CN109078001A - 一种新型万古霉素纳米脂质体组合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种新型万古霉素纳米脂质体组合物及其制备方法,具体地本发明提供的万古霉素纳米脂质体组合物中包含万古霉素纳米脂质体,其中,所述万古霉素纳米脂质体的膜材为磷脂和胆固醇。本发明的万古霉素纳米脂质体中万古霉素稳定性显著增强,储存期间可保持稳定,并且显著降低了万古霉素静脉注射时的静脉刺激性。
Description
技术领域
本发明属于医药制剂领域,具体地,本发明涉及糖肽类药物如万古霉素的纳米脂质体新剂型及其制备方法。
背景技术
万古霉素是美国礼来公司(Eli Lilly and Company)1956年从印度尼西亚土壤中分离的东方拟无枝酸菌(Amycolatopsis orientalis)发酵液中得到的一种糖肽类抗生素,是放线菌产生的糖肽类抗生素中具有代表性的一种。万古霉素于1958年获美国FDA批准上市,商品名为Vancocin。万古霉素问世之初,由于其纯度问题存在很强的耳肾毒性,并且抗菌谱窄(仅针对革兰阳性菌和部分厌氧菌),因而市场需求不大,仅作为保留药物治疗由少数金黄色葡萄球菌引起的严重性感染,临床使用很少。20世纪80年代,由于β-内酰胺类抗生素的大量使用,导致由甲氧西林耐药金葡球菌(Methicillin-resistant Staphylococcusaureus,MRSA)引起的感染逐渐流行。在这种情况下,万古霉素愈来愈引起人们的重视,是目前临床上用于治疗由MRSA引起的严重感染疾病的首选药物,并被国际抗生素专家誉为“人类对付顽固性耐药菌株的最后一道防线”和“王牌抗生素”。
万古霉素口服给药时生物利用度很低,静脉注射是其用于全身性感染的主要给药途径。据报道,万古霉素在注射部位容易引起静脉炎,这是静脉刺激及炎症的严重形式,在患者中发病率高达13%。预防及治疗与万古霉素相关的静脉炎使万古霉素治疗总成本增加多达45%。
目前万古霉素静脉制剂主要有两种形式,第一种是是万古霉素盐酸盐的无菌冻干粉末,该制剂还可含有用于调节pH值的盐酸和/或氢氧化钠,用无菌注射用水重组时形成具有pH值约为4.0的澄清溶液。第二种制剂以分别含有盐酸万古霉素的等渗、无菌、无热原的冷冻溶液形式提供,其中含有5%葡萄糖。该溶液的pH值已用盐酸和/或氢氧化钠调节。解冻溶液的pH值为3.0-5.0,解冻至室温后此溶液可用于静脉注射。
由于万古霉素在溶液态时易于被氧化和水解,必须将其冻干或冷冻以提供足够长的保质期。在溶液时,万古霉素在酸性环境中比在中性或碱性环境中更为稳定,因而其制剂均被调至pH4.0左右。
尽管在储存期间这些简单的溶液制剂能够保持万古霉素的化学稳定性。但是不能防止万古霉素引起的静脉炎。目前制剂形式的万古霉素必须以稀溶液形式缓慢给药,且输液部位需轮换以降低由万古霉素引起的静脉刺激的频率和严重程度(参见万古霉素说明书)。
因此,本领域技术人员致力于开发能够稳定存储且副作用小的新型万古霉素制剂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种新型万古霉素纳米脂质体组合物及其制备方法。
本发明的第一方面,提供了一种万古霉素纳米脂质体组合物,所述组合物中包含万古霉素纳米脂质体,其中,所述万古霉素纳米脂质体的膜材为磷脂和胆固醇。
在另一优选例中,所述磷脂和胆固醇的质量比为2:1~2;优选为约2:1。
在另一优选例中,所述磷脂为蛋黄卵磷脂或大豆磷脂。
在另一优选例中,所述万古霉素纳米脂质体中还包括短肽稳定剂,所述短肽稳定剂为异亮氨酸(Ile)-赖氨酸(Lys)-脯氨酸(Pro)、或缬氨酸(Val)-谷氨酰胺(Gln)-脯氨酸(Pro)。
