本发明涉及具有抗呼吸道合胞病毒(RSV)活性的苯并二氮杂类化合 物的药物制剂，其适于肠胃外给药。

在各个年龄段患者中，RSV是呼吸系统疾病的主要原因。在成人中， RSV易于引起轻度感冒症状。在学龄儿童中，RSV能引起感冒和支气管咳 嗽。在婴儿和初学走路孩子中，RSV能引起细支气管炎(肺较小气道的炎 症)、肺炎、中耳感染(中耳炎)或在儿童期致使哮喘发展。在婴儿和幼儿中， RSV是最常见的呼吸器官病原体，并且由于严重的RSV疾病，很多婴儿 需要住院，且大约1-2％的上述婴儿死亡。早产儿、患有慢性肺疾病的婴儿、 免疫减弱的婴儿和患有某些类型心脏病的婴儿具有升高的患严重RSV疾 病的风险。

WO2004/026843公开了一些具有抗RSV活性的苯并二氮杂衍生物。 为了适当地治疗RSV感染，肠胃外给药途径是为所需的。因此，需要研发 苯并二氮杂RSV抑制剂化合物的肠胃外制剂，特别是用于静脉内给药的 制剂。然而，在WO2004/026843中所述的苯并二氮杂RSV抑制剂化合 物的差的水溶性和稳定性以及有效的RSV治疗所需的高剂量对研发苯并 二氮杂RSV抑制剂化合物的肠胃外药物制剂提出了严峻挑战。

根据本发明，现已发现能够得到包含苯并二氮杂RSV抑制剂化合物 和β-环糊精(例如羟丙基-β-环糊精)的稳定的肠胃外药物制剂。

发明概述

在一方面，本发明提供适合于肠胃外给药的药物组合物，该药物组合 物包含苯并二氮杂RSV抑制剂化合物或其药学上可接受的盐(例如 (S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3- 基)-脲的苯磺酸盐)和β-环糊精(例如羟丙基-β-环糊精(HPbCD))。在另一方 面，本发明提供制备药学上可接受的饼状物(cake)的方法，该方法包括下 列步骤：(a)形成包含苯并二氮杂RSV抑制剂化合物、含水溶剂(aqueous solvent)、任选的非挥发性共溶剂和填充剂的溶液，所述溶液优选无挥发性 溶剂；和(b)冻干上述溶液以形成药学上可接受的饼状物。还提供的是药学 上可接受的饼状物，其包含(a)有效量的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物； (b)β-环糊精，β-环糊精占饼状物重量的约50％-99％；(c)任选的非挥发性 共溶剂。另一方面，本发明提供单个的(single)剂型，其包含在合适的容器 中的根据本发明的药学上可接受的饼状物。在一个实施方案中，提供单个 的剂型，其中药学上可接受的饼状物重构于水溶液中。在另一方面，提供 在有需要的患者中治疗病毒感染(例如RSV感染)的方法，该方法包括将药 物制剂肠胃外给药至有需要的患者，所述药物制剂包含在水溶液中的苯并 二氮杂RSV抑制剂化合物或其药学上可接受的盐和β-环糊精。在一个实 施方案中，制剂是重构的根据本发明的药学上可接受的饼状物。在另一个 实施方案中，患者是患有RSV感染的婴儿或幼儿。

发明详述

根据本发明的药物组合物适合于肠胃外给药至人类，特别是给药至婴 儿和幼儿，用于治疗病毒感染。

本发明的肠胃外制剂包含药学上有效量的苯并二氮杂化合物或其药 用盐，所述化合物具有下面的结构式(I)：

其中取代基如WO04/026843中所定义，将其内容一并引入作为参考。 在下文中，将WO04/026843中描述的具有抗RSV活性的苯并二氮杂化 合物称作“苯并二氮杂RSV抑制剂化合物”。

对于本发明来讲，特别令人感兴趣的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物 是(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3- 基)-脲，其还可以通过下式(Ia)来描述：

