CN1735400A - 利用结膜下储存库的药物释放系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种药物释放系统，是将含有药物和基质的药物组合物结膜下给药并由基质形成储存库，使药物从该储存库缓慢释放从而能够维持药物有效浓度的、用于眼球后部的药物释放系统。所述药物组合物由基质和药物组成，所述基质在结膜下呈凝胶状态，所述药物悬浮在所述基质中。

Description

利用结膜下储存库的药物释放系统
技术领域
本发明涉及用于视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、或晶状体等眼球后部的药物释放系统(以下简称为DDS)。
背景技术
在视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、及晶状体等眼球后部的疾病中，难治性疾病很多，目前迫切希望开发出有效的药物治疗方法。对于眼部疾病，最常见的是点眼给药治疗，但药物基本上不向视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、及晶状体等眼球后部转移。而且，就算转移也很难维持组织中的药物浓度。
所以，对于眼球后部疾病的给药方法，已经尝试了静脉注射、口服给药、玻璃体注射。静脉注射或口服给药时，药物向作为靶部位的眼球后部的转移量极其微小，而且显著地表现出了所不希望的药物全身作用(副作用)。
玻璃体注射是将药物直接注入眼内，因此其向眼球后部的药物转移量比静脉注射或口服给药多。关于玻璃体注射的眼球后部药物释放，眼科药学与治疗学杂志(Journal of Ocular Pharmacology andtherapeutics)，(2001)17/4，393-401中已有综述。但是玻璃体注射是需要高度技术的给药方法，由于伴随有相当的痛苦，因此患者的负担也很大，多次给药非常困难。
相对于上述给药方法，结膜下注射的手法较简单，比玻璃体注射对眼部组织的伤害小，且患者的负担小。结膜下注射后药物向眼球后部的转移性也已有报告(参见Invest.Ophthalmol.Visual Sci.18(3)250-255，1979)，但是，因其半衰期非常短，而难以长时间维持药物在眼球后部组织中的浓度。因此，为了维持药物在组织中的浓度必须频繁多次给药，但频繁多次给药使患者的负担加大。
为了避免频繁多次给药，必须长时间维持药物浓度。
已知的一种方法为，在基质中使用高分子使其凝胶化以增加制剂的粘度而长时间维持药物浓度的方法。作为上述增加制剂粘度的高分子已知有广泛使用的羟丙甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧基乙烯基聚合物、羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇等。除了上述高分子之外，还已知有因生物体方面某些因素的改变而引起凝胶化的物质，例如，温度变化引起凝胶化的热敏感性凝胶、由离子引起凝胶化的离子敏感性凝胶、pH变化引起凝胶化的pH敏感性凝胶等。作为热敏感性凝胶，已知有在低于体温的温度下为液体、当温度升至体温时发生凝胶化的由甲基纤维素、枸橼酸及聚乙二醇形成的混合物(参见专利2729859号公报)；或者在高于体温的温度下为液体、当温度下降至体温时发生凝胶化的由聚己酸内酯和聚乙二醇形成的聚合物(参见特开平8-176016号公报)。适于使用的凝胶剂并不受到举例的限定。
作为目前应用凝胶的眼科领域DDS的实例，已有将噻吗洛尔(timolol)溶解在热敏感性凝胶中得到的制剂滴眼给药时，房水中噻吗洛尔的浓度得以维持的报告(参见专利2729859号公报)，以及关于将自力霉素(mitomycin)C溶解在热敏感性凝胶基质中得到的制剂结膜下给药时，药物向巩膜、结膜的转移性的报道(参见British Journalof Ophthalmology 1997；81：72-75)。
但是，现有的技术还不足以长时间维持药物在眼球后部组织中的浓度，期待开发出药物向眼球后部缓慢释放的、能够长时间维持药物有效浓度的DDS。
