TWI499415B

TWI499415B - 水飛薊賓奈米組合物及該水飛薊賓奈米組合物之用途

Info

Publication number: TWI499415B
Application number: TW102134331A
Authority: TW
Inventors: Chun Ching Lin; Liang Tzung Lin; Christopher D Richardson; Wen Chan Hsu
Original assignee: Univ Kaohsiung Medical
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-09-11
Also published as: TW201511753A

Description

水飛薊賓奈米組合物及該水飛薊賓奈米組合物之用途

本發明係關於一種水飛薊賓奈米組合物，特別是一種具有高溶解度之水飛薊賓奈米組合物，本發明另關於該水飛薊賓奈米組合物用於製備治療C型肝炎藥物之用途。

水飛薊賓(silibinin，化學結構式如第1圖所示)，源自乳薊(Silybum marianum L.Gaertn.)，具有保護肝臟與防治肝病的效果，尤其是具有治療C型肝炎之效果與臨床應用之潛力；然而，因習知水飛薊賓對水溶解度低，在對一生物體施予該習知水飛薊賓時，該習知水飛薊賓無法穩定釋放，造成療效不穩定之問題；另外，雖然將該水飛薊賓溶解於二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide，簡稱DMSO)，可以提升該水飛薊賓之溶解度，惟，二甲基亞碸係為有毒物質，不可施用於生物體內。

此外，一習知水飛薊賓化學衍生物(商品名Legalon-SIL)雖具有較佳溶解度，卻由於該習知水飛薊賓化學衍生物僅能以非口服方式投予方式使用，在給藥途徑方面顯得十分不方便。

有鑑於此，確實有必要提供一種水飛薊賓奈米組合物，以解決上述問題。

本發明之主要目的乃改良上述缺點，以提供一種水飛薊賓奈米組成物，該水飛薊賓奈米組成物係呈粒徑為50~200nm之球狀顆粒，以提升該水飛薊賓奈米組成物之溶解度者。

本發明之再一目的係提供一種水飛薊賓奈米組成物，係具有較佳親水性及對水溶解度，以增加生體可用率者。

本發明之另一目的係提供一種水飛薊賓奈米組成物，係可以製備成口服劑型，以增加施與藥物之便利性者。

本發明之又一目的係提供一種水飛薊賓奈米組成物之用途，該水飛薊賓奈米組成物係具有較高生物體血清中濃度，可以有效累積於肝臟，進而具有較佳C型肝炎治療效果者。

為達到前述發明目的，本發明所運用之技術手段及藉由該技術手段所能達到之功效包含有：本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，係包含：一無晶相之水飛薊賓；及一親水性聚合物；其中，該無晶相之水飛薊賓與該親水性聚合物係以重量比為1：1~1：6之比例形成該水飛薊賓奈米組成物，該水飛薊賓為3,5,7-三羥基-2-[3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-2-(羥基甲基)-2,3-二氫-1,4-苯并二氧-6-基]-2,3-二氫苯并吡喃-4-酮[(3,5,7-trihydroxy-2-[3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-(hydroxymethyl)-2,3-dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl]-2,3-dihydrochromen-4-one)]，且該水飛薊賓奈米組成物係呈粒徑為50~200nm之球狀顆粒。

其中，該親水性聚合物係選自三團聯聚合物(Poloxamer)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)。

其中，該水飛薊賓奈米組成物係經由以下方法製備而成，包含：將水飛薊賓溶解於乙醇，形成一水飛薊賓溶液；將該親水性聚合物溶解於水，形成一親水性聚合物溶液；及使該水飛薊賓溶液及該親水性聚合物溶液進行一奈米化反應，以生成該水飛薊賓奈米組成物。

一種水飛薊賓奈米組成物的用途，係用於製備治療C型肝炎藥物的用途。

其中，該水飛薊賓奈米組成物係以口服方式投予一生物體。

其中，係每天每公斤體重之該生物體投予100~200mg之該水飛薊賓奈米組成物，連續兩周。

綜上，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，外觀係呈粒徑為50~200nm之球狀顆粒，藉由該水飛薊賓奈米組成物顆粒極小、可增加比表面積與粒子活性，達到提高該水飛薊賓奈米組成物作用強度之功效。

再者，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，藉由親水性聚合物的添加，使該水飛薊賓奈米組成物具有較佳親水性，進而具有較佳溶解度；並且，該親水性聚合物可以轉變該水飛薊賓之晶相，自該水飛薊賓原晶相轉變成無晶格特徵，以達成具有較佳生體可用率之功效。

