CN101244026B - 石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂、其制备方法及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂。它主要是由石杉碱甲及其衍生物或其盐和生物可降解型高分子辅料组成。可以通过手术植入的方式将固体型石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂输送至体内，也可以将溶液型或凝胶型石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂注入体内，形成半固态或凝胶植入物。该植入剂用于治疗阿尔茨海默病、血管性痴呆等老年性疾病，能够延长药物作用时间、减少用药次数、提高石杉碱甲及其衍生物或其盐的生物利用度，降低该药的毒副作用，大大提高病人服药的依从性。

Description

石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂、其制备方法及应用

技术领域

本发明涉及石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂、其制备方法及应用。

背景技术

石杉碱甲(Huperzine A)，化学名为：(5R，9R，11E)-5-氨基-11-亚乙基-5，6，9，10-四氢-7-甲基-5，9-亚甲环芳辛并-2(1H)-吡啶酮，是从中草药千层塔[Huperzia serrata(Thunb)Thev]中提取得到的酚性部分中获得的生物碱，是一种高效、低毒和可逆性的乙酰胆碱酯酶抑制剂(AChEI)。1993年，美国FDA批准其为类胆碱能剂。药理试验证明，石杉碱甲和它的一些衍生物对治疗阿尔茨海默病、血管性痴呆等其他老年性痴呆有效。本发明涉及到的石杉碱甲及其衍生物分别为如下结构：

随着当今生活水平的改善以及医疗水平的日益提高，人的寿命不断延长，社会老龄化问题逐渐显现。在我国65岁以上的城镇居民的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease，AD)的患病率为6.9％，接近欧洲(6.4％)和日本(7.0％)。AD已成为老年人群中继心血管病、恶性肿瘤、中风之后的第四大“杀手”。心血管疾病的发病率在老年人群中居高不下，由此引起的血管性痴呆等疾病不仅给患者及其家属带来极大的痛苦，而且给社会和医疗保健系统带来沉重负担。在治疗这些疾病的药物中石杉碱甲及其衍生物具有极高的选择性抑制脑内乙酰胆碱酯酶和增强脑内胆碱能神经元的功能，此外还具有作用时间长、易透过血-脑脊液屏障、口服生物利用度高以及不良反应少等多种优点。石杉碱甲还具有多靶点作用，除抑制乙酰胆碱酯酶活性外，还可通过抗氧化应激和抗细胞凋亡途径对神经元产生保护作用，对多种实验性记忆损害均有改善作用。因此，石杉碱甲及其衍生物要优于加兰他敏、多奈哌齐和他克林等药物。

目前，有关石杉碱甲制剂的研究和专利有：注射缓释微球制剂(CN1194688.C)；注射用长效微球混悬剂(CN1723895.A)；鼻腔给药制剂(CN1383824.A)；经鼻腔脑靶向制剂(CN1621039.A)；滴丸(CN1493287)；口腔崩解片(CN1568985)；缓释骨架片(CN1751683.A)；肠溶包衣缓释片(CN1682719.A)。由于适用此药物制剂的疾病属于慢性神经退行性疾病，需要长期进行药物治疗；而且患者多为老年患者，提高病人用药的依从性是我们选择剂型应该着重考虑的问题之一。基于上述问题的考虑，本发明提供了一种石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，一次给药以后，依靠生物降解型高分子材料的不断分解、融蚀，药物缓缓地被释放进入体内，达到长效的目的，避免了传统剂型生物利用度低，头昏、恶心、焦虑、呕吐等的副作用，同时又解决了老年痴呆患者不能按时服药的问题，大大提高了病人用药的依从性。

发明内容

本发明的一个目的是提供了一种石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其特征在于，该植入剂包含具有通式(1)所示的石杉碱甲及其衍生物或其盐的活性成分和生物降解型高分子辅料。

所述的盐是结构式(I)、结构式(II)、结构式(III)、结构式(IV)或结构式(V)的化合物与盐酸、醋酸、磷酸、硫酸、乳酸、枸橼酸或马来酸结合成的盐。

在本发明优选的实施方案中，所述的植入剂为固体型石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其包含：

石杉碱甲及其衍生物或其盐           0.1～20wt％

生物降解型高分子辅料               80～99.9wt％。

将生物降解型高分子辅料用丙酮、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃中的一种或几种溶剂溶解、灌模，或通过热压注模的方式制备具有一定空腔的支架，然后将石杉碱甲及其衍生物或其盐装入空腔，用上述生物降解型高分子辅料封口，制成固体型植入剂。

