本发明提供了一种药物组合物,它含有包封在酯化的C12-C18脂肪酸 膜中的药物活性成分,它还可选的进一步包封在明胶胶囊中。组合物中 脂肪酸的总浓度优选低于15wt.%,以使组合物处于“前胶束”的形式。 这里的术语“前胶束”是指其中含有的C12-C18脂肪酸的浓度不足以形成 胶束的组合物,但是它在哺乳动物消化系统中暴露于C12-C18脂肪酸时会 形成胶束。尤其是,给哺乳动物施用后,前胶束在肠中暴露于脂肪酸时, 脂肪酸的总体积百分比会超过15%,前胶束在体内形成稳定的胶束。
本发明在体内从前胶束形成的胶束提供了输送药物活性成分到体循 环系统中的工具。处于胶束中的活性成分会通过甘油一酸酯途径被肠内 吸收系统吸收,而处于脂质体形式的前胶束中的活性成分则通过
磷酸酯 系统吸收。根据本发明,前胶束形式的口服制剂输送的胰岛素在十二指 肠出口的淋巴液中有所发现(与美国专利No.5,656,289的脂质体和美国 专利No.5,665,700的微乳剂相似),在肝脏入口血中也有所发现(与美国 专利No.5,858,398的稳定微束相似)。这样,输送与观察到的注射胰岛素 相似。尤其是,胰岛素被本发明的制剂输送到肝脏,就像从胰腺β细胞 内分泌出来的前胰岛素的输送一样。
药物活性成分包括但是不限于肽、糖蛋白、有机和无机化合物、中 药以及其他本领域公知的可以用作药物活性成分的物质。尤其是,可以 用于本发明的药物活性成分包括:
(1)肽,比如胰岛素、生长
激素、干扰素、降血钙素、尿激酶、凝 血因子-VIII、凝血因子-IX、红细胞生成素;
(2)具有低生物利用度的化合物和/或靶向输送到特定器官或系统的 化合物,比如
萘夫西林(nafcillin)、长春新
碱、头孢唑啉(cephazoline)、 阿霉素、奎宁、氯喹、伯
氨喹、d-α-生育酚(它也是抗
氧化剂)和庆大 霉素;
(3)吸收后能够占优势的结合到
血浆蛋白和/或在肝脏中快速生物转 化、从而显示较差生物活性的化合物,比如格列本脲。吲哚美辛、羟基 保泰松、氯噻唑(chlorothiazole)、心得安、环磷酰胺;
(4)模仿药物的持续静脉灌注的神经药理物质,优选能够穿过血脑 屏障膜的那些,比如毒扁豆碱、氟西汀和吡罗昔康(feldene)。
如本领域普通技术人员所公知,活性成分的选择是取决于要
治疗的
疾病及其病况,或者要采用的治疗方法。在一个优选的实施例中,肽是 胰岛素,所述的组合物用于治疗糖尿病。在另外一个优选的实施例中, 药物活性成分是长春新碱,所述的组合物用于治疗癌症。药物活性成分 的量取决于该物质的性质和目的用途,可以由本领域普通技术人员确定。
药物活性成分提供为本发明的前胶束脂肪酸膜内的中心溶液。所述 中心溶液可以是微乳剂或脂质体。优选的微乳剂是Cho等人的美国专利 No.5,665,700所披露的,其中披露的信息在这样引作参考。所述微乳剂优 选在表面活性剂存在的情况下含有药物活性物质和磷脂。所述微乳剂还 可以进一步含有亲水液体、
溶剂、蛋白
抑制剂、稳定剂、乳化酸、防腐 剂。所述微乳剂可以通过混合来制备,或者在混合以后,使用微乳化剂 来制备亲水相和亲脂相。
优选的脂质体在Cho等人的美国专利No.5,656,289中披露,其中披 露的信息在这样引作参考。所述脂质体优选包括含有药物活性成分的亲 水相和含有胆固醇、磷脂、亲脂表面活性剂和未酯化脂肪酸的连续亲水 相。所述脂质体可以通过混合上述物质来制备。
微乳剂或脂质体中的磷脂优选是
水溶性的或易混合的磷脂,比如甘 油磷酸酯、甘油磷酸胆碱、磷酸胆碱、甘油磷酸
乙醇胺、磷酸乙醇胺、 乙醇胺、甘油磷酸丝氨酸、甘油磷酸甘油。