另外，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，可以與適當之賦型劑或載劑，製備成口服劑型，以提升實施治療之便利性及病患服藥順從性之功效。

並且，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物之用途，藉由該水飛薊賓奈米組成物之粒徑奈米化及無晶格化，使該水飛薊賓奈米組成物具有較高血清中濃度，並且可以有效累積於肝臟，進而達到較佳C型肝炎治療效果之功效。

第1圖係水飛薊賓之化學結構式。

第2圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物之穿透式顯微鏡(TEM)外觀圖。

第3圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物之X光單晶繞射試驗(XRD)結果圖。

第4圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物之微差熱掃描試驗(DSC)結果圖。

第5圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物之溶解度試驗折線圖。

第6A圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物之實驗動物存活率柱狀圖。

第6B圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物之實驗動物體重增加折線圖。

第7A圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物於實驗動物血清中濃度之變化折線圖。

第7B圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物時實驗動物組織中分佈柱狀圖。

第8圖係本發明較佳實施例水飛薊賓奈米組成物抑制C型肝炎病毒之效力柱狀圖。

為讓本發明之上述及其他目的、特徵及優點能更明顯易懂，下文特舉本發明之較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

本發明之水飛薊賓奈米組成物包含水飛薊賓與一親水性聚合物，且該水飛薊賓奈米組成物外觀係呈粒徑為50~200nm之球狀顆粒。水飛薊賓之化學結構式如第1圖所示，化學名稱為3,5,7-三羥基-2-[3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-2-(羥基甲基)-2,3-二氫-1,4-苯并二氧-6-基]-2,3-二氫苯并吡喃-4-酮；該親水性聚合物係選自但不限於三團聯聚合物(Poloxamer)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)，並且，水飛薊賓與該親水性聚合物係以重量比為1：1~1：6之比例形成該水飛薊賓奈米組成物。

於本較佳實施例中，親水性聚合物係選擇為聚乙烯吡咯烷酮，並且該親水性聚合物係以重量比計1：1混合水飛薊賓，以形成本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，且該水飛薊賓奈米組成物外觀係呈粒徑介於50~200nm之球狀顆粒。

較佳地，本實施例之水飛薊賓奈米組成物係可以由如下方法製備而成：將水飛薊賓溶解於乙醇，配製成一水飛薊賓溶液(2mg/ml)；將聚乙烯吡咯烷酮溶解於水，配製成一聚乙烯吡咯烷酮溶液(0.5mg/ml)；並以體積比計1：4之比例混合該水飛薊賓溶液與該聚乙烯吡咯烷酮溶液，以形成一混合溶液，續將該混合溶液以一超音波震盪器中進行奈米化反應(強度為15~30kHz，反應時間為30分鐘)，以獲得一奈米化之混合溶液；較佳地，於該奈米化反應進行同時，可以進行冰水浴，以防止溫度過度上升，使水飛薊賓失去活性。而後，去除該奈米化之混合溶液中之乙醇及水分，並以定性濾紙進行過濾，以除去大沉澱顆粒，即可以獲得本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物。

以上述方法製備之水飛薊賓奈米組成物，較佳係能夠以液體形式置於冷處保藏，或者以乾粉形式置於冷凍保藏；其中，以乾粉形式保藏者，於使用之前，係能夠以水回溶該乾粉形式之水飛薊賓奈米組成物即可。

本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物藉由上述製程，以獲得該水飛薊賓奈米組成物且粒徑為50~200nm之球狀顆粒，係藉由奈米化反應，增加該水飛薊賓奈米組成物之水飛薊賓的比表面積(係為表面積/體積)，當該比表面積愈大，代表作用面積愈大，活性也愈高，藉此提升該水飛薊賓奈米組成物之作用強度；此外，共同組成該水飛薊賓奈米組成物之親水性聚合物具有分散及參和之功效，可以防止水飛薊賓於奈米化反應中再度聚集，並且可以提升該水飛薊賓奈米組成物之親水性，使其具有較佳溶解度，以及，該親水性聚合物可以轉變水飛薊賓之晶相，使水飛薊賓自固有結晶格特徵轉變成無晶格特徵，詳如下述。

