CN103037904B - 2-亚氨基生物素制剂及其应用 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及改进2-亚氨基生物素的水溶性。在具体方面，本发明涉及适用于对哺乳动物进行2-亚氨基生物素给药的制剂，所述哺乳动物患有受益于所述给药的失调或病症。

Description

2-亚氨基生物素制剂及其应用
技术领域
本公开涉及改进2-亚氨基生物素的水溶性。在具体方面，本发明涉及适用于对哺乳动物进行2-亚氨基生物素给药的制剂，所述哺乳动物患有受益于所述给药的失调或病症。
背景技术
据报导，2-亚氨基生物素能够在新生儿中用于预防和/或治疗围生期窒息(缺氧缺血)影响(美国专利No.6894069，该专利通过引用整体并入本文)。尤其是，在涉及小猪的体内研究表明，2-亚氨基生物素在预防和/或治疗这些影响中比别嘌呤醇或去铁胺中任一种都更有效。
然而，2-亚氨基生物素在生理pH下的低溶解度限制了其作为治疗剂的实用性。本领域中需要改进的2-亚氨基生物素制剂以及提高其溶解度的方法。本公开提供了这样的改进。
发明内容
本公开的一个方面提供了2-亚氨基生物素(2-IB)或其衍生物的水溶性(aqueous soluble)的制剂，该制剂具有在约3和约7之间的pH，且包括约1mg/ml或更高的2-亚氨基生物素或其衍生物，以及约2.5至约40％的取代的β-环糊精。
在一些实施方式中，所述制剂具有在约4和约7之间的pH，且包括约2mg/ml或更高的2-亚氨基生物素或其衍生物，以及约2.5至约20％的取代的β-环糊精，优选地选自磺丁基醚-β-环糊精(SBE-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-CD)。
在一些实施方式中，所述制剂具有在约4和约5之间的pH，且包括约3.5mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及约2.5至约40之间，优选约5至约10％的取代的β-环糊精，优选地选自磺丁基醚-β-环糊精(SBE-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-CD)。
在一些实施方式中，所述制剂具有在约4和约5之间的pH，且包括约3至约5mg/ml之间，优选约4至约5mg/ml之间的2-亚氨基生物素，以及约2.5至约5％的取代的β-环糊精，优选地选自磺丁基醚-β-环糊精(SBE-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-CD)。
优选地，所述制剂进一步包括作为增溶剂的柠檬酸或其去质子化的变体(柠檬酸盐)。
在一些实施方式中，提供了2-亚氨基生物素或其衍生物的可溶制剂，具有约5的pH，且包括约3mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及约3至约40％，优选约5％的SBE-CD。
在一些实施方式中，提供了2-亚氨基生物素或其衍生物的可溶制剂，具有约4的pH，且包括约3mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及约5至约40％的HP-CD。优选地，所述制剂包括约5至约20％的HP-CD。
在一些实施方式中，所述制剂进一步包括作为等渗剂的NaCl，优选在0.1和2％之间，更优选在0.5和0.8％之间。
本公开的发明的另一方面提供一种2-亚氨基生物素(2-IB)或其衍生物的水溶性的制剂，该制剂具有约3和约7之间的pH，且包括约0.75mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及柠檬酸、所述柠檬酸的去质子化的变体或它们的混合物。出人意料地发现，2-IB在柠檬酸缓冲液中具有较高的溶解度。在本文中所使用的柠檬酸缓冲液是指柠檬酸、其去质子化的变体或它们的混合物，以及包括例如无水柠檬酸钠的水性溶液。
优选地，所述制剂具有约3和约7之间的pH，优选地约3和约6之间，更优选约3.5和约4.5之间，甚至更优选约4的pH，且包括约0.5mg/ml和10mg/ml之间，优选在约0.5mg/ml和约5mg/ml之间的2-亚氨基生物素，更优选在约0.5mg/ml和约2mg/ml之间，甚至更优选在约0.5mg/ml和约1mg/ml之间的2-亚氨基生物素，以及柠檬酸、其去质子化的变体或它们的混合物。优选地，所述制剂包括在约1至约40之间，约5至约30之间，优选约10至约20之间，更优选地约12.5至约17.5mM之间，甚至更优选约15mM的柠檬酸、其去质子化的变体或它们的混合物。本领域技术人员知晓的是，能够调节缓冲液的量得到所需要的pH值。优选地，所述制剂包括0.1和2％之间的作为等渗剂的NaCl，更优选在0.5和1.5％之间。示例性的制剂具有约0.9％的NaCl浓度。
优选地，该制剂适用于对人类新生儿给药。优选地，2-亚氨基生物素或其衍生物于5℃下保持水溶性至少3天。在一些实施方式中，2-亚氨基生物素或其衍生物于5℃下保持水溶性至少0.5、1、1.5、2或3年。
本公开的另一方面提供用于治疗分娩期间并发症的影响的本文中所述的2-亚氨基生物素或其衍生物制剂，优选用于治疗新生儿的围产期窒息或其危险性。在一些实施方式中，制剂给药至新生儿。在一些实施方式中，制剂在阵痛(labor)前和/或阵痛期间给药至新生儿的母体。
本公开提供的另一方面提供2-亚氨基生物素或其衍生物在治疗分娩期间并发症影响的应用，优选用于治疗围产期窒息或其危险性，其中该治疗可与使新生儿承受低体温结合。
本公开的另一方法提供了用于治疗新生儿的分娩期间并发症影响的方法，包括：将治疗有效量的本文中所述的制剂给药至需要该制剂的新生儿。在一些实施方式中，在阵痛前和/或阵痛期间制剂也被给药或替代给药至需要制剂的新生儿的母体。优选地，并发症为围产期窒息或其危险性。
本公开的另一方面提供了用于治疗新生儿分娩期间并发症影响的方法，包括：将治疗有效量的2-亚氨基生物素或其衍生物给药至需要该制剂的新生儿并使新生儿承受低体温。在一些实施方式中，2-亚氨基生物素或其衍生物在阵痛前或阵痛期间也被给药或替代给药至需要该制剂的新生儿的母体。优选地，并发症是围产期窒息或其危险性。优选地，2-亚氨基生物素或其衍生物存在于本文中所述的制剂中。
本公开的另一方面提供了2-亚氨基生物素或其衍生物在制备用于治疗分娩期间并发症影响的具有本文中所述的制剂的药物中的应用。在一些实施方式中，治疗与使新生儿承受低体温结合。优选地，并发症是围产期窒息。所述制剂也提供在治疗响应2-亚氨基生物素的疾病或失调中的应用。
本公开的另一方面提供用于制备本文所述的制剂的方法，包括以下步骤：将2-亚氨基生物素或其衍生物溶解在包括β-环糊精的水性溶液中，随后调节所述溶液的pH以得到2-亚氨基生物素或其衍生物。优选地，利用柠檬酸调节2-亚氨基生物素溶液的pH。优选地，pH被调节至约3至约7之间。优选地，水性溶液的pH在4和6.6之间。优选地，β-环糊精是SBE-CD。优选地，水性溶液包括NaCl。优选地，水性溶液包括柠檬酸或其去质子化的变体。
优选地，2-IB衍生物为2-亚氨基生物素羧基衍生物。优选地，2-亚氨基生物素羧基衍生物是2-亚氨基生物素酰阱和/或2-亚氨基生物素N-羟基丁二酰亚胺酯。优选地，本文所述的制剂包括2-IB。
具体实施方式
2-亚氨基生物素(2-IB)的水溶性较差，因此难以形成用于给药的水性溶液(参见对比例)。根据本公开，已经发现通过将2-IB加入至柠檬酸/柠檬酸盐缓冲液和/或取代的β-环糊精，2-IB的水溶性可显著提高以允许其形成水性溶液。本文中所使用的术语“不溶的”和“较差溶解”是用来表征药物的水溶性。本文中所使用的不溶的是指小于0.1mg/ml的溶解度，较差溶解是指在0.1至1mg/ml范围内的溶解度。