发明内容
本发明人等首先着眼于将含有药物和基质的药物组合物结膜下给药并由基质形成储存库(depot)，对使药物从储存库缓慢释放以便能够维持药物有效浓度的方法进行了深入的研究。
结果发现，通过使药物以不发生瞬间溶解的状态含有在至少在结膜下给药后呈凝胶状态的基质中，能够获得优良的DDS。
即，本发明的DDS是将含有药物和基质的药物组合物结膜下给药并由基质形成储存库，使药物从该储存库缓慢释放以便能够维持药物有效浓度的、用于眼球后部的药物释放系统，其中，所述药物组合物由所含的基质和药物组成，所述基质在结膜下(即，至少在结膜下给药后)呈凝胶状态，所述药物悬浮在所述基质中。
另外，本发明的结膜下注射剂是在结膜下(即，至少在结膜下给药后)呈凝胶状态的基质中悬浮药物而形成的注射剂，其中，注射剂的基质在结膜下形成储存库，通过从该储存库缓慢释放出药物而能够维持药物在眼球后部组织中的浓度。
此处，“至少在结膜下给药后”是指在将药物组合物结膜下给药之前(即给药时)基质可以呈凝胶状态，亦可不呈凝胶状态，但给药后必须呈凝胶状态。
本发明中所谓储存库(depot)是指药物组合物在组织中至少经1周或1周以上的长时间不发生分散、以集中的状态贮存在组织中，即，药物在上述期间内储存在组织中呈凝胶状态的基质中，并且，该储存库是由组织中呈凝胶状态的基质形成的，而药物在上述期间内储存在所述储存库中。
本发明中使用的基质是在结膜下呈凝胶状态的基质。通过在结膜下呈凝胶状态，基质可作为滞留于结膜组织中的药物的储存库(depot)发挥作用。
本发明的基质可以在给药时呈凝胶状态，也可以给药时呈溶液状态、而给药后在结膜下成为凝胶状态。给药时呈凝胶状态的基质含有凝胶化的高分子。作为凝胶化的高分子可以举出，羟丙甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧基乙烯基聚合物、羧甲基纤维素、甲基纤维素、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙二醇等。给药时呈溶液状态、而给药后在结膜下呈凝胶状态的基质含有在结膜下发生凝胶化的高分子。作为在结膜下发生凝胶化的高分子可以举出，温度改变引起凝胶化的高分子、由离子引起凝胶化的高分子、pH变化引起凝胶化的高分子等。温度改变引起凝胶化的高分子优选在结膜下的温度(接近37℃)下发生凝胶化的高分子。由离子引起凝胶化的高分子优选由存在于结膜下的离子，例如钠离子、钙离子等引起凝胶化的高分子。另外，pH变化引起凝胶化的高分子优选在结膜下的pH下(接近中性)发生凝胶化的高分子。只要使用满足上述条件的高分子，就可以在注入时呈溶液状态，而在注入结膜下之后高分子发生凝胶化形成储存库。
作为温度变化引起凝胶化的高分子的具体例，可以举出2729859号日本专利记载的凝胶、注册商标“Pluronic”(旭电化工业制)、注册商标“ReGel”(MacroMed社制)等。例如、专利2729859号记载的凝胶为1.4重量％的甲基纤维素、3.5重量％的枸橼酸及2重量％的聚乙二醇的混合物，在32℃或32℃以上时发生凝胶化。
作为由离子引起凝胶化的高分子的具体例可以举出结冷胶(Gellan gum)、海藻酸钠等。结冷胶在钠离子等阳离子、海藻酸钠在钙离子等2价或2价以上阳离子存在的情况下发生凝胶化。通常在结冷胶中并用氨丁三醇或甘露糖醇。
作为由pH变化引起凝胶化的高分子可以举出例如，聚丙烯酸和羟丙甲基纤维素的混合物等。上述高分子在pH4.0时为低粘度溶液，而在pH7.4时发生凝胶化(J pharm Sci 1995 Mar；84(3)：344-8)。
也可以将上述多种高分子组合使用。
本发明通过使药物以不发生瞬间溶解的状态含有在至少在结膜下给药后呈凝胶状态的基质中，能够获得优良的药物缓慢释放效果以及维持有效浓度的效果。当药物为水难溶性时，以悬浮在基质中的状态含有药物。当药物较易溶于水时，也可以将其转换成酯类等水难溶性前药进行使用。另外，通过使药物以微球化的形态含有在基质中也可以使药物在呈凝胶状态的基质中不发生瞬间溶解。
本发明的DDS优选作为注射剂进行结膜下给药。
