CN110381929A - 卡维地洛分散系统的肠胃外缓释传递 - Google Patents

卡维地洛分散系统的肠胃外缓释传递 Download PDF

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Abstract

本发明公开了通过IV输注、注射或皮下途径的卡维地洛肠胃外持续释放系统。本发明提出卡维地洛分散系统的制备物，例如脂质体、可生物降解的微颗粒或纳米颗粒、以及聚合物微颗粒或纳米颗粒。包含囊封于脂质体中的卡维地洛的组合物显示比在静脉内给予之后游离的溶液更高的生物利用性和较低的清除率。缓冲剂溶液汇总这些脂质体的体外释放显示经过48小时的延长的释放，相应地，体内动物数据显示囊封于脂质体中的卡维地洛的肠胃外给予具有持续释放的PK概况。

Description

卡维地洛分散系统的肠胃外缓释传递
优先权的声明
本申请要求2017年6月13日提交的美国实用申请号15/621,844和2016年6月13日提交的美国临时专利申请号62/349,390的优先权，这两份文献的内容以引用方式全文并入本文。
技术领域
本发明的实施方案涉及用于肠胃外给予卡维地洛的卡维地洛长效分散系统的用途，从而高效地管理患有高血压、心力衰竭和左心室功能紊乱的患者。
背景技术
在高血压急症中，患者经历升高的血液，这种血压可以导致对脑、肾或心血管系统的损伤。对这些靶器官的损伤通常产生心肌缺血、高血压脑病、脑水肿、可以致命的肾衰竭。通常用于快速发作的IV输注的一线药品包括硝普盐,非诺多泮,硝吡胺甲酯,柳胺苄心定。这些药品可以产生降低血压的快速发作，这在患者中可以导致血压过低。硝酸盐(例如硝普盐)快速降解成一氧化氮和氰化物，其在一些患者中可以产生氰化物毒性。
卡维地洛为具有两种活性对映异构体(其造成非选择性)的非选择性β和α肾上腺素受体阻断剂。主要作用机制是在肌细胞中抑制β阻断剂受体，从而减慢心脏的收缩性，由此降低心率。另一种作用机制是通过阻断导致血管舒张的α-受体。目前，卡维地洛仅用于每天两次的立即释放口服片剂和每天一次的口服控制释放的胶囊。市场上，没有可以利用的卡维地洛的肠胃外剂型。口服给予卡维地洛在急性护理条件下对患者潜在地呈现挑战，这是因为口服剂型由于在GI道中的吸收过程通常具有延迟的药物起效，并且口服给予卡维地洛具有广泛的首过代谢，其导致口服生物利用率仅为25％-35。此外，与口服剂型的卡维地洛有关的副作用频繁地在服用这些医药的患者中报告。因此，具有快速起效而且在体内具有持续释放特征的卡维地洛肠胃外形式理想地用于管理患有急性心血管事件的住院患者。
专利公开US 2002/0169199A 1公开了准备好使用卡维地洛注射溶液，但是，由于由IV注射溶液形式以及用于溶解卡维地洛的有机溶剂所导致的较高的Cmax，所以预计较高的事故发生率。
美国专利US8367112B2公开了卡维地洛纳米颗粒(其直径低于2000nm)，其通过吸附在卡维地洛颗粒表面上的表面稳定剂稳定，从而改善溶解速率和生物利用率。但是，其中未公开其通过肠胃外途径持续释放的应用。
发明概述
本发明的实施方案定向于配制卡维地洛的肠胃外药品传递系统，包括但不限于脂质体、可生物降解的微/纳米颗粒、微团和聚合物微/纳米颗粒等，其具有延长的体外或体内卡维地洛释放，并且比游离的卡维地洛溶液具有更长的体内停留时间。
在本发明的一个实施方案中，提供了用于持续释放的肠胃外药品传递组合物，其包含非选择性β-肾上腺素受体阻断剂、α-肾上腺素受体阻断剂或者α-β肾上腺素受体阻断剂，其中所述的肾上腺素受体阻断剂囊封在微颗粒或纳米颗粒的内部。
在实施方案的一个方面中，所提供的组合物的非选择性β-,α-或α-β肾上腺素受体阻断剂为卡维地洛或其代谢物。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物是脂质体配制物。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物的微颗粒或纳米颗粒是可生物降解的。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物的微颗粒或纳米颗粒为聚合物。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种组合物，其中(i)脂质体配制物包含0.001至10％(m/m)卡维地洛或者其药物可接受的盐；(ii)脂质体配制物的直径的尺寸范围为0.02微米至0.9微米；以及(iii)脂质体配制物与肠胃外给予的游离的卡维地洛溶液相比，提供更长的卡维地洛体内停留时间。
在实施方案的一个方面中，在定量给药前所提供的组合物的脂质体配制物包含大约0.01至90摩尔％磷脂(多种)、0.01至70摩尔％胆固醇、以及大约0.01至90摩尔％负电荷的磷脂。
权利要求5所述的组合物，其中脂质体的Z-平均值是指直径低于500nm，优选地低于300nm，更优选地低于200nm，或者甚至更优选地低于100nm。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物的脂质体展示在最低2个小时内体外释放80％总药品，优选地在最低6个小时内体外释放80％总药品。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种组合物，其中(i)所述的可生物降解的配制物包含0.001至30.0％(m/m)卡维地洛或者其药物可接受的盐；(ii)微颗粒或纳米颗粒的直径的尺寸范围为0.02微米至20微米；以及(iii)可生物降解的配制物与肠胃外给予的游离的卡维地洛溶液相比，提供更长的卡维地洛体内停留时间。