其它优选的RSV抑制剂化合物包括(S)-4-甲磺酰基-2-甲氧基-N-(2-氧 代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3-基)-苯甲酰胺或者(S)-2-氯 -4-吗啉-4-基-N-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3-基)-苯 甲酰胺。

在本发明的一个优选实施方案中，RSV抑制剂化合物以苯磺酸盐的形 式存在。式Ia化合物的苯磺酸盐可以是如US专利申请号60/802836中所 述的无定形形式或结晶形式。苯并二氮杂RSV抑制剂化合物的合成途径 例如描述在WO2004/026843中，(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二 氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3-基)-脲的苯磺酸盐和结晶形式可以按照US 专利申请号60/802836中所述制备。

如文中所用，术语“药学上有效量”指给药至宿主以获得治疗效果尤 其是抑制病毒感染例如RSV感染所必需的量。如文中所用，术语“盖仑制 剂”、“药物制剂”或“制剂”指含有活性成分和以使其适于施用至患者 的其它赋形剂的药物组合物，并且通常是药物制成品。根据所述术语的语 境，术语“制剂”和“药物制剂”在文中可以互换使用。

根据本发明，现已发现对于例如稳定性和溶解性而言，包含β-环糊精 化合物的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物的肠胃外制剂具有特别有利的性 质。如文中所用，术语β-环糊精化合物包括β-环糊精，并特别是包括β- 环糊精衍生物例如甲基-β-环糊精、二甲基-β-环糊精、羟丙基-β-环糊精、糖 基-β-环糊精、麦芽糖基-β-环糊精、磺酸化的-β-环糊精、磺酸化的烷基醚-β- 环糊精(例如C1-4烷基)。已发现上述制剂还适合于给药至婴儿和幼儿。因 此，本发明的制剂包含至少一种苯并二氮杂RSV抑制剂和β-环糊精化合 物，所述β-环糊精化合物优选是羟丙基-β-环糊精(HPbCD)、磺丁基醚β- 环糊精(SBEbCD)或甲基β-环糊精(MbCD)，最优选HPbCD。可以例如按 照US3’459’731中所述的通过氧化丙烯加成至β-环糊精来制备HPbCD。 HPbCD还可以商业购买得到，例如从CargillTM药物赋形剂公司(_Cargill TM Pharmaceutical Exipients)以Cavitron 82003、Cavitron 82004或 Cavitron购买得到(www.cargillexcipients.com)。SBEbCD和MbCD是例 如可从山东新大精细化工有限公司(Shandong Xinda Fine Chemical Co.， Ltd)商业购买的。β-环糊精化合物可以以含水肠胃外制剂重量的 10％-60％、优选25％-50％或15％-30％的量存在。在另一优选实施方案中， β-环糊精化合物以至少10％、至少15％或至少18％重量的量存在于水溶 液中。如果制剂是冻干的饼状物形式，β-环糊精化合物以50％-99.9％、优 选60％-99.5％、更优选70％-99％的量存在。最适宜地，β-环糊精化合物 以90％-99％例如大约98％的量存在。

在一个优选实施方案中，肠胃外制剂适合于静脉内给药。这种给药形 式的即刻响应在紧急情况下是高度期望的，特别是对于患有RSV感染的婴 儿和幼儿更是如此。另外，因为不涉及吸收过程，可以以更高的精确度和 更快的速度达到活性物质的剂量或血药浓度。文中所用的术语“婴儿”指 从出生到大约2岁年龄的儿童或幼婴。文中所用的术语“幼儿”指大约2-10 岁的儿童，优选小于10、8或6岁的儿童。