或者将石杉碱甲及其衍生物或其盐与生物降解型高分子辅料共同溶解在丙酮、乙醇、乙酸乙酯、二氯甲烷、四氢呋喃中的一种或几种混合溶剂中，灌模，30～60℃干燥后脱模制成固体型植入剂。

或者将石杉碱甲及其衍生物或其盐与生物降解型高分子辅料混合均匀，加入淀粉浆、聚维酮乙醇液、羟丙甲纤维素水溶液中一种或几种混合液作为粘合剂，其中粘合剂用量为植入剂总重量的0.1～10wt％，制粒、30～60℃干燥后压制成细条状的固体型植入剂。

其中，所述生物降解型高分子辅料为聚乳酸(PLA)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、谷氨酸多肽、聚己酸内酯、甘油酯的一种或几种的混合物。

在本发明另一优选的实施方案中，所述的植入剂为溶液型石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其包含：

石杉碱甲及其衍生物或其盐          0.1～20wt％

生物降解型高分子辅料              30～80wt％

溶剂                             2～50wt％。

将生物可降解型高分子辅料和石杉碱甲及其衍生物或其盐溶解或分散于有机溶剂中，均匀混合，形成溶液型植入剂。然后将此溶液型植入剂注入体内，溶剂扩散进入生理液体后，聚合物失去溶解介质而沉积，包埋药物就地形成半固态植入剂。

其中，所述生物可降解型高分子辅料为聚氧乙烯、PLA和PLGA的一种或几种的混合物。

其中，所述有机溶剂为N-甲基吡咯烷酮(NMP)、乙酸甘油酯、苯甲酸苄酯、甘油糖醛以及甘油甲缩醛等。

其中，所述PLGA中PLA和羟基乙酸(PGA)单体比例为10：90～90：10；其特性粘度为0.2～0.8dl/g。

在本发明又一优选的实施方案中，所述的植入剂为凝胶型石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其包含：

石杉碱甲及其衍生物或其盐          0.1～20wt％

生物降解型高分子辅料              10～60wt％

水                               20～80wt％。

在常温或低温下，将石杉碱甲及其衍生物或其盐溶解或分散于浓度为30～60g/100ml水的聚乳酸-羟基乙酸-聚乙二醇(PLGA-PEG)共聚物的高浓度水溶液中，制成凝胶型植入剂。然后将此凝胶型植入剂经皮下或肌肉注射。在体温下，当其达到溶液-凝胶转化温度时，该凝胶型植入剂在体内凝聚成为凝胶，就地包埋药物形成植入物，药物以控释方式释放。

其中，PEG与PLGA的聚合度比为3～8。

其中，PLGA中PLA和PGA单体比例为10：90～90：10；其特性粘度为0.3～0.7dl/g。

其中，PEG分子量为1000～50000。

本发明的另一目的是提供石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂在制备用于治疗如阿尔茨海默病、血管性痴呆的老年性疾病的长效制剂中的应用。

根据本发明所制备的植入剂制备工艺简单，可通过手术或注射的方式注入体内，其给药的周期可以通过生物降解型高分子辅料的数量和比例进行调节，在每1周或更长的时间内，依靠生物降解型高分子辅料在体内的降解和融蚀，使药物缓慢地释放。所以，该植入剂能够延长药物作用时间、减少用药次数、提高石杉碱甲及其衍生物或其盐的生物利用度，同时也能降低该药的毒副作用，大大提高病人服药的依从性。

体外释放试验表明：本发明所制备的植入剂能缓慢地释放，当选择的辅料为PLGA，其中PLA和PGA单体比例为10：10～10：50，特性粘度为0.4～0.6dl/g时，药物能在90天内缓慢释放，第20天的累积百分释药率为50％，第60天的累积百分释药率为86％。

以150～550μg/kg的石杉碱甲剂量将植入剂埋在犬背部皮下，在60天内，其血药浓度维持在70ng/ml之内。而要维持相同血药浓度，口服石杉碱甲片需每日口服3次，每次0.8～3μg/kg，共服60天。体内试验的结果表明：按以上的口服方案给药，狗体内血药浓度的波动明显大于植入剂给药，而且会出现躁动不安的副作用。因此，该植入剂能减少了间歇给药而产生的峰谷波动。另外，生物利用度测定表明，石杉碱甲植入剂的AUC为1545，大于口服60天石杉碱甲片的AUC(1100)，这是由于该植入剂能避免口服给药方式带来的胃肠道因素影响和肝脏首过效应。

