專利名稱：穩(wěn)定的天然大麻素制劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使天然大麻素化合物，特別是Δ9-四氫大麻酚(THC)穩(wěn)定的藥物制劑。本發(fā)明進(jìn)一步涉及制備該制劑的方法。
天然大麻素化合物可以從幾種天然源獲得，但通常從大麻(Cannabis Sativa)獲得，它可以用作許多種疾病治療的治療劑。對(duì)于天然大麻素化合物的綜述，參見David T.Brown ed.，Cannabis，Harwood Academic Publishers 1998，ISBN 90-5702-291-5。天然大麻素化合物的例子是THC，它在市場(chǎng)上名為Marinol(類名為屈大麻酚)。當(dāng)前，將THC配制為用于口服給藥的軟明膠膠囊，其中將藥物溶于油中。缺點(diǎn)在于此制劑中的THC是不穩(wěn)定的。因此，它必須在低溫(4℃)下貯存。很明顯化合物的低穩(wěn)定性和需要在冰箱中貯存藥物制劑是藥物產(chǎn)品的嚴(yán)重缺點(diǎn)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供不穩(wěn)定的天然大麻素化合物如THC的制劑，該制劑以一定的方式改進(jìn)化合物的穩(wěn)定性使得它們可以在環(huán)境條件下長(zhǎng)時(shí)間貯存。另一個(gè)目的是提供獲得干粉狀態(tài)的藥物物質(zhì)的方法。干燥狀態(tài)使得開發(fā)其它劑型如用于肺輸送的干粉制劑和用于口服或舌下給藥的片劑成為可能。
WO9932107公開了環(huán)糊精在雙相輸送系統(tǒng)或微球輸送系統(tǒng)中使THC增溶的用途。環(huán)糊精的增溶作用由形成所謂的包合配合物或主賓絡(luò)合物所引起。WO9932107主題的目的是THC的增溶以促進(jìn)從鼻腔吸收。在該申請(qǐng)中沒有公開關(guān)于配制的THC的穩(wěn)定性的任何情況。預(yù)先不能推斷形成主賓絡(luò)合物的穩(wěn)定效應(yīng)，這是由于所屬技術(shù)領(lǐng)域?qū)I(yè)人員已知這些絡(luò)合物有時(shí)具有穩(wěn)定效應(yīng)但在其它情況下由于催化作用導(dǎo)致活性化合物的退化。此外當(dāng)作為鼻或肺制劑應(yīng)用時(shí)，環(huán)糊精具有引起粘膜刺激的缺點(diǎn)。特別是具有表面活性劑性能的環(huán)糊精衍生物是粘膜組織的刺激劑。
WO9736577描述了可用于口服輸送親脂化合物如天然大麻素的干燥固體脂質(zhì)組合物的用途，該固體脂質(zhì)組合物除活性物質(zhì)以外包括固體脂肪和磷脂。此組合物的目的在于提高口服生物可利用率而不是提高活性物質(zhì)的穩(wěn)定性。
WO0078817公開了在一種低聚糖-菊粉的存在下通過從純的水溶液干燥蛋白質(zhì)而穩(wěn)定堿性磷酸酶。在干燥期間，蛋白質(zhì)被由處于玻璃態(tài)的無定形菊粉組成的基質(zhì)單分子包封。其中由于將蛋白質(zhì)玻璃化和與其環(huán)境隔離而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化作用。然而，堿性磷酸酶是親水化合物，它極易溶于水并可以直接從水溶液配制。此外所述穩(wěn)定作用特別涉及蛋白質(zhì)三級(jí)和四級(jí)結(jié)構(gòu)的保存，它對(duì)于酶活性是重要的。
WO9118091描述了非還原糖分子，特別是單糖苷如麥芽糖醇、乳糖醇和palatinit用于保存酶如限制性核酸內(nèi)切酶Pst I和抗體的穩(wěn)定性的用途，它們是親水化合物。根據(jù)此專利申請(qǐng)，可以通過酶與糖和專有緩沖劑的混合，隨后空氣干燥而制備穩(wěn)定化的酶。由于親脂性化合物不能以足量溶于極性體系，此方法不能用于親脂性化合物。麥芽糖醇和乳糖醇在干燥條件下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度分別為44℃(Y.Roos，Carbohydrate Research 1993，238，39-48)和33℃。
現(xiàn)在意外地發(fā)現(xiàn)，高度親脂性的化合物如天然大麻素化合物也可以由上述機(jī)理通過引入糖玻璃或糖醇玻璃中而得到穩(wěn)定以對(duì)抗氧化和異構(gòu)化。此外已發(fā)現(xiàn)糖玻璃技術(shù)還導(dǎo)致生物利用率提高。由于天然大麻素化合物被單分子地引入，這些化合物的溶解速率將由糖玻璃的溶解速率確定。由于糖玻璃的溶解速率遠(yuǎn)高于天然大麻素化合物的溶解速率，藥物將更迅速地呈遞到吸收膜。