本发明的肠胃外制剂可以例如为水溶液的形式。“水溶液”意指使用 水作为主要溶剂将活性成分、β-环糊精和任选的药用赋形剂溶解的溶液。 可以将上述水用适当的缓冲剂(例如磷酸盐缓冲剂、醋酸盐、柠檬酸盐、乳 酸盐或马来酸盐缓冲剂)缓冲以稳定pH值。缓冲剂优选以调节pH值到期 望值的适当量存在，例如以10mM-100mM的浓度存在。“水溶液”还可 以含有与水可混溶的有机溶剂。当使用有机共溶剂时，优选以至多总溶液 重量的10％(例如0.5％-10％)的量使用它。适当的溶剂是在本领域中通常 使用的那些与水可混溶的溶剂，例如丙二醇、聚乙二醇300、聚乙二醇400、 甘油、吐温20、吐温80和乙醇。

通常将适合于静脉内给药的肠胃外制剂配制成具有与体液(例如血液) 大约相同的渗透压。因此，本发明的肠胃外制剂可以含有等渗剂，该等渗 剂具有使制剂的渗透压与体液的渗透压相同的作用。在本发明的一方面， 提供肠胃外制剂，其包含作为活性物质的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物 例如(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂 -3-基)-脲、β-环糊精(例如HPbC或SBEbCD)的水基(water-based)溶液或 水溶液、缓冲剂和等渗剂。等渗剂可以选自任何在本领域中通常使用的等 渗剂，例如蔗糖、甘露醇、海藻糖、甘氨酸、氯化钠、葡聚糖和葡萄糖。 可以以赋予肠胃外制剂与体液相同渗透压的量使用等渗剂。达到期望效果 所必需的精确量可取决于一些因素例如肠胃外制剂中活性物质的浓度，并 且是技术人员不运用任何创造性思想而仅使用一般常识就可以确定的常规 试验问题。优选在考虑活性物质的性质例如稳定性的情况下进行等渗剂的 选择。

通常将本发明的肠胃外制剂的pH值维持在大约4到9，或者更优选大 约6到8。在另一个实施方案中，pH值为约4至约6。

根据本发明的肠胃外制剂可以包含通常在适于静脉内给药的肠胃外制 剂中使用的其它赋形剂以便提供需要的稳定性和治疗效力。赋形剂可以包 括作为螯合剂的EDTA或抗氧化剂(例如α-生育酚、BHT、BHA)和通常在 制备静脉内给药的肠胃外制剂中使用的任何其它赋形剂。抗氧化剂可以选 自任何本领域公知的那些化合物。所用的其它合适的赋形剂的量可以仅使 用常规试验进行确定。

可以将得到的肠胃外制剂保持在惰性气氛中，并例如通过也在惰性气 氛中的管状系统(cannular system)将其转移到合适的容器。当需要时，除 水之外的溶剂和其它试剂可以从本领域众所周知的医用级别试剂和溶剂中 选择。可以将根据本发明的肠胃外制剂包装在容器中。可选择由材料制成 的容器。可以使用玻璃容器，尽管优选使用塑料容器例如塑料输液袋。在 本发明的一个实施方案中，提供了包含有效量的苯并二氮杂RSV抑制剂 化合物和β-环糊精(例如HPbCD、SBEbCD或MbCD)以及任选的在如上 文所述的药物组合物中通常使用的其他赋形剂的适于肠胃外例如静脉内给 药的单个的剂型。单个的剂型包含至少0.5mg/ml、优选至少1mg/ml、更 优选至少2mg/ml的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物。在单剂量中，方便 地将10mg、20mg、25mg、50mg、75mg、100mg、125mg、150mg、 175mg、200mg或250mg给药至有需要的患者。

另一方面，本发明提供制备根据本发明的肠胃外制剂的方法。该方法 包括将水溶液(例如等渗溶液)添加或混合至在合适的容器中的苯并二氮杂 RSV抑制剂化合物和β-环糊精和任选的其它药学上可接受的赋形剂(例 如抗氧化剂)的步骤，所述容器由与肠胃外制剂不反应或基本不反应的材料 制成。