在实施方案的一个方面中，所提供的组合物的可生物降解的配制物包含大约0.001至30％m/m卡维地洛或者其药物可接受的盐，并且在微颗粒或纳米颗粒中药品的加载范围为0.1％至90％，优选为1至50％，更优选为10％至30％(m/m)。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物的微颗粒或纳米颗粒的平均直径的Z-平均值为低于20微米，优选为低于1000nm，更优选为低于500nm，还更优选为低于300nm，甚至更优选为低于200nm，或者更优选为低于100nm。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物的微颗粒或纳米颗粒展现在最低2个小时内体外释放80％总药品，优选地在最低6个小时内体外释放80％总药品。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种组合物，其中(i)聚合物微颗粒或纳米颗粒悬液包含0.001％至50％(m/m)卡维地洛或者其药物可接受的盐；(ii)聚合物微颗粒或纳米颗粒的直径的尺寸范围为0.02微米至50微米；以及(iii)聚合物微颗粒或纳米颗粒与肠胃外给予的游离的卡维地洛溶液相比，提供更长的卡维地洛体内停留时间。
在实施方案的一个方面中，所提供的组合物的微颗粒或纳米颗粒包含0.001至50％m/m卡维地洛，并且卡维地洛与聚合物(多种)的重量比为1:1至1:100，优选为1:20至1:1000，更优选为1:10至1:100。
在实施方案的另一个方面中，所提供的组合物的微颗粒或纳米颗粒的平均直径的Z-平均值为低于50微米，优选为低于10微米，更优选为低于1微米，还更优选为低于500nm，甚至更优选为低于300nm，更优选为低于200nm，或者甚至更优选为低于100nm。
在本发明的另一个实施方案中，提供了一种用于肠胃外药品传递系统以便持续释放卡维地洛的药物组合物，其中给予的组合物用于治疗轻度至重度的充血性心力衰竭(CHF)，在人类或动物中受到心脏攻击后的左心室功能紊乱(LVD)(在其他情况下是稳定的)，以及用于治疗处于急救和密切护理下的或者不能吞咽口服剂型的人类或动物的高血压。
本发明的一个目的是提供包含卡维地洛(或者其药物可接受的类似物、衍生物或盐)的组合物，其通过使用被动加载和主动加载方法囊封在脂质体中。如本申请中公开的结果所表明的那样，卡维地洛可以高效地囊封在那些肠胃外传递系统中。动物研究显示这些配制物与通过静脉内给予的游离卡维地洛形式相比，具有用于可注射的传递系统的有效的药品加载和持续的药品释放。
附图简述
图1为通过主动加载方法制备的卡维地洛脂质体配制物的体外溶解概况。
图2为由实施例8和9得到的卡维地洛脂质体配制物在冻-融之前和之后的体外溶解概况。
图3为在大鼠中在单次iv给予(半对数刻度)之后卡维地洛的平均时间-血浆浓度概况。
图4为不同类型的聚合物的plga纳米颗粒的颗粒尺寸分布。
图5为实施例14的聚合物微颗粒的微颗粒尺寸分布。
优选实施方案的描述
定义
微颗粒为微小的颗粒，其尺寸范围为1微米至1000微米。
纳米颗粒为纳米级颗粒，其尺寸范围为<1微米至1纳米。
脂质体
脂质体为具有至少一个脂双层的球形小泡，其落入微颗粒或纳米颗粒的分类范围内。脂质体可以通过破坏生物膜来制备(例如通过超声处理)。脂质体最通常地由磷脂组成，特别是卵磷脂，但是还可以包含其他脂质，例如卵磷脂酰乙醇胺，只要它们与脂双层结构相容即可。与药品或其他材料形成的脂质复合物也可以视为本发明的脂质体。脂质体设计可以使用用于附着不健康组织的表面配体。可以将药品引入脂质体的亲水性区域和/或疏水性区域中。
主要类型的脂质体为多层小泡(MLV，具有多个层状相的脂双层)、小的单层脂质体小泡(SUV，具有一个脂双层)、大的单层小泡(LUV)以及蜗状小泡(cochleate vesicle)。多泡脂质体是不太理想的形式，其中一个小泡包含一个或多个更小的小泡。
脂质体为胶状纳米载体，其可以通过IV和注射给予。脂质体在传递安全的治疗试剂中具有大的前景，这是因为它们具有优异的物理稳定性、受控的释放、囊封亲水性和疏水性药品、大的表面积和位点特异性靶向的有利的性质。阿霉素的脂质体配制物与其备选配制物相比，对癌症患者已经具有更高的安全性。
脂质体制备物
A.非选择性肾上腺素受体阻断剂
肾上腺素受体阻断剂可以至少分成δ-肾上腺素受体阻断剂、α-肾上腺素受体阻断剂、或者α-β肾上腺素受体阻断剂。其中，β-肾上腺素受体阻断剂的医药会降低患者心脏的工作负担，并打开患者的血管，使得心跳减慢并且具有较低的力，β-肾上腺素受体阻断剂包括醋丁洛尔(Sectral),阿替洛尔(Tenormin)等。口服给予的，β-肾上腺素受体包括醋丁洛尔(Sectral),阿替洛尔(Tenormin),Bisoprolol(Zebeta),Metoprolol(Lopressor,Toprol-XL),Nadolol(Corgard),Nebivolol(Bystolic),Propranolol(Inderal LA,InnoPran XL)。
α-肾上腺素受体阻断剂为降低对血管的神经冲动的医药，从而降低使血管狭窄的天然化学品的作用，α-肾上腺素受体阻断剂包括多沙唑嗪(Cardura),哌唑嗪(Minipress)等。
α-β肾上腺素受体阻断剂为除了降低对血管的神经冲动以外，还可以减慢心跳从而减少必须被泵送通过血管的血液的量的医药，α-β肾上腺素受体阻断剂包括卡维地洛(Coreg)和柳胺苄心定(Trandate)。
卡维地洛