在另一优选例中,所述万古霉素纳米脂质体中所述短肽稳定剂和万古霉素的摩尔比为1~1.5:1;优选为1:1。
在另一优选例中,所述万古霉素纳米脂质体中还包括渗透压调节剂,所述渗透压调节剂为蔗糖或葡萄糖。
本发明的第二方面,提供了一种制备万古霉素纳米脂质体的方法,所述方法包括步骤:
(1)制备膜材
将磷脂和胆固醇溶于有机溶剂中获得膜材,其中磷脂和胆固醇的质量比为2:1~2;优选为约2:1;
(2)制备万古霉素溶液
将盐酸万古霉素溶于缓冲液中获得万古霉素溶液,其中缓冲液pH为4.5~7.5;
(3)制备纳米脂质体初乳液
使用薄膜法或者注入法制备纳米脂质体初乳液,然后用高压均质机均质或者高压挤出仪挤出所述纳米脂质体初乳液从而获得所述万古霉素纳米脂质体。
在另一优选例中,所述步骤(2)中,所述缓冲液为组氨酸缓冲液或磷酸盐缓冲液。
在另一优选例中,所述步骤(2)中,所述万古霉素溶液中还包括质量分数为5%的葡萄糖或质量分数为9%的蔗糖。
在另一优选例中,所述步骤(2)中,所述万古霉素溶液中还包括短肽稳定剂,所述短肽稳定剂为异亮氨酸(Ile)-赖氨酸(Lys)-脯氨酸(Pro)、或缬氨酸(Val)-谷氨酰胺(Gln)-脯氨酸(Pro)。
在另一优选例中,所述万古霉素纳米脂质体中所述短肽稳定剂和万古霉素的摩尔比为1~1.5:1;优选为1:1。
在另一优选例中,所述方法包括步骤:
称取蛋黄卵磷脂和胆固醇,将其溶于无水乙醇中,形成透亮溶液;减压回收乙醇,在容器壁形成膜;注入组氨酸缓冲液配制的盐酸万古霉素溶液,所述溶液中含5%(w/w)葡萄糖和短肽稳定剂,其中短肽稳定剂和万古霉素摩尔比为1:1;膜材溶解后获得纳米脂质体初乳液,水化1h~2h;在37℃水浴加热条件下,通过高压挤出仪连续挤压上述获得的脂质体初乳液,从而获得所述万古霉素纳米脂质体。
在另一优选例中,所述方法包括步骤:
称取大豆磷脂和胆固醇,将其溶于甘油中,形成透亮溶液;然后缓慢注入37℃水浴保温的磷酸缓冲液配制的盐酸万古霉素溶液,所述溶液中含9%(w/w)蔗糖和短肽稳定剂,其中短肽稳定剂和万古霉素摩尔比为1:1;获得脂质体初乳液,水化1h~2h;在37℃水浴加热条件下,利用高压均质机处理上述获得的脂质体初乳液,从而获得所述万古霉素纳米脂质体。
应理解,在本发明范围内中,本发明的上述各技术特征和在下文(如实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以互相组合,从而构成新的或优选的技术方案。限于篇幅,在此不再一一累述。
附图说明
图1显示了万古霉素结构式。
图2为本发明实施例1制备的万古霉素纳米脂质体微观照片。
具体实施方式
本发明人通过广泛而深入的研究,获得一种万古霉素纳米脂质体,实验结果表明,所述万古霉素纳米脂质体制剂中万古霉素稳定性显著增强,并且显著降低了注射时万古霉素的静脉刺激性。
在描述本发明之前,应当理解本发明不限于所述的具体方法和实验条件,因为这类方法和条件可以变动。还应当理解本文所用的术语其目的仅在于描述具体实施方案,并且不意图是限制性的,本发明的范围将仅由所附的权利要求书限制。
除非另外定义,否则本文中所用的全部技术与科学术语均具有如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。如本文所用,在提到具体列举的数值中使用时,术语“约”意指该值可以从列举的值变动不多于1%。例如,如本文所用,表述“约100”包括99和101和之间的全部值(例如,99.1、99.2、99.3、99.4等)。
本发明提供了一种稳定的万古霉素纳米脂质体制剂,该制剂可以为的冷冻稳定制剂或冻干制剂。该纳米制剂能够稳定储存,且能够被重组为纳米脂质体溶液。此外,提供了万古霉素纳米脂质体的制备方法。所得的万古霉素制剂可用于治疗或减少感染。