该石杉碱甲植入剂的另一个优点是相对于贴剂、膜剂等制剂，由于不存在表皮吸收障碍，能更快达到体循环。当发现有不良反应出现时，可从给药部位迅速取出杉碱甲植入剂，中止治疗，这更是其他制剂无法比拟的优势。

附图说明

图1为石杉碱甲植入剂体外累积释药百分率；

图2为石杉碱甲植入剂和普通石杉碱甲片犬体内释放药时曲线。

具体实施方式

石杉碱甲                宁波中药制药厂

PLGA/PLA                四川琢新生物材料研究有限公司

二甲基硅氧烷            上海至柔化工有限公司

聚乙酸内酯              西班牙麦金莎Peakloud D12C75

甘油酯                  无锡市双惠化工有限公司

甘油甲缩醛              上海海隼化工科技有限公司

NMP                     濮阳迈奇科技有限公司

苯甲酸苄酯              上海爱普香料有限公司

实施例1

以二甲基硅氧烷(PDMS)制备长棒状的模具，用丙酮浸泡PDMS模具0.5h，使表面充分浸润。在30℃下，将PLGA18g溶解在100ml丙酮中，将此溶液灌注在PDMS模具上，60℃干燥2h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出PLGA空腔，加入150mg石杉碱甲。在空腔两端，取1g PLGA薄膜热压包封，即成石杉碱甲固体型植入剂。用电导法检测其密封性。即，将含药植入剂放入定量去离子水中，搅拌后检测电流值的变化。若放入植入剂后电流值增加到定值，说明装置药物泄漏，为不合格产品。

实施例2

PDMS用丙酮浸泡0.5h，使表面充分浸润，作为棒状模具。在30℃下，将PLA10g和PLGA15g溶解在100ml丙酮和20ml二氯甲烷的混合溶剂中，将此溶液灌注在PDMS模具上，60℃干燥2h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出PLGA空腔，加入200mg石杉碱甲。在空腔两端，取4gPLGA薄膜热压包封，制成石杉碱甲固体型植入剂。并用电导法检测其密封性。

实施例3

PDMS用丙酮浸泡1h，使充分浸润，作为棒状模具。在30℃下，将PLA20g和PLGA10g溶解在100ml氯仿和80ml四氢呋喃液的混合溶剂中，将此溶液灌注在PDMS模具上，45℃干燥6h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出PLGA空腔，加入600mg石杉碱甲。在空腔两端，取9gPLGA薄膜热压包封，制成石杉碱甲固体型植入剂。并用电导法检测其密封性。

实施例4

在45℃下，将聚己酸内酯25g溶解在2ml乙醇、50ml乙酸乙酯和60ml二氯甲烷的混合溶剂中，将此溶液灌注在PDMS模具上，60℃干燥2h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出PLGA空腔，加入400mg石杉碱甲。在空腔两端，取4g聚己酸内酯薄膜热压包封，制成石杉碱甲固体型植入剂。并用电导法检测其密封性。

实施例5

将PLA、PLGA和甘油酯各15g150℃热压注模制备长棒状空腔，冷却、取出，加入150mg石杉碱甲，在空腔两端，取2gPLGA薄膜热压包封，制成石杉碱甲固体型植入剂。并用电导法检测其密封性。

实施例6

取PLA10g和PLGA15g溶解在100ml丙酮和100ml二氯甲烷的混和溶剂中，取石杉碱甲500mg，溶于2ml乙醇，将两溶液混匀，灌注在PDMS模具上，50℃干燥2h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出，即成石杉碱甲固体型植入剂。

实施例7

取PLA100g和PLGA45g溶解在500ml氯仿和10ml四氢呋喃的混和溶剂中，取石杉碱甲2g，溶于5ml乙醇，将两溶液混匀，灌注在棒状的PDMS模具上，50℃干燥6h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出，即成石杉碱甲固体型植入剂。

实施例8

取PLA100g溶解在200ml氯仿中，取石杉碱甲150mg，溶于5ml乙醇，将两溶液混匀，灌注在PDMS模具上，50℃干燥6h，充分冷却后，剥离PDMS模，取出，即成石杉碱甲固体型植入剂。