磷脂可以是溶血磷脂,比如sn-1-酰基-3-甘油磷酸酯,sn-1,2-二酰基 甘油,sn-1-酰基-甘油磷酸胆碱,sn-1-二酰基-甘油磷酸酯,sn-1-二酰基-3- 甘油磷酸乙醇胺,sn-1,2-酰基-3-甘油磷酸丝氨酸,sn-1,2-酰基-3-甘油磷 酸酯,sn-1-酰基-3-甘油磷酸甘油,sn-1,2-二酰基甘油磷酸酯,1-十四酰-sn- 甘油-3-磷酸胆碱;1-十四酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺;1-十四酰-sn-甘油-3-磷 酸-(N,N-二甲基)-乙醇胺;1-棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱(或乙醇胺),1- 棕榈酰-rac-甘油-3-磷酸胆碱,1-棕榈酰-sn-甘油-3-磷酸-(N,N-二甲基)-乙 醇胺;1-硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱,以及它们的混合物。
所述的微乳剂或脂质体优选含有5体积%或更少的油酸和其他的脂 肪酸,比如
蓖麻油酸和亚油酸。所述脂肪酸可以是饱和的或者未饱和的。 在一个实施例中,所述脂肪酸是未饱和的。
所述的微乳剂或脂质体包封在含有酯化的饱和C12-C18脂肪酸的中间 层中。所述脂肪酸可以与甘油或卵磷脂组合。所述C12-C18脂肪酸可以从 椰子中提取。
中间层优选约0.02nm厚。
所述中间层还可以进一步被包封在膜衣中,以形成微胶囊。所述膜 衣优选含有明胶,还可以进一步含有甘油和羟甲基
纤维素。所述微胶囊 可以
包装在明胶胶囊中。
总组合物中的脂肪酸(包括所有的中心区脂肪酸)浓度低于15wt.%。
在一个优选实施例中,所述的微胶囊的大小为约1.8-3mm。
本发明的组合物通过下述方法制备:制备微乳剂或脂质体的中心溶 液,加入酯化的C12-C18脂肪酸,然后包以膜衣。微乳剂或脂质体可以制 成固体粉末的形状,例如,使用
流化床或者类似的设备(比如日本东京 Freund有限公司生产的SPIR-A-FLOW)向载体(比如惰性羟丙基
纤维素 粉)上
喷涂。
所述的中心溶液可以包有酯化C12-C18脂肪酸的中间层,然后用多喷 嘴设备(比如Freund有限公司生产的SPHEREX-LABO)包以膜衣。在 一个优选实施例中,含有药物活性成分的中心溶液使用 SPHEREX-LABO进行震动和喷射,流速为5ml/min,震动速度为5.5,
频率为20Hz/秒;包以来自椰子的C12-C18脂肪酸(350g)和大豆卵磷脂 (150g)的中间膜衣,震动速度为7.4,频率为20Hz/秒;膜再包覆含有 下述成分的溶液:明胶(118.7g)、甘油(19.4g)、氢氧化钠(5.5g)、羟 甲基纤维素(56.4g)和水(100g)。得到的微胶囊大小为1.8-3.0mm(平 均2mm),然后滴入装有冷却循环
植物油的1.5-2.0ml管子中进行硬化。
硬化的微胶囊用收集网收集,冲洗去除
植物油,于25℃过夜干燥。 干燥的微胶囊包封在1号或2号软明胶胶囊中,分别含有16U或8U的 胰岛素,总重量为16.44mg/胶囊。优选的制备总结如下: 重量百分比 % 比重 体积百分比 % 20Hz/秒 微胶囊 中心 中间层 膜 30 40 30 0.92 0.918 1.262 32.63 43.59 23.78 5.5 7.4 16.9 3.8mg[23.1%] 7.65mg[46.5%] 4.99mg[30.4%]
所述的含有前胶束(含有5%(重量/体积)的C12-C18脂肪酸)的微 胶囊在施用给人类对象时,由于微胶囊有
肠溶衣的保护,不会受到胃中 酸环境的破坏,并且由于其大小为1.8-3.0mm,容易穿过幽
门到达十二指 肠。在肠内,暴露于脂肪酸会使中间层膜脂肪酸的量增加到超过15wt.%, 将前胶束转变为稳定的和易于生物利用的胶束。
本发明的组合物有益于给哺乳动物(尤其是人类)输送药物活性成 分。当哺乳动物,优选是人类,需要输送所述的药物活性成分时,它是 以包有肠溶衣的胶囊形式口服施用。在一个优选的实施例中,所述的药 物活性成分是胰岛素。
在这里引用的所有参考文献都是整体引用。
