CN1188127C - 一种治疗脑部肿瘤的鼻腔给药制剂 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种通过鼻腔给药途径将抗肿瘤药物甲氨蝶呤靶向到脑部的制剂，适合于预防和治疗原发性和转移性脑肿瘤，脑膜白血病以及白血病的脑侵润等，本发明制剂中含有主要成分为甲氨蝶呤的原形药物或其药学上可以接受的盐，以及药剂学上有效的辅料。本发明涉及的甲氨蝶呤鼻腔制剂给药后，药物入脑迅速，在脑内富集，可以提供较高的脑内药物浓度，提高对相应疾病的预防和治疗效果；同时，降低血液及其它组织中的药物浓度，以减少全身性副作用。本制剂还具有药物释放迅速，鼻纤毛毒性小的优点。

Description

一种治疗脑部肿瘤的鼻腔给药制剂

技术领域

本发明属化学制药领域，具体涉及一种通过鼻腔给药途径将抗肿瘤药物甲氨蝶呤靶向到脑部的制剂。

背景技术

恶性肿瘤是危害人类健康、导致死亡的严重疾病之一。据报道，全世界每年有590万人发生肿瘤，430万人死于肿瘤。我国肿瘤发病率约105/100000，每年约有125万新病人，约90万人因此病而死亡。

脑肿瘤分为良性与恶性、原发性和转移性。原发性脑肿瘤中以神经胶质瘤最为常见，约占40％以上，而白血病的脑侵润占儿童脑肿瘤的50％以上；脑肿瘤可发生在任何年龄，10岁左右及30-40岁为两个发病高峰，性别差异并不大。长期以来，恶性脑肿瘤治疗方法匮乏，传统化疗疗效不确定且不持久，而大剂量颅脑放疗则常会引起智力损害、内分泌功能不良及增加继发性恶性肿瘤的发生。因此，迫切需要寻找新的治疗药物和治疗方法。

近年来，对一些全身肿瘤的化疗研究取得了相当的进步，肿瘤患者生存时间明显延长。但是由于大多数抗肿瘤药物分子不能透过血脑屏障(Blood brain barrier，BBB)，常规给药途径给药后要获得脑部的药物治疗浓度，必须加大给药剂量，从而在全身各组织高浓度的抗肿瘤药物分子不加分辨地杀伤正常细胞，于是不可避免的造成白血球下降，头发脱落、剧烈呕吐、胃部损伤、肝损伤等癌症化疗副作用。

靶向给药系统是把药物直接定位于靶区，或给药后药物集结于靶区，使靶区浓度高于正常组织。靶向给药可减少用药剂量，增强药物对靶组织定位的特异性，提高疗效和减轻药物对人体正常组织的毒副作用。目前研究较多的药物脑内靶向技术可以分为三类：第一类是侵入损伤性的给药方法，它包括高渗休克、颈动脉注射血管活性物质和直接脑室注射给药。这些方法虽然有效，但往往造成脑部感染和BBB的损伤以及外科性损伤。第二类是增加药物透过BBB的方法。其中包括酯化、化学传递系统、载体介导转运系统、吸附介导的胞吞转运系统、受体介导的胞吞转运系统、免疫脂质体和纳米微粒给药系统等。这类方法大多需要注射给药，长期用药会给病人造成痛苦和不便，且效果不稳定。第三类是利用鼻腔给药途径绕过BBB。由于嗅神经上皮是中枢神经系统与外界直接接触的唯一组织，通过鼻腔给药后，部分药物能够通过嗅黏膜吸收直接进入脑内，达到脑内靶向的作用。它是一种简单方便的非侵害性给药途径，有着其它方法无可比拟的优越性。但是，治疗脑部肿瘤的鼻腔给药制剂少见报道。

