CN102488655B - N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液及其冻干制剂 - Google Patents
N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液及其冻干制剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液及其冻干制剂，属于医药生物技术领域，其制备方法为：(1)将表面活性剂分散于水溶液中形成溶液A；(2)将N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶分散于溶液A中，形成混悬液B；(3)将混悬液B高速剪切，形成初乳C；(4)将初乳C用高压乳匀机均质，即得N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液；(5)向纳米混悬液中加入冻干保护剂，过滤除菌，冷冻干燥去除水分，即得N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液的冻干制剂。本发明所制备的纳米混悬液质量外观均一，平均粒径在50～200nm，溶出速率高，在具体应用时可以制成注射剂，也可以制成口服制剂，如片剂、胶囊剂等。
Description
技术领域
本发明涉及一种N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液及其冻干制剂，以及其制备方法，属于医药生物技术领域。
背景技术
恶性肿瘤是一种严重威胁人类健康的常见病和多发病，肿瘤的预防与治疗任务十分艰巨。近年来随着肿瘤细胞生物学、分子生物学及基因组学的发展，为抗肿瘤药物的研究提供了新的方向，但抗肿瘤药物的研究仍然面临严峻的挑战，不少抗肿瘤药物在临床应用过程中产生耐药性。因此新型抗肿瘤药物的研究势在必行。
托氟啶(N3-O-toluyl-flulorouracil，TFu)即N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶，化学结构式如图1所示，为国内外正在研究开发的一种5-氟尿嘧啶(5-Fu)前药N1-乙酰基-N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶(阿托氟啶，ATFu)在体内的主要代谢产物。研究发现，ATFu结构不稳定，体内极易降解，临床应用受到限制。而其体内主要代谢产物TFu保留了ATFu的全部活性，在药物稳定性与缓慢平稳释放等方面具有突出的优势。TFu在体外仅有很小的药理活性，在体内酰胺酶的作用下，经生物转化成5-Fu后才具有药理活性。酰胺酶的活性和水平在肿瘤细胞内高于正常细胞，故可选择性的在肿瘤组织内将TFu转化为5-Fu，具有靶向性。TFu能增强原药的药效，同时又克服了原药毒副作用较高(LD50：332mg/kg)、以及半衰期短(15-20min)的缺点，改善了药物在体内的药物动力学过程，提高了稳定性和生物利用度，降低了毒副作用，为新一代氟尿嘧啶类抗肿瘤药物，市场前景广阔。
TFu具有明确的抗癌活性，体内代谢稳定性好，可选择性地在肿瘤组织内转化为5-Fu而发挥药效。但是该药水溶性较差，不适合静脉注射给药，口服生物利用度也较低，限制了其临床应用。因此，选择合适的新剂型以提高TFu的溶解度，提高口服生物利用度，将药物特异性的输送、浓集于病变部位，减少其全身分布，减少用药剂量和给药次数，提高药物治疗指数，降低毒副作用是一个亟待解决的任务。
随着纳米技术的发展，纳米给药系统在增加药物生物利用度方面的独特优势是传统药剂学手段不能媲美的。目前，对抗肿瘤新药TFu的纳米给药系统研究有TFu脂质体、阳离子固体脂质纳米粒、阴离子固体脂质纳米粒等。尤其是针对TFu脂质体的研究较为深入，TFu脂质体克服了TFu水溶性差，不能注射给药，口服生物利用度低的缺点，可作为抗肿瘤药物载体提高TFu生物利用度以及药物治疗指数，从而有利于注射或口服给药。然而，脂质体的工业化生产成本较高，且脂质体的制备过程中要引入一定的有机溶剂，存在有机溶剂残留的问题。近年来，使用高压乳匀技术制备的纳米混悬剂可以避免脂质体制备过程的缺陷，且保留了脂质载体高效低毒的优点，制备简单，工艺可控，更适宜大工业化生产。
药物纳米混悬剂(Nanosuspensions)是以表面活性剂为增溶剂，纯药物纳米颗粒的亚微细粒胶态分散体系，为难溶性药物增溶提供了一种新的途径。该剂型有以下优点：
(1)该技术以表面活性剂为增溶剂，可成功地将既难溶于水又难溶于油的药物制成制剂，克服了制备其它制剂需先溶解药物的缺点，处方简单，辅料安全无毒，可避免大量附加成分对患者的毒副作用；
(2)小粒径可以促进药物溶出，能解决许多与口服生物利用度低相关的问题；且剂型的微粒特性可改变药物静脉注射的药代动力学特征也可获得高效低毒的效果；
(3)药物呈固态，化学稳定性好，小粒子沉降慢，物理稳定高，将纳米混悬液冻干后可进一步提高其稳定性；
(4)高压乳匀法制备纳米混悬剂制备过程简单，条件易于控制，更利于进行工业化大规模生产；
(5)给药途径多样化，其作为一种中间剂型，可进一步制备成适合临床应用的剂型如片剂、胶囊剂、注射剂、粉雾剂等。
发明内容
针对上述现有技术，本发明提供了一种N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液及其冻干制剂，以及其制备方法，其以生理相容性好的表面活性剂作为稳定剂，采用高压乳匀法制备而成，解决了TFu在水中溶解度低的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液的制备方法，包括以下步骤：