在第一實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種藥物組合物，該藥物組合物包括天然大麻素化合物和糖或糖醇或糖混合物或糖醇混合物的玻璃狀物，其特征在于天然大麻素化合物作為單分子包封物引入糖中而不形成主賓絡(luò)合物。化合物被引入到糖玻璃中，此時(shí)在糖基質(zhì)中存在基本上每個(gè)大麻素分子的單分子包合物。因此可以認(rèn)為根據(jù)本發(fā)明此實(shí)施方案形成的輸送系統(tǒng)是單相輸送系統(tǒng)。天然大麻素分子在糖玻璃中無規(guī)取向。與主賓絡(luò)合物如含有環(huán)糊精的絡(luò)合物相比，一旦溶解，在大麻素化合物與溶解的糖分子之間不再有相互作用。
將大麻素化合物引入糖玻璃中會(huì)導(dǎo)致糖玻璃的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)降低，大麻素化合物的Tg消失，和大麻素化合物的溶解速率增加。此外，掃描電子顯微術(shù)可指示是否引入了化合物。最優(yōu)選的天然大麻素化合物是THC。
為了獲得最高穩(wěn)定性，優(yōu)選糖玻璃在正常環(huán)境條件下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)大于50℃并具有低的結(jié)晶傾向。正常環(huán)境條件定義為20-25℃和至多40％相對(duì)濕度。
在本發(fā)明的構(gòu)架中，措辭“天然大麻素化合物”包括大麻素的非天然衍生物，該衍生物可以通過天然大麻素的衍生作用獲得并且象天然大麻素一樣是不穩(wěn)定的。
在本發(fā)明的構(gòu)架中，措辭糖包括多糖而措辭糖醇包括多糖醇。本發(fā)明中優(yōu)選的糖是非還原糖。非還原糖是沒有或不能形成反應(yīng)性醛或酮基團(tuán)的糖。非還原糖的例子有海藻糖和果聚糖如菊粉。
用于本發(fā)明的優(yōu)選的非還原糖是果聚糖或果聚糖混合物。果聚糖理解為表示包含多個(gè)脫水果聚糖單元的低聚糖或多糖。果聚糖可具有多分散鏈長(zhǎng)度分布，并可含有直鏈或支鏈。優(yōu)選果聚糖主要包含β-1，2鍵，如在菊粉中那樣，但它們也可包含β-2，6鍵，如在左聚糖中那樣。合適的果聚糖可直接源自天然來源，但也可經(jīng)歷修飾。修飾的例子是導(dǎo)致鏈長(zhǎng)度伸長(zhǎng)或縮短的自身已知的反應(yīng)。除天然多糖之外，工業(yè)制備的多糖如鏈縮短的水解產(chǎn)物和鏈長(zhǎng)度經(jīng)修飾的分級(jí)產(chǎn)物在本發(fā)明中也是合適的。用于獲得鏈長(zhǎng)度降低的果聚糖的水解反應(yīng)可以通過酶促方式(例如采用內(nèi)菊粉酶)，化學(xué)方式(例如采用酸的水溶液)，物理方式(例如用熱的方法)或通過使用多相催化(例如采用酸離子交換劑)進(jìn)行。果聚糖如菊粉的分級(jí)尤其可以通過在低溫下結(jié)晶、采用柱色譜法分離、膜濾法和采用醇進(jìn)行選擇沉淀而實(shí)現(xiàn)。其它果聚糖，如長(zhǎng)鏈果聚糖可以例如通過從其中已經(jīng)除去單糖和二糖的果聚糖結(jié)晶而獲得。鏈長(zhǎng)度經(jīng)酶促伸長(zhǎng)的果聚糖也可作為本發(fā)明的果聚糖。此外，可以使用還原的果聚糖，它們是其還原性端基(通常是果糖基團(tuán))已經(jīng)被還原的果聚糖，例如采用硼氫化鈉，或用氫氣在過渡金屬催化劑存在下還原。也可以使用經(jīng)化學(xué)修飾的果聚糖，如交聯(lián)的果聚糖和羥烷基化的果聚糖。在所有這些果聚糖中平均鏈長(zhǎng)度表示為數(shù)均聚合度(DP)。縮寫DP定義為在低聚物或聚合物中糖單元的平均數(shù)目。
本發(fā)明中甚至更優(yōu)選的還原糖是菊粉或菊粉混合物。菊粉是由β-1，2結(jié)合的果糖單元與在分子還原端的α-D-吡喃型葡萄糖單元組成的低聚糖或多糖，并可以具有不同的聚合度(DP)。優(yōu)選的菊粉是DP大于6的菊粉或其中每種菊粉的DP大于6的菊粉混合物。甚至更優(yōu)選DP為10-30的菊粉或菊粉混合物。最優(yōu)選DP為15-25的菊粉或菊粉混合物。菊粉特別存在于百合科和菊科植物的根和塊莖中。生產(chǎn)菊粉的最重要來源是洋姜，大麗花和菊苣根。工業(yè)生產(chǎn)主要以菊苣根為原料。源自不同天然來源的菊粉之間的主要區(qū)別在于聚合度(DP)，它可以不同，從在洋姜中約6到在菊苣根中10-14和在大麗花中高于20。菊粉是低聚糖或多糖，處于無定形狀態(tài)時(shí)具有有利的物理化學(xué)性能，可用作藥物制劑中的輔助物質(zhì)。這些物理化學(xué)性能是(可調(diào)節(jié)的)高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，沒有還原醛基和通常低的結(jié)晶率。此外菊粉是無毒的并且不貴。
