CN115006354A - 一种利培酮-共混plga缓释微球及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可注射用利培酮缓释微球及其制备方法。该利培酮缓释微球,其组成包括下述原辅料:利培酮和PLGA;所述PLGA为羧基封端的低分子量PLGA和酯封端的高分子量PLGA的混合物,两者的质量比为2:8。制备方法如下:(1)将利培酮和PLGA加入二氯甲烷和苯甲醇的混合溶剂中,溶解,得有机相;(2)以质量分数1.0%的PVA水溶液作为水相;(3)高速搅拌下,将所述有机相缓慢加入所述水相中进行乳化;将所得乳液迅速转移至质量分数1.0%PVA水溶液中,旋蒸,去除有机溶剂;(4)将旋蒸结束所得微球离心,并用去离子水洗涤,除去上清液,所得微球冷冻干燥,即得。

Description

一种利培酮-共混PLGA缓释微球及其制备方法
技术领域
本发明属于药物制剂领域,具体涉及一种利培酮-共混PLGA缓释微球及其制备方法。
背景技术
近年来,精神障碍已成为严重威胁人类生活健康的一类疾病,其在中国疾病总负担的排名中居首位,已超过了心脑血管、呼吸系统及恶性肿瘤等疾病。目前,我国精神疾病患者已达1亿人以上,重性患者已约有1600万。在各种重性精神障碍患者中,精神分裂症的患病率最高,已超过780万。
精神分裂症患者在住院期间及出院后均需长期用药,且大部分患者需要终身服用药物防治复发。但是长期口服普通的抗精神病药物制剂,易出现血药浓度的峰谷现象,副作用大;且需频繁用药,患者顺应性差。因此将抗精神病药物制备成长期持续释药的缓释制剂,对提高患者顺应性、避免口服给药所致的血药浓度波动具有重要的意义。
利培酮(risperidone,Ris)作为第二代非典型抗精神病药物,主要用于治疗急性和慢性精神分裂症,是治疗精神分裂症的一线药物。临床研究表明,精神分裂症患者长期服用利培酮后,可进一步改善认知功能与精神症状,提高生活质量与依从性,有效降低复发率,并且安全性好,是一种较为理想的抗精神病药物。并且利培酮能够迅速而完全的分布到组织中,因此适合制成以一定速率持续释放的缓释制剂,即可避免血药浓度峰值又能维持有效治疗血药浓度水平。
目前已上市的利培酮制剂主要有利培酮口服制剂(比利时杨森制药公司研发的利培酮口服液及利培酮片剂)和利培酮长效注射剂(由Alkermes/Johnson&Johnson公司研发,两周给药一次)。对于利培酮口服制剂,需每日口服1次甚至3次,患者用药顺应性差,且血药浓度的波动较大,易产生EPS副作用。由美国Johnson&Johnson制药公司研发的利培酮长效注射剂
Figure BDA0003697878170000011
是采用生物可降解聚合物材料——聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)将利培酮包裹起来的微球制剂,在使用前加水成混悬液,即可进行肌肉注射。与利培酮口服制剂相比,利培酮PLGA缓释微球的作用时间显著延长,给药频率降低(两周给药1次),患者顺应性显著提高。利培酮PLGA缓释微球兼具非典型抗精神病药和长效制剂的优点,临床研究表明,该长效注射剂疗效好,但由于PLGA的降解特性,PLGA微球释药曲线通常呈现S形,导致
Figure BDA0003697878170000012
Figure BDA0003697878170000013
在体内外均存在2~3周的药物释放延滞期(见图1)。即第1天释放1.6%药物后,2~24天几乎无药物释放,随后药物快速释放,40天药物释放完全,存在22天释放延滞期,可缓释16天。初次使用后,由于前三周药物释放不足1%,需口服抗精神病药物来维持治疗效果,连续给予4个剂量(历时8周)后才可达到稳态血药浓度,为临床给药带来不便。
近年来文献报道了很多关于如何消除PLGA微球中小分子药物释放延滞期实现持续释药的方法:(1)在微球制备过程中加入致孔剂(如Mg(OH)2、硬脂酸和中链甘油三酯等),以增加水分渗入量,使药物经孔道快速扩散;(2)使用低分子量PLGA增加聚合物亲水性;(3)降低微球粒径(<20μm)以达到扩散控制释放;(4)改变制备工艺等。采用上述方法所制备的PLGA微球虽可消除药物释放延滞期,但往往导致较高的药物突释(第一天药物释放量可高达20%)且缓释时间短(~15天)。由此可见,获得一种无突释、无释药延滞期、可长期缓慢释药的PLGA缓释微球仍是目前缓释微球研究所面临的主要挑战。