抗癌药物甲氨蝶呤(Methotrexate，MTX)是一种叶酸拮抗剂，1953年起开始用于临床，广泛用于治疗急性白血病、头颈部癌、乳腺癌、中枢神经系统肿瘤等的化学治疗。鉴于甲氨蝶呤的确切疗效，临床上常采用甲氨蝶呤注射剂鞘内注射给药，瞬间获得脑脊液中的高药物浓度，并能够维持相当长的时间，但鞘内注射法手术要求高，危险性大，需专职医生完成，且鞘注后脑部局部的高浓度(＞10^-5mol/L)还会引起蛛网膜炎、一过性或永久性截瘫、矿物性微血管病、神经性膀胱炎等，严重者可引起死亡。因甲氨蝶呤不易透过血脑屏障，限制了其对恶性脑瘤、白血病的脑侵润等的治疗。因此，对提高甲氨蝶呤脑内浓度制剂的研究，引起研究者的重视。

发明内容

本发明的目的是提供一种能通过鼻腔给药途径将抗肿瘤药物甲氨蝶呤靶向到脑部的制剂，及其制备方法。本发明甲氨蝶呤鼻腔制剂给药后，药物入脑迅速，在脑内富集，可提供高于相等剂量注射剂给药后的脑内药物浓度，提高对相应疾病的预防和治疗效果；同时，降低血液及其它组织中的药物浓度，以减少全身性副作用。本发明制剂在达到脑内药物有效治疗浓度的同时，避免了鞘内注射给药带来手术危险性大、局部高浓度的副作用。本发明适合预防和治疗原发性和转移性脑肿瘤，脑膜白血病以及白血病的脑侵润等。

人鼻腔黏膜表面积达150平方厘米，表层上皮有大量鼻纤毛，它不仅能够清除鼻内异物，防止空气中的颗粒进入肺部；而且能够防止外源性的蛋白、病毒和细菌被吸入体内，是肌体的重要免疫屏障。因此，对于维持人体正常生理功能非常重要。鼻腔给药制剂必须对于鼻纤毛刺激性较小。本发明涉及的甲氨蝶呤鼻腔给药制剂，具有对鼻纤毛毒性小的优点。

本发明涉及的甲氨蝶呤鼻腔给药制剂中含有的主要成分为两性药物甲氨蝶呤或其药学上可以接受的盐，如钠盐、钾盐等碱加成盐或盐酸盐、硫酸盐、氢溴酸、草酸盐、马来酸盐、琥珀酸盐、柠檬酸盐等酸加成盐。

上述每1毫升或每1克制剂含有相当于0.1mg-100mg的甲氨蝶呤原形药物，优选为2mg-50mg。

本发明甲氨蝶呤鼻腔给药制剂可以是滴鼻剂、喷雾剂、凝胶剂、软膏剂、乳剂、膜剂、粉末剂或微粒制剂。

本发明甲氨蝶呤鼻腔给药制剂中含有药剂学上有效的辅料，如pH缓冲剂、增稠剂、防腐剂、稳定剂、润湿剂、促透剂、芳香剂及渗透压调节剂等。

上述pH缓冲剂可以是柠檬酸缓冲盐、醋酸缓冲盐、磷酸缓冲盐，用量为0.1mol/L-0.2mol/L。

本发明采用高分子化合物纤维素类衍生物对制剂粘稠性进行调节，可选用甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等以及聚乙烯醇、卡波普、聚维酮、海藻酸盐、黄原胶、阿拉伯胶、西黄芪胶、脱乙酰壳多糖等，以延长药物与鼻黏膜的接触时间，提高生物利用度。

本发明的防腐剂选用对羟基苯甲酸酯、苯甲酸及其盐、山梨酸、三氯叔丁醇、苯甲醇、苯乙醇、醋酸洗必泰、硫柳汞及季铵化合物类阳离子表面活性剂等，所述防腐剂在抑菌浓度范围内对人体无害、无刺激性、无特殊嗅味、不影响制剂的理化性质。

