CN104940150B

CN104940150B - 一种帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法

Info

Publication number: CN104940150B
Application number: CN201510333612.7A
Authority: CN
Inventors: 李强; 张伟; 赵学玲
Original assignee: Heilongjiang University
Current assignee: Heilongjiang University
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2035-06-16
Also published as: CN104940150A

Abstract

本发明公开了一种帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，该制备工艺包含下列几个步骤：(1)帕利哌酮与酸酐类试剂分别溶于溶剂中，碱性催化剂作用下发生酯化反应；(2)将(1)所得酯化产物溶于无水二氯甲烷中，DMF(N,N‑二甲基甲酰胺)为催化剂，与加入的酰化试剂发生酰化反应；(3)酰化后的帕利哌酮与聚乳酸(PLA)通过化学键键合进行酯化反应；(4)采用溶剂挥发法制备帕利哌酮缓释微球，经冷冻干燥后制成微球注射剂。本发明操作安全，反应条件缓和，步骤简明，总收率达50％以上，得到的帕利哌酮微球粒径为30～50um。本发明的帕利哌酮缓释微球注射剂载药量高，释药平稳，释药时间长，缓释效果好。

Description

一种帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法

技术领域

本发明涉及药物制剂技术领域，尤其涉及一种帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法。

背景技术

帕利哌酮，英文名为Paliperidone，化学名称：(±)-3-(2-(4- (6-氟-1,2-苯并异噁唑-3-基)-1-哌啶基)乙基)-6,7,8,9-四氢-9-羟基 -2-甲基-4H-吡啶并(1,2-a)嘧啶-4-酮，分子式：C23H27FN4O3，分子量：426.49，帕利哌酮在水中几乎不溶，在甲醇和0.1N盐酸中可溶，在三氯甲烷中易溶。

帕利哌酮是一种非典型抗精神病药，是利培酮的血浆主要活性代谢产物，为苯并异噁唑的衍生物，帕利哌酮对受体的作用与利培酮基本相似，主要通过拮抗5-羟色胺2A(5-HT2A)和多巴胺D2(DA2)受体发挥抗精神病的作用，对其他5-HT受体亚型如5-HT2C，5-HT1D和5-HT1A 的亲和作用起着辅助治疗的作用，被广泛用于精神分裂症的治疗。

帕利哌酮(Paliperidone-ER)是强生-杨森公司最新研制的新型抗精神病药，于2006年12月20日由美国食品与药物管理局(FDA)批准上市，于2007年01月23日在美国上市，美国Janssen,L.P.公司研制的帕潘立酮控释片(商品名：Invega控释片)，在2007年9月24日获药品行政保护(授权号：B-US07092403)。

微球是药物溶解或分散于高分子材料中形成的微小球状实体，球形或类球形，一般制备成混悬剂供注射或口服用。微球粒径很小，一般为1～500um，小的可以是几纳米，大的可达800um。缓释微球己经成为药物新剂型研究中非常活跃的领域。它们可改变药物在体内的药动学特征，增加药物在体内的持续释放时间，从而提高疗效、减轻毒副作用。这类微球由于其本身具有的性质，使其具有许多特点：(1) 其粒径小，表面积大，有利于药物的吸收和提高药物的生物利用度； (2)对表面进行修饰，可主动靶向分布于其他器官；(3)可制成骨架缓释型制剂，延长在血液中停留时间，达到长效的目的；(4)物理稳定性好，便于储存。基于以上特点，注射用缓释微球是非常有前途的给药体系。

随着制剂技术的不断更新、改造和日益现代化，将有更多的药物制备成以PLA材料为载体的缓释注射剂面市。因此，可生物降解聚合物的缓释注射剂的研究有着广阔的应用前景。

目前对于帕利哌酮已有一些研究，中国专利公开CN102078309A 公开了一种帕利哌酮制成的分散片，具有分散迅速均匀、药物吸收快、生物利用度高等特点。中国专利公开号CN102058517帕利哌酮缓释制剂及其制备方法，该缓释剂型能够在长时间保持血药浓度平稳，降低给药次数。但是目前现有技术中尚未出现对帕利哌酮进行结构修饰和优化，合成了PLA—酰化帕利哌酮生物降解聚合物，进一步制得帕利哌酮缓释微球的技术，可见，本发明方法新颖，该方法也有很广泛的应用前景。

