CN104644547A

CN104644547A - 一种长效头孢噻肟钠注射剂及其制备方法

Info

Publication number: CN104644547A
Application number: CN201510102306.2A
Authority: CN
Inventors: 林德良
Original assignee: BEIJING RED SUN PHARMACEUTICAL Co Ltd
Current assignee: BEIJING RED SUN PHARMACEUTICAL Co Ltd
Priority date: 2015-03-09
Filing date: 2015-03-09
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2035-03-09
Also published as: CN104644547B

Abstract

本发明涉及一种长效头孢噻肟钠注射剂，以及该注射剂的制备方法。该注射剂包括生物可降解高分子材料，所述生物可降解高分子材料包括可注射水凝胶。本发明的制备方法为将药物在一定温度和搅拌速度下与N-琥珀酰基壳聚糖溶液混合，再与羧甲基壳聚糖溶液混合，然后在搅拌下在一定时间内加入氧化硫酸软骨素溶液和戊二醛溶液，搅拌后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重。

Description

一种长效头孢噻肟钠注射剂及其制备方法

技术领域

本发明属于药物技术领域，具体涉及一种长效头孢噻肟钠注射剂，以及该注射剂的制备方法。

背景技术

头孢噻肟为第三代头孢菌素，抗菌谱广，对大肠埃希菌、奇异变形杆菌、克雷伯菌属和沙门菌属等肠杆菌科细菌等革兰阴性菌有强大活性。对普通变形杆菌和枸橼酸杆菌属亦有良好作用，适用于敏感细菌所致的肺炎及其他下呼吸道感染、尿路感染、脑膜炎、败血症、腹腔感染、盆腔感染、皮肤软组织感染、生殖道感染、骨和关节感染等，可以作为小儿脑膜炎的选用药物。

头孢噻肟钠的化学名称为：(6R，7R)-3-[(乙酰氧基)甲基]-7-[2-氨基-4-噻唑基-(甲氧亚氨基)乙酰氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-甲酸钠盐。分子式：C₁₆H₁₆N₅NaO₇S₂。化学结构式如下：

在现有技术中，已有头孢噻肟钠的口服剂型和普通注射剂，口服剂型在某些情况下会导致药物的活性成分损失或药物生物利用度低，普通注射剂与口服剂型同样存在需短期内多次给药的问题，使用不便且血药浓度波动大，毒副作用相对明显。

水凝胶是一类具有亲水基团，能在水中溶胀但不溶于水的聚合物。在过去的十几年里，关于水凝胶的研究发展迅速，其中可注射水凝胶作为一种新型的水凝胶引起了人们的广泛关注。可注射水凝胶在体外是可以流动的液体，混合药物后，通过注射器注入体内即可形成载药凝胶。可注射水凝胶用于药物缓控释操作方便，可以改善病人的依从性和舒适度。此外，负载药物的方式也很简单。

随着现代医学的发展，可降解的可注射水凝胶药物传递系统在医用高分子材料领域受到越来越多的关注。药物以简单的混合方式被负载到水凝胶内部，载药率高，避免了传统载药方式载药率低的缺陷。可注射水凝胶用于药物释放必须具备如下特征：(1)良好的生物相容性。凝胶本身纯度要高，其中不应包含催化剂、添加剂以及单体等杂质。凝胶本身及其降解产物无毒，不会引起炎症和组织变异反应，无致癌性；(2)良好的生物降解性。由于可注射水凝胶药物载体会进入血液系统，故要求具有生物可降解性，能被人体吸收或排出体外。作为体内包埋药物的载体还应有一定的持久性；(3)适宜的载药能力和载药后适宜的释药能力；(4)能与药物复配且不影响药物的药理作用及含量测定。

壳聚糖是天然阳离子多糖，具有独特的分子结构、化学性质及多种生物活性，具有良好的生物相容性、可降解性，在生物医学领域用途广泛，可用作生物活性物质载体。壳聚糖大分子链上分布着许多羟基、氨基，还有一些乙酰氨基，它们会形成各种分子内和分子间氢键，可溶于稀酸溶液。

在缓释制剂的制备中要全面考虑药物的理化性质、作用机理等等来选择不同的载体形式。特别是对于可注射水凝胶类的制剂，选择合适的承载材料至关重要。注射水凝胶类的制剂在实际应用中仍然存在一些局限性能，如稳定性问题、突释效应、水溶性、毒副作用等，因而根据药物理化性质并结合药理学、药物动力学、药效学和生理学来选择适合的载体材料是本领域近年来的重要研究课题。目前可注射水凝胶类制剂的研究主要集中在蛋白质类等方面，关于头孢噻肟钠类的水凝胶注射剂未见报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种长效头孢噻肟钠注射剂，可提供比较平稳的有效血药浓度并延长药效。此外，本发明还涉及该注射剂的制备方法。

