CN105326906A - 茶树油包合物粉雾剂及其在治疗染菌性肺炎中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种茶树油包合物粉雾剂，以及茶树油包合物粉雾剂在治疗染菌性肺炎中的应用。将茶树油制备成包合物可增加其稳定性，降低刺激性，并增加水溶性，使其适合肺吸入给药。茶树油包合物粉雾剂治疗染菌性肺炎，包括细菌性肺炎和真菌性肺炎，都有良好疗效，且携带使用方便。

Description

茶树油包合物粉雾剂及其在治疗染菌性肺炎中的应用

技术领域

本发明涉及生物医药领域，具体涉及茶树油包合物粉雾剂及其在治疗染菌性肺炎中的应用。

背景技术

肺炎是多种病原体及其他理化因素引起的肺实质炎症，临床表现主要有发烧、咳嗽、多痰、胸痛等，重症者喘气急促、呼吸困难，甚至造成呼吸衰竭和思维。肺炎严重威胁人类健康。世界卫生组织调查表明，在全球引起发病和造成死亡的疾病中，下呼吸道感染(主要是肺炎)被列为第三位高危害疾病。肺部感染病原体多种多样，有细菌、病毒、支原体、立克次氏体、衣原体、真菌、螺旋体及寄生虫等，其中细菌感染最常见，约占肺炎总数的80％。肺部真菌感染也在逐年增多。这与人类平均寿命延长，肿瘤化疗、器官移植等免疫缺陷患者增多，以及广谱抗生素、肾上腺皮质激素和免疫抑制剂等药物的广泛应用密切相关。

目前国内外治疗细菌性肺炎主要使用磺胺类药物和青霉素、庆大霉素、卡那霉素、红霉素等抗生素药物进行肌注和静脉滴注，通过杀菌、消炎而达到治愈目的。近年来大量广谱抗菌素的长期应用，产生致病菌群变迁和耐药，甚至出现多重耐药菌株和泛耐药菌株，经常造成临床经验用药治疗失败。

茶树油是从桃金娘科植物互叶白千层树枝叶中提取的挥发油，目前已被欧洲药典收录。茶树油中有100多种成分，主要成分为4-松油醇、γ-松油醇、α-松油醇、1，8-桉叶油素、α-松油烯等环烯烃类和烯醇类化合物，具有较强的抗菌、抗炎、抗氧化、抗病毒、除螨、镇咳、抗肿瘤、促进伤口愈合和调节免疫等活性，具有极大的药用价值。茶树油抗菌谱广，对57种致病菌有抑制功效，抗菌活性强，如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌等。根据茶树油强抗菌、杀菌抑菌作用，开发了一系列产品，美容保健用的精油、芳香油、沐足粉，化妆品里的女性护理液、牙膏、香皂、沐浴露、洗发水、湿巾等，宠物卫生用品，空气清新剂、清洁剂、杀菌剂、蚊香等日用品，还有用作农药等等。茶树油在医药方面主要用于消炎抗菌、止痒防腐、促伤口愈合、治疗妇科感染等。

目前茶树油的抗菌机制研究尚不成熟，普遍认为它是以膜破坏的方式杀死微生物。茶树油含有大量萜烯类成分，萜烯能够破坏和穿透脂结构，所以茶树油作用于微生物细胞膜上时，使其形成穿孔，胞内物尤其是钾离子大量渗出，导致膜内外电势发生变化，诱导水解酶降解细胞壁刺激细胞自溶。茶树油的抗菌机理与抗生素不同，成分复杂，因此茶树油不产生微生物耐药性或只可能有极小耐药性，有望开发成为一种可缓解全球“抗菌药物危机”的天然抗菌剂。

茶树油在光或氧作用下，易生成具有刺激性的p-异丙基苯。另外茶树油水溶性差，不稳定，易挥发且具有强烈的刺激性气味。这些特点大大限制了其应用，尤其是医药上的应用。

包合物是由主分子和客分子组成，主分子是包合材料，具有空穴结构，足以将客分子(药物)容纳在内，称为包合剂或主体分子；客分子是被包裹在包合剂结构的空穴或孔道中的化合物，称为被包合剂或客体分子，它的大小受包合剂空穴的几何尺寸及形状的限制。包合物的组成(包合剂与被包合剂的比例)由骨架中可资利用的空隙数决定。包合物作为药物载体有能够增大溶解度，提高稳定性，使液体药物粉末化，防止挥发性成分挥发，掩盖药物的不良气味，调节释放速率，提高药物生物利用度，降低药物刺激性与毒副作用等。