本发明中所谓眼球后部是指眼睛的内部组织，即，视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、或晶状体。
在背景技术部分已经阐明，药物基本上不向视网膜、脉络膜、及视神经等眼球后部转移。而且，就算转移也很难维持组织中的药物浓度。
因此，对于眼球后部疾病的给药方法，已经尝试了静脉注射、口服给药、玻璃体注射。但是静脉注射或口服给药时，药物向作为靶部位的眼球后部的转移量极其微小，而且显著地表现出了所不希望的药物全身作用(副作用)。
玻璃体注射是将药物直接注入眼内，因此其向眼球后部的药物转移量比静脉注射或口服给药多。但是玻璃体注射是需要高度技术的给药方法，由于伴有相当的痛苦，因此患者的负担也很大，极难多次给药。
与上述给药方法不同，本发明的DDS为将药物组合物经结膜下注射进行给药的方法，因此手法较简单，比玻璃体注射对眼组织的伤害小、且患者的负担小。
作为用本发明的DDS治疗的眼球后部疾病，可以举出各种原因引起的炎症，病毒或细菌的感染症，由视网膜脉络膜的血管新生、血管渗透性亢进引发的疾病，青光眼引发的视神经障碍。具体而言，可举出葡萄膜炎、巨细胞病毒视网膜炎、老年性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、增殖性玻璃体视网膜病变、视网膜剥离、视网膜色素变性、伴随青光眼的视野狭窄、视野缺损等。
作为本发明中使用的药物，只要是对上述眼球后部疾病的治疗或者预防有效的药物即可，并无特别的限制，可以举出以下具体例。
倍他米松、地塞米松、去炎松、强的松龙、氟甲龙、氢化可的松、黄体酮等类固醇药；溴芬那酸、双氯酚酸钠等抗炎剂；TNF-α抑制剂、PDE-IV抑制剂、ICE抑制剂等细胞因子抑制剂；环孢菌素、藤霉素等免疫抑制剂；甘环核苷、阿昔洛韦、β干扰素等抗病毒剂；氧氟沙星、克拉霉素、红霉素等抗菌剂；氟苷、甲胺嘌呤、MMP抑制剂等抗癌剂；血管内皮抑素、VEGF抑制剂、反义寡核苷酸、PKC抑制剂、粘合因子抑制剂、血管静止性类固醇等血管新生抑制剂；MK-801、噻马洛尔、肌酸、牛璜酸、BDNF等神经保护剂/神经营养因子等。
本发明的特征为，药物以悬浮的状态含在基质中。药物能否在基质中悬浮取决于药物的水溶性及浓度。如果药物为水难溶性，则除了药物浓度较低的情况，均可悬浮在基质中。例如，下述的实施例所示，当含有1重量％倍他米松时可以制成悬浮的状态。
当药物水溶性较高，或者虽然为水难溶性但其浓度较低、不能直接形成悬浮状态时，可将药物前药化以使其成为水难溶性、或者通过毫微球化、微球化而使其悬浮在基质中。
作为经前药化以使其成为水难溶性的具体例可以举出，胰岛素被制成胰岛素锌从而将其变为水难溶性、或者将青霉素的亲水性基团进行化学修饰而制成水难溶性的普鲁卡因青霉素的方法。
将药物毫微球化或者微球化不需要特殊的方法，可以使用广泛应用的方法，有使用研磨机的粉碎法、相分离法(凝聚法)、喷雾干燥法、超临界流体法、界面沉淀法、界面反应法等。具体可以举出作为界面沉淀法的浸渍干燥法(J.Control.Release，2，343-352，(1985))、作为界面反应法的界面聚合法(Int.J.Pharm.，28，125-132(1986))、自乳化溶剂扩散法(J.Control.Release，25，89-98，(1993))等。根据微粒的粒径或所含药物的种类、性质或含量等，从这些制造方法中，适当地选择出合适的制造方法即可。
本发明的DDS优选以注射剂的形式结膜下给药，可以采用广泛使用的注射剂制剂化技术进行制备，下面就一例制备方法进行简单说明。
首先，将凝胶化的高分子或在结膜下发生凝胶化的高分子加入溶剂中制成基质。作为溶剂，只要是生理上可接受的溶剂即可，优选注射用蒸馏水。上述高分子的浓度优选满足下述条件，即，所述浓度使其在给药前具有不难以注射的粘度、在给药后具有足以形成储存库的粘度。具体根据高分子的种类而异，但在0.5～30重量％的范围内。
