值为5.5的PBS缓冲液。

根据本发明所述的方法，所述水化反应条件为：温度为20-50℃，水化时间为1-5h。优选地，所述水化反应条件为：温度为20-40℃，水化时间为1.5-4.5h；更优选地，所述水化反应条件为：温度为20-35℃，水化时间为2-4h；以及，最优选地，所述水化反应条件为：温度为20-30℃，水化时间为2-3h。

在一个优选的实施方式中，所述水化反应条件为：温度为25℃，水化时间为2.5h。

根据本发明所述的方法，所述静置条件为：温度为4-30℃，时间为1-24h。优选地，所述静置条件为：温度为4-20℃，时间为1-8h；更优选地，所述静置条件为：温度为4-15℃，时间为1-6h；以及，最优选地，所述静置条件为：温度为4-10℃，时间为1-4h。

在一个优选的实施方式中，所述静置条件为：温度为4℃，时间为2h。

又一方面，本发明还提供了包含上述C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物的制剂，所述制剂为无菌粉针制剂。

发明人发现，当在作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂和胆固醇中加入特定含量的D-吡喃葡萄糖酰胺作为稳定剂时，不仅显著提高了C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物的包封率，同时降低了长时间放置后的泄漏率。

不希望局限于任何理论，本发明所使用的D-吡喃葡萄糖酰胺自身具有双亲表面活性性质。分子结构中既包括亲脂的疏水长链，可以插入脂质体的内油相中；还包括亲水的葡萄糖基，伸向脂质体的内水相中；同时分子中的酰胺基团在弱酸性条件下与C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的β-内酰胺结构片断产生协同作用，大大改善了药物的渗透现象，从而取得了意料不到的效果。此外，结合本发明所使用的制备方法，所制备的药物混悬液中的粒径分布较小并且均匀；在长时间贮存和放置后受环境因素作用后所产生的杂质含量仍然在允许范围之内。

与现有技术相比，本发明具有下列有益技术效果：

i)本发明的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物不仅包封率较高且泄漏率较低，同时粒径分布较小且均匀，能够在较大程度上满足产业需求。

ii)本发明的C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物在长时间贮存和放置后受环境因素作用后所产生的有关物质含量仍然在允许范围之内；因此有希望成为一种新型小儿用C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物。

iii)本发明制备方法简单易行，重复性好，同时无需其它辅料；设备成本低且无污染；可产生巨大的社会效益和经济效益，适合普遍推广使用。

具体实施方式

实施例1：

称量作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂3.2g和胆固醇1.2g，以及作为成膜物质稳定剂的N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺0.13g，将上述混合物用120mL乙醚/氯仿1∶1混合物溶解；向其中加入包含0.218gC₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的20mL>18H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物。

实施例2：

称量作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂3.2g和胆固醇1.2g，以及作为成膜物质稳定剂的N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺0.11g，将上述混合物用120mL乙醚/氯仿1∶1混合物溶解；向其中加入包含0.218gC₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的15mLpH值为5.5的PBS缓冲液，超声使混合体系成为均相体系；减压蒸发除去有机溶剂直至形成凝胶，加入15mL>18H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物。

实施例3：

称量作为成膜物质的氢化大豆卵磷脂3.2g和胆固醇1.2g，以及作为成膜物质稳定剂的N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺0.15g，将上述混合物用120mL乙醚/氯仿1∶1混合物溶解；向其中加入包含0.218gC₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O的25mL>18H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O药物实体组合物。

比较例1：

不加入作为成膜物质稳定剂的N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺，其余条件同实施例1。

比较例2：

将实施例1的N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺由0.13g替换为0.25g，其余条件同实施例1。

比较例3：

将实施例1的N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺替换为0.17g十二烷基葡萄糖苷(CAS号为110615-47-9，分子量为348，纯度为99％，购自扬州施凯化工科技有限公司)，其余条件同实施例1。

应用实施例1-3和应用比较例1-3

将实施例1-3和比较例1-3进行下列测试。

包封率测试：将实施例1-3和比较例1-3的脂质体药物实体组合物和空白脂质体分别稀释至合理倍数；采用Sephadex-G50葡聚糖凝胶柱(1.2cm×20cm)；上样量0.5mL；梯度洗脱条件：pH＝6.0PBS溶液洗脱，洗脱速度为2.0mL·min^-1；分离游离药物和脂质体。HPLC方法测定游离药物的浓度，从而计算出包裹药物和游离药物各自的重量。按照下列公式计算包封率：包封率＝(药物总量-游离药物重量)/药物总量×100％。

泄露率测试：通过测量第0天包封率与4℃条件下贮存第n天包封率，按照下列公式计算：泄露率＝(第0天包封率-第n天包封率)/第0天包封率×100％。

粒径测试：采用激光粒度分析仪进行。

取实施例1-3和比较例1-3的脂质体药物实体组合物，加入适量溶剂破乳，然后稀释至合适倍数，按照中国药典2015年版第二部第252-253页的测试方法测定有关物质含量。

相关测试结果如下表1和表2所示：

表1第0天各项性能指标

表2第10天各项性能指标

从表1可以看出，比较例1和3分别是不加入N-(β-D-吡喃葡萄糖)辛酰胺和加入十二烷基葡萄糖苷的情形，从包封率来看，本发明实施例1-3的包封率显著高于这二者；本发明所使用的D-吡喃葡萄糖酰胺具有双亲表面活性性质以及分子中的酰胺基团，从而与C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O产生协同作用，大大改善了药物的渗透现象。结合平均粒径可以看出，本发明所使用的D-吡喃葡萄糖酰胺与成膜物质朝向一致地有机结合在一起，从而导致平均粒径略有增加，同时也改善了双层膜外油相的通透性，进而提高了包封率。但如果加入过多的D-吡喃葡萄糖酰胺，从比较例2可以看出，脂质体的外油相反而不稳定，包封率会显著下降。此外，本发明药物实体组合物中的粒径分布较为均匀，主要位于100-300nm之间。此外，有关物质含量均符合国家标准。

从表2可以看出，当在4℃条件下贮存第10天后，各实施例和比较例药物实体组合物的包封率均出现不同程度的下降；然而，与比较例1-3相比，本发明实施例1-3药物实体组合物的泄漏率均小于10％，而比较例1-3则下降幅度较大。同时，相对于比较例1-3而言，本发明各实施例药物实体组合物的平均粒径和有关物质含量增加幅度均较小。

发明人认为，这是因为本发明所使用的D-吡喃葡萄糖酰胺自身具有双亲表面活性性质和特定的酰胺基团，同时与成膜物质以及C₁₈H₁₆N₈Na₂O₇S₃3.5H₂O产生协同作用，大大改善了药物的渗透现象，从而取得了意料不到的效果。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。