為測量本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物的粒徑大小，係利用動態光散射技術(PCS)進行分析，其中，該水飛薊賓奈米組成物之粒徑大小為166.1±5.5nm，並且可以得知，依據上述製備方法，該水飛薊賓奈米組成物產率係為87.9±0.80%，包覆率係為97.5±0.01%，顯示於該水飛薊賓奈米組成物中，水飛薊賓與聚乙烯吡咯烷酮呈現高度結合。

請參閱第2圖所示，係利用穿透式電子顯微鏡(TEM)拍攝該水飛薊賓奈米組成物之外觀圖，由圖可知，該水飛薊賓奈米組成物之粒徑約為150nm，與動態光散射技術分析結果一致。

續參閱第3圖所示，係利用X光單晶繞射試驗(XRD)分析本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，其中，第A0組係為聚乙烯吡咯烷酮，第A1組係為習知水飛薊賓(即，本較佳實施例所選用之水飛薊賓)，第A2組係為該習知水飛薊賓與聚乙烯吡咯烷酮之混合溶液，於進行奈米化反應前，第A3組係為該習知水飛薊賓與聚乙烯吡咯烷酮之混合溶液進行奈米化反應後，亦即本較佳實施例水飛薊賓奈米組成物，其中，上述第A0~A3組均製成乾粉形式以利X光單晶繞射試驗分析；可以得知，該習知水飛薊賓與該聚乙烯吡咯烷酮混合，形成該混合溶液時，並不會改變該習知水飛薊賓之原晶相(如第A1及A2組結果所示，於12~28度之間產生之訊號)；而該混合溶液進行該奈米化反應之後(即第A3組所示)，於12~28度之間訊號消失，顯示水飛薊賓奈米組成物之水飛薊賓的晶相轉變成無晶相。

續參照第4圖所示，係利用微差熱掃描試驗(DSC)分析本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物；實驗結果顯示，習知水飛薊賓之原晶相係於155~160℃之間產生訊號(如第A1及A2組所示)，而於第A3組在155 ~160℃之間訊號消失；藉此再度證實，水飛薊賓奈米組成物中之水飛薊賓的晶相轉變成無晶相。

請參閱第5圖所示，係於本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物之溶解度試驗；其中，第B1組係為習知水飛薊賓加入pH 7.4溶液，以模擬血液之環境，第B2組係為本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物加入pH 1.2溶液，以模擬胃之環境，第B3組係為本較佳實施例水飛薊賓奈米組成物加入pH 7.4溶液，以模擬血液之環境；實驗結果顯示，經過120分鐘，習知水飛薊賓仍無法溶解於血液環境中(如第B1組所示)，而本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物雖然無法溶解於胃環境中(如第B2組所示)，卻可以有效溶解於血液環境中(如第B3組所示，在第5分鐘時，溶解度約為10%，第10分鐘時，溶解度已上升至約70%，第10至120分鐘時，溶解度約維持於70%)。由上述結果得知，相較於習知之水飛薊賓，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物在血液中溶解度明顯增加，且該水飛薊賓奈米組成物並不溶解於胃環境中，使該水飛薊賓奈米組合物無法於胃環境中釋放有效成分一水飛薊賓，因而可以保護水飛薊賓不受到胃酸之破壞。

為了進一步測試本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物在活體內之安全性及該水飛薊賓奈米組成物於活體內之藥物動力學，係將本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物投予一實驗動物，以得知該水飛薊賓奈米組成物之安全性及在該實驗動物體內之濃度變化。

於本試驗中，係選用6週大雄性Sprague-Dawley大鼠(購自樂斯科生物科技股份有限公司)，飼養於獨立空調，溫度25±1℃，相對溼度55±5%，半日照環境。該實驗動物送達數日後，令其適應環境再開始進行投藥動作。該實驗動物分為3組(分別為第C0~C2組)，每組8隻，各組實驗動物施用該水飛薊賓奈米組成物之劑量係如表1。

表1、本試驗各組實驗動物施用本較佳實施例之水飛薊賓奈

請參閱第6A圖所示，在餵食本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物15天，各組實驗動物皆全數存活；顯示該水飛薊賓奈米組成物於每公斤體重10mg劑量(其中含5mg之水飛薊賓)以下，係為安全劑量。續參照第6B圖所示，在餵食本發明水飛薊賓奈米組成物15天，各組實驗動物皆具有相似之體重增加趨勢，顯示該水飛薊賓奈米組成物於每公斤體重10mg劑量以下，各實驗動物係可以正常生長，不受該水飛薊賓奈米組成物所影響。