发明内容

本发明的目的是一种新型帕利哌酮缓释微球注射剂的制备工艺。

本发明的另一个目的是使血药浓度更为平稳，大大减少给药次数，使患者有更好地耐受性，达到了缓释效果，提高了生物利用度，延长其在体内的滞留时间，并能达到减少毒副作用的目的。

本发明目的的实现主要是通过酯化反应、酰化反应、修饰后的帕利哌酮与PLA接枝、溶剂挥发法制备微球四个过程，具体步骤如下：

(1)帕利哌酮与酸酐类试剂溶于溶剂中，碱性催化剂作用下发生酯化反应；

(2)将步骤(1)处理后所得酯化产物溶于无水二氯甲烷中，以DMF (N,N-二甲基甲酰胺)为催化剂，与酰化试剂发生酰化反应；

(3)酰化后的帕利哌酮与聚乳酸(PLA)通过化学键键合进行酯化反应；

(4)采用溶剂挥发法制备帕利哌酮缓释微球，将微球制成注射剂。

步骤(1)中，所述的酸酐类试剂是丁二酸酐或马来酸酐；所述的溶剂是丙酮和三氯甲烷，两者体积比为1:4；所述的碱性催化剂是三乙胺、吡啶或DMAP(4-二甲氨基吡啶)。

步骤(1)中，酯化反应温度是65～80℃，优选是70℃，反应时间是12-48h。

步骤(1)中，帕利哌酮与酸酐类试剂的摩尔比为1:1～1:5，帕利哌酮与碱性催化剂的摩尔比为1:0.5～1:4。

步骤(2)中，所述的酰化反应试剂是二氯亚砜、草酰氯、三氯化磷或五氯化磷。

步骤(2)中，酰化反应温度是50～60℃，酰化反应时间是1～3h；催化剂DMF用量与帕利派酮酯化产物的摩尔比为0.01:1～1:1；帕利派酮酯化产物与酰化试剂的摩尔比为1:1～1:2。

步骤(3)中，所述的聚乳酸(PLA)的分子量是1.5×103～2×105，聚乳酸与酰化后的帕利哌酮的重量比为1:0.1～1:2，酯化反应的温度是 80～90℃，酯化反应时间是3h。

步骤(4)中，所述的溶剂挥发法中用的溶剂是氯仿；具体步骤如下：

取步骤(3)反应产物溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃ 以下超声乳化制得O/W型乳状液，在搅拌条件下升温至40～60℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于注射用水，分装后冷冻干燥，得帕利哌酮缓释微球注射剂。

本发明是以PLA为载体，对帕利哌酮进行结构修饰和优化，合成了PLA—帕利哌酮生物降解聚合物，进一步制得帕利哌酮微球，可使血药浓度更为平稳，大大减少了给药次数，使患者有更好地耐受性，减少毒副作用等缺点，达到了缓释效果，提高了生物利用度。

本发明操作安全，反应条件缓和，步骤简明，总收率达50％以上，得到的帕利哌酮微球粒径为30～50um。本发明的帕利哌酮缓释微球注射剂载药量高，释药平稳，释药时间长，缓释效果好。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

(1)帕利哌酮是抗精神病药，本发明含帕利哌酮的载药微球可用于精神分裂症的治疗；

(2)能制备成一个月给药一次生物可降解的长效微球注射剂，以达到持续，稳定的血药浓度，大大减少给药次数，从而达到了缓释效果，使患者有更好地耐受性。

(3)以PLA为载体，对帕利哌酮进行结构修饰，合成了PLA—酰化帕利哌酮生物降解聚合物，进而制得帕利哌酮缓释微球，方法新颖；

(4)进入体内后水扩散渗透进入聚合物，酯键被水解，导致聚合物分子量降低，在酶的催化下生成水和二氧化碳，最终被机体吸收、代谢，同时释放药物；

(5)本发明微球制剂的载体材料为现在使用最多的合成的生物可降解材料-聚乳酸(PLA)，它有许多其他材料无可比拟的优点，PLA 在体内可降解，不会在重要器官蓄积，具有性能可控性，避免免疫反应和良好的生物相容性等优点；