发明内容
针对市售利培酮PLGA缓释微球存在释药延滞期、首次注射前三周需口服药物维持治疗效果的问题,本发明选用具有不同降解行为的两种或两种以上PLGA的共混高分子材料作为缓释载体,包载利培酮,以获得一种无突释、无释药延滞期、可持续释药28天的可注射用利培酮缓释微球。
本发明所提供的可注射用利培酮缓释微球,其组成包括下述原辅料:利培酮和PLGA;所述利培酮和PLGA的质量比为1:2;所述PLGA为羧基封端的低分子量PLGA和酯封端的高分子量PLGA的混合物,两者的质量比为2:8。
所述羧基封端的低分子量PLGA具体为PLGA
Figure BDA0003697878170000021
5050DLG 2A,LA:GA=50:50,Mw=17kDa,Inherent viscosity=0.15~0.25dL/g。
所述酯封端的高分子量PLGA具体为酯封端的PLGA
Figure BDA0003697878170000022
RG 756S,75:25,Mw=93kD,Inherent viscosity=0.71~1.0dL/g或
Figure BDA0003697878170000023
RG 753S,Mw=28kDa,Inherent viscosity=0.32~0.44dL/g。
进一步的,所可注射用利培酮缓释微球,其组成包括下述质量百分含量的原辅料:利培酮24%-30%,PLGA70%-76%。
本发明所提供的可注射用利培酮缓释微球的制备方法,包括下述步骤:
(1)将利培酮和PLGA加入二氯甲烷和苯甲醇的混合溶剂中,溶解,得有机相;
(2)以质量分数1.0%的PVA水溶液作为水相;
(3)高速搅拌下,将所述有机相缓慢加入所述水相中进行乳化;将所得乳液迅速转移至质量分数1.0%PVA水溶液中,旋蒸,去除有机溶剂;
(4)将旋蒸结束所得微球离心,并用去离子水洗涤,除去上清液,所得微球冷冻干燥,即得。
上述方法步骤(1)中,所述二氯甲烷和苯甲醇的混合溶剂中二氯甲烷和苯甲醇的体积比为15:5~17:3(具体如8:2)。所述利培酮和PLGA的质量之和与所述混合溶剂的配比为0.4g:4mL。
上述方法步骤(2)中,所述PVA具体可为聚乙烯醇(PVAEG-40P,黏度36.6~49.4mm2/s)
上述方法步骤(3)中,所述高速搅拌的转速可为4800rpm~5200rpm;所述乳化的温度约为4~10℃左右,剪切时间为2~4min。
上述方法步骤(3)中,所述有机相与所述水相的体积比为1:5~1:10。所述水相与所述质量分数1.0%PVA水溶液的体积比为2:9。
上述方法步骤(3)中,所述旋蒸的条件为40℃旋蒸15min。
上述方法步骤(4)中,所述离心的转速为1500rpm,用去离子水洗涤4次,所得微球冷冻干燥24h。
与现有技术相比,本发明具有如下有益效果:
1.选用具有不同降解行为的两种或两种以上PLGA的共混高分子材料作为缓释载体,包载利培酮,经肌肉注射给药后,无突释、无释药延滞期、可长期缓慢释药28天。其中低分子量羧基封端PLGA降解速率快,在给药初期,可快速降解,在微球中形成释药孔道,无释药延滞期;高分子量羧基封端PLGA降解速率较慢,可保证药物长期缓慢平稳释放。
2.以二氯甲烷/苯甲醇混合溶剂为油相,采用乳化-萃取法制备利培酮缓释微球,可以使微球快速固化,避免在制备过程中药物析出结晶,从而降低药物突释,并使药物释放速度更平稳。
附图说明
图1为市售利培酮PLGA缓释微球Risperdal ConstaTM体内外药物释放曲线图。
图2为处方1-处方3制备的利培酮-单一PLGA缓释微球的扫描电镜图。
图3为利培酮-单一PLGA缓释微球体外药物释放曲线(A)及药物释放速率(B)曲线图。
图4为处方4-处方9制备的利培酮共混PLGA缓释微球扫描电镜图。
图5为处方2-处方9和对比例1制备的利培酮共混PLGA缓释微球体外药物释放曲线。
图6为肌肉注射给予大鼠利培酮缓释微球血药浓度-时间曲线图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述,但本发明并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径获得。
下述实施例中所使用的实验材料如下