本发明的长效头孢噻肟钠注射剂主要通过使用承载活性成分的可注射水凝胶来达到缓释的作用，是一种缓释型注射剂。本发明的长效头孢噻肟钠注射剂包括生物可降解高分子材料，所述生物可降解高分子材料包括可注射水凝胶。

在注射剂中，头孢噻肟钠与生物可降解高分子材料按重量百分比的比例为2％～50％：50％～98％，优选10％～40％：60％～90％，特别优选15％～30％：70％～85％。

所述的生物可降解高分子材料可以是白蛋白、丝心蛋白、壳聚糖及其衍生物、海藻酸及其盐中任一种或几种组成，其分子量在5000～1000000道尔顿之间，优选在200000～700000道尔顿之间。

优选的生物可降解高分子材料包含壳聚糖及其衍生物中任一种或几种。

如何选择一种适合头孢噻肟钠的药物理化性质的可降解高分子材料是申请人在研究过程中遇到的难点，需要结合药理学、药物动力学、药效学和生理学等多方面来考虑。在各种材料的研究过程中，申请人发现使用可注射水凝胶作为头孢噻肟钠的缓释承载材料具有较好的效果。可注射水凝胶优选包括壳聚糖衍生物，更优选N-琥珀酰基壳聚糖和羧甲基壳聚糖，特别优选由N-琥珀酰基壳聚糖、羧甲基壳聚糖与氧化硫酸软骨素、戊二醛混合制得的水凝胶。其中，N-琥珀酰基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、氧化硫酸软骨素与戊二醛的重量比例为1:0.5～1:0.5～1.5:0.05～0.5。

其中氧化硫酸软骨素是使用高碘酸钠对硫酸软骨素进行氧化，使其分子中邻二醇结构上的C-C键断裂生成两个酸基，从而作为一种生物交联剂与壳聚糖发生交联反应形成水凝胶。戊二醛也作为交联剂。由此制备的凝胶能够较稳定的释放头孢噻肟钠类药物。

本发明的长效头孢噻肟钠注射剂可以包含或不包含添加剂。所述添加剂可以是现有技术中常用添加剂中的任一种或几种组成。

需要说明的是，本发明的选择并非本领域的公知常识，现有技术中没有使用N-琥珀酰基壳聚糖、羧甲基壳聚糖与氧化硫酸软骨素、戊二醛混合制得的水凝胶的记载，现有技术也没有给出任何将其组合并应用于头孢噻肟钠的启示。本发明的组合物是新颖的，并且取得了意料不到的技术效果。

本发明的制备方法为将药物在一定温度和搅拌速度下与N-琥珀酰基壳聚糖水溶液混合，再与羧甲基壳聚糖混合，然后在搅拌下在一定时间内加入氧化硫酸软骨素溶液和戊二醛溶液，搅拌。具体制备方法如下：

1.N-琥珀酰基壳聚糖的合成

5g壳聚糖(分子量270,000，脱乙酰度96％)溶于70mL浓度为5％的乳酸水溶液中，加入60ml甲醇。然后加入12g丁二酸酐，搅拌，室温下反应24h。反应产物用氢氧化钾的乙醇溶液沉淀，抽滤。最后将产物溶于水，在蒸馏水中透析，冷冻干燥。

2.羧甲基壳聚糖的合成

称取5g壳聚糖(分子量270,000，脱乙酰度96％)分散于50mL异丙醇中，室温下搅拌30min，加入15mL浓度为40％的NaOH，45℃搅拌3h后，加入6g氯乙酸，转为65℃水浴中恒温回流3h后，倒入烧杯中，冷却至室温，缓慢滴加冰醋酸调节pH值至7.0，真空抽滤，用70％的乙醇洗涤后抽滤，取出产物溶于少量水中，加入丙酮沉淀，抽滤，用无水乙醇洗涤多次，60℃真空干燥得到羧甲基壳聚糖样品。

3.氧化硫酸软骨素的合成

将1.5g高碘酸钠溶于30mL水，加入到溶有5g硫酸软骨素(分子量72,000)的水溶液(1％，w/v)中，于室温避光反应2h后，加入等当量的乙二醇，再搅拌1h终止反应。产物在蒸馏水中透析3天，经冷冻干燥得到氧化硫酸软骨素。