(6)得到的帕利哌酮缓释微球载药量高，缓释效果好；

(7)体内释药：将所制得的注射剂对大鼠进行皮下注射，通过对大鼠体内血药浓度的监测对大鼠体内药代动力学进行了研究，从而更好地对其药效进行评估。精密称取用不同分子量PLA按实施例3制得微球各30mg加入注射赋形剂，灭菌后用7号针头给大鼠皮下注射，于给药后1d、7d、14d、21d、 28d、36d测定大鼠的血药浓度。体内释药曲线如图2所示，可见：随着PLA分子量的增大，体内释药越慢。

可见，该方法制备的帕利哌酮缓释微球注射剂是非常有前途的给药体系。

附图说明

图1是本发明帕利哌酮注射用缓释微球的合成路线概图。

图2是PLA分子量对体内释药的影响的示意图。

具体实施方式

下面结合实施例进一步阐明本发明，但本发明范围不局限于以下内容。

实施例1：

第一步反应中间体的制备：在三口圆底烧瓶中加入42g帕利哌酮 (0.1mol)和84mL丙酮及336mL三氯甲烷，在充分搅拌的条件下向其中加入30g丁二酸酐(0.3mol)，20mL(0.15mol)三乙胺，加料过程中温度控制在65℃，加料完成后继续在该温度下搅拌回流24h，反应结束后向反应中加入200mL水，充分搅拌、分层，有机层用无水NaSO4 干燥，旋转蒸发除去溶剂，得到浅橙色固体45.4g，高效液相色谱 (HPLC)分析产物纯度是95.3％，收率是86.2％。

第二步反应中间体的制备：将26g(95.3％，0.05mol)第一步反应中间体溶于200mL无水二氯甲烷中，滴加1～2滴DMF，50℃滴加二氯亚砜7mL(0.1mol)，滴加完毕后回流2h，停止反应，常压下蒸出二氯甲烷和剩余的二氯亚砜，再减压蒸出产物，得淡棕色固体23.8g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.2％，收率是87.5％。

第三步反应中间体的制备：将聚乳酸(PLA)和酰化后的帕利哌酮按摩尔比1:2的比例分别与干燥的二氯甲烷配成溶液，氮气环境下，反应温度60℃，将PLA溶液缓慢加入酰化后的帕利哌酮溶液中，三乙胺作催化剂，然后升温至90℃继续搅拌反应3h，然后室温下真空干燥，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是96.5％，收率是85.5％。

第四步缓释微球的制备：取第三步反应中间体溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃以下超声乳化制得O/W型乳状液，再升温至 60℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于水，冻干。高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是98.1％，收率是83.9％，所得微球平均粒径为36um，载药量为9.8％。

实施例2：

第一步反应中间体的制备：在三口圆底烧瓶中加入42g帕利哌酮 (0.1mol)和84mL丙酮及336mL三氯甲烷，在充分搅拌的条件下向其中加入30g丁二酸酐(0.3mol)，20mL(0.15mol)三乙胺，加料过程中温度控制在70℃，加料完成后继续在该温度下搅拌回流24h，反应结束后向反应中加入200mL水，充分搅拌、分层，有机层用无水NaSO4 干燥，旋转蒸发除去溶剂，得到浅橙色固体46.6g，高效液相色谱 (HPLC)分析产物纯度是96.1％，收率是88.6％。

第二步反应中间体的制备：将25g(96.1％，0.05mol)第一步反应中间体溶于200mL无水二氯甲烷中，滴加1～2滴DMF，50℃滴加二氯亚砜7mL(0.1mol)，滴加完毕后回流1h，停止反应，常压下蒸出二氯甲烷和剩余的二氯亚砜，再减压蒸出产物，得淡棕色固体22.4 g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.2％，收率是82.3％。

第三步反应中间体的制备：将聚乳酸(PLA)和酰化后的帕利哌酮按摩尔比1:2的比例分别与干燥的二氯甲烷配成溶液，氮气环境下，反应温度60℃，将PLA溶液缓慢加入酰化后的帕利哌酮溶液中，三乙胺作催化剂，然后升温至80℃继续搅拌反应3h，然后室温下真空干燥，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.0％，收率是84.7％。