实施例9

取石杉碱甲5.5g，加PLA10g、PLGA60g、谷氨酸多肽5g和甘油酯10g混合均匀，加入5％淀粉浆6g，制粒、55℃干燥后压制成细条状的固体型植入剂。

实施例10

取石杉碱甲0.8g，加PLGA60g和甘油酯60g混合均匀，加入10％羟丙甲纤维素水溶液55g，置于室温放置12小时，制粒、40℃干燥后压制成细条状的固体型植入剂。

实施例11

将60g PLGA共聚物溶于50ml甘油甲缩醛中，PLGA中PLA和PGA单体比例为60：40，其特性粘度为0.65dl/g。取石杉碱甲0.5g，溶解在2ml乙醇中，加入PLGA的甘油甲缩醛溶液中，混匀，0.45μm的微孔滤膜过滤，伽马射线灭菌，即制成可注射的溶液型植入剂。

实施例12

将80gPLGA共聚物溶于30ml NMP和10ml乙酸甘油酯的混和溶剂中，PLGA的特性粘度为0.55dl/g。取石杉碱甲0.8g，溶解在2ml50％乙醇中，加入PLGA的甘油甲缩醛溶液中，混匀，0.45μm的微孔滤膜过滤，伽马射线灭菌。即制成可注射的溶液型植入剂。体外释放试验表明：PLGA中PLA和PGA单体比例为40∶60时药物释放较快，单体比例为65∶35，体外释药速度明显减慢。

实施例13

将50g特性粘度为0.45dl/g的PLGA共聚物溶于40ml苯甲酸苄酯中。PLGA中PLA和PGA单体比例为80∶20。取石杉碱甲1.0g，溶解在10ml85％乙醇中，加入PLGA的苯甲酸苄酯溶液中，混匀，0.45μm的微孔滤膜过滤，伽马射线灭菌。即制成可注射的溶液型植入剂。

实施例14

在低于30℃的温度下，取PLGA-PEG-PLGA型嵌段共聚物30g，在此嵌段共聚物中，PEG与PLGA的聚合度比为6。其中PLGA中PLA和PGA单体比例为50:50；其特性粘度为0.55dl/g。PEG分子量为1000。加入70ml水溶解此嵌段共聚物，加入石杉碱甲2g，溶解，磁力搅拌3小时，混匀。0.22μm的微孔滤膜过滤除菌。制成可注射的凝胶型植入剂。将此凝胶型植入剂经皮下或肌肉注射。在体温下，当其达到溶液-凝胶转化温度时，该凝胶型植入剂在体内凝聚成为凝胶，就地包埋药物形成植入物，药物以控释方式释放。

实施例15

在低于30℃的温度下，取PEG-PLGA-PEG型三嵌段共聚物40g，在此嵌段共聚物中，PEG与PLGA的聚合度比为7。其中PLGA中PLA和PGA单体比例为50:50；其特性粘度为0.45dl/g。PEG分子量为1000。加入70ml水溶解此嵌段共聚物，加入石杉碱甲1g，溶解，磁力搅拌4小时，混匀。0.22μm的微孔滤膜过滤除菌。制成可注射的凝胶型植入剂。将此凝胶型植入剂经皮下或肌肉注射。

实施例16

在常温下，取PEG-PLGA-PEG型三嵌段共聚物30g，在此嵌段共聚物中，PEG与PLGA的聚合度比为4。其中PLGA中PLA和PGA单体比例为60:40；其特性粘度为0.45dl/g。PEG分子量为4000。加入70ml水溶解此嵌段共聚物，加入石杉碱甲1.5g，溶解，磁力搅拌2小时，混匀。0.22μm的微孔滤膜过滤除菌。制成可注射的凝胶型植入剂。将此混合溶液经皮下或肌肉注射。

实验实施例1

对实施例1的方法制备的石杉碱甲固体型植入剂进行体外溶出试验。取1支植入剂置于25ml的三角烧瓶中，加10ml pH5.5磷酸盐缓冲液作为释放介质，置于恒温振荡器中，37℃，转速30rp/min，90天内取样。取样时，取3ml，过滤；补充3ml新的释放介质。取出液用HPLC检测。检测波长307nm，色谱柱：Kromasil C18柱(4.6mm×250mm，5mm)，流动相：甲醇-水-三乙胺(60∶40∶0.02，冰乙酸调至pH6.0)，柱温：室温，流速：1ml/min，进样量：20ml。其体外累积释药百分率曲线见图1，由此可见，石杉碱甲的植入剂在90天内能缓慢释药，第20天的累积百分释药率为50％，第60天的累积百分释药率为86％。