用于制备本发明的一种组合物的药品卡维地洛((+)-[3-(9H-咔唑-4-基氧基)-2-羟丙基][2-(2-乙氧基苯氧基)乙基]胺)为具有两种主动对映异构体的非选择性β-和α-肾上腺素受体阻断剂，并且pKa为7.8。卡维地洛具有较差的水溶性，并且发生显著的首过代谢。
备选的给予途径是为了达到最佳治疗效果而研发药品传递系统的主要驱动力。
卡维地洛具有三种活性代谢物。与卡维地洛相比，这些代谢物展现母体化合物的血管舒张作用的仅十分之一。但是，4'羟苯基代谢物在β-阻断级联中是母体化合物的大约13倍以上的潜力。代谢物去甲基卡维地洛作为β-肾上腺素受体拮抗剂是卡维地洛的大约2.5倍以上的潜力，4-羟苯基-卡维地洛为大约13倍以上的潜力，并且5-羟苯基-卡维地洛是卡维地洛本身的大约一半的潜力(Hoffman(2001),Tenero等人(2000))。
脂质体为可以通过IV和注射给予的胶状纳米载体。
脂质体在安全地传递治疗试剂中具有极大的前景，这是由于它们具有优异的物理稳定性、受控的释放、囊封亲水性和疏水性药品、大的表面积和位点特异性靶向的有利的性质。阿霉素的脂质体配制物与其备选配制物相比，对癌症患者已经具有更高的安全性。卡维地洛是温和的碱性疏水性药品，因此使得其难以进行肠胃外传递。这需要最佳的配制药品的传递系统。脂质体由于它们的纳米尺寸，已经可以用于可注射剂型。此外，脂质体可以持续地释放药品。它们由生理学良好耐受的可生物降解的磷脂制成。
卡维地洛与脂质体材料的比例(g/g)可以为9.9:0.1至0.01:10，优选为1:1至0.1:10，更优选为1:2至0.1:10，还更优选为01:3至0.1:10，并且甚至更优选为1:4至0.1:10。
B.脂质成分
脂质体由标准的形成小泡的脂质制备，其通常包括中性和负电磷脂(分别例如卵磷脂(PC)和磷脂酰甘油(PG))，和固醇(例如胆固醇)。通过考虑(a)体外和体外的药品释放速率，(b)药品囊封效率，以及(c)脂质体毒性，指导磷脂的选择。由以下研究来看，可见对中性和负电磷脂与固醇(例如胆固醇)组合或者不具有固醇进行研究，从而确定它们对这四种主要因素的影响。在加入负电荷的磷脂的条件下，体内卡维地洛由脂质体的释放比仅具有中性磷脂的脂质体更快。由体外释放来看，可见卡维地洛由脂质体的释放比脂质体仅包含磷脂但不包含胆固醇时更慢。
磷脂的摩尔百分率的范围可以为0.01％至100％，优选为10至90％，更优选为20至80％，还更优选为30至70％，甚至更为40至60％。胆固醇的摩尔百分率范围可以为00.0％至100％，优选为10至90％，更优选为20至80％，还更优选为30至70％，甚至更优选为40至60％。当脂质体包含50至55摩尔％磷脂(中性和/或负电磷脂)，以及40至45％胆固醇时，药品诱捕效率和药品停留是良好的。使用这些脂质成分，未观察到体内毒性。
C.脂质体的制备
在一个实施方案中，将卡维地洛和形成小泡的脂质溶解于有机溶剂(乙醇)中，将其注射至水性介质中。多层小泡经处理形成大约0.2微米的单层小泡。所产生的小泡包含浓度为0.01至10mg/mL、优选为大约0.1至1mg/mL的卡维地洛。用于再构建干燥脂质或脂质/卡维地洛的水性介质是生理学相容性盐水或缓冲剂溶液。
在一个实施方案中，薄膜水合方法、主动加载方法和被动加载方法用于制备本发明提出的脂质体。在一种方法中，将具有或不具有卡维地洛的形成小泡的脂质溶解于有机溶剂中，并干燥从而创建薄膜。然后，将薄膜在水性介质中再构建，从而形成脂质体。在一个实施方案中，将形成小泡的脂质溶解于有机溶剂中，然后除去溶剂从而创建脂质膜。将该膜在水性介质中再构建，从而形成多层小泡，然后通过挤出或通过高压均化处理。接着，使用卡维地洛加载单层小泡。这样产生具有浓度为大约0.01至10mg/mL,优选为0.1至1mg/mL,最优选为大约0.3至0.5mg/mL的卡维地洛的小泡。
D.脂质体分选
可以分选脂质体悬液，从而得到尺寸范围低于大约1微米、优选为大约0.02至0.6微米、最优选为0.05至0.2微米的选择性尺寸分布的小泡。实施分选，从而挤出更大的脂质体并产生定义的尺寸范围。有多种方法可以用于减小尺寸并降低脂质体的尺寸异质性。通过使用实施例1和2中所示的小型挤出机，所得的单层小泡的尺寸低于0.1微米。通过小孔聚碳酸酯膜的挤出工艺可以得到大约0.1至1微米的脂质体尺寸范围。由多种小孔尺寸可以用于聚碳酸酯膜，其可以用于分选所述的小泡。均化作用、超声处理或微流体化是将多层小泡分选成小的单层小泡的其他方法。在一个实施方案中，多层小泡可以多个循环地通过标准的乳液均化器，直至观察到所选的脂质体尺寸，其通常为0.1至0.5微米。
E.游离药品的除去
游离药品(在悬液的总的水相中存在的药品)可以除去，从而增加囊封脂质体与游离药品的比例。在实施例2所述的制备条件下，例如在通过在盐水中透析而除去游离的卡维地洛之后，在总的悬液中，脂质体引入大约85％至86％的卡维地洛。
可生物降解的微/纳米颗粒
可生物降解的微/纳米颗粒为由药品和可生物降解的聚合物(多种)构成的微米至纳米尺寸的颗粒，其中所述的药品分散于可生物降解的聚合物(多种)的基质中。本发明的颗粒的Z-平均直径范围为100微米至小于100nm，优选为50微米至10微米，更优选为10至2微米，还更优选为2微米至500nm，甚至优选为500至100nm，并且最优选为小于100nm。可生物降解的聚合物为特定类型的聚合物，其在预期目的后降解，从而在人类肌体内得到天然的副产物，例如气体(CO2,N2)、水、生物质和无机盐。摩尔重量可以为500至>100,000道尔顿。这些聚合物可以天然发现以及合成制成的，并且大部分由酯、酰胺和醚官能团构成。它们的性质和降解机制可以通过它们确切的结构确定。这些聚合物通常通过缩合反应、开环聚合和金属催化剂合成。