万古霉素在水溶液中具有有限的稳定性且在约4.0-4.5的pH值条件下最为稳定,为了获得最佳稳定性,目前市售制剂pH控制在4.0-4.5。万古霉素可适度溶于水中(约1%-5%),其在酸性环境中或碱性环境中的溶解度比在中性环境中的溶解度大,其溶解度在pH7左右达到最小值,随着pH值由制剂pH值的4.0-4.5变为血液pH7,万古霉素的溶解度下降约40%。因此在静脉注射后,酸性制剂溶液和中性血液混合,在静脉中存在部分药物沉淀的可能性,这样部分药物沉淀成为可能造成目前市售制剂引起静脉刺激的原因。
本发明提供的纳米脂质体为用于万古霉素静脉给药的安全有效制剂形式。万古霉素纳米脂质体制剂可以以下作用来预防或减少万古霉素的静脉刺激:1.)干扰万古霉素与静脉内皮的结合;2.)限制纳米脂质体中的一部分万古霉素分子,因而减少万古霉素与静脉内皮的直接接触;3.)通过使万古霉素溶解于纳米脂质体中来改进万古霉素的溶解度且降低万古霉素在血流中的沉淀及在注射部位的沉积或与静脉结合的可能性。
脂质体(Liposomes)是由磷脂、胆固醇等为膜材包合而成。磷脂分散在水中时能形成多层微囊,且每层均为脂质双分子层,各层之间被水相隔开,这种微囊就是脂质体。脂质体可分为单室脂质体、多室脂质体。由于生物体质膜的基本结构也是磷脂双分子层膜,脂质体具有与生物体细胞相类似的结构,因此有很好的生物相容性。
磷脂是构成脂质体的主要化学成分,其中最具有代表性的是卵磷脂。卵磷脂主要来自蛋黄和大豆,制备成本低,性质稳定,属于中性磷脂。磷脂酰胆碱是形成许多细胞膜的主要成分,也是制备脂质体的主要原料。
本发明提供的纳米脂质体选用的膜材为磷脂和胆固醇,其中磷脂包括但不限于大豆卵磷脂、蛋黄卵磷脂。
胆固醇也是脂质体另一个重要组成成分,它是许多天然生物膜的重要成分,本身并不形成膜结构,但是能够插入磷脂膜中。加入胆固醇可以改变脂膜的相变温度,从而影响膜的通透性和流动性。因此胆固醇具有稳定磷脂双分子膜的作用。磷脂和胆固醇的优选摩尔比大约为1:0.1-1:2。
万古霉素纳米脂质体组合物中,万古霉素与膜材的重量比为1:1—1:30。本发明中,选择组氨酸或者磷酸盐作为缓冲系统,浓度为0.01mol/L-0.2mol/L,溶液pH控制在3-8,某些实施例中控制在5.5-7.5。本发明的纳米脂质体溶液中以葡萄糖、蔗糖等化合物调节渗透压,同时可以作为冷冻制剂或者冻干制剂稳定剂。
本发明经过大量的筛选,意外地发现了数种可显著增强万古霉素稳定性的短肽,比如IKP(异亮氨酸(Ile)-赖氨酸(Lys)-脯氨酸(Pro),简称为IKP)、和VQP(缬氨酸(Val)-谷氨酰胺(Gln)-脯氨酸(Pro),简称为VQP)。本领域技术人员应当知晓,本发明所述短肽可采用本领域常规方法制备,如采用固相多肽合成方法合成。
纳米脂质体平均粒径控制在100nm左右,容易通过过滤法进行灭菌。万古霉素纳米脂质体可以冷冻或者冷冻干燥形式储藏,稳定性良好。
本发明提供了以与组合物中相同比例所述组分生产组合物的方法,该方法包括:用有机溶剂磷脂和胆固醇等膜材溶解,形成透亮溶液;将膜材溶液中有机溶剂去除后成膜或者直接注入万古霉素溶液制备大多室脂质体;然后高压挤出仪连续挤压或者通过高压均质机整粒,将脂质体平均粒径控制在100nm以内;无菌过滤器在100级层流下进行无菌过滤,得到万古霉素纳米脂质体溶液,直接分装成产品冷冻保存,或者通过冷冻干燥除水成冻干制剂。
本发明的主要优点在于:
1.)本发明的万古霉素纳米脂质体中万古霉素稳定性显著增强,储存期间可保持稳定;
2.)本发明的纳米脂质体可以采用过滤法灭菌,降低生产成本;
3.)本发明的纳米脂质体重组后粒径基本无增长;