Figure BDA0003697878170000041
实施例1、利培酮缓释微球的制备及表征
1.1利培酮缓释微球的制备
参照表1称量处方量利培酮和PLGA,加至4mL二氯甲烷和苯甲醇的混合溶剂(8:2,v/v)中,溶解,得有机相;以20mL 1.0%的PVA水溶液作为水相。5000rpm高速搅拌下,将有机相缓慢加入水相中,乳化温度约为4℃左右,剪切时间为3min,将所得乳液迅速转移至90mL1.0%PVA水溶液中,40℃旋蒸15min,去除有机溶剂。将旋蒸结束所得微球1500rpm离心,并用去离子水洗涤4次,除去上清液,所得微球冷冻干燥24h,即得。
表1利培酮缓释微球处方组成
Figure BDA0003697878170000042
Figure BDA0003697878170000051
对比例1
参照CN201410314847.7中的实施例1利培酮缓释微球组成,称取0.72g分子量为74kDa的PLGA(DG-75DLG065)、0.18g分子量为25kDa的PLGA(DLG 2.5A)和1.1g利培酮,溶解在10ml二氯甲烷中,制得澄清溶液。将此澄清溶液加入到6℃的0.5%PVA水溶液中,5000rpm高速剪切,剪切时间为3min,40℃旋蒸15min,去除有机溶剂。将旋蒸结束所得微球1500rpm离心,并用去离子水洗涤4次,除去上清液,所得微球冷冻干燥24h,即得。
所得微球载药量为47.1%,包封率85.6%。
1.2载药量及载药效率
(1)色谱条件
色谱柱:LichrospherTMC18色谱柱;流动相:甲醇-乙酸铵水溶液(5g/L;70:30,v/v,其中乙酸铵水溶液的浓度为5g/L);流速:1.0mL/min;柱温:40℃;检测波长:278nm;进样量:20μL。
(2)利培酮缓释微球载药量及载药效率的测定
精密称取利培酮缓释微球约0.02g于50mL容量瓶中,加入乙腈使其充分溶解,稀释至刻度。精密量取2.0mL上述溶液,用甲醇-水(70:30,v/v)溶液稀释至10mL容量瓶中。采用HPLC法测定样品溶液中药物浓度,并计算载药量及载药效率。
载药量(Drug loading,DL)=微球中含药量/微球总重量×100%
载药效率(encapsulation efficiency,EE)=微球载药量/微球理论载药量×100%
1.3利培酮缓释微球粒径测定
称取10mg利培酮缓释微球于1.5mL试管中,加入1mL 0.1%Tween 80水溶液使微球分散均匀。取适量分散后的微球混悬液加入到粒径测定仪中,采集数据,并记录以下数据:Meansize(平均粒径);d10(样品粒度分布曲线中累积分布为10%时的最大颗粒的等效直径);d50(样品粒度分布曲线中累积分布为50%时的最大颗粒的等效直径);d90(样品粒度分布曲线中累积分布为90%时的最大颗粒的等效直径)。
1.4利培酮缓释微球形态观察
将双面导电胶带粘附于铜锭上,取适量里利培酮缓释微球适量均匀涂布在导电胶上,喷金后用扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)观察。
1.5体外释放的测定
精密称取适量利培酮缓释微球(约相当于利培酮5mg),分别加入到装有3mL释放介质(含0.02%叠氮化钠(NaN3)的10mmol·L-1磷酸盐缓冲溶液,pH 7.4)的Eppendorf试管中,于37℃恒温水浴摇床中振摇(100r·min-1)。分别在规定的时间内取出全部释放介质,同时补充3mL新鲜的释放介质。以高效液相色谱法(HPLC)测定介质中药物含量,并计算累积药物释放量,将其对时间作图,得体外释放曲线,以第1天的药物累积释放量表示突释量。
二、结果
2.1PLGA分子量对利培酮-单一PLGA缓释微球性质的影响
分别使用羧基封端的两种低分子量PLGA(DLG2A)和酯封端的两种高分子量PLGA(RG753S,RG756S)制备利培酮-单一PLGA缓释微球,考察PLGA分子量对利培酮缓释微球体外释放、粒度分布及表面形态的影响。
不同处方组成利培酮缓释微球平均粒径、载药效率及载药量见表2。扫描电镜图及体外药物释放见图2和图3。
表2利培酮-单一PLGA缓释微球处方组成及平均粒径、载药量及载药效率
Figure BDA0003697878170000061
a DL表示载药量,bEE表示载药效率.