可生物降解的聚合物包括但不限于以下这些：农业聚合物，包括多糖，例如在马铃薯或木材中发现的淀粉；以及蛋白质，例如动物基乳清或植物衍生的麸质。多糖由糖苷键构成，其采用糖的半缩醛形式，并且通过失去水与醇键合。蛋白质由氨基酸制备，其包含多种官能团。这些氨基酸通过缩合反应再次结合在一起，从而形成肽键，其由酰胺官能团构成。生物聚酯的实例包括聚羟基丁酸酯和聚乳酸。尽管聚酯在合成可生物降解的聚合物的研究和工业焦点中占主要地位，但是其他种类的聚合物也受到关注。聚酐是药品传递研究中的活跃领域，这是因为它们仅由表面降解，由此能够以恒定的速率释放它们所携带的药品。聚酐可以通过多种方法(其也用于其他聚合物的合成)制备，包括缩合、脱氯化氢、脱水偶联和ROP。聚氨酯和聚(酯酰胺)用于生物材料中。聚氨酯最初因为它们的生物相容性、耐久性、恢复力而使用，但是最近对它们的生物降解能力进行研究。通常使用二异氰酸酯、二醇和聚合物扩链剂合成聚氨酯。
优选的可生物降解的聚合物为聚酯聚合物，特别是聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)和聚乳酸(PLA)，以及它们的衍生物。聚(乳酸-co-羟基乙酸)(PLGA)是可生物降解的生物相容性聚合物的脂肪族聚酯家族成员。PLGA是聚乳酸(PLA)和聚羟基乙酸(PGA)的共聚物。聚乳酸包含不对称的碳，其通常描述为D或L形式。PLGA通常聚D,L-乳酸-co-羟基乙酸的首字母缩写，其中D-和L-乳酸形式是等比例的。PLGA在肌体内发生水解，从而产生起源的单体、乳酸和羟基乙酸(参见下文的结构)。这两种单体是肌体在正常生理学状态下多种代谢途径的副产物。
由于PLGA经过FDA批准用于人类，所以其已经成为用于药品传递用途的普遍选择。具体而言，在商业用途和研究中，已经广泛地研究PLGA用于研发用于受控地传递小分子药品、蛋白质和其他大分子的装置。此外，可以通过控制相关的参数，例如聚合物分子量、丙交酯与乙交酯的比例、表面活性剂、表面性质和药品浓度，从而修改聚合物-药品基质的物理性质，从而取得所需的药品释放概况。此外，为了进一步增强PLGA囊封药品的循环时间并改善其生物利用性，已经研发多种类型的PL(G)A与聚乙二醇(PEG)的嵌段共聚物。在二嵌段(PLGA-PEG)类型中，PEG链使得它们向着外部水相取向，由此包围囊封的物质。这种PEG太阳帽状(corona)起到屏障的作用，并通过空间和水合排斥而降低与外源分子的相互作用，从而得到增强的货架稳定性。
疏水性和亲水性药品可以通过乳化-扩散、溶剂乳液-蒸发、界面沉积和纳米沉淀方法而囊封于PLGA颗粒中。具体而言，油-水(单一)乳液方法极其普遍地用于囊封疏水性化合物。简言之，将药品与聚合物溶解于有机相中，然后使用与表面活性剂混合物的水相乳化该有机相，从而稳定所述的系统。已经测试多种乳化剂，例如聚(乙烯醇)、泊洛沙姆、维生素-ETPGS等。高强度的超声爆发(burst)促进小的聚合物-药品液滴的形成。然后，将所得的乳液加入较大的水相中，并搅拌几个小时，这使得溶剂蒸发。然后洗涤干燥的纳米颗粒，并通过离心收集。PLGA通过在水性环境中水解而缓慢降解，从而调控囊封试剂的受控的释放。
PLGA及其水解产物的化学结构
聚合物微/纳米颗粒
聚合物微/纳米颗粒是指涂敷由聚合物(多种)和/或其他材料的层(多个)的微米至纳米尺寸的药品颗粒。聚合物为大型分子或大分子，其由多个重复的亚单元构成。分子量可以为500至>100,000道尔顿。在可生物降解的微/纳米颗粒部分中定义的可生物降解的聚合物优选地用于本发明中。本发明的聚合物颗粒的Z-平均直径范围为100微米至小于100nm，优选为50微米至10微米，更优选为10微米至2微米，还更优选为2微米至500nm，甚至更优选为500nm至100nm，以及最优选为小于100nm。
其中药品被聚合物材料涂敷的可生物降解的聚合物纳米颗粒被视为极其有效的药品传递系统。应该强调的是，聚合物囊封的药品的释出可以通过总的表面积或粒径、或者涂敷材料小心地控制；并且靶位点处药品的浓度保持在治疗窗范围内。可生物降解的聚合物被认为是用于研发受控的以及持续释放的药品传递系统以及治疗装置的理想的生物材料。本发明涉及可注射的聚合物组合物，其可以用于改善配制物的注射能力和稳定性。本发明的纳米配制物的显著特征在于增强的治疗效力和持续的药品释放。本发明的另一个特征是降低的毒性和改善的患者依从性。与每天两次的市售卡维地洛、以及立即释放的片剂和每天一次受控释放的胶囊相比，通过肠胃外途径(例如SC,IM,IV或推注)的纳米/微颗粒配制物能够潜在地将口服途径转化成肠胃外途径，并且通过使用持续释放的剂型而具有每天一次定量给予、每周一次、每月一次或2-6个月一次定量给药，这显示增强患者依从性并降低副作用和毒性的前景。
聚合物微/纳米颗粒配制物中药品浓度的范围为0.01至500mg/ml，优选为0.1至300mg/mL，更优选为1至100mg/ml，并且最优选为1至50mg/ml。
提供以下非限定性实施例用于进一步说明本发明
实施例
实施例1(脂质体-被动加载)
材料
卡维地洛得自Kinfon Pharma(Shanghai,China)，鸡蛋PC(L-a-卵磷脂)得自Lipoid(Newark,NJ)，胆固醇得自Avanti Lipids(Birmingham,AL)，DMPC(l,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱),DMPG(l,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸-(l'-rac-甘油)和DSPE(l,2-二硬脂酰-sn-甘油-3-磷酸乙醇胺-N-[氨基(聚乙二醇)-2000](铵盐)得自NOF America(White Plains,NY)。应该注意，在这些试验中使用磷脂，这是因为它们易于使用。可以得到相似组合物的其他化学品也可以使用。脂质体卡维地洛的一次粒径为大约100nm，用于肠胃外给予。