2-IB的溶解度依赖于pH。在pH为7.4时，2-IB在水中的溶解度约为0.34mg/ml，pH为5时，约为0.59mg/ml，以及pH为3.5时，约4.5mg/ml。低pH溶液的肌肉给药会违禁导致受治疗者疼痛(Rukwied R.，J Pain.2007 May；8(5)：443-51)，且当连续静脉滴注(infusion)给药时可导致代谢性酸中毒(Federman MD，Clinical Neuropharmacology 2009 Nov-Dec；32(6)：340-1)，本公开的一个目的是提供具有适用于在治疗环境中给药的pH和2-IB浓度的2-IB制剂。
在与例如窒息或缺氧的相关病症的治疗中，需要在特定的时间内给药药物的治疗有效量以确保有效性。对于现有技术中存在的制剂，由于2-IB的低溶解度，需要进行较多体积的2-IB溶液给药。需要给药的溶液的体积越多，在体内达到治疗有效浓度前的时间越长。在一些应用中，例如新生儿的治疗中，限制因素是需要在治疗窗内给药的溶液体积。典型地，考虑对窒息的新生儿患者进行静脉内给药的流体的最大量是50ml/kg/天。通过增加2-IB的溶解度，药物可以较小的体积更快地给药。
最优地，2-IB制剂应该在较长一段时间内稳定，优选几年。此外，当冷藏储藏时，例如5℃，制剂不应该沉淀。
使用不同的溶剂、共溶剂、表面活性剂、环糊精以及其他赋形剂生产不同的药物制剂。2-IB的溶解度较低或制剂是有毒性的(参见对比例)。令人惊奇地，用多于1％，尤其是用2.5％或更高的取代的β-环糊精和/或柠檬酸缓冲液配制2-IB在合适的pH值下提供溶解度增加的溶液。
本文中所描述的制剂适用于制备2-IB(C10H17N3O2S)和2-IB衍生物的药剂溶液。2-IB衍生物包括2-亚氨基生物素羧基衍生物。2-亚氨基生物素羧基衍生物已被证明是iNOS的抑制剂，这表明iNOS抑制不需要2-IB的自由羧基(Sup SJ等人.Biochem and Biophy Res Comm 1994 204：962-968)。优选地，2-亚氨基生物素羧基衍生物为2-亚氨基生物素酰阱和/或2-亚氨基生物素N-羟基丁二酰亚胺酯。优选地，本文所描述的制剂包括2-IB。
环糊精在结构和性质上有变化。例如，疏水腔的尺寸(例如直径和深度)以及功能性(例如疏水性、电荷、反应性以及氢键的能力)在取代和未取代的α、β以及γ-环糊精之间变化。术语“环糊精”是指含α环键的D-吡喃葡萄糖单元的化合物。α-环糊精是指具有六个环键的D-吡喃葡萄糖单元的环糊精，β-环糊精具有七个环键的D-吡喃葡萄糖单元，γ-环糊精具有八个环键的D-吡喃葡萄糖单元。这些环键的D-吡喃葡萄糖单元限定了疏水腔，且已知的环糊精在固体状态或水性溶液中与其他有机分子、盐以及卤素形成包含化合物(inclusion compound)。典型地，选择用于制剂的环糊精具有适用于该制剂的目标组分和其他组分的尺寸和功能性。遗憾的是，存在许多环糊精配位作用不能进行或未产生显著优点的药物(J.Szejtli，Cyclodextrins in Drug Formulations：Part II，Pharmaceutical Technology，24-38，8月，1991)。
取代的环糊精可包括：作为侧链的任何有机部分或杂环部分。优选的环糊精包括已被烷基化、羟基烷基化或反应形成磺烷基醚的取代的β-环糊精。优选的β-环糊精包括羟丙基-β-环糊精，例如(S)-2-羟丙基-β-环糊精、2-O-[(S)-2′-羟丙基]-β-环糊精、2-O-[(R)-2′-羟丙基]-β-环糊精、6-O-[(S)-2′-羟丙基]-β-环糊精、2-O-[(R)-2′，3′-羟丙基]-β-环糊精、羟乙基-β-环糊精、羧甲基-β-环糊精、羧甲基-乙基-β-环糊精、二乙基-β-环糊精、二甲基-β-环糊精、葡糖基-β-环糊精、羟丁烯基-β-环糊精、麦芽糖基-β-环糊精、以及磺丁基-β-环糊精。对于目前的制剂和方法，认为取代的β-环糊精，例如，羟丙基-β-环糊精和磺丁基-β-环糊精具有补足上述制剂的其他组分的尺寸以及功能性。更优选地，环糊精是磺丁基-β-环糊精(″SBE-CD″)。
在2-IB制剂中测试两种类型的取代的β-环糊精。二者均显著地增加2-IB的溶解度。(参见实施例)磺丁基-β-环糊精(SBE-CD)是通过丁基醚联接基或硫代丁基醚将上述疏水腔与磺酸钠盐分开的商业可得的聚阴离子β-环糊精衍生物(CaptisolTM是可从CyDex有限公司购得的七-取代的磺丁基-β-环糊精的商品名称)。羟丙基--β-环糊精(HP-CD)从Roquette Pharma S.A.购得的(如KleptoseTM)商业可得的β-环糊精衍生物。在美国专利5134127和5376645中进一步描述了环糊精，其全部内容通过引用并入本文。
本文中公开的2-IB制剂可为2-IB和取代的β-环糊精的干燥物理混合物，或其加入水时复原形成水性制剂的干燥包含配合物形成。或者，水性制剂可冷冻干燥且然后加水复原。
在一些实施方式中，本文公开的2-IB制剂是水性溶液的形式，且包括调节pH在约4至约7范围内的酸缓冲液。适于本文中应用的酸缓冲液的实例包括酸，诸如盐酸、硫酸、磷酸、氢溴酸等，以及诸如草酸、马来酸、富马酸、乳酸、苹果酸、酒石酸、柠檬酸、苯甲酸、乙酸、甲磺酸、甲苯磺酸、苯磺酸、乙磺酸等的有机酸。也可采用上述酸的酸盐。优选地，制剂包括足够的柠檬酸和/或柠檬酸钠或其他柠檬酸盐以达到所需的pH。在一些实施方式中，制剂包括1和25mM之间的柠檬酸。在一些实施方式中，制剂包括0.1和5mM之间的柠檬酸钠。在一些实施方式中，制剂包括至少20mM的柠檬酸/柠檬酸盐。优选地，制剂包括约1至约40，约5至约30，优选约10至约20，更优选地约12.5至约17.5mM之间的柠檬酸、其去质子化的变体或它们的混合物。优选地，制剂包括约15mM的柠檬酸、其去质子化的变体或它们的混合物。
本文公开的2-IB制剂制备如下：将柠檬酸或其他酸缓冲液溶解于注射用水中。将取代的β-环糊精(优选SBE-CD)(如果使用)溶于上述酸缓冲液水溶液中。然后将2-IB溶于该溶液中。或者，将取代的β-环糊精(优选SBE-CD)(如果使用)溶于水溶液中，且然后将2-IB溶于该溶液中。pH调节至约3至约6的范围内。
优选地，制剂制备并包装用作无菌和无致热原的制剂。例如，所得到的溶液可被无菌过滤(例如，通过0.22微米过滤膜)并装入无菌小瓶。停止并密封小瓶且可进行最终灭菌。溶液也可提供至安瓿、注射器、IV袋或其他分配器(dispenser)。优选地，制剂以单个剂量单位提供。溶液可被高压灭菌而不影响2-IB的稳定性(表24)。
包括等渗剂，例如糖、氯化钠等也是合乎需要的。通过使用延迟吸收试剂，例如单硬脂酸铝和明胶可引起注射药物剂型的长期吸收。
优选地，用于儿科给药的2-IB制剂不包括禁忌的赋形剂(例如乳酸、多库酯钠、丙二醇等)。优选地，用于儿科给药的制剂不包括苄醇、没食子酸丙酯、聚山梨醇酯20、聚山梨醇酯40或聚山梨醇酯60、苯甲酸钠、水杨乙汞(thimerosal)、花生油或硼酸。在本领域技术人员的知识范围内来选择合适的附加试剂。
优选地，2-IB制剂是等渗的。在一些实施方式中，2-IB制剂进一步包括优选在0.1和0.9％之间，更优选地在0.2和0.9％之间的NaCl。在一些实施方式中，2-IB制剂进一步包括优选在1和5％之间，更优选在2和5％之间的糖，例如葡萄糖、乳糖或甘露醇。优选地，尤其对于儿科制剂，上述糖是葡萄糖。制剂可包括与制剂等渗量的NaCl和糖的组合。
本公开提供优选用于胃肠外给药的2-IB的溶液和剂型。本文中所用的胃肠外给药(Parentaladministration)是指给药的形式包括但并不限于，静脉内、肌肉内、动脉内、鞘内、囊内、眶内、心脏内、皮内、腹膜内、经气管、皮下、表皮下、关节内、囊下、蛛网膜下、脊柱内以及胸骨内的注射和滴注。优选地，制剂是静脉给药。