肺吸入制剂近年来得到迅速发展。除了获得有效全身作用外，肺吸入给药途径是哮喘、肺气肿、慢性阻塞性肺病等肺部疾病的最直接的治疗方式。药物可直接到达靶部位，起效快，降低给药剂量及毒性与不良反应。肺部有上亿个肺泡，吸收面积大；血流量大，有利于药物的吸收；药物经肺吸收后直接进入血液循环，避免了肝脏的首过效应，提高药物的生物利用度，目前已多个粉雾剂上市。肺吸入制剂剂型主要有3种：(1)气雾剂；(2)水雾剂；(3)粉雾剂。

气雾剂一般采用氟利昂作为抛射剂。但氟利昂可破坏大气臭氧层，其作为制冷剂已经被禁止。多个国家和地区也对禁用医药用氟利昂规定了时间节点，如欧盟规定2017年前替换氟利昂气雾剂。许多药物，特别是蛋白药物，在抛射剂中溶解性差，稳定性和剂量不能保证。水雾剂在医院广泛应用，但其缺点是效率低、重复性不好、个体差异大、吸入过程长。一般从雾化装置安装、药物溶液制备、吸入到清洗至少耗时30min。另外，雾化装置一般较复杂，只能在医院或家中使用，不适合随身携带。粉雾剂也叫干粉吸入剂，在各方面与上述两种吸入剂比较都具有优势，包括制备方便、环境友好、稳定、安全、给药剂量稳定、易携带和给药、适用于蛋白给药，是目前肺吸入给药的研究热点。

发明内容

本发明公开了一种茶树油包合物粉雾剂，以及茶树油包合物粉雾剂在治疗染菌性肺炎中的应用。将茶树油制备成包合物可增加其稳定性，降低刺激性，并增加水溶性，使其适合肺吸入给药。

茶树油包合物粉雾剂的制备步骤没有限制，只要获得相应的茶树油包合物，并制备得到茶树油包合物粉雾剂就可满足本发明的要求。一般地，茶树油包合物粉雾剂的制备可采用以下步骤：

(1)制备茶树油包合物；

(2)将茶树油包合物干燥成茶树油包合物粉末，不加入或加入辅料混合制成茶树油包合物粉雾剂。

茶树油包合物粉雾剂的制备优选的可采用以下步骤：

(1)制备茶树油包合物；

(2)将茶树油包合物干燥成茶树油包合物粉末，加入辅料混合制成茶树油包合物粉雾剂。

茶树油包合物的制备方法选自饱和水溶液法、研磨法、超声波法、冷冻干燥法、喷雾干燥法。茶树油包合物干燥的方法选自鼓风干燥、减压干燥或冷冻干燥。一般地，茶树油包合物包括包合剂和茶树油。包合剂选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、大环糊精、各种取代度的α-环糊精衍生物、各种取代度的β-环糊精衍生物、各种取代度的γ-环糊精衍生物、羟丙基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精、支链环糊精、甲基化环糊精、二甲基β-环糊精、羟乙基环糊精、低分子量β-环糊精聚合物(分子量为3000-6000)、乙基环糊精、乙酰基环糊精、离子性环糊精衍生物、羧甲基环糊精、硫酸酯环糊精。茶树油包合物中茶树油与包合剂的重量比没有严格规定，只要满足流动性好，肺部沉积效果高就可以。一般地，茶树油包合物中茶树油与包合剂的重量比为1∶50～10∶1，优选的是1∶20～5∶1，最优选的是1∶10～1∶1。

茶树油包合物粉雾剂中茶树油的量没有限制，只要满足茶树油包合物粉雾剂的制剂要求和治疗要求就可以，优选的茶树油含量是0.05％～20％重量比，更优选的茶树油含量是0.25％～10％重量比，进一步优选的茶树油含量是0.5％～5％重量比。

茶树油包合物粉雾剂中的辅料除了包合剂外，还可含有其它在药学上可接受的辅料，并且选自吸入剂载体、吸附剂、增溶剂、助溶剂、防腐剂、稳定剂、冻干保护剂、表面活性剂中的一种或多种。吸入剂载体选自乳糖、甘露醇、海藻糖、右旋糖苷、山梨醇、木糖醇、蔗糖、半乳糖、葡萄糖、葡聚糖、枸橼酸，优选乳糖、甘露醇、海藻糖、右旋糖苷、山梨醇，最优选乳糖和甘露醇。茶树油包合物与吸入剂载体的量没有限制，只要满足粉雾剂的制剂要求和治疗要求就可以，一般地，茶树油包合物与载体的重量比为1∶50～50∶1，优选的是1∶10～10∶1，最优选的是1∶5～5∶1。