下面的非限定性的实施例进一步解释了本发明。
实施例1
按照下述方法制备液态口服胰岛素制剂。在本实施例以及其他实施例 中使用的所有化学物质都是分析纯或化学纯级。
亚混合物-A是在40℃水浴环境下将下述成分溶解到95%乙醇(约 20m1)来制备的:
甘油单油酸酯(1.5-5.0g;优选2.8-3.2g),
卵磷脂(0.5-6.0g;优选3.0-3.5g),
胆固醇(2-8g;优选2.8-4.6g),
磷脂酸(0.05-0.97g;优选0.15-0.33g),和
磷脂酰胆碱(0-20g;优选3.2-9.8g)。
抗氧化溶液是通过将下述成分溶解到95%乙醇(100ml)中来制备的:
没食子酸丙酯(5-25g;优选10-18g),
丁羟基苯甲醚(3-30g;优选8-14g),
丁羟基
甲苯(5-45g;优选10-20g),
亚混合物-B是在40℃水浴环境下将下述成分溶解到95%乙醇(约 150ml)来制备的:
聚氧乙烯-40-
硬脂酸酯(0.9-5.8g;优选1.5-3.9g);
油酸(15.2-66.5g;优选36.5-48.9g);
对羟基苯
甲酸丙酯(Propylparaban)(0.89-2.58mg;优选92-118mg);
抗坏血酸(58-290mg;优选92-121mg);
抗
氧化剂(52-380mg;优选200-340mg);
α-生育酚(0.9-5.6g;优选2.0-3.9g);
对羟基
苯甲酸甲酯(Methylparaban)(482-988mg;优选580-720mg);
亚混合物-A(12-48g;优选19-37g);
用95%乙醇补充到210g,混匀。
亚混合物-C是通过将下述成分溶解到35ml 95%乙醇中来制备的:胰 岛素(胰岛素的量足以使装有含有约125mg胰岛素微胶囊的4#大小的 胶囊达到8U,且使装有含有约250mg胰岛素微胶囊的2#大小的胶囊达 到16U)和抑肽酶(足以防止上述量的胰岛素在体内被胰岛素酶、肽酶 等降解的激肽释放酶抑制单位(KIU)。例如,对每约343,200单位的猪胰 岛素,加入约1千2百万KIU当量的抑肽酶。这两种成分混合后,通过 加入浓缩的
柠檬酸调节pH到约2.4。然后加入N-乙酰神经氨酸(0.8-2.5 g;优选0.9-1.8g)并溶解,在有的情况下,可以根据美国专利4,837,028的 描述,加入环己炔脲(Glipizide等的记录,临床无效剂量,例如0.05mg) 来补充神经氨酸的阻断效果,所有成分在恒定搅拌下完全溶解,用95% 乙醇补充到70ml。
亚混合物-D是在40℃水浴环境下将下述成分溶解到50ml水中来制 备的:
聚氧烯-40-硬脂酸酯(0.5-2.4g;优选0.88-2.55g),
羟丙基纤维素(2.55-9.89g;优选3.08-7.04g),
苯甲酸钠(4.8-14.9g;优选8.69-12.48g),
用水补充到70ml。
含有胰岛素的微乳剂是通过下述方法制备的:混合亚混合物-B(210 ml)、亚混合物-C(70ml)、亚混合物-D(70ml)和油酸(亚混合物-B,C,D 总重量的5w%),然后使用美国麻省Micro-fluidic Co.公司生产的微流态 化设备在冷却条件下微流态化一次,剪切力约为100,000-200,000psi。含 有胰岛素的微乳剂封入微胶囊(约1.8-3.2mm大小),它含有中心胰岛素 微乳剂(体积百分比32.61%;比重0.92),然后再用椰子的酯化的C12-C18
饱和脂肪酸和卵磷脂(体积百分比43.5%;比重0.918)作为中间层膜进 行包封,然后进一步包被以明胶(118.7g)、甘油(17.4g)、NaOH(5.5 g),HP-55(56.4g)和水(600g)(外膜衣体积百分比23.77%;比重1.262)。 每一个微胶囊含有约0.01414ml和约0.6单位的胰岛素.微胶囊中的胰岛 素的剂量可以根据需要进行调整或
修改。
实施例2