将水难溶性药物加入到上述基质中使其均匀分散、悬浮从而制成注射剂。使药物在基质中悬浮无需特殊的方法，可以采用广泛应用的方法。例如，药物为倍他米松时，将其加入到基质中用研钵充分粉碎，使其均匀分散在基质中即可。同样，对于微球化的药物，也只要将其加入基质中使其均匀分散、悬浊，制成注射剂即可。另外，对于液态的药物，可用乳化代替悬浮。作为乳化方法，可以采用广泛应用的方法，例如，表面化学乳化法(surface chemical emulsification)、机械乳化法、膜乳化法等。
本发明的基质中可以使用通常用于注射剂的添加剂，例如可以加入氯化钠等渗透压调节剂、磷酸钠等缓冲剂等作为添加剂。
本发明的药物释放系统用于治疗或者预防眼球后部，即，视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、及晶状体的疾病。具体的疾病例可以举出，各种原因引起的炎症，病毒或细菌的感染症，由视网膜脉络膜的血管新生、血管渗透性亢进引发的疾病，青光眼引发的视神经障碍。更具体而言，可举出葡萄膜炎、巨细胞病毒视网膜炎、老年性黄斑变性、糖尿病性视网膜病变、增殖性玻璃体视网膜病变、视网膜剥离、视网膜色素变性、伴随青光眼的视野狭窄、视野缺损等。
本发明的效果在下述的视网膜脉络膜药物浓度测定试验部分给予详细说明，用倍他米松作为药物的例子，将倍他米松悬浮在各种凝胶基质中得到的制剂结膜下给药，测定视网膜脉络膜中的药物浓度时，发现视网膜脉络膜中的药物浓度得以持续保持。
本发明的药物释放系统的制剂经结膜下给药。结膜下给药的方法可以是通常采取的结膜下注射。如背景技术部分所述，结膜下注射手法较简单且对患者的负担也小。
另外，运用本发明的系统时，由于能高效率地将药物输送到作为靶部位的视网膜、脉络膜或视神经等眼球后部，因此能减少给药量，可望有减轻副作用的效果。
具体实施方式
下面给出本发明的DDS中使用的制剂的制备例、以及本发明的DDS的药代动力学实验结果。
1.制剂的制备
下面给出可使用于本发明的药物释放系统的制剂的具体例。
制剂例1. 倍他米松-热敏感性凝胶悬浮剂
将枸橼酸三钠二水合物(1.75g)及聚乙二醇400(1.0g)溶解在加热至约70℃的超纯水(50mL)中。溶解后，边搅拌边少量逐步添加甲基纤维素(0.7g)使其均匀分散。将得到的分散液在冰水浴中搅拌直至变为无色透明。然后将其恢复到室温，并少量添加1N的盐酸调节pH为6.5。由此制备热敏感性凝胶悬浮剂。
在该热敏感性凝胶悬浮剂(10mL)中加入倍他米松(0.1g)，用研钵充分粉碎使其均匀分散。
制剂例2.倍他米松-离子敏感性凝胶悬浮剂
将氨丁三醇(0.091g)及D-(-)-甘露糖醇(4.5g)溶解在加热至约70℃的超纯水(约80mL)中。在得到的溶液中搅拌下少量逐步加入结冷胶(0.6g)，使其溶解。然后加入超纯水使总量为100mL。由此制备离子敏感性凝胶悬浮剂。
在该离子敏感性凝胶悬浮剂(10mL)中加入倍他米松(0.1g)，用研钵充分粉碎后以混合型搅拌器使其均匀分散。
制剂例3.倍他米松-甲基纤维素凝胶悬浮剂
将50mL超纯水加热至约为70℃，在搅拌下向其中少量逐步加入甲基纤维素0.7g使其均匀分散。将得到的分散液在冰水浴中搅拌直至变为无色透明。由此制备甲基纤维素凝胶悬浮剂。
在该甲基纤维素凝胶悬浮剂(10mL)中加入倍他米松(100mg)，用研钵充分粉碎使其均匀分散。
制剂例4.微球化的5-氟尿嘧啶-热敏感性凝胶悬浮剂
将5-氟尿嘧啶(0.5g)及重均分子量为20000的聚乳酸(4.5g)溶解在醋酸(200mL)中。利用冷冻干燥法除去醋酸，从而得到5-氟尿嘧啶和聚乳酸的均匀混合物。将其在约100℃下熔融，熔融物成形为针状。将得到的针状物研磨并粉碎制成微粒。将制成的微粒过筛从而得到粒径为10～75μm的含有5-氟尿嘧啶的微球。
在按照制剂例1的方法制备的热敏感性凝胶悬浮剂(10mL)中加入上述含有5-氟尿嘧啶的微球(0.1g)，用研钵充分粉碎使其均匀分散。
2.视网膜脉络膜中药物浓度的测定试验
用上述制剂例1～3的倍他米松-凝胶悬浮剂，按下述方法测定视网膜脉络膜内倍他米松的浓度。用倍他米松悬浮剂作为对照，比较倍他米松-凝胶悬浮剂给药组和倍他米松悬浮剂给药组的倍他米松在视网膜脉络膜内的浓度。倍他米松悬浮剂是将倍他米松悬浮在溶剂(0.4重量％吐温80/2.6重量％甘油的溶液)中得到的悬浮液。制备上述制剂例1～3中含有生物体敏感性高分子的倍他米松悬浮剂，使倍他米松浓度与倍他米松悬浮剂相同为1重量％。