表2结果显示,三种缓释微球平均粒径在20~40μm范围内,粒径、载药量及载药效率均随分子量增加而增大。
图2扫描电镜结果显示,DLG2A制备的F1表面粗糙,可见药物结晶。其他两种PLGA所制备的缓释微球表面光滑,未见明显药物结晶。
图3结果显示,羧基封端PLGA缓释微球,由于分子量低,且降解速率较快,导致释放速度较快。F1在4天时已释放完全,累积释放度约85%;突释较高,为48.68%。
酯封端PLGA缓释微球,由于疏水性高,呈现典型S释药曲线,存在近10天~14天释药延滞期,但缓释时间较长,均可缓释30天以上。
基于上述研究结果,DLG 2A分子量较低,突释较大;酯封端PLGA存在释药延滞期,缓释时间较长。因此,分别将DLG 2A与两种酯封端PLGA共混制备缓释微球,获得一种无突释、无释药延滞期、可长期缓慢释药的PLGA缓释微球。
2.2利培酮共混PLGA缓释微球
将DLG 2A分别与两种分子量酯封端PLGA(RG753S,RG756S)以1:9、2:8和3:7三种比例共混,制备利培酮共混PLGA缓释微球。平均粒径、载药量及载药效率见表3。扫描电镜图及体外药物释放见图4和图5。
表3利培酮共混PLGA缓释微球处方组成及平均粒径、载药量及载药效率
Figure BDA0003697878170000071
a DL表示载药量,bEE表示载药效率.
表3结果显示,低分子量PLGA DLG 2A与酯封端PLGA(RG753S)分别以1:9、2:8和3:7三种比例共混,所制备的利培酮共混缓释微球粒径、载药量及载药效率无明显差异;微球表面光滑(图4)。体外释放结果(图5)显示,随着DLG 2A比例的增加,药物释放速度随之增加,释药延滞期逐渐缩短。当二者比例为2:8时,呈现近零级释药特征,即药物恒速释放,并可缓释30天。
同样,表3和图4结果显示,低分子量PLGA DLG 2A与酯封端PLGA(RG756S)分别以1:9、2:8和3:7三种比例共混,粒径、载药量、载药效率、微球表面形态均无差异。
体外释放结果(图5)显示,随着DLG2A比例的增加,药物释放速度随之增加,释药延滞期逐渐缩短。当二者比例为2:8时,呈现近零级释药特征,即药物恒速释放,并可缓释30天。而对比例1(参照CN201410314847.7中的实施例1)所制备的缓释微球,由于低分子量PLGA分子量较大,仍存在释药延滞期,呈现“S”型释药曲线。
上述结果表明,将降解速率不同的PLGA以一定比例共混,可调节药物释放率,消除释药延滞期,避免药物突释现象,获得平稳缓慢释放药物的利培酮共混缓释微球。
实施例2、利培酮缓释微球的大鼠药动学
36只Wistar种大鼠,体重(200±20)g,雄性随机分成6组,每组6只,实验前禁食,分别于大鼠右后腿注射10mg·kg-1的利培酮缓释微球混悬液(于给药前,将利培酮缓释微球分散至含有0.1%聚山梨酯80和1%羧甲基纤维素钠的pH7.4 PBS中)。分别于给药后不同时间由眼眶后静脉丛取血约0.3mL,置预先肝素化的1.5mL尖底离心试管中,4000rpm离心10min,精密吸取上层血浆于-20℃保存待测。测定时吸取血浆100μL,采用液液萃取法处理血浆样品,超高效液相色谱-质谱联用法分析测定,以当日的标准曲线计算各时间点样品中利培酮和9-OH-利培酮的浓度。
分别肌肉注射给予大鼠不同PLGA制备的利培酮-单一PLGA缓释微球和利培酮共混PLGA缓释微球(即处方1、处方2、处方3、处方5、处方8制备的缓释微球),评价体内缓释特性。各时间点血药浓度如表4所示,血药浓度-时间曲线如图6所示。
表4肌肉注射给予大鼠利培酮缓释微球各时间点利培酮血药浓度(ng/mL)
Figure BDA0003697878170000081
注:N/A表示低于最低定量下限
结果显示,羧基封端低分子量PLGA DLG2A制备的缓释微球(F1 DLG 2A)达峰浓度显著高于其他缓释微球,并且1d后血药浓度快速下降,10d时已低于1ng/ml,体内仅可缓释10天。
酯封端的两种分子量PLGA(RG753S,RG756S)所制备的缓释微球(F2 RG753S,F3RG756S),肌肉注射后0~6天,血药浓度低于最低定量下限,7天时血药浓度逐渐增大,消除较快,分别于27天和25天时,血药浓度低于最低定量下限。表明,给药后7天内,几乎无药物释放,而7天后,随聚合物降解,药物逐渐释放,由于聚合物本身具有自催化效应,导致药物释放速度较快,仅可缓释约15天。