亚混合物-A是将下述成分溶解到约60ml 95%乙醇、然后用95%乙 醇补充到100ml来制备的:
聚氧乙烯-40-硬脂酸酯(1-7g;优选3.5-4.6g);
苯甲酸钠(0.4-5.4g;优选1.8-3.2g);
抑肽酶(如实施例1所述);
神经氨酸(0.05-6.0g;优选0.4-1.0g);
苯甲酸钠(0.5-5.8g;优选1.8-4.2g);
羟丙基纤维素(3.8-14.2g;优选5.4-8.8g)。
亚混合物-B的制备方法如下:按照实施例1的方法将胰岛素溶解, 用浓缩的柠檬酸和抗坏血酸调节pH到2.4,用95%乙醇补充终体积到 100ml。
亚混合物-C是通过混合亚混合物-A(100ml)和亚混合物-B(100ml) 来制备的。
亚混合物-D的制备方法如下:加热125ml 95%乙醇到35-40℃,然后 溶解下述成分:
胆固醇(2-21g;优选12-21g);
甘油磷脂酰胆碱(3.72-14.65g;优选7.68-11.05g);
α-生育酚(0.05-2.5g;优选0.2-0.9g);
甘油单油酸酯(6.5-18.3g;优选11.42-16.92g);
磷脂酰胆碱(0-20g;优选3.2-9.8g);然后冷却至室温。
亚混合物-E的制备方法如下:加热127.2ml of MCT(中等链式甘油 三酯,Eli Lilly and Co.,Indianapolis,Ind.公司生产)到35-40℃,然后溶解 下述成分:
Tween-80(0.3-37g;优选0.8-2.1g);
对羟基苯甲酸丙酯(0.05-5.2g;优选0.08-0.3g);
对羟基苯甲酸甲酯(0.05-3.8g;优选0.8-1.7g);
抗氧化剂(0.08-1.8g;优选0.8-1.9g)(如上述实施例1所述);
混合后冷却到室温。
亚混合物-F是通过混合亚混合物-D然后冷却到室温来制备的。
最终的制剂的制备方法是:在恒定搅拌下,将亚混合物-C加入到亚 混合物-F中,然后用体积百分比为5%的油酸(亚混合物-C&亚混合物 -F)均质。
得到的胰岛素溶液按照实施例1的方法制备成约3mm大小的微胶 囊。
实施例3
共计7位胰岛素
抗体阴性的糖尿病患者(5位日常口服剂量的磺脲(如 格列本脲)无反应的II-型NIDDM糖尿病患者,2位I-型IDDM糖尿 病患者),年龄从35岁到63岁(平均年龄47.3岁),其中4位男性,3位 女性,得到了他们的书面同意,并经研究中心确认。
在进行研究的前一天下午6:00-6:30,给这些病人提供标准糖尿病患 者的饮食,此后他们被整夜监护起来,只是自由的提供水。在进行研究 的这一天上午6:00,每一位病人都被要求服用实施例1制备的含有胰岛 素的微胶囊(约0.5-0.8U胰岛素/kg体重),以300ml温水送服。在4个 小时之内,每小时采集静脉血样测量血糖水平,在口服胰岛素以后的第0、 1.5、2.5小时时测量血清胰岛素水平。结果如表1和图4、图5所示。
表1 编号 年龄 性别 血糖(mMo./L) 胰岛素血清浓度uU/M 0 1 2 3 4 0 1.5 2.5小时 1 2 3 4 5 6 7 平均 SEM 44 35 40 55 56 63 38 47.29 10.67 女 女 男 男 女 男 男 4男3女 10.5 8.9 11.1 9.2 8.6 7.8 6.2 8.90 1.64 10.3 8.2 9.5 8.2 8.1 6.9 5.9 8.16 1.48 5.8 3.7 8.2 5.7 6.2 5.8 6.1 5.93 1.31 6.6 6 5 5.1 5.4 4.7 4.5 5.33 0.74 6.7 4.9 5.8 4.2 3.8 4.8 4.5 4.96 0.99 9.8 11.4 13.7 7.9 14 26 22.2 15.00 6.66 141 46.5 87.6 76.9 88 72 83.1 85.01 28.50 160.4 201 186.6 179.1 108 161.9 179 168.00 29.93