天然大麻素化合物與糖或糖醇的重量比典型地為1∶5-1∶100，更優(yōu)選1∶10-1∶50，最優(yōu)選1∶12-1∶25。
本發(fā)明的藥物組合物可以進(jìn)一步加工成片劑如普通口服片劑、舌下片劑、含片或口服崩解或溶解的片劑、膠囊、錠劑、灌腸劑、栓劑、用于透皮給藥的產(chǎn)品、用于肺給藥的粉末、或用于皮下或肌內(nèi)給藥的桿狀體或懸浮液。這些給藥形式在本領(lǐng)域是已知的，并且所屬技術(shù)領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠?qū)⒈景l(fā)明的組合物加工成所需的給藥形式。優(yōu)選的制劑是用于口服給藥或肺給藥的制劑。
用于制備本發(fā)明的糖玻璃的一種適宜技術(shù)是冷凍干燥。也可以采用其它干燥技術(shù)如噴霧干燥、真空干燥和超臨界干燥。通過這些技術(shù)制備引入天然大麻素化合物的糖玻璃的第一步是制備其中溶解這兩種物質(zhì)的溶液。然而，由于糖的親水性本質(zhì)和天然大麻素化合物的親脂性本質(zhì)，這些化合物難以溶于相同的溶劑?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)此問題可以通過應(yīng)用溶劑混合物而解決。水是糖和糖醇的良好溶劑，而各種有機(jī)溶劑如醇是天然大麻素化合物的良好溶劑。由于水和醇很好地混合，可能在特定水/醇之比下兩種物質(zhì)均會(huì)實(shí)現(xiàn)一定程度的溶解。
因此本發(fā)明還涉及一種藥物組合物的制備方法，該藥物組合物包括天然大麻素化合物和糖或糖混合物的玻璃狀物，其中天然大麻素化合物作為單分子包封物結(jié)合到糖玻璃中而不形成主賓絡(luò)合物，其特征在于a)將該天然大麻素化合物溶于可溶于水的有機(jī)溶劑而將該糖或糖混合物溶于水；b)將溶解的大麻素化合物和溶解的糖或糖混合物相混合以獲得足夠穩(wěn)定的混合物；c)將該混合物冷凍干燥，噴霧干燥，真空干燥或超臨界干燥。
適于與糖、水和天然大麻素化合物形成穩(wěn)定混合物的有機(jī)溶劑是可與水溶混的溶劑如二甲亞砜(DMSO)、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、乙腈、乙酸乙酯和低級(jí)醇。由于溶劑必須通過噴霧干燥或冷凍干燥除去，溶劑應(yīng)當(dāng)還優(yōu)選在干燥溫度下具有合理的蒸氣壓。因此優(yōu)選低級(jí)醇，定義為C1-C6醇，其中烷基鏈可以是支鏈或直鏈。更優(yōu)選的醇是C2-C4醇如乙醇、正丙醇和叔丁醇。最優(yōu)選的溶劑是叔丁醇。
應(yīng)當(dāng)選擇大麻素化合物、溶劑、水和糖或糖混合物之間的比例以獲得足夠穩(wěn)定的溶液。任選加入表面活性劑以提高穩(wěn)定性。如果在加工時(shí)間內(nèi)，如在120分鐘，60分鐘，30分鐘或10分鐘內(nèi)在溶液中不出現(xiàn)渾濁，則溶液判斷為足夠穩(wěn)定。對(duì)于噴霧干燥工藝，典型的加工時(shí)間是30分鐘。對(duì)于冷凍干燥工藝，溶液應(yīng)當(dāng)是澄清的直至凍結(jié)。在此加工的典型時(shí)間是10分鐘。
在干燥過程之后水含量?jī)?yōu)選低于3％。溶劑含量?jī)?yōu)選低于3％。本領(lǐng)域技術(shù)人員很清楚干燥所需時(shí)間可從諸如樣品厚度，樣品溫度，壓力，和冷凝器溫度等參數(shù)得出。
盡管使用噴霧干燥法制備大麻素化合物的糖玻璃使得化合物穩(wěn)定性顯著改善，但采用冷凍干燥工藝獲得最好的結(jié)果。因此本發(fā)明中最優(yōu)選的干燥方法是冷凍干燥。
在冷凍干燥工藝的第一階段中，將溶液冷凍。此第一階段應(yīng)當(dāng)優(yōu)選快速進(jìn)行并應(yīng)當(dāng)降低樣品溫度至低于Tg’，Tg’是冷凍濃縮級(jí)分的溫度(參見D.L.Teagarden，Eur.J.Pharm.Sci.，15，115-133，2002)。低于Tg’的冷凍干燥產(chǎn)生多孔餅狀物，而高于Tg’則獲得崩塌的餅狀物。由于多孔餅狀物可以更容易地加工成如用于壓片的粉末或肺輸送的制劑，所以優(yōu)選多孔餅狀物。此外，在Tg’以上進(jìn)行冷凍干燥可導(dǎo)致糖的結(jié)晶。這會(huì)阻止藥物被引入玻璃狀物，結(jié)果使穩(wěn)定作用降低。
以下實(shí)施例僅旨在進(jìn)一步更詳細(xì)地說明本發(fā)明，因此此實(shí)施例不被視為以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例1.Δ9-四氫大麻酚菊粉玻璃的制備和性能.