对比例1(参照CN201410314847.7中的实施例1)给药后,虽然能检测到血药浓度,但0~4天以前血药浓度水平低于本发明所制备的利培酮共混缓释微球;8天后,由于微球逐渐降解,血药浓度快速升高;24天时降低至1ng/mL。给药初期,血药浓度较低,仍存在一定的释药延滞,这与CN201410314847.7所报道的比格犬体内药动学较相似(0~3天血药浓度水平较低,约1~2ng/mL;5天后升高至10~16ng/mL范围内;25天后降低至3ng/mL)。
本发明所制备的两种利培酮共混缓释微球(F5与F8)经肌肉注射给予大鼠后,2h时血药浓度已约20ng/mL,并持续释药至28天,血药浓度较平稳,在1~20ng/ml范围内,28天时仍高于1ng/ml。这是由于DLG 2A降解速率较快,前期可快速使微球产生释药孔径,药物经微球孔径逐渐缓慢释放。
综上所述,可将降解速率较快的PLGA与降解速率较长的PLGA以一定比例混合,制备无突释、无释药延滞期、体内可缓释近30天的利培酮共混PLGA缓释微球。

Claims (9)

1.一种可注射用利培酮缓释微球,其组成包括下述原辅料:利培酮和PLGA;所述PLGA为羧基封端的低分子量PLGA和酯封端的高分子量PLGA的混合物,两者的质量比为2:8。
2.根据权利要求1所述的可注射用利培酮缓释微球,其特征在于:
所述羧基封端的低分子量PLGA具体为PLGA
Figure FDA0003697878160000011
5050DLG 2A,LA:GA=50:50,Mw=17kDa,Inherent viscosity=0.15~0.25dL/g;
所述酯封端的高分子量PLGA具体为酯封端的PLGA
Figure FDA0003697878160000012
RG 756S,75:25,Mw=93kD,Inherent viscosity=0.71~1.0dL/g或
Figure FDA0003697878160000013
RG 753S,Mw=28kDa,Inherent viscosity=0.32~0.44dL/g。
3.根据权利要求1或2所述的可注射用利培酮缓释微球,其特征在于:所可注射用利培酮缓释微球,其组成包括下述质量百分含量的原辅料:利培酮24%-30%,PLGA70%-76%。
4.权利要求3所述的可注射用利培酮缓释微球的制备方法,包括下述步骤:
(1)将所述利培酮和所述PLGA加入二氯甲烷和苯甲醇的混合溶剂中,溶解,得有机相;
(2)以质量分数1.0%的PVA水溶液作为水相;
(3)高速搅拌下,将所述有机相缓慢加入所述水相中进行乳化;将所得乳液迅速转移至质量分数1.0%PVA水溶液中,旋蒸,去除有机溶剂;
(4)将旋蒸结束所得微球离心,并用去离子水洗涤,除去上清液,所得微球冷冻干燥,即得。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中,所述二氯甲烷和苯甲醇的混合溶剂中二氯甲烷和苯甲醇的体积比为15:5~17:3;所述利培酮和PLGA的质量之和与所述混合溶剂的配比为0.4g:4mL。
6.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述高速搅拌的转速为4800rpm~5200rpm;所述乳化的温度约为4~10℃,剪切时间为2~4min。
7.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述有机相与所述水相的体积比为1:5~1:10;所述水相与所述质量分数1.0%PVA水溶液的体积比为2:9。
8.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中,所述旋蒸的条件为40℃旋蒸15min。
9.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于:所述步骤(4)中,所述离心的转速为1500rpm,用去离子水洗涤4次,所得微球冷冻干燥24h。
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