制剂可提供在小瓶、安瓿、注射器、IV袋或其他分配器中。它们可直接给药至受治疗者或进一步稀释。提供的制剂的剂量浓缩物(dose-concentrate)可位于经过标准治疗间隔(例如稀释后直接或稀释后长达24小时，如果必要的话)保持使用的制剂量的密封容器内。可制备用于静脉给药的溶液，例如，通过将剂量浓缩物制剂与稀释剂一起加入至容器(例如玻璃或塑料瓶、小瓶、安瓿)以得到用于给药的所需浓度。
将水性溶剂加入至液体剂量浓缩物是通过移出用于稀释的剂量浓缩物的等分部分或整体内含物来便利地形成单位剂量的液体药物制剂。剂量浓缩物可加入至含有合适水性溶剂的静脉内注射(IV)容器中。有利地，上述溶剂是用于注射的标准溶剂(例如5％的葡萄糖、生理盐水、乳酸林格氏液、或注射用无菌水等)。典型的单位剂量IV袋是常规的带有入口和出口单元且具有标准(例如25mL、50mL、100mL和150mL)容量的玻璃或塑料容器。
在其他实施方式中，将提供的剂型包装在容器中以防止在使用前光照射制剂是合乎需要的。在一些实施方式中，这种隔光容器可抑制一种或多种降解途径。例如，小瓶可为防止内容物暴露在光中的轻容器(light container)。此外和/或可替代地，小瓶可包装在防止制剂暴露在光中的任何类型的容器中(例如小瓶的二次包装)。同样，任何其他类型的容器可为隔光容器或包装在隔光容器中。
制剂的可被给药至受治疗者，该受治疗者包括任何脊椎动物，优选哺乳动物，且更优选人类。受治疗者的实例包括人类、非人类的灵长类、啮齿类、豚鼠、兔、羊、猪、山羊、牛、马、狗、猫、鸟和鱼。
在一些实施方式中，2-IB制剂适用于给药至新生婴儿，且尤其适用给药至患有、预计患有或以其它方式判断在分娩期处于并发症的危险中，尤其是可导致缺血缺氧的围产期窒息的新生儿。围产期窒息可能会在出生前不久或出生后发生，且也可适于用本文中描述的2-IB制剂治疗。术语“新生婴儿”和“新生儿”包括通过自然分娩出生的婴儿以及通过例如剖腹产而出生的婴儿，还包括早产的婴儿和/或人工引产的婴儿。
在一些实施方式中，当预计是窒息的新生儿时，2-IB制剂适用于给药至胎儿的母体。术语“母体”是指胎儿或新生婴儿的母体，包括自然、人工受精、引产(induced)和携带(carrier)母体。
通常，在分娩后短时间内(例如“窗口”)用2-IB制剂治疗新生儿以进行治疗干预。通常，该窗口包括分娩后的第一天且尤其是分娩后的第一个0～24小时。然而，如果预计是窒息的婴儿，在预计阵痛前，尤其是在阵痛前约0～24小时内可对母体进行治疗。
作为这种治疗的部分，2-IB制剂通常以一种或多种药物有效量给药至新生儿，且尤其以一种或多种在预防和/或治疗上述影响中有效的量。这些治疗可仅包括单次给药，但是通常优选包括在几小时或几天内的多次给药，例如作为给药方案或治疗方案的一部分或根据给药方案或治疗方案。因此，这种治疗方案可如下表示：在第一个24小时期间每4小时静脉注射上述物质。
通常，给药至新生儿的2-IB的量对应每天每千克体重为0.01至30mg之间，优选每天在0.1和25mg/kg之间，更优选在1.8和12mg/kg/天。这些量是指活性组分而不包括载体或例如糖类、酯类或蛋白质等辅助材料。这些量作为每天的单次剂量或作为多次剂量给药，或实际上连续一段特定时间内的连续给药，例如，通过连续滴注。优选地，2-IB是以3～6剂量/天给药。优选地，2-IB是以0.01至1mg/kg之间的剂量给药至人类新生儿，优选在0.05至0.75mg/kg之间，更优选在0.05至0.5mg/kg之间。示例性的剂量是0.075、0.45以及优选的0.15mg/kg。
窒息后的治疗可持续多达24、48或72小时，或直至判定新生儿不再处于上述影响的危险。然而，治疗尤其是预防治疗也可包括在分娩前或分娩中将2-IB制剂给药至母体。制剂可给药至母体，例如，口服、皮下注射或静脉注射。然后，取决于胎盘转移和代谢，肝脏中的首过效应以及化合物的分配体积，给药的量可相同或较高。因此，给药至母体的量可为例如每天每千克母体的体重在0.01～25mg的活性组分之间变动。
本公开的一个方面提供用于治疗分娩中的并发症包括：与低体温的结合进行2-IB的给药。已证实低体温在一些脑损伤的模型中具有治疗效果。例如，许多出版物中存在示出低体温在新生儿窒息模型体外(Onitsuka，M.，等人.1998.Mild hypothermia protects rat hippocampal CA1 neurons from irreversiblemembrane dysfunction induced by experimental ischemia.Neuroscience Research 30：1-6)和体内(Debillon，T.，等人，2003.Whole-body cooling after perinatal asphyxia：a pilot study in term neonates.DevelopmentalMedicine and Child Neurology 45：17-23)的有益效果。
本文中所使用的术语“低体温”是指使具体受治疗者(在该情况下，新生儿受治疗者)承受低体温条件，例如通过被动或主动技术使体温降低。典型地，承受低体温条件使受治疗者的身体组织代谢降低，从而降低对氧气的需求。
在一些实施方式中，通过使哺乳动物的正常核心体温下降至少1、2、3、4、5、6、7、8、9或10°以降低哺乳动物的核心体温。在一些实施方式中，通过使哺乳动物的正常核心体温下降1～10、2～6或优选2～4°之间以降低哺乳动物的核心体温。
在一优选的实施方式中，哺乳动物的温度维持在约31°至约37°摄氏度的温度。更优选地，哺乳动物的温度维持在约32°至约36°摄氏度的温度，更优选约32°至约35°摄氏度的温度，更进一步优选约33°至约35°摄氏度的温度。
可通过本领域已知的任何方法实施使身体的核心温度降低来引入低体温。典型的低体温引入是指利用全身冷却或头冷却中的任意一种。低体温由冰/冷水或机械冷却装置例如表面冷却、Olympic CoolCapTM系统以及使用置于大容器的导管冷却来引入。或者，低体温可由药剂例如辣椒素受体激动剂、辣椒碱或辣椒碱类激动剂(美国专利申请20090197966中所描述的，其内容通过引用并入本文)以及能够跨越血脑屏障的神经降压素类似物，例如NT69L和NT77(在美国专利No.7319090中所描述的，其内容通过引入并入本文)来引入。
可同时、依次或分别施加低体温和2-IB。本文使用的“同时”是指与低体温同时进行2-IB给药，而所使用的术语“结合”是指如果不是同时进行2-IB的给药，则在2-IB以及低体温均显示出治疗效果后的时间段内“依次”，即它们均可在相同时间段内用来产生治疗作用。因此，“依次”给药可允许在低体温前或后的5分钟、10分钟或大约1小时进行2-IB给药，只要2-IB的循环半衰期为在新生儿受治疗者暴露在低体温条件下时以治疗有效量存在。
相比“结合”或“依次”，本文所使用的“分别”意味着进行2-IB给药与使新生儿受治疗者暴露在低体温中之间的间隔是明显的，即当新生儿受治疗者暴露在低体温条件下时，在血液中可不再存在治疗有效量的2-IB。
在一个优选的实施方式中，2-IB以治疗有效量给药。
在另一优选的实施方式中，2-IB以低于治疗有效量给药。换句话说，如果在无低体温条件下给药，2-IB以不足以产生所需治疗效果的量给药。甚至更优选地，2-IB和低体温结合具有协同效应，即，结合是相互促进的。
在一些实施方式中，在缺氧缺血(HI)损伤后或出生后，低体温至少维持约6、12、18、24、36、48、72或96小时。在一个优选的实施方式中，在缺氧缺血(HI)损伤后或出生后，低体温维持约6至约24小时，优选至少72小时。
优选地，根据本发明方法的治疗始于缺氧缺血(HI)损伤的约6小时内，且更优选在缺氧缺血损伤的约2小时内，更优选在缺氧缺血损伤的约1小时内。