材料菊粉，類型TEX！803，由荷蘭Sensus，Roosendaal提供。純化的Δ9-四氫大麻酚(THC)是Unimed贈(zèng)送的禮物。所有其它化學(xué)品均是試劑級(jí)或分析級(jí)的，購(gòu)自供應(yīng)商。
方法對(duì)菊粉進(jìn)行物理化學(xué)表征菊粉聚合度的測(cè)定菊粉的平均聚合度(DP)測(cè)定如下通過加入3N HCl將菊粉溶液酸化至pH為1.45。隨后，將溫度升高到80℃，通過此操作菊粉降解成果糖和葡萄糖。在冷卻到室溫之后，通過加入1.5M NaOH將pH調(diào)節(jié)到6-8。通過HPLC確定果糖/葡萄糖比例。使用AminexHPX-87C柱。以0.6mL/min的流速采用80℃的MilliQ-水洗脫樣品。使用IR檢測(cè)器測(cè)量果糖和葡萄糖的量。DP是果糖含量和葡萄糖含量加一之比。
還原基團(tuán)數(shù)目的測(cè)定通過Sumner-測(cè)定，根據(jù)以下步驟測(cè)定還原基團(tuán)的數(shù)目。制備20g酒石酸-NaK四水合物，1g二硝基水楊酸，1g NaOH和200mg苯酚在100mL水中的溶液。向1.5ml此溶液中，加入1.0mL含有待分析糖的水溶液。隨后，向該混合物中加入100μL新鮮制備的0.24MNa2SO3水溶液。將獲得的混合物渦旋混勻然后放入95℃的水浴中。15min之后，將樣品從水浴取出，冷卻到室溫。在620nm下測(cè)量樣品的消光。使用葡萄糖濃度為0.10-1.00mg/mL的水溶液制備校正曲線。測(cè)量進(jìn)行一式三份。
差示掃描量熱法(DSC)使用調(diào)制DSC(DSC 2920差示掃描量熱計(jì)，TA instruments，Gent，比利時(shí))測(cè)量在0％，45％和60％RH下平衡的凍干菊粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)。采用每60秒±0.318℃的調(diào)節(jié)幅度和2℃/min的加熱速率。在測(cè)量期間，采用氮?dú)庖?5mL/min的流速吹掃樣品池。取反向熱流對(duì)溫度曲線中偏轉(zhuǎn)的中點(diǎn)作為Tg。測(cè)量Tg一式兩份。
使用常規(guī)DSC測(cè)量60/40v/v水/叔丁醇混合物中的9.6％w/v菊粉溶液的冷凍濃縮級(jí)分的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg’)。以10℃/min的冷卻速率將溶液冷卻到-70℃。隨后，采用2℃/min的速率將樣品加熱到40℃。在這些測(cè)量期間，采用氦氣以35mL/min的流速吹掃樣品池。取熱流對(duì)溫度曲線中偏轉(zhuǎn)的中點(diǎn)作為Tg’。測(cè)量Tg’一式兩份。
無定形菊粉的物理穩(wěn)定性為評(píng)價(jià)無定形菊粉的物理穩(wěn)定性，通過轉(zhuǎn)移到分別在45％或60％RH下調(diào)節(jié)的氣候室，將通過冷凍干燥獲得的無定形菊粉的多孔餅狀物在20℃下濕化。在平衡之后，目測(cè)判斷樣品，確定它們是否保持不變或出現(xiàn)崩塌。
動(dòng)態(tài)蒸氣吸著在環(huán)境壓力和25℃下使用重量吸附分析儀(DVS-1000吸水設(shè)備，Surface Measurement Systems Limited，倫敦，UK)測(cè)量?jī)龈删辗鄣奈葴鼐€。以10％RH為階從0％到90％RH測(cè)量菊粉對(duì)水的吸收。最初的樣品重量為約10mg。在十分鐘時(shí)間內(nèi)重量變化小于0.9μg時(shí)，假定達(dá)到平衡。
對(duì)THC進(jìn)行物理化學(xué)表征在水中的溶解度將純水加入過量THC中。使用磁力攪拌器在20℃下攪拌所得的分散體。3天之后，對(duì)分散體進(jìn)行離心并在210nm波長(zhǎng)下通過分光光度分析測(cè)定上清液中THC的濃度。采用乙醇稀釋樣品。使用已知濃度(1.244-12.44μg/mL)的THC乙醇溶液建立校正曲線。
動(dòng)態(tài)蒸氣吸著根據(jù)以上對(duì)于菊粉描述的程序測(cè)定THC的吸水率。將THC溶于甲醇，然后放入DVS-1000儀器中。在初始暴露于干氮?dú)饬鬟^程中，甲醇蒸發(fā)。一旦約90％的溶劑蒸發(fā)，就再將額外的THC溶液加入樣品杯中。重復(fù)此過程直到樣品杯中存在15mg純THC。在最后的甲醇蒸發(fā)之后，以10％為階將相對(duì)濕度從0％增加到90％。
差示掃描量熱法(DSC)用mDSC測(cè)定THC的熱行為。使用每60秒±0.318℃的調(diào)節(jié)幅度和2℃/min的加熱速率。在測(cè)量期間，采用氮?dú)庖?5mL/min的流速吹掃樣品池。將一滴純THC放入樣品杯中。在最初的冷卻之后對(duì)樣品進(jìn)行第一次掃描直到50℃。以此方式液滴能夠鋪展到樣品盤的整個(gè)底部，從而增加在第二次掃描期間可用于傳熱的表面。然后將樣品冷卻直到-40℃并加熱到350℃。