1)将日本白色家兔两眼中点入盐酸奥布卡因(0.5重量％)滴眼液进行眼表面麻醉。
2)用27G针的注射器，将含有高分子的1重量％倍他米松悬浮剂在上部结膜下按每只眼睛50μL给药。倍他米松的给药量约为500μg。对照组中，用27G针的注射器，将1重量％的倍他米松悬浮剂在上部结膜下按每只眼睛50μL给药。
3)家兔给药后，一部分在2日后、其余在7日后杀死，分别摘除眼球后，回收视网膜脉络膜，用高效液相色谱法测定视网膜脉络膜内倍他米松的浓度。
表1给出了药物的经时浓度变化结果(表1的值为4只眼的平均值)。从表1可以明确，倍他米松悬浮剂的视网膜脉络膜内倍他米松浓度在2日后约为0.72μg/g组织，而7日后在检出限以下。与其相对，倍他米松-热敏感性凝胶悬浮剂的视网膜脉络膜内倍他米松浓度在7天后仍为约10.55μg/g组织，倍他米松-离子敏感生凝胶悬浮剂在视网膜脉络膜中的倍他米松浓度在7天后仍为约1.02μg/g组织，两种悬浮剂均能在视网膜脉络膜中维持有效的药物浓度。另外，倍他米松-甲基纤维素凝胶悬浮剂在7天后约为1.30μg/g组织，也能在视网膜脉络膜中维持有效的药物浓度。
表1、视网膜脉络膜内倍他米松浓度(μg/g组织)
  2天后   7夭后
  对照组(倍他米松悬浮剂)   0.72   检出限以下
  倍他米松-热敏感性凝胶悬浮剂   3.78   10.55
  倍他米松-离子敏感性凝胶悬浮剂   0.82   1.02
  倍他米松-甲基纤维素凝胶悬浮剂   6.14   1.30
产业实用性
本发明能够提供一种经结膜下给药用于眼球后部的良好的DDS。

Claims (12)

1.一种药物释放系统，是将含有药物和基质的药物组合物结膜下给药并由基质形成储存库，使药物从所述储存库缓慢释放从而能够维持药物有效浓度的、用于眼球后部的药物释放系统，其特征为，所述药物组合物由基质和药物组成，所述基质在结膜下呈凝胶状态，所述药物悬浮在所述基质中。
2.如权利要求1所述的药物释放系统，其特征为，所述药物组合物的给药剂型为注射剂。
3.如权利要求1所述的药物释放系统，其特征为，所述基质是在给药时进行凝胶化的基质，或者在给药时呈溶液状态、而给药后在结膜下发生凝胶化的基质。
4.如权利要求3所述的药物释放系统，其特征为，所述基质为热敏感性凝胶、离子敏感性凝胶、或者pH敏感性凝胶。
5.如权利要求1～4中任一项所述的药物释放系统，其特征为，所述药物为水难溶性药物。
6.如权利要求5所述的药物释放系统，其特征为，所述水难溶性药物为具有不溶于基质的脂溶性、且能够悬浮在基质中的药物。
7.如权利要求5所述的药物释放系统，其特征为，所述水难溶性药物是通过将水溶性药物进行前药化而转变为水难溶性得到的药物。
8.如权利要求1～4中任一项所述的药物释放系统，其特征在于，其中的药物为水溶性药物，所述药物组合物如下形成，将所述药物毫微球化或者微球化，之后将其悬浮于在结膜下呈凝胶状态的基质中而形成药物组合物。
9.一种结膜下注射剂，是在结膜下呈凝胶状态的基质中悬浮药物而形成的注射剂，其特征为，注射剂的基质在结膜下形成储存库，通过从该储存库缓慢释放出药物从而能够维持在眼球后部组织中的药物浓度。
10.如权利要求1所述的药物释放系统、或者权利要求9所述的结膜下注射剂，其特征为，所述的眼球后部是指视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、或者晶状体。
11.如权利要求1所述的药物释放系统、或者权利要求9所述的结膜下注射剂，其特征为，所述药物是用于治疗或者预防视网膜、脉络膜、视神经、玻璃体、或者晶状体疾病的药物。
12.如权利要求1所述的药物释放系统、或者权利要求9所述的结膜下注射剂，其特征为，所述药物为抗炎剂、免疫抑制剂、抗病毒剂、抗癌剂、血管新生抑制剂、视神经保护剂、抗菌剂或抗真菌剂。
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