CN102885772B

CN102885772B - 一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂及其制备方法

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Publication number: CN102885772B
Application number: CN201210372072XA
Authority: CN
Inventors: 翟光喜; 窦金凤; 张海群; 刘秀菊
Original assignee: Shandong University
Current assignee: Shandong University
Priority date: 2012-09-29
Filing date: 2012-09-29
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2032-09-29
Also published as: CN102885772A

Abstract

本发明公开了一种载多烯紫杉醇的混合胶束制剂及其制备方法，该制剂是采用薄膜水化法制备的多烯紫杉醇混合胶束，以两亲性的TPGS、MPEG-PLA、CSO-SA为胶束载体材料，将多烯紫杉醇包裹在疏水核内。本发明选择TPGS、MPEG-PLA、CSO-SA这三种两亲性材料制备载多烯紫杉醇混合胶束以增加载药量、溶解度和口服生物利用度，可以解决疏水性药物在制备剂型时产生的水溶性差、药物释放速度和粒径大小不适等诸多问题。

Description

一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂及其制备方法。

背景技术

多烯紫杉醇（docetaxel，DTX），又名多西他赛，是近年来开发的一种新型抗肿瘤药物，为紫杉醇类第二代人工合成药物。多烯紫杉醇的作用机制与紫杉醇类似，抗肿瘤活性是紫杉醇的1.3-12倍，其通过干扰细胞有丝分裂和分裂期间细胞功能所必需的微管网络而起抗肿瘤作用。多烯紫杉醇可与游离的微管蛋白结合，促进微管蛋白装配成稳定的微管，同时抑制其解聚，导致丧失了正常功能的微管束的产生和微管的固定，从而抑制细胞的有丝分裂。临床用于乳腺癌、胰腺癌、非小细胞肺癌、软组织肉瘤、头颈癌、胃癌、卵巢癌和前列腺癌等，单独用药和联合用药均有显著效果。

多烯紫杉醇结构式为：C₄₃H₅₃NO₁₄，分子量为807.88。结构式如下：

多烯紫杉醇难溶于水，半衰期短及毒性大等缺点限制了它在临床上的应用。目前国内及国外市售的多烯紫杉醇注射液如泰索帝

是将多烯紫杉醇溶解于吐温-80中。

该制剂使用前需使用专用的注射用溶剂稀释，对操作人员的要求极其严格且使用方法繁琐：制剂中含有大量的吐温易引起溶血及过敏等不良反应，需提前服用地塞米松等药物防治，临床用药不方便，用药安全性低。为了避免这些缺点，提高病人的方便，便于更多慢性治疗方案的应用，许多研究已经指向新的多烯紫杉醇口服制剂的研究。口服多烯紫杉醇存在的主要问题是由p-糖蛋白（p-gp）引起的低生物利用度。

聚合物胶团给药系统是近年来研究十分活跃的靶向控释给药系统。其特有的核-膜结构，既提供了一个疏水的内核作为药物储库，又提供了一个亲水的外膜以维持在水性环境中的稳定性。因而它可以增加疏水性药物在水中的溶解度，作为药物增溶的一条途径。纳米级范围的粒径有效促进了聚合物胶团的“渗透与保留作用”，赋予其被动靶向肿瘤组织的功能。混合胶束的制剂稳定性、载药量等指标优于单一聚合物胶束。

天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯（TPGS），因其亲脂部分较大而广泛被用作增溶剂、吸收促进剂和脂质类载药制剂。研究发现TPGS能增强抗癌药物的溶解度和口服生物利用度。

两亲性嵌段聚合物聚乙二醇单甲醚-聚乳酸（MPEG-PLA）有良好的胶束形成、载药能力、释药行为良好，由于其优异的生物相容性和可降解性能，在生物科学领域的应用越来越广泛。

壳聚糖是一种具有良好生物相容性和生物可降解性特征的药物载体材料，在水溶性好的低分子壳聚糖（壳寡糖）上引入疏水性的硬脂酸基团得到两亲性的壳寡糖-硬脂酸（CSO-SA），该材料在水中可自发形成纳米范围的胶束，研究显示该胶束能抑制p-gp排出泵。