4.)本发明的纳米脂质体显著降低了万古霉素静脉注射时的静脉刺激性。
下面结合具体实施例,进一步详陈本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明详细条件的实验方法,通常按照常规条件如美国Sambrook.J等著《分子克隆实验室指南》(黄培堂等译,北京:科学出版社,2002年)中所述的条件,或按照制造厂商所建议的条件。除非另外说明,否则百分比和份数按重量计算。以下实施例中所用的实验材料和试剂如无特别说明均可从市售渠道获得。
实施例1制备万古霉素纳米脂质体
准确称取蛋黄卵磷脂(Lipoid)200mg和胆固醇(Sigma)100mg,将其溶于3ml无水乙醇中,形成透亮溶液;减压回收乙醇,在容器壁形成膜。
注入27ml 10mM、pH6.5组氨酸缓冲液配制的盐酸万古霉素溶液(2mg/ml),溶液中含5%(w/w)葡萄糖和短肽稳定剂(如IKP),其中短肽稳定剂和万古霉素摩尔比为1:1。
膜材溶解后,水化1h~2h;在37℃水浴加热条件下,通过孔径为400nm-50nm的高压挤出仪连续挤压上述方法获得的脂质体,获得粒径≤100nm的纳米脂质体;用0.2微米无菌过滤器在100级层流下进行无菌过滤,得到万古霉素纳米脂质体溶液,制备的万古霉素纳米脂质体微观照片见图2。万古霉素纳米脂质体溶液直接分装成产品冷冻保存,或者通过冷冻干燥除水成冻干制剂。
实施例2制备万古霉素纳米脂质体
准确称取大豆磷脂(Lipoid)200mg和胆固醇(Sigma)100mg,将其溶于3ml异丙醇中,形成透亮溶液;然后缓慢注入37℃水浴保温的27ml 10mM、pH6.5磷酸缓冲液配制的盐酸万古霉素溶液(2.2mg/ml),溶液中含9%(w/w)蔗糖和短肽稳定剂,其中短肽稳定剂和万古霉素摩尔比为1:1,获得脂质体初乳液,水化1h~2h;在37℃水浴加热条件下,利用高压均质机处理上述方法获得的脂质体,获得粒径≤100nm的纳米脂质体;用0.2微米无菌过滤器在100级层流下进行无菌过滤,得到万古霉素纳米脂质体溶液;万古霉素纳米脂质体溶液直接分装成产品冷冻保存。
实施例3稳定性考察
在组氨酸缓冲液(含5%葡萄糖)配制的盐酸万古霉素溶液(2mg/ml)中添加不同的短肽稳定剂进行测试,组合物中短肽稳定剂和万古霉素的摩尔比为1:1。
使用HPLC检测万古霉素在组合物中的稳定性,HPLC检测条件如下:
色谱柱:SinoChrom ODS-BP柱(250mm×4.6nm,5μm)
流动相:乙腈-0.0125mol/L磷酸二氢钾溶液(10:90);
流速:1.0ml/L;
检测波长:280nm;
进样量:20μL;
柱温:35℃
根据各样品中初始万古霉素的含量和取样时的含量,计算样品中万古霉素降解率。万古霉素降解率%=(1-取样时万古霉素含量/初始万古霉素含量)×100%。每组样品设置三个平行。
本发明人对几十种二肽和三肽(短肽样品委托浙江鸿拓生物技术股份有限公司合成)进行了筛选,其中所测试的所有二肽和大部分三肽对万古霉素的稳定性没有显著影响,仅少数三肽表现出了对万古霉素稳定性的显著影响,部分检测结果如表1所示。
表1
根据上述测试结果,将具有显著增强万古霉素稳定性的短肽IKP、VQP作为稳定剂,以实施例1中的方法制备万古霉素纳米脂质体冻干制剂,并考察万古霉素纳米脂质体中万古霉素的稳定性。对照组中不添加短肽稳定剂。检测结果如表2所示:
表2
检测结果表明,在万古霉素纳米脂质体中,本发明的短肽稳定剂IKP和VQP能够显著增加万古霉素的稳定性,且制剂组成简单、制备方法稳定可靠。
实施例4静脉刺激性考察
使用家兔边缘耳静脉模型,通过以每日10ml/kg(5mg/ml)连续缓慢注射7天来测万古霉素纳米脂质体的静脉刺激,阳性对照注射相同含量的万古霉素溶液。