实验实施例2

取实施例12制备的可注射的石杉碱甲溶液型植入剂，以毕格犬为动物模型，采用皮下注射，以160μg/kg的剂量给药，给药部位为背部皮下。60天内按规定时间采集血样，冷冻保存，用HPLC进行检测。同时，以口服石杉碱甲片作为对照，每日口服3次，每次0.88μg/kg，共服60天。检测的色谱条件为：检测波长：307nm，色谱柱：KromasilC18柱(4.6mm×250mm，5mm)，流动相：甲醇-水-三乙胺(60∶40∶0.02，冰乙酸调至pH6.0)，柱温：室温，流速：1ml/min，进样量：20ml。

由图2可见，在60天内，石杉碱甲缓慢释放，血药浓度维持在70ng/ml之内。而给予相同剂量的石杉碱甲片口服，血药浓度明显降低。生物利用度比较的结果，石杉碱甲植入剂的AUC为1545大于石杉碱甲片的AUC1100。经过计算，要维持相同血药浓度，石杉碱甲片口服剂量要提高到1.2μg/kg。在口服给药方案的曲线中，狗体内血药浓度的波动明显大于植入剂给药，而且会出现躁动不安的副作用。因此，该植入剂能减少了间歇给药而产生的峰谷波动。

实验实施例3

对实施例14制备可注射的石杉碱甲凝胶型植入剂进行毒理学研究，结果表明：对大鼠、犬、兔等动物进行的石杉碱甲植入剂的毒性研究发现，相对其他胆碱酯酶抑制剂如加兰他敏、他克林，石杉碱甲植入剂产生严重的胆碱能副作用较少，产生流涎副作用很弱。狗以1.0mg/kg的剂量给药，其肝脏、心脏、肾脏、肺未见变化。未发现其在鼠类中有致突变作用，在鼠和兔子中未发现致畸性。

本发明通过以上描述和实施例进行了说明，以上描述为非限制性的，并不限制本发明的权利要求范围。

Claims (6)

1.一种石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其特征在于，该植入剂包含石杉碱甲及其衍生物或其盐的活性成分和生物降解型高分子辅料，其中，所述石杉碱甲及其衍生物选自通式(1)所表示的化合物，

其中，所述植入剂为溶液型植入剂，其包含：

石杉碱甲及其衍生物或其盐0.1～20wt％

生物降解型高分子辅料    30～80wt％

溶剂                    2～50wt％；

其中，制备所述溶液型植入剂使用的生物降解型高分子辅料是PLGA，其中PLGA中PLA和PGA单体比例为10∶90～90∶10；其特性粘度为0.2～0.8dl/g；所述溶剂是N-甲基吡咯烷酮、乙酸甘油酯、苯甲酸苄酯和甘油甲缩醛的一种或几种混合物；

或者，所述植入剂为凝胶型植入剂，其包含：

石杉碱甲及其衍生物或其盐    0.1～20wt％

生物降解型高分子辅料        10～60wt％

水                          20～80wt％，

其中，制备所述凝胶型植入剂使用的生物降解型高分子辅料为PLGA-PEG共聚物，PEG与PLGA的聚合度比为3～8，其中PLGA中PLA和PGA单体比例为10∶90～90∶10；其特性粘度为0.3～0.7dl/g；PEG分子量为1000～50000。

2.根据权利要求1所述的石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其特征在于，所述的盐为结构式(I)、结构式(II)、结构式(III)、结构式(IV)或结构式(V)的化合物与盐酸、醋酸、磷酸、硫酸、乳酸、枸橼酸或马来酸结合成的盐。

3.根据权利要求1所述的石杉碱甲及其衍生物或其盐植入剂，其特征在于，所述的植入剂按如下方法制得：将制备溶液型植入剂使用的生物可降解型高分子辅料和石杉碱甲及其衍生物或其盐溶解或分散于所述溶剂中，均匀混合，形成溶液型植入剂。

4.根据权利要求1所述的石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其特征在于，所述的植入剂按如下方法制得：在常温或低温下，将石杉碱甲及其衍生物或其盐溶解或分散于制备凝胶型植入剂使用的生物降解型高分子辅料的高浓度水溶液中，制成凝胶型植入剂。

5.根据权利要求4所述的石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂，其特征在于，所述的生物降解型高分子辅料水溶液的浓度为30～60g/100ml水。

6.权利要求1～5任一项所述的石杉碱甲及其衍生物或其盐的植入剂在制备用于治疗阿尔茨海默病、血管性痴呆的老年性疾病的长效制剂中的应用。

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