制备过程
最初通过将卡维地洛溶解于甲醇中，然后将脂质和药品溶解于氯仿中，合成脂质体卡维地洛。磷脂DMPC,DMPG,DSPE以摩尔比(85:10:5)使用。简言之，将具有或不具有药品的脂质溶解于4ml氯仿中。此后，在室温下在氮气流中在圆底试管中实施溶剂蒸发20分钟。随后，在圆底试管的底部创建薄膜，其中所述的试管储存在真空干燥器中用于溶剂的完全过夜蒸发。然后，在pH7.4和37℃下，将具有和不具有卡维地洛的各个薄膜配制物再次悬浮于PBS中。将其涡流处理5分钟，并在37℃下再水合30分钟。直至此阶段形成的脂质体为单层大泡(LUV)和多层小泡(MLV)。随后，使用EmulsiFlex-C5高压匀浆器Avestin,Inc.(Ottawa,ON,Canada)将大的脂质体卡维地洛和孔的脂质体逐渐挤出通过200nm和100nm的聚碳酸酯膜。最后，使脂质体卡维地洛通过0.22μm注射过滤器用于除菌。
实施例2(脂质体-被动加载)
在另一种脂质配制物中，将脂质溶解于配制物的10％的乙醇中。对于DMPC:胆固醇:DSPE(Fl)，脂质的摩尔浓度为50:45:5，对于EPC:胆固醇(F2)，脂质的摩尔浓度为55:45。简言之，将脂质乙醇溶液加热至60℃。然后，将乙醇溶液注射至盐水(0.9％NaCl)水性介质中。此外，使用高压匀浆器在12,000PSI下通过10个循环，使这些脂质体配制物经历高剪切。使脂质体配制物过滤通过0.22μmPTFE过滤器用于除菌。在被动加载技术中，脂质体必须进一步与未囊封的卡维地洛分离。在0.9％盐水中透析脂质体配制物。在处理之前形成的脂质体配制物显示大的尺寸，大约1μm，但是，在与预选的膜一起挤出后，尺寸减小。脂质体1显示相同的尺寸和窄的多分散性指数，表明脂质体卡维地洛与两种不同的磷脂配制物均匀的分散(表1)。观察到脂质体卡维地洛的最终平均尺寸为大约75-150nm的范围。
使用Ultra 50K膜，通过将脂质体与包含未结合的卡维地洛的水相分离，来测定药品加载(DL)能力和囊封效率(EE)。测试上清液中游离卡维地洛的量。通过反相高效液相色谱(RP-HPLC)分析药品加载/测试，并通过紫外(UV)吸收进行检测。如下计算卡维地洛的囊封效率：
表1
配制物 粒径(nm) PDI DL(mg/ml) EE％
F1 177.1 0.193 0.407 88.2
F2 143 0.117 0.874 83.4
两种配制物的诱捕效率为大约80-90％，并且所得的药品加载为0.4-0.8mg/ml。
本发明所述的脂质体还可以包括得自其家族的其他脂质或者由该脂质制备。因此，可以使用脂肪酸二酯、卵磷脂、磷脂酰甘油、磷脂酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸和鞘磷脂的天然形成的以及半合成的磷脂。优选使用的相似脂质的实例为二肉豆蔻酰-卵磷脂(DMPC),二棕榈酰基-卵磷脂(DPPC),二硬脂酰-卵磷脂(DSPC),l-棕榈酰-2-肉豆蔻酰-卵磷脂(MPPC),二花生酰磷脂酰甘油(DAPG)及其碱金属盐,二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)及其碱金属盐,二棕榈酰基磷脂酰甘油(DPPG)及其碱金属盐,二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG),二棕榈酰基磷脂酸(DPP A),二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺(DPPE),二硬脂酰磷脂酰乙醇胺(DSPE)。还包括改性的磷脂，而且亲水性头基附着在另一个亲水性基团(聚乙二醇(PEG))上，例如DSPE-PEG，其中乙醇胺头基附着在分子量为300至5000道尔顿的不同长度的PEG部分上。
实施例3(脂质体-主动加载)
用于内部加载卡维地洛的另一种方法是通过在跨越脂质体双层创建pH梯度。首先，将脂质溶解于氯仿溶剂中，溶剂蒸发。将薄膜在120mM硫酸铵缓冲剂中再水合。缓冲剂用于建立内部水性化学条件。在备选的加热和涡流处理后，使用小型挤出机挤出，形成单层脂质体小泡。使空的脂质体在外部缓冲剂盐水中透析，从而创建pH梯度。将卡维地洛溶解于0.1N NaOH中，并加入外部介质中，然后在60℃下温育1小时。
实施例4(用于主动加载的脂质体配制物的游离药品测定)
在60℃的水浴中，制备形成小泡的脂质的乙醇溶液，其包含75.0mg DMPC,31.3mg胆固醇和28.4mg DSPE。将脂质溶液注射至pH 3.6 0.1M柠檬酸盐缓冲剂中。脂质溶液的最终体积为10mL。使用高压匀浆器在12,000PSI下将多层小泡(MLV)分散液处理10个循环。一旦脂质体形成单层，则在环境条件下在100RPM下将脂质体在0.9％w/v盐水溶液中透析1小时。就透析而言，使用分子量截断值为15,000的Spectra6膜。将10.3mg卡维地洛溶解于加热至37℃的相同的盐水溶液中，并且将脂质体在卡维地洛溶液中再透析1小时。接着，将脂质体在新鲜的0.9％w/v盐水溶液中透析24小时，从而除去任何未囊封的游离卡维地洛。包含卡维地洛的脂质体具有以下特征：
(a)脂质体中的总卡维地洛为0.0054mg/mL；
(b)在除去游离的卡维地洛后，总卡维地洛为0.053mg/mL。
实施例5(脂质体-主动加载方法)