另一方面，2-IB先于缺氧损伤前给药。因此，在一个优选的实施方式中，2-IB通过出生前的母体对新生儿给药，例如，在阵痛前和阵痛期间对母体给药。对于哺乳动物在其危急中提供方法用于治疗新生儿窒息，所述方法包括：(a)在阵痛前或阵痛期间，将治疗有效量的2-IB给药至哺乳动物的母体；以及(b)在出生后使该哺乳动物承受低体温。
优选地，在出生前多达约48小时或24小时将2-IB给药至母体。在出生后，然后新生儿承受低体温条件。在一些实施方式中，一旦发现母体处于危险中或胎儿被发现处于窒息或延迟生长，就将2-IB给药至母体。
通常“约”和“大约”应表示给定的测量性质或精度所测量的量的可接受误差度。典型地，示例性的误差度是在在给定值或给定范围值的20％内，优选在10％内，且更优选在5％内。
本文中所使用的“预防”失调或病症的治疗是指在统计样本中，治疗样本相对于未治疗对照样本中化合物降低了失调或病症的发生，或相对于未治疗对照样本，延迟发作或降低了一种或多种失调或病症症状的严重性。
术语“治疗”包括预防性和/或治疗性治疗。术语“预防性或治疗性”治疗是本领域公知的，且包括对将一种或多种主成分(subject composition)给药至主体。如果在不良病症(例如主体动物的疾病或其他不良状态)的临床表现前给药，则该治疗是预防性(即其保护主体抵抗不良病症的发展)，而如果在不良病症表现后给药，则该治疗是治疗性的(即期望减小、改善或稳定现存的不良病症或其副作用)。
附图说明
图1为包括和未包括10％SBE-CD在不同pH下的2-IB的溶解度。
实施例
2-IB具有酸性羧酸基团以及碱性氨基。利用PrologP计算软件，计算的这些基团的羧酸基团的pKa为4.78，且氨基的pKa为11.48。由于在2-IB中存在酸性基团和碱性基团，2-IB在中性pH范围内呈现出两性离子性质。因此，2-IB的水溶性强烈依赖于pH且远远低于在中性pH条件下的35g/l的计算值(参见表1)。由于2-IB的两性离子性质，其难以开发成合适的制剂。下列的对比例证实了开发适用于IV给药的2-IB制剂的众多尝试。
对比例1；溶剂的选择
在以下溶剂中测定2-IB的溶解度：
0.9％的氯化钠水溶液
5％的葡萄糖水溶液
N，N-二甲基乙酰胺
N，N-二甲基甲酰胺
二甲亚砜
乙醇
丙二醇
聚乙二醇400
玉米油
称量约10mg的2-IB放入10ml试管中。随后，逐步加入少量等分部分(100μl-100μl-200μl-400μl-800μl-1600μl-3200μl)的各种溶剂。在每次加入之后，强烈混合溶液且目测判断溶解度。所有溶剂的最终体积为6400μl(1.6mg/ml)。
在所有的实验中，在加入6400μl的溶剂后，仍然有大量的未溶解的2-IB，这表明2-IB在任何这些溶剂中不能充分溶解。在加入100μl的1N盐酸后，在所有溶剂中2-IB完全溶解。这进一步表明2-IB的两性离子性质以及pH对溶解度的强烈影响。在视觉上，丙二醇中溶解了最高部分的2-IB。因此，重复用丙二醇进行实验，但是在加入200μl丙二醇后加入100μl的1N盐酸(即10mg 2-IB+200μl丙二醇+100μl1N盐酸)。这就得到了完全溶解且稳定的33mg/ml的2-IB的溶液。水加入至该制剂后立即产生2-IB沉淀，这表明该方法不是用于静脉制剂的可行方案。
由于所有的测试溶剂需要加入酸用于2-IB的完全增溶，这就确定持续用5％的葡萄糖水溶液，这是因为在IV引入期间其他溶剂明显具有非常低的生物相容性或具有高风险的盐析效应(0.9％氯化钠水溶液)。当在5％葡萄糖中制备酸化的2-IB制剂时，对于在1～5mg/ml范围的标称2-IB浓度，酸化后的pH约为2。用0.1％的氢氧化钠部分中和可到达3～3.5的pH(取决于标称浓度)，然而最终发生2-IB的沉淀，首先是非常细的“发丝”状针的形式，然后其生长为较大的聚集体。在pH接近7时，基于目测观察，所有的2-IB从溶液沉淀出。
对比例2；表面活性剂
研究下列表面活性剂的增溶特性：
十六烷基三甲基溴化铵(阳离子表面活性剂，1％)
聚氧乙烯(40)硬脂酸酯(非离子表面活性剂，1％，0.1％和0.01％)
聚山梨酯80(非离子表面活性剂，1％)
十二烷基磺酸钠(阴离子表面活性剂，1％，0.1％，0.01％)
在5％的葡萄糖中制备表面活性剂的储备溶液。所使用的测试步骤是逐步加入各种表面活性剂溶液至少量的2-IB(10mg)中，如对比例1所述。在未加入酸的情况下，1.6mg/ml的标称浓度的2-IB在任何表面活性剂溶液中未溶解。在加入酸之后，其全部溶解，但是随后用0.1N氢氧化钠(部分)中和，2-IB再次沉淀，正如未加入表面活性剂的实验中所观察的一样。这得出结论，表面活性剂未增加2-IB的溶解度(在低pH也未增加2-IB的溶解度)，且因此对于制剂不适于加入。
表1示出了在多种制剂中2-IB溶解度的几个实例。将过量的2-IB加入至溶剂/表面活性剂溶液中，在室温下混合，然后过滤以去除未溶解的2-IB。然后用RP-HPLC分析这些溶液以确定2-IB的溶解量。
表1：2-IB的概述
对比例3；环糊精
在5％葡萄糖溶液中以1％浓度测试下列环糊精：
α-环糊精
β-环糊精
羟丙基-α-环糊精
(2-羟丙基)-β-环糊精
(2-羟丙基)-γ-环糊精
与表面活性剂相同，在任何实验期间未观察到溶解度增加，在低pH时也未观察到溶解度增加。
对比例4；新型赋形剂
最后测试两种新型赋形剂Cremophor EL和Solutol HS 15。在5％的葡萄糖中制备10％浓度的这些赋形剂的储备溶液，然后进行逐步的溶解度方法。使用Solutol HS 15时得到最好的结果(在盐酸加入之后)且因此下一步是优化Solutol HS 15的浓度。
在约5mg/ml的制剂浓度下，测试5、10、15、20、25％的5个浓度的Solutol HS 15(表2)。在20％的Solutol HS 15中观察到2-IB的最佳溶解度，但是仍然需要酸性(pH＜2)的最初溶液以使2-IB溶解完全。然而，在随后用氢氧化钠部分中和时，在较高pH发生2-IB的沉淀，且该沉淀量远远小于在葡萄糖中观测的2-IB制剂的沉淀量。制备后的2-IB制剂储藏48h且测量2-IB的含量范围：
表2
1用1N盐酸和0.1N氢氧化钠调节的pH
2过滤后分析浓度
基于该项目期间进行的研究，选择由20％ Solutol HS 15和5％葡萄糖在水中组成的载剂(vehicle)用作制备2-IB制剂的最佳载剂。由于2-IB的两性离子性质，制剂只能在相对较低pH(即＜3.5～3.6)下制备。
对比例5；Solutol HS 15的毒性研究
在Wistar大鼠中通过连续静脉滴注的初步毒性研究。
组I：20％ Solutol的载剂(连续静脉滴注)
仅以4mL/kg/h的剂量体积接受载剂(20％ Solutol在5％的葡萄糖中)的连续滴注24小时的动物。
未发生大量死亡且体重正常。从开始滴注后约12小时后，发现所有的动物有驼背的姿势和立毛现象。进行验尸以研究Solutol治疗的任何的宏观效果。在验尸中肉眼发现包括整个身体和体腔(2/4)的变黄，在腔静脉中最小的纤维状涂层(4/4)，肝脏(1/4)的小叶图案的加剧，小肝脏(small liver)(1/4)，以及肾脏的骨盆扩张(pelvic dilation of the kidneys)(1/4)。
组II：5％Soluto载剂(连续静脉滴注)
动物仅以4mL/kg/h的剂量体积接受载剂(5％Solutol在5％葡萄糖中)的连续滴注96小时。
未发生死亡，未观察到一致的临床特征且体重正常。在治疗结束时，发现适度的丙氨酸氨基转移酶(2/3)、天冬氨酸氨基转移酶(2/3)以及胆红素(2/3)的显著增加，以及碱性磷酸酶(3/3)和葡萄糖(3/3)的略微增加。在两种动物中观察到血浆的变黄。
组III：5％ Solutol中的960mg/kg/24h的2-IB(连续静脉滴注)。