4.载药水凝胶的制备

分别配制30mg/mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液、羧甲基壳聚糖溶液、氧化硫酸软骨素溶液，在37℃下，在3000RPM的搅拌速度下，将1g头孢噻肟钠加入到20～80mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液中，保持搅拌，30min后缓慢加入10～70mL羧甲基壳聚糖溶液，保持搅拌，25min后匀速加入50～70mL氧化硫酸软骨素溶液和10～30mL浓度为50％的戊二醛溶液，保持匀速在2min内加入完毕，以5000RPM的搅拌速度混合1h后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重。

本发明中聚合物分子量通过凝胶渗透色谱(GPC)来测定：采用美国Waters Alliance GPCV2000型液相色谱仪，配备有示差折光仪、粘度测定仪及多角度激光光散射检测仪，以0.1mol/L的硝酸钠水溶液作淋洗剂，流速0.5mL/min，室温下测定。

本发明中使用的壳聚糖购自青岛海汇生物工程公司，戊二醛购自天津市科密欧化学试剂开发中心，丁二酸酐、异丙醇、高碘酸钠和其他化学试剂均为分析纯，未经纯化直接使用。实验用水经二次蒸馏。

在使用普通头孢噻肟钠注射剂的过程中，由于血药浓度有明显的“峰-谷”现象，波动很大，在血药浓度高时，可能产生不良反应，如皮疹、静脉炎、腹泻、恶心等，严重者可能出现呼吸困难的症状。使用本发明的长效头孢噻肟钠注射剂，可以使血药浓度维持在较平稳的区间内，突释效应较小，在保证药效的前提下，可以明显减少上述不良反应的发生概率，特别是对于老年人、婴幼儿以及其他体弱者。相比于现有技术中的普通头孢噻肟钠注射剂，本发明的注射剂能够延长药效、减少用药次数，对于不便于口服用药的病人和体弱者有很好的帮助作用。

附图说明

图1为实施例1-3的注射剂和普通头孢噻肟钠注射剂用于Beagle犬的平均血药浓度-时间曲线图。

图2为实施例1-3的注射剂的释放度曲线图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

分别配制30mg/mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液、羧甲基壳聚糖溶液、氧化硫酸软骨素溶液，在37℃下，在3000RPM的搅拌速度下，将1g头孢噻肟钠加入到50mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液中，保持搅拌，30min后缓慢加入40mL羧甲基壳聚糖溶液，保持搅拌，25min后匀速加入60mL氧化硫酸软骨素溶液和20mL浓度为50％的戊二醛溶液，保持匀速在2min内加入完毕，以5000RPM的搅拌速度混合1h后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重，得干燥的载药水凝胶。

实施例2

分别配制30mg/mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液、羧甲基壳聚糖溶液、氧化硫酸软骨素溶液，在37℃下，在3000RPM的搅拌速度下，将1g头孢噻肟钠加入到70mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液中，保持搅拌，30min后缓慢加入20mL羧甲基壳聚糖溶液，保持搅拌，25min后匀速加入60mL氧化硫酸软骨素溶液和20mL浓度为50％的戊二醛溶液，保持匀速在2min内加入完毕，以5000RPM的搅拌速度混合1h后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重，得干燥的载药水凝胶。

实施例3

分别配制30mg/mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液、羧甲基壳聚糖溶液、氧化硫酸软骨素溶液，在37℃下，在3000RPM的搅拌速度下，将1g头孢噻肟钠加入到30mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液中，保持搅拌，30min后缓慢加入60mL羧甲基壳聚糖溶液，保持搅拌，25min后匀速加入60mL氧化硫酸软骨素溶液和20mL浓度为50％的戊二醛溶液，保持匀速在2min内加入完毕，以5000RPM的搅拌速度混合1h后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重，得干燥的载药水凝胶。

实施例4

本发明的制剂在使用时，先用无菌的浓度为0.9％的生理盐水充分混合，分散均匀后给药。

将实施例1-3的注射剂与普通头孢噻肟钠注射剂(对比例)进行比较。试验对象为健康的Beagle犬，随机分组，在注射后采用液相色谱-质谱-质谱联用法测定不同时刻血浆中头孢噻肟钠的浓度，绘制血药浓度-时间曲线。测定结果如附图1所示。通过对比可以发现，本发明的注射剂能够延长药效，并且保持较长时间且比较平稳的有效血药浓度，突释效应较小。相关测试数据如下表所示。