一般而言，不管是以何種劑型或投藥的途徑將一藥品製劑投入一生物體內，該藥品製劑中之藥物首先必須進入循環系統，接著才能被移行運送到一目標器官，進而在該目標器官發揮藥效。通常該藥物的作用強度會受到該目標器官的藥物濃度及該藥物在血液中濃度之消長所影響。不過，因為該藥物的消失速度為一個因不同個體而異的特定值，因此該藥物在該生物體內的利用率，亦即生體可用率(bioavailability)，可由該藥物進入該生物體循環的速率及進入該生物體循環的藥物量來說明。是以，本試驗係將本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物投予如表2所示之各組實驗動物後，測量各組實驗動物血清中有效成分水飛薊賓之濃度變化情形，及該有效成分水飛薊賓累積於各器官之含量，藉此分析本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物的生體可用率。

表2、本試驗各組實驗動物施用該水飛薊賓奈米組成物之劑

本試驗係於投藥後，於5、15、30、60、120、180、360、720及1440分鐘之時間點分別採集0.5ml血液樣本，並將該血液樣本置於室溫待凝血反應完成後，經離心處理以取上層血清，並且以HPLC分析血清中之水飛薊賓濃度。

請參閱第7A圖，第D1組於餵食後第15分鐘，血清中水飛薊賓之濃度達到最高，約170ng/ml，接著，血清中水飛薊賓之濃度隨著時間增加而遞減，至1440分鐘時為0，亦即於1440分鐘後，第D1組之實驗動物已將水飛薊賓自血清中完全排除；而第D2組，餵食後血清中水飛薊賓之濃度迅速上升，在第5分鐘時，水飛薊賓濃度已高於習知水飛薊賓(第D1組)，且在第60分鐘時達到最高，約500ng/ml，接著如同第D1組，血清中水飛薊賓濃度亦隨著時間增加而遞減，至1440分鐘時為0。由結果可知，相較於習知水飛薊賓，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物具有較佳水飛薊賓吸收效果，因而具有較高之血清中濃度，並且，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物於血液中之排除時間與習知水飛薊賓相同，進入目標器官之時間也相同。

續參閱第7B圖，本試驗係合併血清中水飛薊賓濃度變化試驗執行，於投藥後24小時，以麻醉採血方式犧牲各組實驗動物，並採集其心臟、肝臟、脾臟、肺臟與腎臟等器官，將上述器官以生理食鹽水製成勻漿，再以適量之氰甲烷萃取出水飛薊賓，進行HPLC分析。其中，第D1 組之水飛薊賓僅存在於肺臟，而第D2組之水飛薊賓則存在於肝臟及肺臟，且肝臟濃度高於肺臟，約為每單位(g)肝臟組織含有90ng之水飛薊賓。據此，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物係可以經由口服途徑，進入目標器官(肝臟)，並且能夠有效增加水飛薊賓於該目標器官之累積量，因而，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物具有較佳之生體可用率。

依據前述試驗結果，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物係可以有效累積於肝臟，是以，對肝臟疾病(如C型肝炎)具有較佳療效。

為證實本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物係可以有效抑制C型肝炎病毒之感染，續進行以下試驗。

請參閱第8圖所示，係以本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物抑制C型肝炎病毒對Huh-7細胞之感染的結果。該Huh-7細胞以C型肝炎病毒感染，病毒感染過程歷時3小時，待感染結束則洗去多餘病毒，加入含10%胎牛血清之細胞培養基及本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物(50μM)續培養72小時，隨後收集培養基，以該培養基之冷光表現量計算本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物對於C型肝炎病毒之抑制效果；其中，第E1組未投予任何藥物之負控制組，第E2組係投予二甲基亞碸(Dimethyl sulfoxide，簡稱DMSO)之負控制組；第E3組係投予干擾素-α(Interferon-α，簡稱IFN-α)，該干擾素-α係為目前治療C型肝炎病毒之一習知藥物，為正控制組；第E4組係投予聚乙烯吡咯烷酮之負控制組；第E5組係投予習知水飛薊賓，且該習知水飛薊賓溶於二甲基亞碸；第E6組係投予習知水飛薊賓，且該習知水飛薊賓溶於水；第E7組係投予本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物。由圖可知，與第E1組相較，第E2及E4組C型肝炎病毒感染力相同，顯示二甲基亞碸與聚乙烯吡咯烷酮無法抑制C型肝炎病毒之感染；第E3組顯示干擾素-α抑制C型肝炎病毒感染力達4.2 log₁₀ RLU；第E5組顯示該習知水飛薊賓溶解於DMSO時，其抑制C型肝炎病毒感染力達4.9 log₁₀ RLU；第E6組顯示該習知水飛薊賓溶解於水時，其抑制C型肝炎病毒感染力與負控制組(第E1、E2及E4組)相同，是以，習知水飛薊賓溶於水時，習知水飛薊賓之溶解度甚低，故無抑制C型肝炎病毒之感染力；而相較於習知水飛薊賓(第E5組)抑制C型肝炎病毒之感染力，第E7組顯示本較佳實施例水飛薊賓奈米組成物可以有效的抑制C型肝炎病毒感染力，該水飛薊賓奈米組成物抑制C型肝炎病毒感染力可以達到4.4 log₁₀ RLU。由本試驗可知，相較於習知水飛薊賓，本較佳實施例水飛薊賓奈米組成物確實可以達到較佳抑制C型肝炎病毒之感染力，具有較強之作用強度。