第四步缓释微球的制备：取第三步反应中间体溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃以下超声乳化制得O/W型乳状液，再升温至 40℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于水，冻干。高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.7％，收率是82.8％，所得微球平均粒径为45um，载药量为10.5％。

实施例3：

第一步反应中间体的制备：在三口圆底烧瓶中加入42g帕利哌酮 (0.1mol)和84mL丙酮及336mL三氯甲烷，在充分搅拌的条件下向其中加入30g丁二酸酐(0.3mol)，20mL(0.15mol)三乙胺，加料过程中温度控制在75℃，加料完成后继续在该温度下搅拌回流24h，反应结束后向反应中加入200mL水，充分搅拌、分层，有机层用无水NaSO4 干燥，旋转蒸发除去溶剂，得到浅橙色固体44.7g，高效液相色谱 (HPLC)分析产物纯度是95.8％，收率是84.9％。

第二步反应中间体的制备：将26g(95.8％，0.05mol)第一步反应中间体溶于200mL无水二氯甲烷中，滴加1～2滴DMF，55℃滴加二氯亚砜7mL(0.1mol)，滴加完毕后回流2h，停止反应，常压下蒸出二氯甲烷和剩余的二氯亚砜，再减压蒸出产物，得淡棕色固体23.9g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是96.5％，收率是87.9％。

第三步反应中间体的制备：将聚乳酸(PLA)和酰化后的帕利哌酮按摩尔比1:2的比例分别与干燥的二氯甲烷配成溶液，氮气环境下，反应温度60℃，将PLA溶液缓慢加入酰化后的帕利哌酮溶液中，三乙胺作催化剂，然后升温至90℃继续搅拌反应3h，然后室温下真空干燥，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是95.8％，收率是83.6％。

第四步缓释微球的制备：取第三步反应中间体溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃以下超声乳化制得O/W型乳状液，再升温至 50℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于水，冻干。高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是96.7％，收率是85.2％，所得微球平均粒径为30um，载药量为8.5％。

实施例4：

第一步反应中间体的制备：在三口圆底烧瓶中加入42g帕利哌酮 (0.1mol)和84mL丙酮及336mL三氯甲烷，在充分搅拌的条件下向其中加入30g丁二酸酐(0.3mol)，20mL(0.15mol)三乙胺，加料过程中温度控制在65℃，加料完成后继续在该温度下搅拌回流12h，反应结束后向反应中加入200mL水，充分搅拌、分层，有机层用无水NaSO4 干燥，旋转蒸发除去溶剂，得到浅橙色固体45.4g，高效液相色谱 (HPLC)分析产物纯度是95.4％，收率是85.7％。

第二步反应中间体的制备：将26g(95.4％，0.05mol)第一步反应中间体溶于200mL无水二氯甲烷中，滴加1～2滴DMF，60℃滴加草酰氯7mL(0.1mol)，滴加完毕后回流2h，停止反应，常压下蒸出二氯甲烷，再减压蒸出产物，得淡棕色固体23.8g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.0％，收率是86.9％。

第四步缓释微球的制备：取第三步反应中间体溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃以下超声乳化制得O/W型乳状液，再升温至 50℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于水，冻干。高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是96.9％，收率是84.2％，所得微球平均粒径为42um，载药量为13.2％。

实施例5：

第一步反应中间体的制备：在三口圆底烧瓶中加入42g帕利哌酮 (0.1mol)和84mL丙酮及336mL三氯甲烷，在充分搅拌的条件下向其中加入30g丁二酸酐(0.3mol)，20mL(0.15mol)三乙胺，加料过程中温度控制在70℃，加料完成后继续在该温度下搅拌回流24h，反应结束后向反应中加入200mL水，充分搅拌、分层，有机层用无水 NaSO4干燥，旋转蒸发除去溶剂，得到浅橙色固体45.4g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是96.1％，收率是88.6％。

第二步反应中间体的制备：将26g(96.1％，0.05mol)第一步反应中间体溶于200mL无水二氯甲烷中，滴加1～2滴DMF，50℃滴加草酰氯7mL(0.1mol)，滴加完毕后回流2h，停止反应，常压下蒸出二氯甲烷，再减压蒸出产物，得淡棕色固体23.8g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.3％，收率是85.9％。