包含THC的樣品的生產(chǎn)制備用于進(jìn)行噴霧干燥或冷凍干燥的溶液制備三種不同的制劑用于噴霧干燥以及一種制劑用于冷凍干燥(表2)。分別通過在水中溶解菊粉和在適當(dāng)?shù)拇贾腥芙釺HC而制備制劑5，6，9和12。
采用不同比例的水/醇通過測(cè)試10％w/v菊粉溶液的穩(wěn)定性而研究水/醇的合適體積比。將菊粉溶于不同量的水(3-7mL)。隨后加入不同量的醇直到總體積為10mL。對(duì)于THC遵循相同的程序，但將水加入THC的醇溶液中。如果在加工時(shí)間內(nèi)不出現(xiàn)渾濁，則溶液判斷為足夠穩(wěn)定。對(duì)于噴霧干燥，制備要求至多半小時(shí)噴霧的批次物。因此溶液至少在該時(shí)間內(nèi)應(yīng)該是透明的。對(duì)于冷凍干燥工藝，溶液應(yīng)當(dāng)是澄清的直到凍結(jié)，在這種情況下十分鐘就足夠了。此外，研究了菊粉水溶液是否可以緩慢加入或應(yīng)當(dāng)即刻混合。
表2用于噴霧干燥和冷凍干燥的制劑
噴霧干燥拭Büchi 190微型噴霧干燥器(Büchi，F(xiàn)lawil，Switzerland)進(jìn)行噴霧干燥。典型的操作條件是根據(jù)如下設(shè)定值氮?dú)馊肟跍囟?48℃，得到出口溫度為87℃，干燥氣流量525L/h，吸氣器流量設(shè)定20，和泵控制設(shè)定6。在噴霧干燥之后，將形成的粉末收集到50mL瓶子中，采用氮?dú)獯迪醇s15分鐘。將產(chǎn)物在-18℃下貯存。
冷凍干燥使用Christ model Alpha 2-4凍干機(jī)(Salm en Kipp，Breukelen，荷蘭)進(jìn)行冷凍干燥。在典型的實(shí)驗(yàn)中，向20mL小玻璃瓶中加入2-5mL溶液。將溶液在液氮中冷凍，隨后在-30℃的保存溫度、-53℃的冷凝器溫度和0.220mBar的壓力下進(jìn)行凍干1-3天。隨后，在6小時(shí)內(nèi)將保存溫度逐漸升高到20℃，將壓力逐漸減低到0.05mBar。將樣品置于真空干燥器中貯存至少一天。
含THC的樣品的穩(wěn)定性研究在表3所示的五種不同條件下貯存樣品。以不同的時(shí)間間隔取出樣品，通過HPLC測(cè)定未降解的THC的量。將純THC和THC與菊粉的物理混合物用作對(duì)照。純THC樣品制備如下。將720.5mg的THC溶于20.00mL甲醇。將70μL此溶液轉(zhuǎn)移到直徑為24mm的玻璃小瓶中。隨后使溶劑在干氮?dú)饬髦姓舭l(fā)，在小瓶中留下2.52mg的純THC。物理混合物如下制備稱量約192mg的菊粉放入直徑24mm的小瓶中。隨后，加入200μL 36.025mg/mL的THC甲醇溶液，得到包含按質(zhì)量計(jì)4.0％THC的混合物。
表3含THC的樣品的貯存條件
THC-分析通過HPLC分析樣品。樣品制備如下將甲醇加入樣品中。十分鐘的超聲處理使產(chǎn)物分散在甲醇中。用手搖動(dòng)如此獲得的懸浮液。在提取兩天之后，取出樣品。將樣品離心并將上清液用甲醇稀釋。在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，顯示超聲處理未誘導(dǎo)THC降解。在兩天提取期間，沒有測(cè)量到THC的顯著降解。使用裝配有光二極管陣列紫外-可見光檢測(cè)器(Shimadzu SPD-M6A型號(hào))和Chrompack Nucleosil 100 C18柱(4.6×250mm)的ISCO 2350型號(hào)系統(tǒng)。采用Kontron InstrumentsHPLC 360自動(dòng)取樣器注射樣品(20μL)，采用甲醇/水＝86/14(v/v)的混合物洗脫。流速是1.5mL/min。在214nm下測(cè)量吸光度。使用SPD-MXA軟件分析收集到的數(shù)據(jù)。在未經(jīng)處理的THC的色譜中，在7.5min保留時(shí)間觀察到一個(gè)大峰。在有意地部分降解的THC的色譜中，在7.5min保留時(shí)間的峰變小而在更短的保留時(shí)間出現(xiàn)新峰。在7.5min保留時(shí)間的峰歸于Δ9-THC。其它峰歸于降解產(chǎn)物。從在7.5min洗脫時(shí)間的峰下的面積計(jì)算加工樣品中(未降解的)THC的含量。使用已知濃度(0-122μg/mL)的THC甲醇溶液建立校正曲線。在每一次HPLC-運(yùn)行中，包括一些校正點(diǎn)。4℃下在2周時(shí)間內(nèi)用于此目的的溶液未顯示出顯著的降解。測(cè)量至少進(jìn)行一式兩份。
結(jié)果對(duì)菊粉進(jìn)行物理化學(xué)表征所使用的菊粉的物理化學(xué)特性見表4。
表4菊粉玻璃的物理化學(xué)表征