本发明中茶树油包合物粉雾剂的粉末粒子空气动力学粒径为0.5～20微米，优选的是1～10微米，更优选的是2～5微米。空气动力学粒径可根据粒子实际粒径，通过常规公式计算得到。

将茶树油包合物粉雾剂直接放入适当的干粉吸入器内，或包装入胶囊或泡罩内后，进一步放入适当的干粉吸入器内，就可以方便地携带和使用。

茶树油包合物粉雾剂的给药方式是通过干粉吸入器将茶树油包合物粉雾剂主动吸入到呼吸道和肺中。

茶树油包合物粉雾剂用于治疗染菌性肺炎。染菌性肺炎包括细菌、真菌引起的肺部感染。细菌的菌种不受限制，可选自金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌、不动杆菌、肠杆菌属、普通变形杆菌、枯草芽孢杆菌、远缘链球菌、布兰汉氏球菌、酿脓链球菌、黏性放线菌、变形链球菌、肺炎克雷伯菌属、大肠埃希菌、鲍曼不动杆菌、具核梭杆菌、乳酸杆菌、耐甲氧西林金葡菌。真菌的菌种不受限制，可选自白色念珠菌、近平滑念珠菌、新型隐球菌、红色毛癣菌、白色假丝酵母菌、絮状表皮癣菌、镰刀菌、犬小孢子菌、糠秕马拉色氏霉菌、石膏样小孢子菌、青霉菌、丝孢酵母菌、黄曲霉、烟曲霉、黑曲霉、断发癣菌、近平滑假丝酵母、光滑假丝酵母、热带念珠菌。

经体内抗菌试验结果证明，本发明公开的茶树油包合物粉雾剂，有较强的抗菌效果，特别是对真菌有较强的杀灭作用，可用于治疗染菌性肺炎。茶树油包合物粉雾剂肺吸入给药的优势还包括不产生微生物耐药性，肺吸入给药直接作用于肺炎病变部位，获得病变部位的高浓度药物，不存在生物利用度和降解问题。

附图说明

图1.茶树油包合物粉雾剂外观照片

图2.茶树油包合物粉雾剂的扫描电镜照片

图3.茶树油包合物薄层色谱图(a)茶树油；(b)β-环糊精；(c)茶树油和β-环糊精的物理混合物；(d)茶树油β-环糊精包合物

图4.茶树油包合物紫外光谱图(a)茶树油；(b)β-环糊精；(c)茶树油和β-环糊精的物理混合物；(d)茶树油β-环糊精包合物

图5.茶树油包合物红外光谱图(1)茶树油；(2)β-环糊精；(3)茶树油β-环糊精包合物

图6.真菌(白色念珠菌)性肺炎大鼠的肺组织HE染色病理切片照片(200×)(A)空白组；(B)模型组；(C)茶树油组；(D)茶树油包合物粉雾剂组；(E)阳性药(氟康唑)组

图7.真菌(白色念珠菌)性肺炎大鼠的COX-2免疫组化切片照片(400×)(A)空白组；(B)模型组；(C)茶树油组；(D)茶树油包合物粉雾剂组；(E)阳性药(氟康唑)组

图8.细菌(鲍曼不动杆菌)性肺炎大鼠的肺组织HE染色病理切片照片(200×)(A)空白组；(B)模型组；(C)茶树油组；(D)茶树油包合物粉雾剂组；(E)阳性药(青霉素)组

图9.细菌(鲍曼不动杆菌)性肺炎大鼠的COX-2肺组织免疫荧光切片照片(400×)(A)空白组；(B)模型组；(C)茶树油组；(D)茶树油包合物粉雾剂组；(E)阳性药(青霉素)组

具体实施方式

实施例1.研磨法制备茶树油包合物

取茶树油1g溶于1ml乙醇溶液；称取5.6gβ-环糊精于研钵中，加入5ml水研匀，然后边研边滴加茶树油醇溶液，研磨至糊状，室温晾干后用2ml乙酸乙酯洗涤，在40℃真空干燥2小时，得茶树油包合物。

实施例2.饱和水溶液法制备茶树油包合物

将5.6gβ-环糊精加入140g水中，不断搅拌，制成β-环糊精饱和水溶液；用1ml乙醇溶解1g茶树油制成茶树油醇溶液，再滴加到β-环糊精饱和水溶液中，搅拌3小时后置于4℃环境中静置24小时，析出粒子状固体，过滤，滤渣分别用水和乙醇各1ml洗涤，在30℃真空干燥，得茶树油包合物。