在本发明的一个方面，盖仑制剂是冻干的。冻干，或更通常称作“冷 冻干燥”，是从溶液中抽取出水以形成颗粒状固体或粉末的方法。该方法 通过冷冻溶液并接着在真空下升华抽取出任何水或湿气来完成。冻干特别 是可用于形成被重构并经注射给药至患者的制药学上的药物产品(例如肠 胃外药物产品)。根据本发明的一个实施方案，在填充剂和/或非挥发性共 溶剂存在下将苯并二氮杂RSV抑制剂化合物冻干成药学上可接受的饼状 物。

如文中所用，术语“填充剂”指给药物组合物提供体积的成分。填充 剂的示例包括但不限于甘露醇、海藻糖、乳糖、蔗糖、聚乙烯吡咯烷酮、 蔗糖、甘氨酸、环糊精类、葡聚糖、固体PEGs及其衍生物和混合物。根 据本发明，作为填充剂特别有用的是β-环糊精类，例如HPbCD、MbCD 或SBEbCD。

本领域技术人员应该理解，制剂的一些组分能够起不止一种作用。例 如甘露醇不但可以用作等渗剂，而且还可以用作冻干的填充剂。

如文中所用，非挥发性共溶剂指在25℃具有低于0.50mm Hg蒸气压 的物质。非挥发性共溶剂的目的是有助于难溶于水的治疗化合物在水中溶 解以形成溶液。非挥发性共溶剂的示例包括(不限于)亚烷基二醇类例如液 体PEG MW200-800、丙二醇；多元醇类例如甘露醇、山梨醇和木糖醇； 聚氧乙烯类；线性多元醇类，例如乙二醇、1，6-己二醇、新戊二醇和甲氧基 聚乙二醇；和其混合物。

在药物组合物中还可以任选使用表面活性剂。表面活性剂的示例包括 脂肪酸和烷基磺酸盐；苄索氯铵(benzethanium chloride)例如得自Lonza， Inc.(Fairlawn，NJ)的HYAMINE 1622；聚氧乙烯去水山梨糖醇脂肪酸酯类 例如来自Uniqema(Wilmington，DE)的吐温系列；和天然表面活性剂，例 如牛胆酸钠、1-棕榈酰基-2-Sn-甘油基-3-磷酸胆碱、卵磷脂和其它磷脂类。 上述表面活性剂例如在所述产品重构期间使冻干颗粒的聚集降低到最小程 度。这些表面活性剂可以占大约0.001％至大约5％w/v(重量/体积)。

为了制备苯并二氮杂RSV抑制剂化合物的合适的药学上可接受的冻 干饼状物，将适当量(例如通常治疗有效量的)苯并二氮杂RSV抑制剂化 合物与水或以水为主的溶剂、非挥发性共溶剂(任选的)和填充剂混合以形 成溶液。该溶液包含例如约1％至约60％(w/v)、例如20％至约50％或30％ 至50％、例如40％浓度的填充剂。根据本发明，优选的填充剂是β-环糊 精，例如HPbCD、SBEbCD或MbCD。另外，所述溶液任选包含例如约 0.01％至约30％(w/v)、例如约0.1％至约20％、例如约1％至约10％浓度 的非挥发性共溶剂。任选地，还可以添加表面活性剂。得到的溶液通常是 均匀的和任选澄清的。所述溶液不包含任何具有相对高的蒸气压的溶剂例 如低级醇类如乙醇、异丙醇或叔丁醇。溶液中苯并二氮杂RSV抑制剂化 合物的浓度优选是至少0.1mg/ml、优选至少0.5mg/ml、更优选至少1 mg/ml。通常，苯并二氮杂RSV抑制剂化合物的浓度是1mg/ml至50 mg/ml，例如2mg/ml至8mg/ml。在另一优选的实施方案中，冻干前的溶 液含有在10％至60％(例如30％至50％)的β-环糊精中的1mg/ml至10 mg/ml(例如4mg/ml至7mg/ml)的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物(游离 碱当量)。尽管可以有其它赋形剂例如非挥发性共溶剂或表面活性剂存在， 在一优选的实施方案中，溶液不包含其它赋形剂。