第三步反应中间体的制备：将聚乳酸(PLA)和酰化后的帕利哌酮按摩尔比1:2的比例分别与干燥的二氯甲烷配成溶液，氮气环境下，反应温度60℃，将PLA溶液缓慢加入酰化后的帕利哌酮溶液中，三乙胺作催化剂，然后升温至90℃继续搅拌反应3h，然后室温下真空干燥，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是95.9％，收率是82.7％。

第四步缓释微球的制备：取第三步反应中间体溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃以下超声乳化制得O/W型乳状液，再升温至 50℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于水，冻干。高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是96.3％，收率是85.1％，所得微球平均粒径为56um，载药量为11.7％。

实施例6：

第一步反应中间体的制备：在三口圆底烧瓶中加入42g帕利哌酮 (0.1mol)和84mL丙酮及336mL三氯甲烷，在充分搅拌的条件下向其中加入30g丁二酸酐(0.3mol)，20mL(0.15mol)三乙胺，加料过程中温度控制在80℃，加料完成后继续在该温度下搅拌回流12h，反应结束后向反应中加入200mL水，充分搅拌、分层，有机层用无水NaSO4 干燥，旋转蒸发除去溶剂，得到浅橙色固体45.4g，高效液相色谱 (HPLC)分析产物纯度是97.1％，收率是85.5％。

第二步反应中间体的制备：将26g(97.1％，0.05mol)第一步反应中间体溶于200mL无水二氯甲烷中，滴加1～2滴DMF，55℃滴加草酰氯7mL(0.1mol)，滴加完毕后回流3h，停止反应，常压下蒸出二氯甲烷，再减压蒸出产物，得淡棕色固体23.8g，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是98.0％，收率是84.6％。

第三步反应中间体的制备：将聚乳酸(PLA)和酰化后的帕利哌酮按摩尔比1:2的比例分别与干燥的二氯甲烷配成溶液，氮气环境下，反应温度60℃，将PLA溶液缓慢加入酰化后的帕利哌酮溶液中，三乙胺作催化剂，然后升温至80℃继续搅拌反应3h，然后室温下真空干燥，高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.4％，收率是84.9％。

第四步缓释微球的制备：取第三步反应中间体溶于氯仿中作为油相，与明胶溶液在15℃以下超声乳化制得O/W型乳状液，再升温至 40℃缓慢蒸发氯仿，超声蒸发除尽氯仿，离心，水洗后将微球混悬于水，冻干。高效液相色谱(HPLC)分析产物纯度是97.9％，收率是86.3％，所得微球平均粒径为37um，载药量为10.8％。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

(2)将步骤(1)处理后所得酯化产物溶于无水二氯甲烷中，以DMF 为催化剂，与酰化试剂发生酰化反应；

(3)酰化后的帕利哌酮与聚乳酸通过化学键键合进行酯化反应；

(4)采用溶剂挥发法制备帕利哌酮缓释微球，将微球制成注射剂；

所述的溶剂挥发法中用的溶剂是氯仿；具体步骤如下：

2.如权利要求1所述的帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述的酸酐类试剂是丁二酸酐或马来酸酐；所述的溶剂是丙酮和三氯甲烷，两者体积比为1:4；所述的碱性催化剂是三乙胺、吡啶或DMAP。

3.如权利要求1所述的帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，酯化反应温度是65～80℃，反应时间是12-48h。

4.如权利要求1所述的帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，帕利哌酮与酸酐类试剂的摩尔比为1:1～1:5，帕利哌酮与碱性催化剂的摩尔比为1:0.5～1:4。

5.如权利要求1所述的帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述的酰化反应试剂是二氯亚砜、草酰氯、三氯化磷或五氯化磷。

6.如权利要求1所述的帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，酰化反应温度是50～60℃，酰化反应时间是 1～3h；催化剂DMF用量与帕利派酮酯化产物的摩尔比为0.01:1～1:1；帕利派酮酯化产物与酰化试剂的摩尔比为1:1～1:2。

7.如权利要求1所述的帕利哌酮缓释微球注射剂的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述的聚乳酸的分子量是1.5×10³～2×10⁵，聚乳酸与酰化后的帕利哌酮的重量比为1:0.1～1:2，酯化反应的温度是 80～90℃，酯化反应时间是3h。