实验结果表明,注射万古霉素纳米脂质体的实验组与阴性对照组(5%葡萄糖溶液)相比,外观及组织病理学检查未显示静脉组织有任何异常,说明本发明的万古霉素纳米脂质体制剂没有静脉刺激性。而阳性对照组,家兔耳缘静脉外部红肿、充血,组织病理学检查显示静脉出现炎症。因此,本发明的万古霉素纳米脂质体制剂可显著降低对静脉的刺激性。
在本发明提及的所有文献都在本申请中引用作为参考,就如同每一篇文献被单独引用作为参考那样。此外应理解,在阅读了本发明的上述讲授内容之后,本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (10)
1.一种万古霉素纳米脂质体组合物,其特征在于,所述组合物中包含万古霉素纳米脂质体,其中,所述万古霉素纳米脂质体的膜材为磷脂和胆固醇。
2.如权利要求1所述的万古霉素纳米脂质体组合物,其特征在于,所述磷脂和胆固醇的质量比为2:1~2;优选为约2:1。
3.如权利要求1所述的万古霉素纳米脂质体组合物,其特征在于,所述磷脂为蛋黄卵磷脂或大豆磷脂。
4.如权利要求1所述的万古霉素纳米脂质体组合物,其特征在于,所述万古霉素纳米脂质体中还包括短肽稳定剂,所述短肽稳定剂为Ile-Lys-Pro、或Val-Gln-Pro。
5.如权利要求1所述的万古霉素纳米脂质体组合物,其特征在于,所述万古霉素纳米脂质体中所述短肽稳定剂和万古霉素的摩尔比为1~1.5:1;优选为1:1。
6.如权利要求1所述的万古霉素纳米脂质体组合物,其特征在于,所述万古霉素纳米脂质体中还包括渗透压调节剂,所述渗透压调节剂为蔗糖或葡萄糖。
7.一种制备万古霉素纳米脂质体的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
(1)制备膜材
将磷脂和胆固醇溶于有机溶剂中获得膜材,其中磷脂和胆固醇的质量比为2:1~2;优选为约2:1;
(2)制备万古霉素溶液
将盐酸万古霉素溶于缓冲液中获得万古霉素溶液,其中缓冲液pH为4.5~7.5;
(3)制备纳米脂质体初乳液
使用薄膜法或者注入法制备纳米脂质体初乳液,然后用高压均质机均质或者高压挤出仪挤出所述纳米脂质体初乳液从而获得所述万古霉素纳米脂质体。
8.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述缓冲液为组氨酸缓冲液或磷酸盐缓冲液。
9.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述步骤(2)中,所述万古霉素溶液中还包括质量分数为5%的葡萄糖或质量分数为9%的蔗糖。
10.如权利要求7所述的方法,其特征在于,所述方法包括步骤:
称取蛋黄卵磷脂和胆固醇,将其溶于无水乙醇中,形成透亮溶液;减压回收乙醇,在容器壁形成膜;注入组氨酸缓冲液配制的盐酸万古霉素溶液,所述溶液中含5%(w/w)葡萄糖和短肽稳定剂,其中短肽稳定剂和万古霉素摩尔比为1:1;膜材溶解后获得纳米脂质体初乳液,水化1h~2h;在37℃水浴加热条件下,通过高压挤出仪连续挤压上述获得的脂质体初乳液,从而获得所述万古霉素纳米脂质体;或者
所述方法包括步骤:
称取大豆磷脂和胆固醇,将其溶于甘油中,形成透亮溶液;然后缓慢注入37℃水浴保温的磷酸缓冲液配制的盐酸万古霉素溶液,所述溶液中含9%(w/w)蔗糖和短肽稳定剂,其中短肽稳定剂和万古霉素摩尔比为1:1;获得脂质体初乳液,水化1h~2h;在37℃水浴加热条件下,利用高压均质机处理上述获得的脂质体初乳液,从而获得所述万古霉素纳米脂质体。
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