利用5％Solutol/5％的葡萄糖(葡萄糖以及盐水的终浓度是低渗的；分别为约2.5％和0.45％)，使动物接受连续滴注(4mL/kg/h剂量体积下的10mg/mL的剂量浓度)。46小时后终止滴注，这是由于不利的临床效果以及在滴注系统中制剂带来的困难(泵警报显示出滴注系统堵塞，可能在转环处)。
滴注后46小时，一个动物死亡。两个动物体重增加。在治疗后2～3天中观察到所有的动物有驼背姿势、立毛以及苍白。在治疗结束时，发现天冬氨酸转氨酶(1/2)、碱性磷酸酶(1/2)和葡萄糖(2/2)略微至中度的增加，以及高值的肌氨酸酐和尿(1/2)。胆红素水平在正常范围内。
在验尸中的肉眼发现包括水肿(2/3)、肾脏的骨盆扩张(2/3)、肝肿大(1/3)、淋巴结肿大(1/3)，肺上的暗斑(1/3)以及股静脉周围和股静脉中涂覆的纤维蛋白状覆盖物。没有明显的组织变黄。
基于这些结果，推断尽管在5～20％Solutol中发现了2-IB的较好的溶解特性，但该载剂并不适用于在大鼠中以施用的剂量体积和速率进行连续静脉滴注。
对比例6；pH
利用不同的酸测定2-IB(5mg/ml)的溶解度。利用弱酸(乙酸和柠檬酸)在相对较高的pH(pH3.3)下得到的溶解度与利用HCl的pH为3.0时所得到的溶解度进行比较。这种差异可能是由于在2-IB与弱酸的羧基之间形成的pH调节和氢键结合的协同效应。
对比例7；柠檬酸盐缓冲液
将过量的2-IB加入至柠檬酸盐缓冲液中，在室温下混合，然后过滤以去除未溶解的2-IB。然后用RP-HPLC分析这些溶液以测定2-IB的溶解量(表3)。50mM柠檬酸缓冲液中2-IB的溶解度在pH范围中测定在pH为3.0时，溶解度为11mg/ml(室温)。在pH为3.5时，其大约为2-1B溶解的量的一半。
表3
实施例1
尽管先前的实验证实了环糊精不能显著地增加2-IB的溶解度，仍然利用较高浓度的环糊精重复实验。令人惊奇地发现，与利用1％环糊精的结果相比，较高浓度的环糊精确实增加了2-IB的溶解度。将过量的2-IB加入在环糊精溶液中，于室温下混合3天，然后过滤以去除未包封/未溶解的2-IB。然后用RP-HPLC分析这些溶液以测定2-IB的溶解量(参见表13)。大约14mg/ml的2-IB溶解/被包封在最终制剂pH为5.1的在50mM的pH4.0的柠檬酸盐中的40％SBE-CD中。然而在最终pH为5.5的利用pH5的柠檬酸盐缓冲液的40％SBE-CD中，包封大约10mg/ml的2-IB。然而，在最终pH为6.8的利用水的40％SBE-CD中，溶解/包封大约4.2mg/ml的2-IB。该实验的结果证实了利用相对低的pH、较低的起始pH以及5～20％的环糊精浓度的组合，可包封合适水平的2-IB。
结果显示了所使用的两种类型环糊精对2-IB的包封效率的明显差异。在SBE-CD(磺丁基-β-环糊精)与水中的2-IB的溶解度显示出40％SBE-CD包封4.2mg/ml 2-IB，其显著高于利用40％HP-CD(羟丙基-β-环糊精)包封的1.2mg/ml 2-IB。在SBE-CD中2-IB的溶解度高于在HP-CD中的2-IB的溶解度不能仅归因于通过包封形成的包含配合物，这是因为SBE-CD的Mw(2163)高于HP-CD的Mw(1400)。在2-IB和SBE-CD分子之间的其他物理相互作用可有助于较高的溶解度，例如氢键或电荷相互作用。
上述环糊精制剂于5℃储藏12小时后的目测检查显示出，制剂pH和环糊精浓度均在沉淀/来自包封的释放方面影响制剂的稳定性(表13)。对于SBE-CD制剂，所有的制剂保持包封(澄清的溶液)，除了具有最低环糊精浓度或在pH4.4的2.5％的环糊精浓度的制剂。在类似pH4.5的较高浓度的环糊精(5％)中，2-IB保持溶解。同样，在类似的环糊精浓度(2.5％)但是较高pH(5.0)中，2-IB保持溶解，这表明，在pH5下储藏期间，pH和环糊精浓度都促进SBE-CD制剂的稳定性。表4A和4B总结了pH和环糊精类型以及浓度对2-IB的影响。
表4A：SBE-CD和pH对2-1B浓度(mg/ml)的影响
表4B：HP-CD和pH对2-1B浓度(mg/ml)的影响
实施例2
在0.1M柠檬酸溶液调节的不同pH的10％SBE-CD的溶液中检测2-IB的溶解度。实验步骤所示如下。
1.称量0.5g的SBE-CD置于10ml的玻璃小瓶
2.在各个小瓶中加入3ml的WFI以溶解SBE-CD
3.称量过量的2-IB(25mg～100mg)置入不同的小瓶中
4.磁力搅拌1小时
5.用0.1M柠檬酸调节pH至目标pH
6.测定加入的0.1M柠檬酸的重量
7.加入WFI至5g的总重量
8.1小时搅拌后再次测量pH
9.用PVDF 0.22μm过滤器过滤制剂
10.通过HPLC方法测定2-IB的溶解度
随着pH从7.0降低至4.0，2-IB的溶解度从1.71mg/g增加至13.08mg/g(表5)。饱和溶液是物理上稳定的，且在室温下未观测到沉淀。然而，于5℃下储藏5天后观察到2-IB沉淀(表5)。在10％ SBE-CD的存在下，在仅比较pH调节时，2-IB的溶解度显著地增加(pH 5.0：5.2对比0.59mg/g；pH 4.0：13.08对比1.72mg/g)。10％ SBE-CD的存在下，溶解度增加7.6～8.8倍(图1)。
表5不同pH下在10％ SBE-CD中的2-IB的溶解度
SBE-CD，％ pH 2-IB的溶解度，mg/g 5℃下5天 RT下5天
10 7.0 1.71 - +
10 6.2 1.94 - +
10 5.5 3.29 - +
10 5.0 5.21 - +
10 5.1 5.30 - +
10 4.5 9.00 - +
10 4.0 13.08 - +
-：2-IB的沉淀；+：无沉淀
实施例3
制备含有8～10％的SBE-CD的六种制剂(表6)。在各个制剂中2-IB的浓度约为2-IB溶解度的75％以防止2-IB在低温下沉淀(表6对比表5)。用0.1M柠檬酸溶液(或0.1M柠檬酸钠)调节最终pH至pH4.0～6.0。下面利用F429-02-001P004作为实施例描述制剂制备的详细步骤(参见表14)。
F429-02-001p004：3.9mg/g的2-IB，10％ SBE-CD，pH5.0
1.在200ml玻璃瓶中加入82.93g的注射用水
2.称量10g的SBE-CD粉末置入玻璃瓶中且在磁力搅拌下溶解
3.称量400mg的2-IB
4.加入6.67g的0.1mM柠檬酸溶液
5.磁力搅拌5分钟至2-IB完全溶解
6.用0.1M柠檬酸钠调节pH至5.0
7.用0.22μm过滤器(Millex-GP(PES)过滤溶液
8.在6ml玻璃小瓶中灌装1.5ml且储藏在5、25、以及40℃中
表6：在不同pH下的基于SBE-CD的2-IB的制剂
SBE-CD，％ 加入的柠檬酸，mM 柠檬酸钠，mM 2-IB，mg/g pH
10 0.6 0.0 1.5 6.0
10 2.0 0.0 2.5 5.5
10 6.6 1.5 3.9 5.0
8 5.6 0.0 4.0 5.0
10 15.0 0,2 7.0 4.5
10 32.3 3.5 9.7 4.0
尽管2-IB在pH7.0的溶解度是1.71mg/g，但在pH7.0时在水中测试1.5mg/g的2-IB的制剂，且由于在过夜搅拌后2-IB没有完全溶解，因而是不可行的。这可能是由于用于溶解度测试和制剂制备的方法不同。对于溶解度测试：过量的2-IB粉末加入10％SBE-CD溶液中，小颗粒的2-IB可快速地溶解以达到平衡。然而，在制剂制备中加入精确量的2-IB粉末，2-IB粉末含有不同尺寸的2-IB颗粒。较大尺寸的2-IB颗粒在pH7.0的水中可具有较慢的溶解速率。对于表6中的六种制剂，2-IB在30分钟内快速地溶解，表明溶解速率快。六种制剂均为透明且无色的溶液。