在60℃的水浴中，制备形成小泡的脂质的乙醇溶液，其包含85.5mg EPC,35.4mg胆固醇。将脂质溶液注射至pH 3.6 0.1M柠檬酸盐缓冲剂中。脂质溶液的最终体积为10mL。使用高压匀浆器在10,000PSI下将多层小泡(MLV)分散液处理10个循环。一旦脂质体形成单层，则在环境条件下在350RPM下将脂质体在25mM HEPES盐水溶液中透析4小时。就透析而言，使用分子量截断值为15,000的Spectra6膜。将60.1mg卡维地洛溶解于相同的HEPES盐水溶液中，并且将脂质体在卡维地洛溶液中透析。透析后，将脂质体配制物过滤通过0.22μm PTFE过滤器。实施脂质体配制物的体外溶解。将2mL脂质体悬液放置于分子量截断值为15,000的Spectra6膜中。将包含脂质体的膜放置在包含0.05％w/v吐温80的200mL pH6.5 0.05M磷酸钠溶液中。在100RPM的恒定搅拌下，将溶解介质保持在37℃下。在0.25,0.5,0.75,1,2,3,4,5,24和48小时取回样品。溶解结果示于图1中。脂质体在48小时的时间内展现出卡维地洛释放，并且在48小时时达到超过80％卡维地洛。所述的包含卡维地洛的脂质体具有以下特征：
(a)过滤之前，脂质体中的总卡维地洛为0.48mg/mL；
(b)过滤之后，总卡维地洛为0.47mg mL；
(c)尺寸分布为0.05至0.3微米。
实施例6(配制物1的冻融)
在60℃的水浴中，制备形成小泡的脂质的乙醇溶液，其包含75.4mg DMPC,31.4mg胆固醇,28.6mg DSPE和10.4mg卡维地洛。在室温下，将脂质溶液注射至0.9％w/v盐水溶液中。最终的MLV包含1mg/mL的卡维地洛，总计10mL体积。使用高压匀浆器在12,000PSI下将MLV分散液进一步处理10个循环。通过过滤通过0.22μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器，将分选的脂质体除菌。将除菌的脂质体储存在4℃和-20℃的玻璃瓶中。包含卡维地洛的脂质体具有以下特征：
(a)脂质体中的总卡维地洛超过药品初始量的54％；
(b)尺寸分布为0.04至0.9微米(通过动态激光散射技术测定)；
(c)在-20℃下储存3天之后，在解冻的脂质体中总卡维地洛超过药品的初始量的56％；
(d)解冻的脂质体的尺寸分布为0.09至0.5微米。
实施例7(用于配制物2的冻融)
在60℃的水浴中，制备形成小泡的脂质的乙醇溶液，其包含86.6mg EPC,35.5mg胆固醇和10mg卡维地洛。在室温下，将脂质溶液注射至0.9％w/v水性盐水溶液中。最终的多层小泡(MLV)包含1mg/mL的卡维地洛，总计10mL体积。使用高压匀浆器在12,000PSI下将MLV分散液进一步处理10个循环。通过过滤通过0.22μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器，将分选的脂质体除菌。将除菌的脂质体储存在4℃和-20℃的玻璃瓶中。包含卡维地洛的脂质体具有以下特征：
(a)脂质体中的总卡维地洛超过药品初始量的68％；
(b)尺寸分布为0.09至0.5微米；
(c)在-20℃下储存3天之后，在解冻的脂质体中总卡维地洛超过药品的初始量的68％；
(d)解冻的脂质体的尺寸分布为0.08至0.6微米。
实施例8(PK研究配制物1)
在60℃的水浴中，制备形成小泡的脂质的乙醇溶液，其包含172.8mg EPC,71.7mg胆固醇和20.1mg卡维地洛。在室温下，将脂质溶液注射至0.9％w/v水性盐水溶液中。最终的多层小泡(MLV)包含1mg/mL的卡维地洛，总计20mL体积。使用高压匀浆器在12,000PSI下将MLV分散液进一步处理10个循环。通过过滤通过0.22μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器，将分选的脂质体除菌。将除菌的脂质体储存在4℃和-20℃的玻璃瓶中。包含卡维地洛的脂质体具有以下特征：
(a)脂质体中的总卡维地洛超过药品初始量的52％；
(b)尺寸分布为0.06至0.5微米；
(c)在-20℃下储存1天之后，在解冻的脂质体中总卡维地洛超过药品的初始量的52％；
(d)解冻的脂质体的尺寸分布为0.07至0.6微米。
实施例9(PK配制物2)
在60℃的水浴中，制备形成小泡的脂质的乙醇溶液，其包含225.7mg DMPC,91.9mg胆固醇,86.6mg DSPE和29.4mg卡维地洛。在室温下，将脂质溶液注射至0.9％w/v盐水溶液中。最终的MLV包含1mg/mL的卡维地洛，总计30mL体积。使用高压匀浆器在12,000PSI下将MLV分散液进一步处理10个循环。通过过滤通过0.22μm聚四氟乙烯(PTFE)过滤器，将分选的脂质体除菌。将除菌的脂质体储存在4℃和-20℃的玻璃瓶中。包含卡维地洛的脂质体具有以下特征：
(a)脂质体中的总卡维地洛超过药品初始量的32％；
(b)尺寸分布为0.02至0.5微米(通过动态激光散射技术测定)；
(c)在-20℃下储存3天之后，在解冻的脂质体中总卡维地洛超过药品的初始量的30％；
(d)解冻的脂质体的尺寸分布为0.07至0.4微米。
实施例10(实施例8&9的体外溶解)
使用实施例8和9中所述的脂质体实施体外溶解研究。将1mL脂质体悬液放置于分子量截断值为15,000的Spectra/6膜中。将包含脂质体的膜放置于包含0.05％w/v吐温80的400mL pH 6.5 0.05M磷酸钠溶液中。在100RPM的恒定搅拌下，将溶解介质保持在37℃下。在15,30,45,60,120,180,240和300分钟时取回样品。溶解结果示于图2中。除了在实施例8中制备的解冻的脂质体中所观察到的卡维地洛释放速率稍微增加以外，在6个小时的时间内，脂质体展示相似的卡维地洛释放。