如图4和图5所示,血糖逐渐降低到临床上可以接受的水平,而血清 胰岛素水平却从胰岛素很低的水平上升到约168μU/ml。没有观察到严重 的血糖过低现象和胰岛素过高现象。这一发现与给糖尿病人皮下注射胰 岛素后、口服治疗剂量的美国专利No.5,665,700、美国专利No.4,849,227 和美国专利No.5,656,289所披露的胰岛素脂质体或微乳剂制剂通常观察 到的血糖和血清胰岛素水平的反应显著不同。这一发现大致与口服美国 专利No.5,858,398所披露的胰岛素胶束制剂后的临床数据相类似,但是, 这种新的前胶束制剂一般还会观察到相对更快的降低血糖水平的药物活 性的起点。
实施例4
把一头麻痹的猪(公猪,70kg)从腹部中线切开,暴露出十二指肠, 从连接十二指肠的最大的淋巴管插入
导管。在研究过程中,每隔15分钟 收集淋巴液到大玻璃杯中。另一根导管插入到门静脉,在研究过程中, 每隔15分钟对入口静脉血取样。实施例2所述的含有胰岛素的微胶囊 (2500mg含有约160单位的猪胰岛素)在50ml pH约为2.8的冷缓冲液 中过夜浸泡制成乳液,在5分钟内将其从导管灌入十二指肠。在操作过 程中不要影响胆汁的流动。
使用本发明的
发明人的开发的方法,分析稀释到1/10-1/50的淋巴液 和血清样品中的胰岛素浓度,并使用英国剑桥Novo-Nordisk Diagnostics, LTD公司的生物分析方法或放射免疫方法进行验证。图6、7、8分别显 示了肝脏入口血、淋巴液和外周静脉血的胰岛素浓度。
早期的研究(美国专利No.5,858,398)表明,胶束结合的胰岛素主要 经过甘油一磷酸脂途径从胃肠系统吸收,然后从入口静脉系统进入肝脏 (Clark,B & Hubscher,G.,Nature 185:35,1960;Imai,Y.& Sakagami,T:,in Lipid Biochemistry,pp.111-126,1966,Asakura Shoten,Tokyo,Japan)。本发 明对猪的研究表明,从十二指肠灌入的本发明的口服胰岛素制剂在入口 血中有所发现,在
给药后15-30分钟内从十二指肠灌入的胰岛素在插入导 管的十二指肠淋巴液中的浓度显著升高,它在外周静脉血中也有所发现。
实施例5
按照实施例1使用微乳剂作为中心制备含有前胶束形式的胰岛素的 胶囊。每一个胶囊含有4.3单位的
牛胰岛素。在250mg/kg的静脉葡萄糖 激发之前15分钟给5只白化兔子(3雄2雌,体重在2.1-2.5kg之间)中 的每一只口服1个胶囊。水作为对照。如图9所示,口服前胶束胰岛素 制剂可以有效的抑制静脉施用葡萄糖引起的高血糖症。血糖测定方法为 Folin et al.,J.Bio.Chem.38:81,1919中的方法。
图10显示了在250mg/kg的葡萄糖激发之前15分钟给兔子
腹腔(i.p.) 施用标准常规胰岛素溶液(0.3ml,3.1IU/ml)或前胶束提取物(2.5ml,0.4 IU/ml)后的血糖水平。腹腔注射标准常规胰岛素降低了血糖。腹腔注射 本发明的含有少量
硅铝酸和环己脲的制剂有效的改正了胰岛素引起的低 血糖症。这表明硅铝酸和环己脲抑制了网状内皮组织系统(包括腹膜、 肝脏、脾、肾和
肺)的巨噬细胞活性,其中巨噬细胞包括单核细胞和淋 巴细胞。
图11显示了在250mg/kg的葡萄糖激发之前1分钟给兔子静脉(i.v.) 施用标准常规胰岛素溶液(0.2ml,3.1IU/ml)或前胶束提取物(1.5ml,0.4 IU/ml)后的血糖水平。在注射标准常规胰岛素后的90分钟内,在20-45 分钟时血糖水平迅速降低,然后逐渐升高,直到达到对照水平的10-30%。 实验过程中低血糖症缩短。施用本发明的制剂,在35分钟内观察到低血 糖现象,一直持续到实验后续的120分钟或更长的过程中。相对于常规 胰岛素而言,其起点变慢而持续时间更长。