综上所述，选择MPEG-PLA、TPGS、CSO-SA这三种两亲性材料制备载多烯紫杉醇混合胶束以增加载药量、溶解度和口服生物利用度，可以解决疏水性药物在制备剂型时产生的水溶性差、药物释放速度和粒径大小不适等诸多问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述现有技术，提供一种多烯紫杉醇的新剂型，即载多烯紫杉醇的混合胶束制剂，该制剂能增加多烯紫杉醇的溶解度和代谢稳定性，并可通过抑制p-gp增加多烯紫杉醇的体内吸收提高其生物利用度。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂，它包括两亲性的天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯（TPGS）、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物共聚物（TPGS）和壳寡糖-硬脂酸（CSO-SA）为胶束载体材料和胶束载体材料包裹的多烯紫杉醇。

所述多烯紫杉醇、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物、天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、壳寡糖-硬脂酸的质量比为(1-4):(20-40):(20-40):(10-30)。

本发明还提供载多烯紫杉醇混合胶束制剂的制备方法，包括以下步骤：

（1）将天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物和多烯紫杉醇溶于有机溶剂，使维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸和多烯紫杉醇充分溶解，形成溶液A；

（2）A溶液经旋转蒸发除去有机溶剂使之成膜；

（3）将壳寡糖-硬脂酸溶于水中形成溶液B；

（4）将溶液B转移至A成膜的容器中，采用磁力搅拌进行水化，水化产物进行离心取上清即得载多烯紫杉醇纳米混合胶束制剂。

该制剂采用薄膜分散法制备，以两亲性的TPGS、MPEG-PLA、CSO-SA为胶束载体材料，将多烯紫杉醇包裹在疏水核内。

步骤（1）中所述聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物优选聚乙二醇单甲醚MPEG 1000-4000-聚乳酸PLA2000-30000的共聚物。

步骤（1）中，胶束载体材料（TPGS、MPEG-PLA和CSO-SA）总量与多烯紫杉醇的质量比20-100:1。所述的三种两亲性材料的用量分别占载体材料总重为：TPGS(0.01%-99.9%)；MPEG-PLA(0.01%-99.9%)；CSO-SA(0.01%-50%)。优选的，所述多烯紫杉醇、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物、天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、壳寡糖-硬脂酸的质量比为(1-4):(20-40):(20-40):(10-30)。

步骤（1）中，所述有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃或二甲基亚砜中的任一种。

步骤(1)中所述天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸和多烯紫杉醇充分溶解，方法包括加热、搅拌或超声促进溶解。

所述CSO-SA的氨基取代度为10%-80%，优选30%-70%；所述CSO-SA中壳寡糖的分子量为2-10kDa；

步骤(4)中薄膜分散温度为20-60℃，水化时间为15-180min，优选30-60min。

本发明所采用的方法为薄膜分散法，但不限于薄膜分散法，也可以采用透析法或溶剂挥发法。

本发明的有益效果是，跟市售的多烯紫杉醇注射液不同，该制剂不需使用易引起溶血及过敏等不良反应的吐温-80进行增溶，临床用药方便，用药安全性高，避免了由p-gp引起的低生物利用度。聚合物胶团给药系统特有的核-膜结构，既提供了一个疏水的内核作为药物储库，又提供了一个亲水的外膜以维持在水性环境中的稳定性，因而本发明利用聚合物胶团给药系统来增加疏水性药物在水中的溶解度。纳米级范围的粒径有效促进了聚合物胶团的“渗透与保留作用”，赋予其被动靶向肿瘤组织的功能，混合胶束的制剂稳定性、载药量等指标优于单一聚合物胶束。TPGS因其亲脂部分较大而广泛被用作增溶剂、吸收促进剂和脂质类载药制剂。MPEG-PLA有良好的胶束形成、载药能力、释药行为良好，壳聚糖是一种具有良好生物相容性和生物可降解性特征的药物载体材料，在水溶性好的低分子壳聚糖（壳寡糖）上引入疏水性的硬脂酸基团得到两亲性的CSO-SA，该材料在水中可自发形成纳米范围的胶束，研究显示该胶束能抑制p-gp排出泵。本发明选择这三种两亲性材料制备载多烯紫杉醇混合胶束以增加载药量、溶解度和口服生物利用度，可以解决疏水性药物在制备剂型时产生的水溶性差、药物释放速度和粒径大小不适等诸多问题。