本发明制剂中所加入的稳定剂有抗氧化剂如焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸、硫脲、半胱氨酸、生育酚及卵磷脂等。上述稳定剂用量的优选为制剂的0.01％-5％(w/v)。其它有螯合剂，如乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸二钠、柠檬酸、酒石酸等。乙二胺四乙酸二钠用量的优选为0.005％-0.05％(w/v)。采用β环糊精及其衍生物如β环糊精、羟丙基β环糊精、二甲基β环糊精为稳定剂，与甲氨蝶呤形成包合物，增加药物的稳定性和促进药物吸收。

本发明所述的润湿剂可以是山梨醇、甘油、丙二醇、矿物油、植物油中的一种或多种。

本发明所述的促透剂是月桂醇硫酸钠，胆酸衍生物，牛磺酸、透明质酸，吐温、司盘、聚氧乙烯月桂醚等表面活性剂及杆菌肽等环形肽类。其用量约0.005％-10％，优选量为0.01％-5％。上述物质同时有增溶、乳化作用。

促透剂也可以是1-麻黄碱、d-麻黄碱、1-伪麻黄碱、d-伪麻黄碱、薄荷醇和冰片。

本发明所述的芳香剂可以是桂皮醛、香草醛和薄荷油中的一种或多种。

本发明所述的渗透压调节剂可以是氯化钠、葡萄糖、乳糖、甘露糖、甘露醇中的一种或多种。其中，氯化钠的浓度在0.6％-1.2％的范围内。

本发明采用聚乳酸、乙交酯-丙交酯共聚物等生物可降解型合成高分子材料和白蛋白、明胶、淀粉等天然高分子材料用于制备微粒制剂。

本发明可按下述常规方法制备：

将甲氨蝶呤加入碳酸钠溶液中，搅拌振荡后超声使溶解。经冷冻干燥后，得到甲氨蝶呤钠黄色粉末。

将上述甲氨蝶呤钠和稳定剂、抗氧剂、pH缓冲剂、防腐剂加入至适量的水中，溶解后得到甲氨蝶呤鼻腔喷雾溶液剂。

将上述甲氨蝶呤钠和稳定剂、抗氧剂、防腐剂、润湿剂加入充分溶胀后的卡波姆溶液，分散均匀后，搅拌中碱化溶液使之迅速形成凝胶。得到黄色的甲氨蝶呤鼻腔喷雾凝胶剂。

将上述甲氨蝶呤钠可以溶解于乳糖溶液或充分溶胀的高分子溶液如羧甲基纤维素、聚卡波菲溶液中，经冷冻干燥后制得甲氨蝶呤鼻腔吸入剂。

利用单凝聚法制备甲氨蝶呤微球制剂。将甲氨蝶呤钠溶解于明胶溶液，在不断搅拌下，加入至含有乳化剂的有机相中，形成W/O型乳剂，加入固化交联剂成球，经洗涤、过滤、干燥后制得甲氨蝶呤微球。

具体实施方式

实施例1制备溶液剂

甲氨蝶呤钠                   1.0g

β-环糊精                    3.0g

EDTA-2Na                     0.1g

焦亚硫酸钠                   0.15g

苯扎氯铵                     0.01g

蒸馏水                       加至100ml

取上述组分按常规方法配制成含甲氨蝶呤钠的鼻腔喷雾剂。

对于上述制剂，采用离体蟾蜍上颚模型评价纤毛毒性。通常认为试验组的蟾蜍上颚黏膜纤毛持续运动时间为生理盐水对照组的60％以上，试验制剂纤毛毒性较小。结果，分别给予该制剂0.5h和4h后蟾蜍上颚黏膜平均持续运动时间是生理盐水对照组的64.1％和60.9％。说明上述制剂对于鼻腔黏膜刺激性和鼻纤毛毒性较小。表1为蟾蜍纤毛持续运动时间评价。