發(fā)現(xiàn)菊粉的DP為23。出于幾種原因此數(shù)值應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為是指示值。菊粉由末端為α-D-(1→2)吡喃型葡萄糖環(huán)的直鏈β-D-(2→1)鍵合的果糖低聚物組成。因此，可以從在此呈現(xiàn)的葡萄糖/果糖比例計(jì)算DP。然而，市售菊粉可能包含葡萄糖端基被裂解的菊粉種類。這些種類的存在會(huì)引起對(duì)DP估計(jì)過高。另一方面市售菊粉也可能包含少量葡萄糖。這些種類的存在會(huì)引起對(duì)DP的低估。
由于在單糖環(huán)之間的特定鍵合，菊粉應(yīng)當(dāng)不包含還原基團(tuán)。然而，Sumner測(cè)定顯示用于此研究的菊粉的糖單元中5.9±0.1％包含還原基團(tuán)。還原基團(tuán)的存在可能主要?dú)w于其葡萄糖端基被裂解的菊粉種類，盡管單糖的存在也可能在其中起作用。這些單糖可以是葡萄糖和果糖。果糖是非還原糖。然而，在Sumner測(cè)定期間，糖經(jīng)受高溫，由此果糖可容易地變?yōu)槠咸烟?Lobry de Bruyn van Ekenstein重排)。實(shí)際上在對(duì)照實(shí)驗(yàn)中，人們發(fā)現(xiàn)果糖在測(cè)定中顯示每個(gè)分子一個(gè)還原基團(tuán)(數(shù)據(jù)未顯示)。因此，還原基團(tuán)的實(shí)測(cè)量可能被高估了。
發(fā)現(xiàn)菊粉的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)為155.4±0.1℃。此數(shù)值大大高于如下物質(zhì)的Tg海藻糖(120℃)和蔗糖(76℃)，這兩種糖通常用于使不穩(wěn)定的藥物變得穩(wěn)定。由于在高于Tg的溫度下物質(zhì)變成橡膠態(tài)，因此高Tg是重要的。與玻璃態(tài)相比，在橡膠態(tài)中分子移動(dòng)性強(qiáng)烈增加，結(jié)果使得包封入的藥物物質(zhì)的降解速率強(qiáng)烈增加。除了該情況以外，在橡膠態(tài)中還可發(fā)生結(jié)晶。在結(jié)晶過程中，引入的藥物物質(zhì)被從穩(wěn)定基質(zhì)中排出而完全喪失保護(hù)。Tg可以似乎非常高。然而，在暴露于濕潤(rùn)空氣時(shí)糖玻璃吸水(見下文)。水起到的作用是作為糖玻璃的增塑劑并強(qiáng)烈地降低Tg。因此，在Tg降低到室溫之前，菊粉玻璃可比海藻糖或蔗糖玻璃吸收多得多的水。
發(fā)現(xiàn)菊粉的Tg’為-24℃。同樣此數(shù)值高于如下物質(zhì)的Tg’海藻糖(-36℃)和蔗糖(-39℃)。當(dāng)選擇冷凍干燥作為干燥方法時(shí)，優(yōu)選Tg’相對(duì)較高，這是因?yàn)闃悠窚囟葢?yīng)當(dāng)保持低于Tg’。當(dāng)樣品溫度高于Tg’時(shí)，冷凍濃縮級(jí)分處于橡膠態(tài)，如上所述分子移動(dòng)性相對(duì)較高。由于藥物物質(zhì)在冷凍濃縮級(jí)分中的濃度非常高，當(dāng)與起始溶液相比較時(shí)降解速率可增加。而且在此情況下可能還易于發(fā)生糖的結(jié)晶并伴隨對(duì)藥物物質(zhì)的劣化效應(yīng)。此外在低于Tg’進(jìn)行冷凍干燥產(chǎn)生多孔餅狀物，而高于Tg’則獲得崩塌的餅狀物。由于可以更容易地加工成如用于壓片的粉末或肺輸送制劑，因此優(yōu)選多孔餅狀物。
通過將玻璃狀物暴露于各種相對(duì)濕度的空氣而評(píng)價(jià)菊粉玻璃在20℃的物理穩(wěn)定性。我們發(fā)現(xiàn)由冷凍干燥制備的菊粉多孔餅狀物至多到45％的RH時(shí)仍保持不受影響。然而，在60％的RH下，多孔餅狀物發(fā)生崩塌。這意味著在45％-60％的RH下，樣品吸收水的程度使得超越了Tg。短時(shí)間暴露于60％RH可以應(yīng)用于凍干餅以使它部分崩塌。此部分崩塌的物質(zhì)可形成具有足夠強(qiáng)度的合適速溶片劑。在0，45％和60％RH中平衡之后凍干菊粉的Tg見

圖1。
使用重量吸著分析儀測(cè)量在25℃下暴露于相對(duì)濕度為0-90％的空氣的凍干菊粉的水分吸收。在整個(gè)范圍的相對(duì)濕度內(nèi)，發(fā)現(xiàn)在水分吸收與樣品暴露的RH之間存在線性關(guān)系(表5；圖2)。如以上所發(fā)現(xiàn)的那樣，在45％-60％的RH下跨越了Tg。線性關(guān)系指示在實(shí)驗(yàn)的時(shí)限(小時(shí))期間，菊粉沒有發(fā)生結(jié)晶。當(dāng)發(fā)生結(jié)晶并形成無水晶體時(shí)，樣品的含水量會(huì)下降到接近于零。另一方面當(dāng)形成包入水分子的晶體時(shí)，樣品的含水量隨RH增加而保持差不多基本相同。對(duì)非晶形糖如海藻糖、蔗糖和乳糖進(jìn)行吸水試驗(yàn)時(shí)觀察到這些現(xiàn)象。因此，結(jié)果指示無定形菊粉不如非晶形海藻糖、蔗糖和乳糖那樣容易結(jié)晶。
對(duì)THC進(jìn)行物理化學(xué)表征溶解度發(fā)現(xiàn)THC的溶解度小于1μg/mL(大約0.5μg/mL)。