通过首先在低pH下制备制剂，然后滴定调节至高pH以增加溶解度是不可行的。当用0.1M的柠檬酸三钠将制剂F429-02-001P004从pH5.0滴定至pH5.9以及将制剂F429-02-001P006从pH4.0滴定至pH5.1时，观察到沉淀。
于5、25、以及40℃下储藏表6中的六种制剂6周。在T＝0、2周、4周以及6周的时间点，测试制剂的外观、pH、摩尔渗透压浓度(osmolality)以及纯度和2-IB的含量(HPLC)(表15)。在储藏6周后，在3个储藏条件下的制剂中未观察到沉淀产生(表16)。目测观察，在5和25℃下六种制剂的外观未发生变化。然而，在40℃时观察到轻微的褐色。随着2-IB浓度的增加和pH的降低，颜色强度逐渐增加。该现象的原因未知。这反映出2-亚氨基生物素是稳定的，且纯度和含量未改变。SBE-CD仅在极低的pH和高温下劣化。与T＝0的值相比，在5、25、以及40℃储藏2、4、以及6周后，六种制剂的pH和摩尔渗透压浓度保持稳定。
在5、25、以及40℃储藏2、4、以及6周后，在六种制剂中2-IB的纯度、含量以及回收率(recovery)保持稳定(表17)。在六种试剂中2-IB的纯度基于HPLC方法测量的2-IB的峰面积％进行计算。其大约为99％且在5、25、以及40℃储藏6周后未减少。相对于T＝0，含量和回收率的略微增加的原因可能是由于HPLC方法的分析差异。
实施例4
如表18和19所示进一步研究制剂条件。各个制剂被制备成10ml的最终体积。制剂制备中考虑在CoA组(4.2％w/w)作为特定的水含量称重2-IB。通过目测观察评估在5、25、以及40℃储藏3天后的制剂的初步稳定性。在T＝0时，样品用另外的pH和摩尔渗透压浓度来表征。
实施例5
更加详细研究实施例4的制剂中的两个。如下制备制剂F30和F34。考虑到水含量(4.2％w/w)称重2-IB至每个已称重的玻璃瓶中。加入100mM柠檬酸(总量的90％)，NaCl/SBE-CD储备溶液以及WFI(注射用水)(总量的80％)。利用磁力搅拌器板搅拌该混合物。pH为高于4.0，并用100mM柠檬酸溶液调节至4.0±0.2。通过加入WFI校正溶液的最终重量至750g。用Millipak 20 Durapore(PVDF膜)过滤所得到的制剂。两种制剂被分装入为含有大于70ml溶液的9个乙烯-乙酸乙烯酯滴注袋。表6示出了制剂的组成。
表6
F30(g) F34(g)
2-IB (95.8％) 0.418 0.522
NaCl 0.490 0.490
SBE-CD 5.00 5.00
柠檬酸(100mM) 11.7 14.3
WFI 达到100g 达到100g
制备后即刻测试两种制剂样品的外观、pH、摩尔渗透压浓度、2-IB含量以及纯度。为了稳定性，样品在三个温度下储藏：5℃、25℃以及40℃。对于稳定性的时间点为1天、2天以及3天。在各个稳定性时间点，测试在所有储藏条件下的2-IB样品的外观、pH、2-IB含量以及纯度。发现两种测试的制剂在5℃、25℃和40℃下储藏3天后均稳定存在(参见表19A和19B)。
实施例6
基于Li P.；Vshnuvajjala R.；Tabibi S.E.；Yalkovsky S.H.公开在J.Pharma Sci，1998Feb；87(2)：196-9.中的文章中的“Evaluation of in-vitro precipitation methods”描述的体外静态连续稀释模型(In-Vitro Static SerialDilution Model)，测试实施例4中的两种制剂以预测它们在注射时沉淀的可能性。
进行步骤如下：
用3ml的ISPB或载剂稀释3ml的制剂并振荡(利用2.146％磷酸氢二钠、0.296％无水磷酸二氢钠和0.178％氯化钠制备pH7.4的等渗磷酸缓冲液(Isotonic Sorensen Phosphate buffer，ISPB))。然后，将3ml所得到的溶液/悬浮液与另外3ml的IBSPB/载剂混合。重复该步骤直至得到7个连续的稀释液。此外，用载剂作为稀释剂代替ISPB制备各个稀释液的对照管。
利用目测观察以测定在混合时存在或不存在沉淀。随着该最初观察，将制剂-缓冲液混合物置于37℃的水浴中并以50rpm持续1小时，然后离心。用HPLC方法分析上层相。
为了数据分析，制剂-稀释液比例定义为制剂的体积与总体积(制剂的体积+ISPB的体积)的比例。在各个稀释中对照浓度和测量的浓度之间的差是起始制剂中每ml缺失的药物量。
制剂F30的体外静态连续稀释模型
利用体外静态连续稀释模型测试制剂F30以预测在注射时沉淀的可能性。在该方法中，该制剂依次用ISPB以1比1的比例稀释。表7中显示了在不同稀释步骤中的制剂外观。表8(对于各个稀释n＝3)中显示了在各个稀释步骤中得到的2-IB的平衡浓度以及每ml缺失的药物量。通过HPLC方法测定各个稀释溶液中的平衡浓度。在各个稀释中的对照浓度和测得的浓度之间的差等同于从1ml起始制剂中沉淀出的药物量。制剂-稀释液比例定义为制剂的体积与总体积的比例。制剂-稀释液比例为0.5时，在持续时观察到制剂变为半透明，且静置后观察到略微沉淀。在这些稀释比例下消失的药物的量是微小的，且可能是药物沉淀的结果。0.25～0.0625的制剂-稀释液比例产生澄清的溶液，但分析的结果证实药物损失。损失的药物的量可能是目测观察不到的微少沉淀的结果或试管壁对药物吸附的结果。
表7.连续稀释步骤的目测观察
稀释编号 制剂-稀释液比例 沉淀后的外观 培养(incubation)后的外观
1 0.5 澄清的溶液 略微沉淀的半透明溶液
2 0.25 澄清的溶液 澄清的溶液
3 0.125 澄清的溶液 澄清的溶液
4 0.0625 澄清的溶液 澄清的溶液
5 0.03125 澄清的溶液 澄清的溶液
6 0.015625 澄清的溶液 澄清的溶液
7 0.007875 澄清的溶液 澄清的溶液
表8.不同制剂-稀释液比例的平均平衡2-IB浓度以及每ml缺失的2-IB量(n平均＝3)
制剂F34的体外静态连续稀释模型
利用体外静态连续稀释模型测试制剂F34以预测在注射时沉淀的可能性。表9中显示了在不同稀释步骤中的制剂外观。表10中平均了在各个稀释步骤中得到的2-IB的平衡浓度以及每ml缺失的药物量。制剂-稀释液比例为0.5～0.125时，制剂变为浑浊-至-半透明且观察到沉淀。在这些稀释比例下消失的药物量是可察觉的，且可能是药物沉淀的结果。随着连续稀释且比例到达0.0625，观察到沉淀，但是不能通过分析测试发现，这可能是由于沉淀的极小量。低于0.0625的比例，平衡浓度点与对照曲线重叠，观察到沉淀再溶解。
表9.系列稀释步骤的目测观察
稀释编号 制剂-稀释液比例 沉淀后的外观 培养后的外观
1 0.5 显著沉淀的浑浊溶液 显著沉淀的浑浊溶液
2 0.25 沉淀的浑浊溶液 沉淀的浑浊溶液
3 0.125 略微沉淀的半透明溶液 略微沉淀的半透明溶液
4 0.0625 略微沉淀的澄清溶液 略微沉淀的澄清溶液
5 0.03125 澄清的溶液 澄清的溶液
6 0.015625 澄清的溶液 澄清的溶液
7 0.007875 澄清的溶液 澄清的溶液
表10不同制剂-稀释液比例的平均平衡2-IB浓度以及每ml缺失的2-IB量(对于每种稀释n＝3)
对于4mg/ml的F30制剂，结果显示，在连续稀释后未发现浑浊或沉淀，并发现预期的2-IB浓度，表明由于静脉给药时血液流动的生理学稀释2-亚氨基生物素(4mg/ml)SBE-CD基制剂在体内而不太可能沉淀。
实施例7
本研究的本质和目的是在通过皮下注射对交配后20天的雌性Wistar大鼠给药时，评估2-亚氨基生物素(2-IB)的胎盘转移以及2-IB跨过血脑屏障的可能通道。
用55mg/kg的2-IB皮下注射交配后20天的4个雌鼠(每次注射27.5mg/kg)。在pH3.6～3.8的生理盐水中制备2.75mg/ml浓度的2-IB。在研究阶段，在母体动物中未发生死亡，且所有的胎儿是能够生存的。在第二次注射后约1小时，进行验尸。收集两个母体和胎儿的血液和脑样本。