实施例3.超声波法制备茶树油包合物

将1g茶树油溶解于1ml乙醇，取5.6gβ-环糊精溶于5ml水，然后将两种溶液混合，在超声波清洗器中超声20分钟，过滤，用2ml乙醇洗涤，干燥，得茶树油包合物。

实施例4.冷冻干燥法制备茶树油包合物

将5.6gβ-环糊精加入140g水中，搅拌制成β-环糊精饱和水溶液；用1ml乙醇溶解1g茶树油制成茶树油醇溶液，再滴加到β-环糊精饱和水溶液中，搅拌3小时，用冷冻干燥法除去溶剂，得茶树油包合物。

实施例5.茶树油包合物粉雾剂

取上述实施例1、2、3、或4中的茶树油包合物过180目筛，得到茶树油包合物粉雾剂。茶树油包合物粉雾剂外观为白色疏松粉末(图1)。通过扫描电镜观察发现，茶树油包合物粉雾剂表面粗糙，为不规则颗粒(图2)。测得茶树油包合物粉雾剂的空气动力学粒径D₅₀为1.6μm，符合肺可吸入粒子范围，可沉积到肺深部。通过薄层色谱(图3)、紫外光谱(图4)和红外光谱(图5)证明了茶树油包合物的形成。

实施例6.茶树油包合物粉雾剂

取上述实施例1、2、3、或4中的茶树油包合物过180目筛，加入茶树油包合物一半质量的可吸入乳糖颗粒，混匀，得到茶树油包合物粉雾剂。测得茶树油包合物粉雾剂的空气动力学粒径D₅₀为3.5μm，符合肺可吸入粒子范围，可沉积到肺深部。

实验例1.茶树油包合物粉雾剂对真菌性肺炎大鼠的治疗效果

材料：按照实施例5制备的茶树油包合物粉雾剂。

方法：将30只健康SD大鼠随机分为5组，每组6只；分别为茶树油包合物粉雾剂组、茶树油组、阳性药组(氟康唑)、模型组(真菌性肺炎动物模型，只肺部给生理盐水)、空白组(正常健康大鼠，肺部给生理盐水)。除空白组外，其他5组大鼠经气管一次性喷入白色念珠菌菌液，感染大鼠后，使大鼠得真菌性肺炎。制备动物模型成功后，从第1天起经气管喷入给药，其中空白组和模型组用生理盐水0.2ml，阳性药组用氟康唑(10mg/ml×0.2ml)，茶树油包合物粉雾剂组20mg(含茶树油3mg)，茶树油组(茶树油0.1ml)，每日1次，连续给药3日，3日后处死大鼠，开胸将肺完整取出并分离，左肺作病理切片、免疫组化考察。

结果：空白组大鼠活泼好动、强壮肥硕、皮毛光泽发亮、呼吸平稳、体重逐渐增加。模型组大鼠，3日内出现活动和进食水明显减少，蜷曲于笼子角落，毛发零乱无光泽，呼吸急促并伴有喘鸣声，体重明显下降、有明显骨感，眼部分泌物增多。各给药治疗组在给药后也呈呼吸稍急促，皮毛欠光泽，饮食一般，活动状态稍差，但均比模型组好。阳性药组大鼠在给药后亦有呼吸急促、精神不振、懒动等症状，优于模型组，但较茶树油包合物粉雾剂组严重。

空白组双肺呈淡粉色，表面光滑，弹性好。模型组肺颜色暗红，肺叶轮廓不清，质地变硬，肺体积略缩小，可见小片状、凹凸不平的苍白灶，表面可见大小不等的大量出血点。茶树油包合物粉雾剂组和氟康唑组，肺颜色略显暗，表面稍粗糙，触之弹性尚好，体积无明显缩小。大鼠肺组织病理切片(图6)显示茶树油组和模型组局部肺野可见渗出(肺泡腔内可见粉红色渗出液)、出血，且单核巨噬细胞明显增多，伴局部气道上皮脱落坏死(以较大支气管和细支气管为主)；而茶树油包合物粉雾剂组渗出范围和程度均略轻并可见菌在间质和肺泡腔内沉积，阳性药组部分肺泡腔内可见少量渗出液。因此茶树油包合物粉雾剂组较阳性药氟康唑具有较好的治疗效果。