表1 平均血药浓度-时间曲线图

通过附图2可以看到本发明的注射剂具有较高的累积释放量。相关测试数据如下表所示。

表2 平均累积释放度

需要声明的是，本发明的上述实施例仅为本发明的较佳实施例，用于说明本发明的基本原理、主要特征和进步，本发明实际保护的内容不受以下实施例的限制、实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明实施条件的通常为常规实验中的条件，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种长效头孢噻肟钠注射剂，其特征在于含有生物可降解高分子材料,头孢噻肟钠与生物可降解高分子材料按重量百分比的比例为2％～50％：50％～98％，优选10％～40％：60％～90％，特别优选15％～30％：70％～85％,所述生物可降解高分子材料是由N-琥珀酰基壳聚糖、羧甲基壳聚糖与氧化硫酸软骨素、戊二醛混合制得的水凝胶。

2.根据权利要求1的注射剂，其中N-琥珀酰基壳聚糖、羧甲基壳聚糖、氧化硫酸软骨素与戊二醛的重量比例为1:0.5～1:0.5～1.5:0.05～0.5。

3.一种根据权利要求1-2任一项的注射剂的制备方法，其特征在于将头孢噻肟钠在一定温度和搅拌速度下与N-琥珀酰基壳聚糖水溶液混合，再与羧甲基壳聚糖混合，然后在搅拌的条件下在一定时间内加入氧化硫酸软骨素溶液和戊二醛溶液。

4.根据权利要求3的制备方法，其中N-琥珀酰基壳聚糖的合成方法为将5g分子量为270,000、脱乙酰度为96％的壳聚糖溶于70mL浓度为5％的乳酸水溶液中，加入60ml甲醇，然后加入12g丁二酸酐，搅拌，室温下反应24h，所得反应产物用氢氧化钾的乙醇溶液沉淀，抽滤，最后将产物溶于水，在蒸馏水中透析，冷冻干燥。

5.根据权利要求3的制备方法，其中羧甲基壳聚糖的合成方法为称取5g分子量为270,000、脱乙酰度为96％的壳聚糖分散于50mL异丙醇中，室温下搅拌30min，加入15mL浓度为40％的NaOH，45℃搅拌3h后，加入6g氯乙酸，转为65℃水浴中恒温回流3h后，倒入烧杯中，冷却至室温，缓慢滴加冰醋酸调节pH值至7.0，真空抽滤，用70％的乙醇洗涤后抽滤，取出产物溶于少量水中，加入丙酮沉淀，抽滤，用无水乙醇洗涤两次，60℃真空干燥得到羧甲基壳聚糖。

6.根据权利要求3的制备方法，其中氧化硫酸软骨素的合成方法为将1.5g高碘酸钠溶于30mL水，加入到溶有5g分子量为72,000的硫酸软骨素水溶液(1％，w/v)中，于室温避光反应2h后，加入等当量的乙二醇，再搅拌1h终止反应，所得产物在蒸馏水中透析3天，经冷冻干燥得到氧化硫酸软骨素。

7.根据权利要求3-6任一项的制备方法，其特征在于分别配制30mg/mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液、羧甲基壳聚糖溶液、氧化硫酸软骨素溶液，在37℃下，在3000RPM的搅拌速度下，将1g头孢噻肟钠加入到20～80mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液中，保持搅拌，30min后缓慢加入10～70mL羧甲基壳聚糖溶液，保持搅拌，25min后匀速加入50～70mL氧化硫酸软骨素溶液和10～30mL浓度为50％的戊二醛溶液，保持匀速在2min内加入完毕，以5000RPM的搅拌速度混合1h后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重。

8.根据权利要求7的制备方法，其中N-琥珀酰基壳聚糖溶液的用量为30～70mL。

9.根据权利要求7的制备方法，其中羧甲基壳聚糖溶液的用量为20～60mL。

10.根据权利要求7的制备方法，其特征在于分别配制30mg/mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液、羧甲基壳聚糖溶液、氧化硫酸软骨素溶液，在37℃下，在3000RPM的搅拌速度下，将1g头孢噻肟钠加入到50mL的N-琥珀酰基壳聚糖溶液中，保持搅拌，30min后缓慢加入40mL羧甲基壳聚糖溶液，保持搅拌，25min后匀速加入60mL氧化硫酸软骨素溶液和20mL浓度为50％的戊二醛溶液，保持匀速在2min内加入完毕，以5000RPM的搅拌速度混合1h后，注射到底部直径为10mm的圆形模具中，形成载药水凝胶，于室温下真空干燥至恒重，得干燥的载药水凝胶。