在所有动物母体和胎儿的血浆样本中的2-IB是可定量的。母体动物中的血浆2-IB浓度(平均浓度为10039ng/mL)为它们胎儿的血浆2-IB浓度(对于雄性的平均浓度为1765ng/mL，雌性的平均浓度为1903ng/mL)的3～7倍。
表10.血浆2-IB浓度
定量的下限(LLOQ)为5.0ng/mL，且定量的上限(ULOQ)为5000ng/mL。
*标示值(由于样品的低体积不能再分析，因此舍弃起始分析组)。
在所有母体动物和胎儿的脑样本中的2-IB是可定量的。在母体动物(平均浓度为268ng/g)和它们胎儿中(对于雄性的平均浓度为329ng/g，雌性的平均浓度为369ng/g)的脑2-IB浓度是可比较的。
表11.脑样本中的2-IB浓度
LLOQ为20.0ng/g且ULOQ为5000ng/g。
通常，在母体动物中脑的2-IB通道似乎相对低于(脑和血浆的平均比例为0.03，在0.02至0.04范围内)在它们胎儿中脑的2-IB通道(对于雄性，脑和血浆的平均比例为0.19，在0.15至0.21范围内，以及对于雌性，比例为0.20，在0.15至0.22范围内)。
生物分析结果表明，所有母体动物和它们胎儿在皮下注射后受2-IB影响，母体动物的血浆浓度显示出为它们胎儿的(对于母体动物的平均血浆2-IB浓度为10039ng/mL，雄性胎儿的平均血浆2-IB浓度为1765ng/mL，雌性胎儿的平均血浆2-IB浓度为1903ng/mL)3～7倍。此外，可测量在所有母体动物(平均浓度为268ng/g)和其胎儿(对于雄性胎儿的平均浓度为329ng/g，对于雌性胎儿的平均浓度为369ng/g)的脑中的2-IB浓度。在母体动物中脑的2-IB通道似乎相对低于(脑与血浆的平均比例为0.03)在它们胎儿中脑的2-IB通道(脑与血浆的平均比例为0.20)。基于上述结果，在Wistar大鼠中以55mg/kg的总剂量水平两次皮下注射后确定了整个胎盘和血脑屏障中的2-IB的转移。
实施例8
在pH3.8、4.0以及4.2的柠檬酸盐缓冲液中如下制备最终重量为20g的2-IB浓度为0.6mg/g、0.75mg/g以及1mg/g的溶液(缓冲容量目标在pH4.0为15mM)：
在WFI中分别制备0.1M柠檬酸溶液和0.1M二水柠檬酸钠溶液。将柠檬酸溶液加入至对2-IB已称重的预称重的玻璃小瓶中(考虑在CoA组(4.2％w/w)作为特定的水含量)。加入用于稀释的WFI，且然后加入0.1M的二水柠檬酸钠溶液以调节pH至所需的pH值。加入WFI至20g的总重量，随后测量pH。
随后将得到的十二种本体溶液分开，并于5℃±3℃和25℃±2℃在稳定性腔室内储藏3天。在各个时间点(0、1、2、3天)评估所有储藏的溶液的pH和外观。
表20示出了柠檬酸缓冲液制剂的组成以及在加入WFI达到20g的制剂总重量之前和之后的预期pH和测量pH。
实施例9
在后续的研究中，检验柠檬酸盐缓冲溶液制剂在15℃±3℃以及25℃±2℃温度下，pH4±0.2时的2-IB稳定性。如实施例8所述，在pH3.8、4.0和4.2的柠檬酸盐缓冲液中制备在2-IB浓度为0mg/ml(安慰剂)、0.75mg/ml和1mg/ml的2-IB-柠檬酸盐缓冲液制剂。各个制剂被制备达到20g的最终重量(缓冲容量目标在pH4.0为15mM)，且目测观察外观并测定pH。将上述溶液分开并于5℃±3℃和25℃±2℃在稳定性腔室内储藏3天。在各个时间点(0、1、2、3天)评估所有储藏的溶液的pH和外观。
表21显示了各个柠檬酸缓冲液制剂的组成以及在加入WFI达到20g的制剂总重量之前和之后的预期pH和测量pH。还显示了各个时间点的外观和pH数据。
实施例10
在pH值4.0～6.2的5％Captisol缓冲溶液中评估2-亚氨基生物素的溶解度。制剂还包括用于调节摩尔渗透压浓度的NaCl，以及用于调节pH4.0的柠檬酸盐缓冲液的浓度为15mM。这些溶液的2-IB浓度为4.0、2.0、1.0、0.75以及0mg/g(安慰剂)的2-IB。
实施例8中描述了0.1M柠檬酸溶液和0.1M二水柠檬酸钠溶液的制备。制备25％ Captisol-2.45％ NaCl溶液的本体溶液并用于制剂的进一步制备。
目测观察各个最终体积的制剂的外观并测定pH。将上述溶液分开并于5℃±3℃和25℃±2℃在稳定性腔室内储藏3天。在各个时间点T＝0、1、2、3天评估所有储藏的溶液的pH和外观。
表22和23示出了2-IB柠檬酸盐缓冲液溶液的组成以及其外观和pH数据。
实施例11
基于下列制剂进行在柠檬酸盐缓冲液中的2-IB的短期稳定性(STS)研究(时间点：T＝0、2周、4周和6周)：
制剂03-15包括：在具有5％ Captisol和2.45％NaCl(用于等渗性)溶液的pH6.0的柠檬酸盐缓冲液中的0.75mg/g的2-IB，以及
制剂02-5B包括：在具有用于等渗性的NaCl的pH4.0的柠檬酸盐缓冲液中的0.75mg/g的2-IB。
研究下列参数：目视外观、pH、摩尔渗透压浓度、含量测定(assay)、IDD、透明度、可见颗粒以及不溶性微粒。pH变动(在pH6.0下经过6周的0.1个单位)是明显的。没有任何证据显示在任何温度测试中稳定性是有问题的。
实施例12
相比于水合的2-IB进行干燥的2-IB的溶解度研究。基于制剂#02-5制备三种制剂。在干燥之后由“原态”材料的2-IB(即直接从小瓶中取出的2-IB)得到07-1制剂。通过在20℃/RH(70±5％)留下(leave)“原态”材料的2-IB由完全水合的材料2-IB得到07-2制剂。由“原态”材料的2-IB得到07-3制剂。检测溶液的外观和pH。干燥的材料、“原态”材料以及水合材料的水含量测定分别为1％、12％以及18％。
下表12示出了用于制备制剂(07-1、07-2、以及07-3)的各成分的量，在0.1M柠檬酸溶液中溶解(各个制剂中所使用的)2-IB材料所需的时间，三种制剂的最终pH值和它们的外观。
表12
07-1 07-2 07-3
2-IB浓度 0.75mg/g 0.75mg/g 0.75mg/g
采用的2-IB 干燥的 完全水合的 “原态”
2-IB的理论量，(g) 0.157 0.157 0.157
水含量(％) 1.3340 18.1020 11.8330
水含量(％)，重复 1.2470 18.1050 11.7900
水含量(％)，平均 1.2905 18.1035 11.8115
干燥2-IB，％ 98.71 81.90 88.19
基于校正水含量的2-IB的计算量 0.1591 0.1917 0.1780
采用的2-IB的实际量(g) 0.1605 0.1915 0.1781
0.1M柠檬酸溶液(g) 20.0 20.0 20.0
实际的0.1M柠檬酸溶液(g) 20.0 20.0 20.0
2-IB溶解的时间(min) 1.0 1.0 1.0
0.1M二水柠檬酸钠溶液(计算，g) ～10.0 ～10.0 ～10.0
实际的0.1M二水柠檬酸二钠溶液(g) 23.1 23.7 23.5
计算的加入注射用水(达到200g) 160.0 160.0 160.0
实际加入的注射用水(g) 160.0 160.0 160.0
溶液的总量(g) 203.3 203.9 203.7
pH(理论值) 4.0 4.0 4.0
pH(实际) 4.00 4.00 4.00
外观 澄清且无色 澄清且无色 澄清且无色
实施例13
在具有或不具有captisol的柠檬酸盐缓冲液中进行2-IB的两种制剂的最终灭菌研究以确定在不破坏2-IB情况下可使用哪种灭菌方法。
制备包括缺少2-IB的安慰剂制剂的四(4)种缓冲的2-IB制剂。通过0.22μm的PES过滤器过滤这些溶液中的每一种。确定pH、摩尔渗透压浓度、目视外观以及2-IB含量。用柠檬酸钠溶液滴定2-IB柠檬酸溶液来确定pH。