COX-2(环氧化酶2)生理状态下在绝大部分组织不表达，在炎症、肿瘤等病理状态下受炎性刺激物、损伤和致癌物质等促炎介质诱导后，呈表达增高趋势，参与多种病理生理过程。我们通过加入COX-2一抗与COX-2蛋白特异性结合，再通过二抗显色。大鼠免疫组化实验结果中(图7)黄染颗粒代表COX-2数量(由箭头指示)。模型组中COX-2表达多；茶树油组胞浆中黄染颗粒也较多，治疗效果差；而茶树油包合物粉雾剂组中黄染颗粒较少，治疗效果要好于阳性药组。综上所述，茶树油包合物粉雾剂在剂量较低的情况下抗白色念珠菌肺炎的效果好于原料药茶树油，也好于阳性药氟康唑。

实验例2.茶树油包合物粉雾剂对鲍曼不动杆菌肺炎大鼠的治疗效果

材料：按照实施例6制备的茶树油包合物粉雾剂、青霉素。

方法：实验动物分组及治疗方案操作同实验例2。阳性药选择对鲍曼不动杆菌杀灭效果较好的青霉素(给药剂量，48mg/只)。

大鼠肺组织病理切片(图8)显示，阳性药治疗组大鼠肺组织的少数肺泡内见少量渗出液，个别出现完好症状；茶树油包合物粉雾剂组少数肺泡内见少量渗出液并且巨噬细胞增多较明显；茶树油组部分肺泡内见大量渗出液、出血并可见较多细菌沉积在间质或肺泡腔内。因此茶树油包合物粉雾剂体内对鲍曼不动杆菌的抗菌效果与阳性药青霉素相当，且好于原料药茶树油。

大鼠免疫荧光结果显示(图9)模型组和茶树油组荧光表达较明显(由箭头多少表示)，表明COX-2蛋白表达高，炎症较严重，而茶树油包合物粉雾剂组和青霉素组均较浅，说明茶树油包合物粉雾剂和青霉素对鲍曼不动杆菌肺炎有明显疗效。另外，茶树油包合物粉雾剂的给药剂量远低于青霉素。

目前鲍曼不动杆菌等微生物泛耐药菌株和多重耐药菌株日益增多，多是大剂量抗菌药物的乱用导致，而纯天然广谱抗菌剂茶树油制备成包合物，并进一步制备成粉雾剂后，在较低剂量时，就有很好抗染菌性肺炎的效果，且不会产生耐药作用，是一种比较理想的治疗染菌性肺炎的药物。

Claims (10)

1.一种茶树油包合物粉雾剂。

2.如权利要求1所述的茶树油包合物粉雾剂，采用以下步骤制备：

(1)制备茶树油包合物；

(2)将茶树油包合物干燥成茶树油包合物粉末，不加入或加入辅料混合制成茶树油包合物粉雾剂。

3.如权利要求2所述的茶树油包合物粉雾剂，其中茶树油包合物包括包合剂和茶树油，并且制备方法选自饱和水溶液法、研磨法、超声波法、冷冻干燥法、喷雾干燥法。

4.如权利要求2所述的茶树油包合物粉雾剂，其中茶树油包合物中茶树油与包合剂的重量比为1∶50～10∶1。

5.如权利要求3、4所述的茶树油包合物粉雾剂，其中包合剂选自α-环糊精、β-环糊精、γ-环糊精、大环糊精、各种取代度的α-环糊精衍生物、各种取代度的β-环糊精衍生物、各种取代度的γ-环糊精衍生物、羟丙基-β-环糊精、磺丁基醚-β-环糊精、支链环糊精、甲基化环糊精、二甲基β-环糊精、羟乙基环糊精、低分子量β-环糊精聚合物(分子量为3000-6000)、乙基环糊精、乙酰基环糊精、离子性环糊精衍生物、羧甲基环糊精、硫酸酯环糊精。

6.如权利要求1所述的茶树油包合物粉雾剂，其中茶树油的量为0.05％～20％重量比。

7.如权利要求2所述的茶树油包合物粉雾剂，其中辅料选自吸入剂载体、吸附剂、增溶剂、助溶剂、防腐剂、稳定剂、冻干保护剂、表面活性剂中的一种或多种。

8.如权利要求1所述的茶树油包合物粉雾剂，其粉末粒子的空气动力学粒径为0.5～20微米。

9.如权利要求1所述的茶树油包合物粉雾剂，用于治疗染菌性肺炎。

10.如权利要求1所述的茶树油包合物粉雾剂，其制备采用以下步骤：取茶树油1g溶于1ml乙醇溶液；称取5.6gβ-环糊精于研钵中，加入5ml水研匀，然后边研边滴加茶树油醇溶液，研磨至糊状，室温晾干后用2ml乙酸乙酯洗涤，在40℃真空干燥2小时，得茶树油包合物；取茶树油包合物过180目筛，得到茶树油包合物粉雾剂。