(1)将表面活性剂分散于水溶液中形成溶液A；
(2)将N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶分散于步骤(1)所得的溶液A中，形成混悬液B；
(3)将混悬液B高速剪切1～5min，形成初乳C；
(4)将初乳C用高压乳匀机均质，即得N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液。
进一步地，还包括以下步骤：
(5)向N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液中加入冻干保护剂，冻干保护剂的浓度为1～10％(单位：g/mL)，过滤除菌，冷冻干燥去除水分，即得N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液的冻干制剂。
所述步骤(1)中，表面活性剂选自注射用大豆磷脂、蛋黄卵磷脂、合成磷脂、泊洛沙姆、聚乙烯吡咯烷酮、吐温80、聚氧乙烯蓖麻油、羟丙甲基纤维素、卡波姆、甲基纤维素、胆酸钠、牛黄胆酸钠或聚乙二醇中的一种或任几种，优选大豆磷脂。
所述步骤(1)中，水溶液选自双蒸水、0.9％(质量百分数)氯化钠水溶液、5％(质量百分数)葡萄糖水溶液、含5％(质量百分数)葡萄糖的林格式注射液或磷酸盐缓冲液。
所述步骤(1)中，溶液A中表面活性剂的浓度为0.5～2.0％(单位：g/mL)。
所述步骤(2)中，表面活性剂与N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶的重量比为(5～100)∶1。
所述步骤(3)中，高速剪切转速为10000～30000rpm，优选20000rpm。
所述步骤(4)中，用高压乳匀机均质时，均质参数为：依次在200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次。
所述步骤(5)中，冻干保护剂选自甘露醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、乳糖、果糖、海藻糖、麦芽糖、右旋糖酐或聚乙二醇中的一种或任几种。
本发明提供的N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液及其冻干制剂，是采用上述制备方法制备得到的。
本发明将TFu制成纳米混悬液，经检测其质量外观均一，平均粒径在50～200nm，可供口服和注射使用。本发明具有以下优点：
(1)本发明的主要贡献之一是解决了现有技术中TFu在水中溶解度低的不足，体外溶出实验结果表明，TFu纳米混悬液显著提高了TFu的溶出速率。
(2)本发明的TFu纳米混悬液的冻干制剂，具有良好再分散性性，无需苛刻的贮存条件，使用方便，可根据需要在具体应用时可以制成注射剂，也可以制成口服制剂，如片剂、胶囊剂等。
(3)本发明的技术是一种借助高压均质技术、无需有机溶剂就能大幅增溶药物的技术，本发明的TFu纳米混悬液不含有机溶剂，对血管刺激较小，生物相容性好，可以大大增强患者的顺应性。
(4)制备工艺简单可行，已具备扩大生产的条件和技术，更易实现产品化。
(5)TFu纳米混悬液粒径在50～200nm，经静脉注射给药后在体内可转化成5-Fu发挥作用。大鼠体内药代动力学研究结果显示，静注给药TFu-Ns在体内释放5-Fu，获得的5-Fu药时曲线下面积(AUC)是静注等摩尔量5-Fu注射液AUC的1.4倍。
附图说明
图1为TFu的化学结构式。
图2为实施例1制备的TFu纳米混悬液冻干制剂的透射电镜照片。
图3为实施例2制备的TFu纳米混悬液冻干制剂的粒径分布图。
图4为实施例3制备的TFu纳米混悬液与TFu原料药体外溶出对比曲线。
图5为实施例3制备的TFu纳米混悬液与等摩尔量的5Fu注射液经静脉注射给药后在大鼠体内5Fu血药浓度-时间曲线。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作详细说明，需要注意的是，尽管下述实施例给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于这些实施例。
实施例1
精密称取大豆磷脂500mg，加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入50mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切1min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
取上述纳米混悬液按照3％(单位：g/mL)的比例加入甘露醇，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为74.5nm。
取纳米混悬液适量，滴加于铜网上，用2％磷钨酸进行复染，自然干燥后在透射电镜下(TEM)观察，如图2所示。
实施例2
精密称取大豆磷脂1000mg，加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入100mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为117.9nm，如图3所示。
取上述纳米混悬液按照5％(单位：g/mL)的比例加入的甘露醇，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例3
精密称取大豆磷脂5000mg，加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入350mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为180.03nm。