附图说明

图1是载多烯紫杉醇混合胶束制剂的粒径分布图；

图2是载多烯紫杉醇混合胶束制剂的透射电镜扫描图；

图3为药动学试验多烯紫杉醇的血药浓度-时间曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步的阐述，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。

实施例1：

称取4mg多烯紫杉醇，40mg MPEG₃₀₀₀-PLA₂₀₀₀共聚物，20mg TPGS，加入4mL乙腈，超声使载体材料和药物完全溶解，经旋转蒸发除去有机溶剂乙腈，使材料（MPEG-PLA共聚物和TPGS）和药物在器壁上形成均匀的膜。称取10mg氨基取代度50%的CSO₅₀₀₀-SA溶于2mL水形成水溶液，将该水溶液转移至成膜的容器中，该水溶液磁力搅拌分散膜，温度是30℃，搅拌30min后，所得溶液离心取上清得多烯紫杉醇混合胶束制剂，4℃密封保存。

结果：制得的多烯紫杉醇混合胶束制剂的载药量为4.2%，包封率为77.1%。

制备的载多烯紫杉醇混合胶束制剂的粒径分布图如图1所示。

实施例2：

称取4mg多烯紫杉醇，20mg MPEG₃₀₀₀-PLA₁₀₀₀₀共聚物，40mg TPGS，加入4mL三氯甲烷，超声使载体材料和药物完全溶解，旋蒸除去有机溶剂，使材料和药物在器壁上形成均匀的膜。称取10mg氨基取代度50%的CSO₁₀₀₀₀-SA溶于2mL水形成水溶液，将该水溶液转移至成膜的容器中，用该水溶液在磁力搅拌下分散有机膜，温度是40℃，搅拌50min后，所得溶液离心取上清得多烯紫杉醇混合胶束制剂，4℃密封保存。

结果：制得的多烯紫杉醇混合胶束制剂的载药量为3.1%，包封率为54.4%。

实施例3：

称取4mg多烯紫杉醇，20mg MPEG₁₀₀₀-PLA₈₀₀₀共聚物，40mg TPGS，加入3mL乙酸乙酯，超声使载体材料和药物完全溶解，旋蒸除去有机溶剂，使材料和药物在器壁上形成均匀的膜。称取10mg取代度50%的CSO₈₀₀₀-SA溶于5mL水形成水溶液，将该水溶液转移至成膜的容器中，该水溶液在磁力搅拌分散膜，温度是25℃，搅拌40min后，所得溶液离心取上清得多烯紫杉醇混合胶束制剂，4℃密封保存。

结果：制得的多烯紫杉醇混合胶束制剂的载药量为5.2%，包封率为83.6%。

实施例4：

称取3mg多烯紫杉醇，30mg MPEG4000-PLA12000共聚物，30mg TPGS，加入3mL乙腈，超声使载体材料和药物完全溶解，旋蒸除去有机溶剂，使材料和药物在器壁上形成均匀的膜。称取25mg取代度70%的CSO5000-SA溶于5mL水形成水溶液，将该水溶液转移至成膜的容器中，该水溶液磁力搅拌分散膜，温度是60℃，搅拌50min后，所得溶液离心取上清得多烯紫杉醇混合胶束制剂，4℃密封保存。

结果：制得的多烯紫杉醇混合胶束制剂的载药量为3.0%，包封率为85.2%。

实施例5：

称取3mg多烯紫杉醇，30mg MPEG2000-PLA30000共聚物，30mg TPGS，加入3mL乙酸乙酯，超声使载体材料和药物完全溶解，旋蒸出去有机溶剂，使材料和药物在器壁上形成均匀的膜。称取30mg取代度30%的CSO8000-SA溶于5mL水形成水溶液，将该水溶液转移至成膜的容器中，该水溶液磁力搅拌分散膜，温度是50℃，搅拌50min后，所得溶液离心取上清得多烯紫杉醇混合胶束制剂，4℃密封保存。

结果：制得的多烯紫杉醇混合胶束制剂的载药量为1.3%，包封率为45.2%。

实施例6：

称取1mg多烯紫杉醇，30mg MPEG3000-PLA10000共聚物，30mg TPGS，加入3mL乙腈，超声使载体材料和药物完全溶解，旋蒸除去有机溶剂，使材料和药物在器壁上形成均匀的膜。称取20mg取代度50%的CSO2000-SA溶于5mL水形成水溶液，将该水溶液转移至成膜的容器中，该水溶液磁力搅拌分散膜，温度是30℃，搅拌50min后，所得溶液离心取上清得多烯紫杉醇混合胶束制剂，4℃密封保存。