是以，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物係可以有效治療C型肝炎，因而能夠作為一種治療C型肝炎之活性成分，較佳係可以將該水飛薊賓奈米組成物用於製備治療或輔助性治療C型肝炎之藥物或營養食品，該水飛薊賓奈米組成物係可以與醫藥學上可以接受之載劑或賦形劑組合形成一醫藥組合物，其中，該水飛薊賓奈米組成物可以製備成任何方便食用之型式，如錠劑、膠囊、粉劑、粒劑或液劑等，或者將該水飛薊賓奈米組成物與其他食品或飲料組合，以一適於食用之樣態供生物體以口服方式服用。並且，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物可以應用於製備治療性或預防性藥物，並且可以於輔助性治療或進行換肝手術時，作為抑制C型肝炎病毒感染之預防性投藥。

由上述結果得知，本較佳實施例之水飛薊賓奈米組成物，外觀係呈粒徑為50~200nm之球狀顆粒，藉由該水飛薊賓奈米組成物顆粒極小、可增加比表面積與粒子活性，達到提高該水飛薊賓奈米組成物作用強度之功效。

雖然本發明已利用上述較佳實施例揭示，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者在不脫離本發明之精神和範圍之內，相對上述實施例進行各種更動與修改仍屬本發明所保護之技術範疇，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims

一種水飛薊賓奈米組成物，係包含：一無晶相之水飛薊賓；及一親水性聚合物；其中，該無晶相之水飛薊賓與該親水性聚合物係以重量比為1：1~1：6之比例形成該水飛薊賓奈米組成物，該水飛薊賓為3,5,7-三羥基-2-[3-(4-羥基-3-甲氧基苯基)-2-(羥基甲基)-2,3-二氫-1,4-苯并二氧-6-基]-2,3-二氫苯并吡喃-4-酮[(3,5,7-trihydroxy-2-[3-(4-hydroxy-3-methoxyphenyl)-2-(hydroxymethyl)-2,3-dihydro-1,4-benzodioxin-6-yl]-2,3-dihydrochromen-4-one)]，且該水飛薊賓奈米組成物係呈粒徑為50~200nm之球狀顆粒。
如申請專利範圍第1項所述之水飛薊賓奈米組成物，其中，該親水性聚合物係選自三團聯聚合物(Poloxamer)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol，PVA)或聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)。
如申請專利範圍第1項所述之水飛薊賓奈米組成物，其中，該水飛薊賓奈米組成物係經由以下方法製備而成：將水飛薊賓溶解於乙醇，形成一水飛薊賓溶液；將該親水性聚合物溶解於水，形成一親水性聚合物溶液；及使該水飛薊賓溶液及該親水性聚合物溶液進行一奈米化反應，以生成該水飛薊賓奈米組成物。
一種如申請專利範圍第1~3項中任一項所述之水飛薊賓奈米組成物的用途，係用於製備治療C型肝炎藥物的用途。
如申請專利範圍第4項所述之水飛薊賓奈米組成物的用途，其中，該水飛薊賓奈米組成物係以口服方式投予一生物體。
如申請專利範圍第4項所述之水飛薊賓奈米組成物的用途，其中，係每天每公斤體重之該生物體投予100~200mg之該水飛薊賓奈米組成物，連續兩周。
如申請專利範圍第5項所述之水飛薊賓奈米組成物的用途，其中，係每天每公斤體重之該生物體投予100~200mg之該水飛薊賓奈米組成物，連續兩周。