一旦混合，就将溶液填充到适合于冻干的容器例如玻璃小瓶中。冻干 周期通常包括下列步骤：冷冻步骤、初级干燥步骤和次级干燥步骤。在冷 冻步骤中，将溶液冷却。选择冷冻步骤的温度和持续时间以使组合物中所 有的成分完全冻结。例如，合适的冷冻温度是约-40℃。制剂中的水变成晶 状的冰。冷冻状态中制剂的其余物质可以是晶状的、无定形的或其组合。 在初级干燥步骤中，通过在真空、低于环境温度(尽管比冷冻温度高)条件 下升华除去冷冻期间形成的冰。例如，用于升华的腔(chamber)压可以是约 40毫托至400毫托，并且温度是-30℃至-5℃。初级干燥步骤期间，应该在 低于制剂的塌陷温度(″Tc″)下使制剂保持固体状态。Tc是如下温度：在冷 冻干燥期间高于该温度冷冻干燥的饼状物失去宏观结构并塌陷。对于无定 型产品而言玻璃化转变温度(″Tg″)或对于结晶产品而言低共熔温度(″Te″) 大约与Tc相同。另外，最大冷冻浓缩溶液的Tg(″T’g″)对于冻干周期的制 定是重要的，因为对于进行初级干燥的组合物来讲，其代表最高安全温度。 初级干燥后，将通过升华不能除去的残留量的液体通过次级干燥(即解吸) 除去。次级干燥期间的温度接近或大于室温。冻干后，药物组合物成为饼 状物。上述饼状物应该是药学上可以接受的。如文中所用，“药学上可以 接受的饼状物”指冻干后保留的非塌陷的固体状药物产品，其具有某些期 望的性质例如药学上可以接受的、长期稳定性、短的重构时间、精致的外 观和一旦重构后保持原溶液的性质。药学上可接受的饼状物可以是固体、 粉末或颗粒状物质。药学上可接受的饼状物还可以包含至多饼状物重量的 5％的水。

在冻干过程中，非挥发性共溶剂或填充剂都不从药物组合物中升华。 在最终的药学上可接受的饼状物中，饼状物例如包含约0％至约90％ (w/w(重量/重量))的非挥发性共溶剂；例如约5％至约80％(w/w)；例如约 10％至约70％；例如约20％至约60％(w/w)。另外，饼状物例如包含约 10％至约99％(w/w)的填充剂；例如包含约20％至约70％(w/w)的填充剂； 例如包含约30％至约60％(w/w)的填充剂。其中填充剂是β-环糊精，所述 饼状物通常包含约50％至约99.5％(w/w)、例如约80％至约99.5％(w/w)、 例如约95％至约99％(w/w)的β-环糊精。药物组合物或药学上可接受的饼 状物将每单位剂量适当地包含0.1mg-100mg的治疗化合物，例如每单位 剂量含有0.1mg、1mg、5mg、10mg、20mg、25mg、50mg或100mg。 如文中所用，“药学上可接受的饼状物”指冻干后保留的非塌陷的固体状 药物产品，其具有某些期望的性质例如药学上可以接受的、长期稳定性、 短的重构时间、精致的外观和一旦重构后保持原溶液的性质。药学上可接 受的饼状物可以是固体、粉末或颗粒状物质。药学上可接受的饼状物还可 以包含至多饼状物重量的5％的水。

可以将药学上可接受的饼状物重构，例如用于立即使用。如果所有需 要的组分(例如缓冲剂、等渗剂)存在于饼状物中，可以将无菌的去离子水 用于重构。或者，可以将等渗溶液(例如购自Baxter的Plasma-Lyte或 购自Baxter的林格(Ringer)醋酸盐溶液)用于重构。重构的溶液通常包含约 0.5mg/ml至约10mg/ml、例如1mg/ml至4mg/ml的苯并二氮杂RSV 抑制剂化合物(游离碱当量)。优选地，重构的溶液含有至少0.5mg/ml、至 少1mg/ml或至少2mg/ml的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物。重构的溶 液通常含有5％至50％、例如10％至40％、例如20％至30％的β-环糊精， 例如HPbCD、MbCD或SBEbCD。重构的溶液的pH值优选是4-8，例如 4.5-7，例如约5。