实施例11(PK研究)
卡维地洛脂质体和游离卡维地洛溶液的单次注射
如同实施例8和9制备卡维地洛脂质体，至卡维地洛最终浓度为0.52和0.32mg/mL。在20％w/w水性PEG 400溶液中制备游离的卡维地洛，至最终浓度为0.46mg/ml。将15只插管的和未插管的(分别为9只和6只大鼠)Sprague-雄性大鼠分成3组。每组接受2.5mg/kg体重剂量的卡维地洛脂质体或游离的卡维地洛。组1接受实施例8中所述的解冻的脂质体，组2接受实施例9中所述的解冻的脂质体，组3接受游离的卡维地洛溶液。所述的处理以静脉内给予。在试验过程中，对生活力每天两次检查大鼠，在定量给予后根据需要以及间断地检查大鼠，并且由未插管的动物记录重要器官，包括血压、心率和温度。在定量给予之前以及在定量给予之后的多个时间点监测主要的生命体征。使用无创袖套系统在短暂的适应期后，测量血液和心率。在各时间点，由插管的大鼠收集血液样品(每个大约300-325μL)至包含K2EDTA的管中。
在4℃下离心后，收集血浆并储存在-80℃下。血液取样时间点如下：在(PRE)之前，以及在定量给予之后大约0.25,0.5,1,2,3,8,10和24小时。通过颈静脉插管收集样品。如表3-5所示，在整个研究中未观察到不利的反应。由于大鼠中卡维地洛的平均时间血浆浓度概况示于图3中，所以卡维地洛脂质体在给予后24小时的血浆中显示卡维地洛的存在，而游离的卡维地洛溶液显示在给予定量剂量后3小时，卡维地洛被清除。如表2所示，卡维地洛在脂质体中的Cmax、AUC和半衰期高于溶液中游离卡维地洛的那些。
表2
表3
表4
表5
以下实施方案描述本发明。但是，在不脱离本发明的范围的条件下，可以恢复本发明所述的变体和一些修改。
实施例12(PLGA可生物降解的纳米颗粒)
在本实施例中，单一乳化方法用于制备基于不同类型的PL(G)A的、聚合物囊封的卡维地洛纳米颗粒(参见下表)。简言之，将卡维地洛溶解于二氯甲烷(DCM)中，作为25mg/mL原液。在与DCM相同的浓度下制备PLGA/PLA/PLA-PEG。聚合物与API的比例优化为10:1，从而通过充分的涡流处理制备油(有机)相。选择2％聚(乙烯醇)(PVA(Mw 9,000-10,000,80％水解的))作为水相和表面活性剂。还可以使用其他类型的表面活性剂，例如泊洛沙姆188,泊洛沙姆407,维生素E-TPGS,双十二烷基二甲基溴化铵(DMAB),辛酸钠,吐温20,吐温80,PEG等。关于表面改性的实例，我们还示出将PEG加入试验管中的水相中。为了制备纳米颗粒乳液，将聚合物/卡维地洛溶液滴加至少量的水相中(油:水相的比例为1:7)，同时水相处于高的涡流处理上。在全部聚合物溶液加入后，将所形成的乳液再充分涡流处理20秒。将混合物立即转移至超声发生器(Fisher Scientific Sonic Dismembrator Model 500)中。将乳液浸渍与冰水中，并超声处理7分钟(65％振幅，20秒打开，8秒关闭)。
使用Malvern Nano-ZS zeta粒度仪周期性地检查纳米颗粒的尺寸。然后，将乳液倒入搅拌的本体水相溶液(2％PVA)中，并在室温下搅拌(600rpm)至少3个小时。就纳米颗粒的收集而言，将干燥的纳米颗粒在固定角转头中在14,000x g下离心30分钟。弃去上清液，并使用ddFhO洗涤纳米颗粒。将该过程重复三次。然后，将浓缩的纳米颗粒悬液加入Ultra Centrifugal过滤器(50kD截断值)中并在14,000x g下离心10分钟，从而处理游离的药品。可以使用新鲜纯化的纳米颗粒，储存在4℃下多达几周，或者在使用蔗糖(10-30％)冻干和低温保护后冻干。使用HPLC测试药品的加载。
PL(G)A PL(G)A-PEG型和形成的纳米颗粒
实施例13(聚合物微/纳米颗粒)
组合物配制物
配方提供包含聚山梨醇酯80,聚乙二醇4000(PEG4000),磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的配制物。
名称 浓度(mg/mL)
卡维地洛 50
聚山梨醇酯80 5
PEG4000 10
磷酸氢二钠 6.0
磷酸二氢钠 7.1
配制物的制备
通过混合将聚山梨醇酯80溶解于水中用于注射。通过过滤通过无菌0.2μm过滤器至无菌不锈钢溶液中将溶液除菌。无菌级卡维地洛分散至溶液中，并混合直至均匀。在Planetary Mill PULVE ISETTE 5中使用0.5mm除菌的玻璃珠作为研磨介质将悬液进行无菌研磨，直至达到所需的粒径。将悬液无菌过滤通过100μm过滤器，进入除菌的不锈钢容器中。
将所有其他的赋形剂(包括PEG4000、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠)加入用于注射的水中，并良好混合直至溶解。然后，通过无菌0.2μm过滤器将溶液除菌，并无菌转移至之前的悬液中。将悬液良好混合直至均匀，并无菌填充至无菌注射器中。
粒径(nm) PDI Zeta-电动势(mV) DL(mg/ml)
362 0.31 -5.9 47.4