结果：制得的多烯紫杉醇混合胶束制剂的载药量为1.4%，包封率为95.0%。

取上述胶束适量，将胶束滴在铜网上，用2%的磷钨酸染色干燥后，在透射电镜下观察，如图2所示。在电镜下呈椭圆形，粒径在10~100nm范围内，分散良好。

试验例1:Caco-2单细胞渗透试验

取已培养的Caco-2细胞，向肠腔侧(AP侧)分别加入40μg/ml的DTX胶束和原料药溶液0.4ml，同时在基底侧加入含5mM葡萄糖和5mM4-(2-羟乙基)-1-哌嗪乙烷磺酸的汉克斯平衡盐（江苏普诺生生物科技有限公司，不含酚红）0.6ml作为接收介质。给药后20，40，60和120min于基底侧（BL侧）取样0.3ml进行测定，随即补充新鲜接收介质。按公式

其中dQ/dt为渗透速率（μg/s），根据药物在不同时间内转运通过Caco-2细胞BL侧药量对时间回归得到直线斜率。C₀为Caco-2细胞AP侧初始质量浓度（μg/ml），A是空肠囊或Transwell的表面积（cm²）。

结果：通过对实验结果计算得到A to B（AP侧到BP侧）的渗透系数：DTX胶束为0.15±0.016×10^-5cm/s，与DTX溶液存在明显差异（0.07±0.003cm/s，P<0.05），说明该混合胶束能增强多烯紫杉醇的细胞渗透能力。

试验例2:

按照实施例1制备多烯紫杉醇混合胶束制剂进行药动学试验：取健康雄性Wistar大鼠10只，随机分成2组，每组5只，给药前禁食12h(可自由饮水)。分别灌胃给予多烯紫杉醇混合胶束溶液（试验组，给药剂量20mg/kg，按DTX计算）和DTX市售制剂泰索帝（对照组，给药剂量20mg/kg）。给药后试验组和对照组分别于0.25、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、12.0、24.0h自大鼠颈静脉窦取血0.8mL，置于加有肝素钠的离心管中，4000rpm离心15min，取上层血浆，-20℃保存待测。

结果：如图3所示，试验组的血药浓度-时间曲线下面积（AUC）是对照组的2.9倍(P<0.01)，最大血药浓度试验组是对照组的3.5倍(P<0.01)，多烯紫杉醇胶束制剂的绝对口服生物利用度明显高于原料药组（8.5%，2.4%）。结果表明，多烯紫杉醇混合胶束制剂能促进多烯紫杉醇的口服吸收，提高多烯紫杉醇的口服生物利用度。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂，其特征在于，它包括胶束载体材料和胶束载体材料包裹的多烯紫杉醇，胶束载体材料为两亲性的天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物和壳寡糖-硬脂酸；所述多烯紫杉醇、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物、天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、壳寡糖-硬脂酸的质量比为1-4:20-40:20-40:10-30；所述聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物为聚乙二醇单甲醚MPEG1000-4000-聚乳酸PLA3000-30000的共聚物；所述壳寡糖-硬脂酸的取代度为10%-80%；所述壳寡糖-硬脂酸中，壳寡糖的分子量为2-10kDa；

其制备包括以下步骤：

（1）将天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸共聚物和多烯紫杉醇溶于有机溶剂，使天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸和多烯紫杉醇充分溶解，形成溶液A；

（2）A溶液经旋转蒸发除去有机溶剂使之成膜；

（3）将壳寡糖-硬脂酸溶于水中形成溶液B；

2.如权利要求1所述的一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂，其特征在于，步骤（1）中，所述有机溶剂为丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯、四氢呋喃或二甲基亚砜中的任一种。

3.如权利要求1所述的一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂，其特征在于，步骤(1)中所述天然维生素E-聚乙二醇1000琥珀酸酯、聚乙二醇单甲醚-聚乳酸和多烯紫杉醇充分溶解，方法包括加热、搅拌或超声促进溶解。

4.如权利要求1所述的一种载多烯紫杉醇混合胶束制剂，其特征在于，步骤(4)中薄膜分散温度为20-60℃，水化时间为15-180min。