表1

试验溶液	纤毛运动持续时间(min) Mean±SD(n＝5)
			浸没0.5h	浸没4.0h
	生理盐水	1825±129			1685±105
药物制剂			1170±75	1027±85
	纤毛持续运动百分率(％)	64.1±4.1			60.9±5.0

实施例2制备溶液剂

甲氨蝶呤钠                   1.0g

山梨醇                       1.0g

EDTA-2Na                     0.1g

焦亚硫酸钠                   0.15g

苯扎氯铵                     0.01g

蒸馏水                       加至100ml

取上述组分按常规方法配制成含甲氨蝶呤钠的鼻腔喷雾剂。

用推挽灌流术结合小脑延髓池穿刺术连续采集脑脊液，获得甲氨蝶呤鼻腔喷雾剂及静脉注射剂给药后的脑脊液药-时数据；通过大鼠尾静脉取血，获得上述两种制剂给药后的血浆药-时数据。

大鼠两鼻孔给入上述含有甲氨蝶呤钠鼻腔喷雾剂，剂量为3.2mg/kg，给药后开始人工脑脊液灌流，分别于给药后第5、10、15、30、45、60、90、120、150、180、210、240min尾静脉取血；第15、30、45、60、75、90、120、150、180、240min采集侧脑室脑脊液。

大鼠股静脉注射相等剂量的甲氨蝶呤钠注射剂作为实验对照组，分别于给药后第5、10、15、30、45、60、90、120、150、180尾静脉取血；第5、15、30、45、60、75、90、120、150、180min采集侧脑室脑脊液。

分别测定给药后各个时间点的样品中药物浓度，比较两种制剂给予相同剂量的药物后，脑脊液和血浆中药物的分布情况。表2为分别给予大鼠3.2mg/kg甲氨蝶呤钠鼻腔喷雾剂和静脉注射剂后的脑脊液药浓数据。表3为分别给予大鼠3.2mg/kg甲氨蝶呤钠鼻腔喷雾剂和静脉注射剂后的血浆药浓数据。

表2

表3

上述鼻腔喷雾剂给药后在90min时血药浓度达到峰值344.7ng/ml，远低于静脉注射剂血药浓度峰值20715.4ng/ml；脑脊液中药物在75min时达到1277.6ng/ml的峰浓度，大大高于静脉注射剂78.9ng/ml的峰值。

表4为甲氨蝶呤钠鼻腔喷雾剂和静脉注射剂给药后大鼠药时曲线下面积AUC比较。

表4

	AUC(ng·min/ml)(血浆)	AUC(ng·min/ml)(脑脊液)	AUC比值(脑脊液/血浆)	AUC比值(鼻腔喷雾剂/静脉注射剂)
					鼻腔喷雾剂	49226.7	104843.8	2.13	0.063
静脉注射剂	779835.0	7619.7	0.098	13.76
					生物利用度	6.3％	1376％

上述结果表明，当给予大鼠相同剂量甲氨蝶呤钠的鼻腔喷雾剂和静脉注射剂时，甲氨蝶呤钠鼻腔喷雾剂的血浆绝对生物利用度仅为静脉注射剂的6.3％，而脑脊液中生物利用度是静脉注射剂的13.76倍。说明本发明甲氨蝶呤鼻腔喷雾剂具有良好的脑内靶向分布特性。

实施例3制备凝胶剂

甲氨蝶呤钠                   1.0g

卡波普934PNF                 0.5g

山梨醇                       4.0g

EDTA-2Na                     0.1g

焦亚硫酸钠                   0.15g

苯扎氯铵                     0.01g

1mol/L NaOH                  调pH至6～7

蒸馏水                       加至100ml

将上述甲氨蝶呤钠、卡波普934PNF、山梨醇、EDTA-2Na、焦亚硫酸钠、苯扎氯铵加入50ml蒸馏水中，磁力搅拌24h，用1mol/L NaOH调pH至6～7成凝胶，加蒸馏水至100ml得黄色凝胶。