動(dòng)態(tài)蒸氣吸著在暴露于90％RH之后發(fā)現(xiàn)純THC僅吸收0.3％水。此吸水程度可能歸因于水分被吸附到THC上而不是吸收到THC內(nèi)。
差示掃描量熱法在THC的差示熱分析圖中發(fā)現(xiàn)Tg為10℃。此外發(fā)現(xiàn)一個(gè)在200℃開始的吸熱峰。從熱力學(xué)的觀點(diǎn)來看，可以預(yù)期剛高于Tg就出現(xiàn)結(jié)晶。然而，眾所周知THC并不容易結(jié)晶。因而，在環(huán)境溫度下，THC處于橡膠態(tài)或液態(tài)。吸熱峰歸于蒸發(fā)。
包含THC的樣品的生產(chǎn)用于噴霧干燥或冷凍干燥的水-鏈烷醇溶液將三種相關(guān)的醇加入菊粉水溶液中。測(cè)定所獲得的溶液能保持澄清多長(zhǎng)時(shí)間。在4mL水中溶解1g菊粉之后，加入水和/或醇至總體積10mL，得到10％w/v溶液。這樣獲得醇的最大濃度。將THC溶于感興趣的醇中。隨后，加入醇和/或水以得到0.4％w/v溶液。在表5中給出獲得穩(wěn)定溶液(在材料和方法中定義)所需的組成。
表5在菊粉和THC溶液中的水-醇比例。
通過將菊粉水溶液加入THC溶液中制備用于噴霧干燥的溶液。證明這必須相當(dāng)快速地進(jìn)行，以防止菊粉使混合物渾濁。溶液在噴霧溶液所需的時(shí)間內(nèi)保持澄清。通過在20mL TBA中溶解690mg THC制備要冷凍干燥的THC溶液。在每個(gè)20mL小玻璃管中注入0.23mLTHC溶液。隨后，將溶液用0.57mL純TBA稀釋。然后，加入1.2mL菊粉水溶液(160mg/mL)，用手搖動(dòng)小瓶隨后立即冷凍。
在干燥之后回收THC在生產(chǎn)之后即刻，在噴霧干燥樣品中的THC量低于期待值。發(fā)現(xiàn)初始回收率為約50％。在將霧化氣流和來自加熱器的氣流變?yōu)榈獨(dú)庵?，回收率增加?5％。在冷凍干燥的情況下，發(fā)現(xiàn)在干燥工藝之后的樣品中THC量為100％預(yù)期值。
對(duì)包含THC的樣品進(jìn)行表征掃描電鏡噴霧干燥產(chǎn)物的掃描電鏡(SEM)照片顯示存在小顆粒附聚物。這些顆粒直徑為1-5μm，是中空的。噴霧干燥顆粒的小尺寸和密度降低使得它們非常適于加工成吸入用干粉制劑。參考產(chǎn)物(無THC的菊粉，在相同條件下干燥并采用相同的溶劑)的SEM照片顯示沒有差異。在含THC的樣品的顆粒表面上沒有注意到THC斑點(diǎn)，指示THC被引入菊粉基質(zhì)中。
含THC的樣品的穩(wěn)定性分別在20℃和47℃下，將樣品暴露于含有O2或低O2條件(圖中指示為氮?dú)?。此外，在20℃下將它們暴露于兩種不同的濕度，如之前所概括的那樣。在從噴霧干燥器收集之后，噴霧干燥的產(chǎn)物顯示出輕微的顏色變化。
圖3-6顯示批次物12，5，6和9的結(jié)果。測(cè)定THC的量。在圖中，將在幾次暴露時(shí)間之后樣品中存在的Δ9-THC分?jǐn)?shù)對(duì)五種不同的氣候作圖。
凍干樣品(批次物12)見圖3。在前述五種氣候之后，將此批次物的部分樣品暴露于60℃0％RH。圖4顯示從1-PrOH和水的溶液噴霧干燥的包含3.34％THC的批次物的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，圖5顯示具有更高THC含量7.77％但也是從水-1-丙醇溶液噴霧干燥的批次物。圖6顯示從乙醇和水的溶液噴霧干燥的包含4.00％THC的批次物的穩(wěn)定性數(shù)據(jù)。
從噴霧干燥批次物得到的結(jié)果顯示，制劑改善了THC的穩(wěn)定性。溫度對(duì)降解速率影響最大。水分和氧氣重要性較低。然而，應(yīng)當(dāng)注意到在氮?dú)庀沦A存的樣品可能受到某種程度的氧氣污染。
不同的圖清楚地顯示，當(dāng)與物理混合物和純THC相比時(shí)，冷凍干燥產(chǎn)物的穩(wěn)定性優(yōu)異(參見圖7和8)。顯然制備糖玻璃的方法強(qiáng)烈地影響產(chǎn)物的穩(wěn)定性。
如可以從圖5中看出的那樣，對(duì)于所有測(cè)試條件，除了60％RH，冷凍干燥產(chǎn)物中的降解最少。然而在此發(fā)現(xiàn)的略為低的濃度也可能是由如下事實(shí)引起的在此條件下物質(zhì)崩塌，使提取過程有效性減低。
參考批次物為測(cè)試菊粉的穩(wěn)定能力，應(yīng)當(dāng)將以上顯示的數(shù)據(jù)與具有相同化學(xué)和物理結(jié)構(gòu)但不含菊粉的批次物相比較。這意味著參考批次物由離開了菊粉分子的事實(shí)上THC蒸氣組成。由于這是不切實(shí)際的，制備了兩種其它參考批次物包含約4％THC和96％未加工菊粉的物理混合物和純THC。結(jié)果分別見圖7和8。