本发明的制剂可用于治疗病毒感染。在优选的实施方案中，感染是在 WO2004/026843中公开的病毒感染，特别是RSV或流感病毒、偏肺病毒 (metapneumovirus)、麻疹、副流感或腮腺炎病毒。因此，本发明提供在有 需要的患者中(特别是在患有RSV感染的婴儿和幼儿中)治疗病毒感染(特 别是RSV感染)的方法，该方法包括将制剂肠胃外(例如静脉内)给药，所述 制剂包含在重构的溶液中的有效量的苯并二氮杂RSV抑制剂化合物，所 述重构的溶液包含5％至50％，优选10％至40％或20％至30％的β-环糊 精(例如HPbCD或SBEbCD)。

在另一个实施方案中，提供适于肠胃外给药的药物组合物在制备治疗 病毒感染、特别是RSV感染的药物中的用途，所述药物组合物包含苯并二 氮杂RSV抑制剂化合物和β-环糊精(优选HPbCD)。在优选实施方案中， 本发明提供儿科药物，即用于治疗患有例如RSV感染的婴儿或幼儿的药 物。

下面的实施例旨在解释本发明，并不应理解为是对本发明的限制。

实施例1

按照下列步骤将6mg/ml(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢 -1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3-基)-脲(游离碱当量)溶解于40％HPbCD中：

a在一洁净的混合容器中，加入需要的计算量的90％的WFI(注射用 水)。

b在a)中缓慢加入环糊精，用螺旋桨搅拌器混合，直到所有的环糊精 溶解。

c在b)中缓慢加入(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯 并[e][1，4]二氮杂-3-基)-脲苯磺酸盐一水合物，用螺旋桨搅拌器混合至少1 小时或直至得到澄清的溶液。

d用剩余的WFI适量至批量(batch size)。

e用0.22微米的过滤器过滤溶液。

f将溶液以2.2ml填充到6R小瓶中。

g将冻干(lyo)橡皮塞部分插到小瓶上。

h将小瓶装到冻干器上。

i按照表1中的步骤开始冻干周期。

j在周期的末期，折叠支架以完全闭合塞子。

k卸载小瓶以便封盖。

由于填充2.2ml，每个小瓶含有19.19mg标量的(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2- 氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3-基)-脲苯磺酸盐一水合 物。

表1：冻干周期

a使用无菌过滤的氮气控制腔压。用电容压力计测定压力。

得到的是白色或略微浅黄色的冻干的饼状物或颗粒。

实施例2：

用3.8ml林格醋酸盐溶液或Plasma-Lyte溶液(pH 6-8，从Baxter 商业购买的)将实施例1的冻干的饼状物重构以得到4.4ml 3mg/ml的 (S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3- 基)-脲的20％HPbCD溶液。在无菌操作条件下，抽取(用注射器)3.8ml重 构的溶液，并引入到含有冻干的饼状物的小瓶中。涡旋或振动小瓶直到所 有的固体溶解。重构的溶液是澄清、无色至略微浅黄色。重构的溶液是准 备好用于静脉输注的。重构的溶液的pH值是约5。

实施例3：

将6mg/ml(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢-1H-苯并 [e][1，4]二氮杂-3-基)-脲(游离碱当量)溶解于40％HPbCD中，添加15mM 磷酸盐缓冲剂(pH 7)。将该溶液的冻干饼状物用3.8ml 5％的葡萄糖溶液重 构以得到4.4ml 3mg/ml的(S)-1-(2-氟-苯基)-3-(2-氧代-5-苯基-2，3-二氢 -1H-苯并[e][1，4]二氮杂-3-基)-脲的20％HPbCD溶液。