取上述纳米混悬液按照5％(单位：g/mL)的比例加入的甘露醇，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
将TFu纳米混悬液的冻干粉和原料药采用搅拌桨法进行体外溶出试验，结果见图4，可以明显看到TFu纳米混悬液的冻干制剂与原料药相比其溶出速率明显提高了。
Wister大鼠静注TFu-Ns体内药物动力学研究结果表明，静注给药TFu-Ns在体内释放5-Fu，获得的5-Fu药时曲线下面积(AUC)是静注等摩尔量5-Fu注射液AUC的1.4倍，结果如图5所示。
实施例4
精密称取大豆磷脂1000mg，加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入200mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切5min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为197.3nm。
取上述纳米混悬液按照5％(单位：g/mL)的比例加入的甘露醇，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例5
精密称取大豆磷脂2000mg，加至100mL5％葡萄糖水溶液中分散均匀，得溶液A。加入200mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为126.1nm。
取上述纳米混悬液按照5％(单位：g/mL)的比例加入的麦芽糖，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例6
精密称取蛋黄卵磷脂1000mg，加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入100mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为126.9nm。
取上述纳米混悬液按照1％(单位：g/mL)的比例加入的海藻糖，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例7
精密称取大豆磷脂900mg、泊洛沙姆188100mg加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入100mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为144.5nm。
取上述纳米混悬液按照5％(单位：g/mL)的比例加入的甘露醇，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例8
精密称取聚乙二醇-400 500mg、泊洛沙姆188 500mg加至100mL0.9％氯化钠水溶液中分散均匀，得溶液A。加入100mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为169.1nm。
取上述纳米混悬液按照7％(单位：g/mL)的比例加入的葡萄糖，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例9
精密称取大豆磷脂500mg、聚乙烯吡咯烷酮(k30)500mg加至100mL5％葡萄糖的林格式注射液中分散均匀，得溶液A。加入100mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切5min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为137.8nm。
取上述纳米混悬液按照10％(单位：g/mL)的比例加入的山梨醇，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
实施例10
精密称取卡波姆600mg，聚乙二醇-400400mg加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A。加入100mgTFu，超声分散均匀得混悬液B。将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切3min，制得初乳C。将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
制得的纳米混悬液制剂平均粒径为154.5nm。
取上述纳米混悬液按照5％(单位：g/mL)的比例加入的蔗糖，搅拌溶解，过滤除菌后按照2mL/瓶分装置西林瓶，迅速放入超低温冰箱，在-80℃下冷冻24小时，再取出迅速放入温度已降至-50℃的冻干机搁板上，盖上真空罩，开启真空泵开关，冻干48小时。冻干结束后取出，吹氮气，加压铝盖包装，即得TFu纳米混悬液的冻干制剂，该冻干制剂加入2mL蒸馏水振摇可于1min内完全复溶。
Claims (1)
1.一种N3-邻甲苯甲酰基尿嘧啶纳米混悬液的制备方法，其特征在于：步骤为：精密称取大豆磷脂500mg，加至100mL双蒸水中分散均匀，得溶液A；加入50mgTFu，超声分散均匀得混悬液B；将混悬液B用高速剪切机以20000rpm的转速高速剪切1min，制得初乳C；将初乳C用高压乳匀机均质，200bar循环5次，500bar循环10次，1000bar循环10次，制得TFu纳米混悬液制剂。
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