本发明所述的配制物还可以与其他表面活性剂一起预研磨，例如聚山梨醇酯20,聚山梨醇酯40,聚山梨醇酯60,聚乙二醇35蓖麻油(Cremophor EL),聚乙二醇40氢化蓖麻油(Cremophor RH 40),聚乙二醇60氢化蓖麻油(Cremophor RH 60),去水山梨糖醇单油酸酯(Span 20),d-α-生育酚聚乙二醇1000琥珀酸酯(TPGS)。为了制备可注射溶液，可以使用一些其他优选的赋形剂，包括PEG 300辛酸/硅酸甘油酯(Softigen 767),PEG 400辛酸/硅酸甘油酯(Labrasol),PEG 300油酸甘油酯(Labrafil M-1944CS),聚乙二醇8硬脂酸酯(PEG400单硬脂酸酯),聚烃氧(polyxyl)40硬脂酸酯(PEG 1750单硬脂酸酯),PEG 3350,PEG8000,泊洛沙姆124,泊洛沙姆237,泊洛沙姆338和泊洛沙姆407。
实施例14(聚合物微/纳米颗粒)
使用实施例13的过程，得到以下微颗粒，并且粒径分布示于图5中。
实施例15(聚合物微/纳米颗粒)
组合物配制物
以下配方提供包含聚山梨醇酯80,泊洛沙姆188,甘露醇,磷酸氢二钠和磷酸二氢钠的配制物。
名称 浓度(mg/mL)
卡维地洛 50
泊洛沙姆188 10
聚山梨醇酯80 5
甘露醇 5
磷酸氢二钠 6.0
磷酸二氢钠 7.1
配制物的制备
通过混合将聚山梨醇酯80溶解于水中用于注射，并加入泊洛沙姆188并混合，直至均匀。通过过滤通过无菌0.2μm过滤器至无菌不锈钢溶液中将溶液除菌。无菌级卡维地洛分散至溶液中，并混合。使用LVl微流化高剪切流体处理器将悬液进行无菌研磨，直至达到所需的粒径。
将所有其他的赋形剂(包括甘露醇、磷酸氢二钠和磷酸二氢钠)加入用于注射的水中，并良好混合直至溶解。然后，通过无菌0.2μm过滤器将溶液除菌，并无菌转移至之前的悬液中。将悬液良好混合直至均匀，并无菌填充至无菌注射器中。
粒径(nm) PDI Zeta-电动势(mV) DL(mg/ml)
276 0.16 -12.7 48.2

Claims (17)

1.一种用于持续释放的肠胃外药品传递组合物，其包含非选择性β-肾上腺素受体阻断剂,α-肾上腺素受体阻断剂或者α-β肾上腺素受体阻断剂，其中所述的肾上腺素受体阻断剂被囊封在微颗粒或纳米颗粒的内部。
2.权利要求1所述的组合物，其中所述的非选择性β-,α-或α-β肾上腺素受体阻断剂为卡维地洛或其代谢物。
3.权利要求1所述的组合物，其中所述的组合物为脂质体配制物。
4.权利要求1所述的组合物，其中所述的微颗粒或纳米颗粒是可生物降解的。
5.权利要求1所述的组合物，其中所述的微颗粒或纳米颗粒是聚合物。
6.权利要求3所述的组合物，其中(i)所述的脂质体配制物包含0.001至10％百分率(m/m)卡维地洛或其药物可接受的盐；(ii)所述的脂质体配制物的直径的尺寸范围为0.02微米至0.9微米；以及(iii)所述的脂质体配制物在体内提供比肠胃外给予的游离卡维地洛溶液更长的卡维地洛停留时间。
7.权利要求6所述的组合物，其中所述的脂质体配制物在定量给予之前包含大约0.01至90摩尔％磷脂(多种)、0.01至70摩尔％胆固醇、以及大约0.01至90摩尔％负电荷的磷脂。
8.权利要求6所述的组合物，其中所述的脂质体的平均直径的Z-平均值小于500nm，优选为小于300nm，更优选为小于200nm，或者甚至更优选为小于100nm。
9.权利要求6所述的组合物，其中所述的脂质体展现出在最少2个小时内体外释放80％的总药品，优选为在最少6个小时内体外释放80％的总药品。
10.权利要求4所述的组合物，其中(i)所述的可生物降解的配制物包含0.001至30.0％(m/m)卡维地洛或其药物可接受的盐；(ii)所述的微颗粒或纳米颗粒的直径的尺寸范围为0.02微米至20微米；以及(iii)所述的可生物降解的配制物在体内提供比肠胃外给予的游离卡维地洛溶液更长的卡维地洛停留时间。
11.权利要求10所述的组合物，其中所述的可生物降解的配制物包含大约0.001％至30％m/m卡维地洛或其药物可接受的盐，并且在所述的微颗粒或纳米颗粒中所述的药品加载为0.1％至90％，优选为1％至50％，更优选为10％至30％(m/m)。
12.权利要求10所述的组合物，其中所述的微颗粒或纳米颗粒的平均直径的Z-平均值小于20微米，优选为小于1000nm，更优选为小于500nm，还更优选为小于300nm，甚至更优选为小于200nm或者更加优选为小于100nm。
13.权利要求10所述的组合物，其中所述的微颗粒或纳米颗粒展现出在最少2个小时内体外释放80％的总药品，优选为在最少6个小时内体外释放80％的总药品。
14.权利要求5所述的组合物，其中(i)所述的聚合物微颗粒或纳米颗粒悬液包含0.001至50％(m/m)卡维地洛或其药物可接受的盐；(ii)所述的聚合物微颗粒或纳米颗粒的直径的尺寸范围为0.02微米至50微米；以及(iii)所述的聚合物微颗粒或纳米颗粒在体内提供比肠胃外给予的游离卡维地洛溶液更长的卡维地洛停留时间。
15.权利要求14所述的组合物，其中所述的微颗粒或纳米颗粒包含0.001至50％m/m卡维地洛，并且卡维地洛与所述的聚合物(多种)的重量比为1:1至1:100,优选为1:20至1:1000,更优选为1:10至1:100。
16.权利要求14所述的组合物，其中所述的微颗粒或纳米颗粒的平均直径的Z-平均值小于50微米，优选为小于10微米，更优选为小于1微米，还更优选为小于500nm，甚至更优选为小于300nm，更优选为小于200nm或者甚至更加优选为小于100nm。
17.一种根据权利要求1所述的用于持续释放卡维地洛的肠胃外药品传递系统的药物组合物，其中所述的给予的组合物用于治疗轻度至重度的充血性心力衰竭(CHF)；在人类或动物中受到心脏攻击后的左心室功能紊乱(LVD)，其中所述的人类或动物在其他情况下是稳定的；以及用于治疗处于急救和密切护理下的或者不能吞咽口服剂型的人类或动物的高血压。
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