实施例4制备粉末剂

甲氨蝶呤钠                   1.0g

乳糖                        30.0g

蒸馏水                      100ml

将上述甲氨蝶呤钠和乳糖加入100ml蒸馏水中，搅拌至完全溶解，-35℃冷冻干燥过夜，再分别于-10℃和0℃条件下冷冻干燥24h，过180目筛，供鼻腔吸入用。

实施例5制备微球制剂

甲氨蝶呤钠                   1.0g

Span80                       1.0g

明胶                         6.0g

药用蓖麻油                   100ml

饱和戊二醛的甲苯溶液                   适量

取上述明胶溶于30ml 55℃水中，加入甲氨蝶呤钠溶解。另取药用蓖麻油加乳化剂Span80于干燥烧杯中，将烧杯置于50℃水浴中，在搅拌下缓缓加入含药的明胶溶液中，搅拌速度为800转/分。搅拌10min后加入饱和戊二醛的甲苯溶液，继续搅拌2h，用正己烷∶异丙醇(1∶1)洗涤。经离心所得微球用乙醚洗涤，干燥，筛分后分装使用。

本发明通过以上描述和实施例进行说明，以上描述为非限制性的，并不限制本发明的权利要求范围。

Claims (7)

1.一种治疗脑部肿瘤的鼻腔给药制剂，其特征在于所述的鼻腔给药制剂中含有主要成分为甲氨蝶呤的原形药物或其药学上可以接受的盐，其中甲氨蝶呤为每1毫升或每1克制剂中含有相当于0.1mg-100mg的甲氨蝶呤的原形药物；以及药剂学上有效的辅料，包括pH缓冲剂，是醋酸盐、柠檬酸盐、碳酸盐和磷酸盐中的一种或多种，浓度为0.1mol/L-0.2mol/L；增稠剂，是羟丙基甲基纤维素、卡波普和聚乙烯醇中的一种；稳定剂，是焦亚硫酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠、硫代硫酸钠、抗坏血酸、硫脲、胱氨酸、生育酚、β环糊精、乙二胺四乙酸及其钠盐、酒石酸和卵磷脂中的一种或多种，用量为制剂的0.01％-5％(w/v)；促透剂，是月桂醇硫酸钠、胆酸衍生物、牛磺酸、透明质酸、吐温、司盘、聚氧乙烯月桂醇醚等表面活性剂及杆菌肽等环形肽类中的一种或多种，或1-麻黄碱、d-麻黄碱、1-伪麻黄碱、d-伪麻黄碱、薄荷醇、冰片，浓度为0.005％-10％(w/v)；以及防腐剂、润湿剂、芳香剂和渗透压调节剂中的一种或几种。

2.按权利要求1的治疗脑部肿瘤的鼻腔给药制剂，其特征在于所述鼻腔给药制剂是滴鼻剂、喷雾剂、凝胶剂、软膏剂、乳剂、膜剂、粉末剂或微粒制剂。

3.按权利要求1所述的制剂，其特征在于所述的防腐剂是对羟基苯甲酸酯、苯甲酸及其盐、山梨酸、三氯叔丁醇、苯甲醇、苯乙醇、醋酸洗必泰、硫柳汞及季铵化合物类阳离子表面活性剂中的一种或多种。

4.按权利要求1所述的制剂，其特征在于所述的润湿剂是山梨醇、甘油、丙二醇、矿物油、植物油中的一种或多种。

5.按权利要求1所述的制剂，其特征在于所述的芳香剂是桂皮醛、香草醛、薄荷油中的一种或多种。

6.按权利要求1所述的制剂，其特征在于所述的渗透压调节剂是氯化钠、葡萄糖、乳糖、甘露糖、甘露醇中的一种或多种，浓度为0.6％-1.2％(w/v)。

7.按权利要求2所述的制剂，其特征在于所述的微粒制剂所使用的材料是明胶、淀粉、白蛋白、聚乳酸、乙交酯-丙交酯共聚物。