每种制剂被分装成4x 10g的部分。将各个部分分配到20ml玻璃小瓶中。将4个样品中的每个放置在Tuttnauer蒸汽灭菌器并高压灭菌(程序6(针对液体，121℃，15min))。高压灭菌后，使样品冷却至室温。从4个样品的每个中取出5g样品以用于外观、pH和摩尔渗透压浓度的测定。剩余的5g制剂用于含量测定。
表24示出了在终端灭菌前和后用于制备四种制剂中每种的材料和它们的量，柠檬酸缓冲容量、目测外观、pH以及含量测定。表24中涉及的含量测定是指通过HPLC分析器检测的溶液的稳定性。在表24中证实，制剂可被高压蒸汽灭菌而不显著降低2-IB稳定性。
实施例14
进行研究以评估两种选出的制剂在体内沉淀的可能性。为了该目的，使用实施例6中所述的体外静态连续模型。
表25示出了用于09-1、09-1V、09-2、以及09-2V制剂的材料量、它们的缓冲容量以及在用柠檬酸钠滴定2-IB柠檬酸溶液后的pH和外观。表26和27示出了在ISPB中稀释09-1V和09-1和在载剂中稀释09-1的pH和外观。表26和27中示出的外观和pH结果表明，当用模拟生理pH值的Sorensen缓冲液稀释时，对制剂09-1和09-2进行所有稀释均未显示出沉淀。因此这些制剂在体内沉淀的风险应该很低。另外，朝向生理值的pH改变快速，增加了体内的相容性/安全性。
表
表13：制剂、pH以及在SBE-CD或HP-CD制剂中稳定且溶解/包封的2-IB的概述
表14：基于不同pH下的SBE-CD的2-IB制剂
制剂 Captisol，％ 柠檬酸，mM 柠檬酸钠，mM 2-IB，mg/g pH
F429-02-001p002 10 0.6 0.0 1.5 6.0
F429-02-001p003 10 2.0 0.0 2.5 5.5
F429-02-001p004 10 6.6 1.5 3.9 5.0
F429-02-001p007 8 5.6 0.0 4.0 5.0
F429-02-001p005 10 15.0 0,2 7.0 4.5
F429-02-001p006 10 32.3 3.5 9.7 4.0
表15：制剂在3个不同温度下储藏6周后的pH和摩尔渗透压浓度
表16：六种制剂在3个不同温度下储藏6周后的纯度和2-IB含量
表17：在不存在环糊精情况下的2-IB制剂的稳定性研究总结
表18：在存在环糊精情况下的2-IB制剂的稳定性研究总结
ppt：沉淀；少量：可看见少量沉淀
表19：制剂F30(表19A)和制剂F34(表19B)的三天稳定性研究结果
表19A
表19B
表20：在柠檬酸缓冲液(pH＝4.0±0.2)中的2-IB制剂的组成(0、0.6、0.75以及1.0mg/g)以及各种制剂在5℃±3℃和25℃±2℃的温度腔体内储藏的时间点T＝0、1、2和3天的外观和pH值
1未测量带有沉淀的小瓶的pH
2ppt-针状沉淀
表21：用于制备在柠檬酸缓冲液(pH＝4.0±0.2)中的2-IB制剂的成分量(0(安慰剂)、0.75以及1.0mg/g)以及各种制剂在15℃±3℃和25℃±2℃的温度腔体内储藏的时间点T＝0、1、2和3天的外观和pH值
表22：在柠檬酸缓冲液(pH＝4.0～6.2)中的2-IB等渗制剂的组成(0.75、1.0、2.0以及4.0mg/g)以及各种制剂在5℃±3℃和25℃±2℃的温度腔体内储藏的时间点T＝0、1、2和3天的外观和pH值
表23：在具有Captisol的柠檬酸盐缓冲液(pH＝4.0～6.2)中的2-IB安慰剂等渗制剂的组成(0.75、1.0、2.0以及4.0mg/g)以及各种制剂在5℃±3℃和25℃±2℃的温度腔体内储藏的时间点T＝0、1、2和3天的外观和pH值
表24：用于制备四种制剂08-1、08-2、08-1P和08-2P中每种的原料和它们的量、柠檬酸盐缓冲容量、终端灭菌前和终端灭菌后的目测外观、pH以及含量测定。用于冲洗的水完全由无菌注射用水USP组成的无菌低渗的无致热原冲洗流体。
表25：用于制备09-1制剂和09-1V(09-1的载剂(安慰剂))、09-2和09-2v(09-2的载剂(安慰剂))溶液的成分量(包括缓冲容量以及用柠檬酸钠滴定2-IB柠檬酸溶液后的pH和外观)。
表26：用ISPB和载剂稀释的09-1制剂和09-1V的外观和pH值
表27：用ISPB稀释的09-2和09-1V的外观和pH值以及用载剂稀释的09-2的外观和pH

Claims (20)

1.一种2-亚氨基生物素的水溶性的制剂，所述制剂具有在3和7之间的pH，且包括1mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及2.5至40％之间的取代的β-环糊精，其中，所述取代的β-环糊精选自磺丁基醚-β-环糊精(SBE-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-CD)。
2.根据权利要求1所述的制剂，所述制剂具有在4和7之间的pH，且包括2mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及2.5至20％的取代的β-环糊精。
3.根据权利要求1所述的制剂，所述制剂具有4的pH，且包括3.5mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及2.5至40％之间的SBE-CD。
4.根据权利要求3所述的制剂，所述制剂包括2.5至10％之间的SBE-CD。
5.根据权利要求1或2所述制剂，所述制剂进一步包括：柠檬酸、柠檬酸盐或它们的混合物。
6.一种2-亚氨基生物素的水溶性的制剂，所述制剂具有在4和6.5之间的pH，且包括0.5至3.5mg/ml的2-亚氨基生物素，以及5至40％之间的取代的β-环糊精，其中，所述取代的β-环糊精选自磺丁基醚-β-环糊精(SBE-CD)和羟丙基-β-环糊精(HP-CD)。
7.根据权利要求6所述的制剂，所述制剂包括5至10％之间的取代的β-环糊精。
8.一种2-亚氨基生物素的水溶性的制剂，所述制剂具有在4和5之间的pH，且包括0.5至5mg/ml之间的2-亚氨基生物素，以及2.5至5％之间的SBE-CD。
9.根据权利要求8所述的制剂，所述制剂包括4至5mg/ml之间的2-亚氨基生物素。
10.一种2-亚氨基生物素的水溶性的制剂，所述制剂具有在3和4.5之间的pH，且包括0.75mg/ml或更高的2-亚氨基生物素，以及柠檬酸、柠檬酸盐或它们的混合物。
11.根据权利要求10所述的制剂，所述制剂包括至少20mM的柠檬酸、柠檬酸盐或它们的混合物。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的制剂在制备用于治疗新生儿的围产期窒息的药物中的应用。
13.根据权利要求12所述的应用，其中，所述制剂给药至新生儿。
14.根据权利要求12或13所述的应用，其中，所述制剂在阵痛前和/或阵痛期间给药至新生儿的母体。
15.根据权利要求12或13所述的应用，其中，所述治疗与使新生儿承受低体温结合。
16.根据权利要求1至11中任一项所述的制剂在制备用于治疗分娩期间并发症影响的药物中的应用。
17.根据权利要求1至11中任一项所述的制剂在制备用于治疗分娩期间并发症影响的药物中的应用，其中所述治疗与使新生儿承受低体温结合。
18.根据权利要求1至11中任一项所述的制剂在制备用于治疗响应2-亚氨基生物素治疗的疾病或失调的药物中的应用。
19.一种2-亚氨基生物素的水溶性的制剂，所述制剂具有在3和6之间的pH，且包括0.5mg/ml和5mg/ml之间的2-亚氨基生物素以及柠檬酸、柠檬酸盐或它们的混合物。
20.根据权利要求19所述的制剂，其中，所述柠檬酸、柠檬酸盐或它们的混合物以10mM至20mM的浓度存在。
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