必須提及的是在物理混合物的制備期間，THC的甲醇溶液將菊粉粉末軟化至一定程度。在甲醇蒸發(fā)之后，或多或少的菊粉和THC的固體膜出現(xiàn)在小瓶底部。該低孔隙率薄膜產(chǎn)生對(duì)此參考物質(zhì)的額外保護(hù)。除此之外，可能THC甲醇溶液與糖的混合已經(jīng)導(dǎo)致一部分THC被包入。
應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)在純THC樣品中自保護(hù)也是有關(guān)的，因?yàn)樗鼈円残纬煞雷o(hù)膜。
權(quán)利要求
1.一種藥物組合物，包括天然大麻素化合物和糖、糖醇、糖混合物或糖醇混合物的玻璃狀物，其特征在于天然大麻素化合物作為單分子包封物結(jié)合到糖玻璃中而不形成主賓絡(luò)合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的藥物組合物，其特征在于所述糖或糖混合物是非還原糖或非還原糖的混合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1-2的藥物組合物，其特征在于所述天然大麻素化合物是Δ9-四氫大麻酚。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的藥物組合物，其特征在于所述糖玻璃在正常環(huán)境條件下的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于50℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4的藥物組合物，其特征在于所述糖或糖混合物是果聚糖或果聚糖混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的藥物組合物，其特征在于所述果聚糖或果聚糖混合物是菊粉或菊粉混合物，優(yōu)選DP大于6的菊粉或其中每種菊粉的DP均大于6的菊粉混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的藥物組合物，其特征在于所述菊粉或混合物中的每種菊粉的DP為10-30，優(yōu)選15-25。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7的藥物組合物，其形式為片劑如普通口服片劑、舌下片劑、含片或口服崩解或溶解的片劑、膠囊、錠劑、灌腸劑、栓劑、透皮給藥產(chǎn)品、用于肺給藥的粉末、或用于皮下或肌內(nèi)給藥的桿狀體或懸浮液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的藥物組合物，用于口服給藥。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的藥物組合物，用于肺給藥。
11.一種藥物組合物的制備方法，該藥物組合物包括天然大麻素化合物和糖、糖醇、糖混合物或糖醇混合物的玻璃狀物，其中天然大麻素化合物作為單分子包封物結(jié)合到糖玻璃中而不形成主賓絡(luò)合物，該方法的特征在于a)將所述天然大麻素化合物溶于可溶于水的有機(jī)溶劑而將所述糖、糖醇、糖混合物或糖醇混合物溶于水；b)將溶解的大麻素化合物和溶解的糖、糖醇、糖混合物或糖醇混合物相混合以獲得足夠穩(wěn)定的混合物；c)將所述混合物冷凍干燥，噴霧干燥，真空干燥、或超臨界干燥。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于所述糖或糖混合物是非還原糖或非還原糖的混合物。
13.根據(jù)權(quán)利要求11和12的方法，其特征在于所述天然大麻素化合物是Δ9-四氫大麻酚。
14.根據(jù)權(quán)利要求11-13的方法，其特征在于所述糖或糖混合物是果聚糖或果聚糖混合物。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其特征在于所述果聚糖或果聚糖混合物是菊粉或菊粉混合物，優(yōu)選DP大于6的菊粉或其中每種菊粉的DP均大于6的菊粉混合物。
16.根據(jù)權(quán)利要求11-15的方法，其特征在于所述有機(jī)溶劑是C1-C6醇，優(yōu)選C2-C4醇。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征在于所述醇選自乙醇、正丙醇和叔丁醇，優(yōu)選叔丁醇。
18.根據(jù)權(quán)利要求11-17的方法，其特征在于通過冷凍干燥制備所述藥物組合物。
19.根據(jù)權(quán)利要求11-18的方法，其特征在于將所述藥物組合物進(jìn)一步加工成片劑如普通口服片劑、舌下片劑、含片或口服崩解或溶解的片劑、膠囊、錠劑、灌腸劑、栓劑、透皮給藥產(chǎn)品、用于肺給藥的粉末、或用于皮下或肌內(nèi)給藥的桿狀體或懸浮液。
全文摘要
本發(fā)明涉及包括天然大麻素化合物如Δ
文檔編號(hào)A61K9/16GK1642527SQ03807277
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月3日
發(fā)明者A·C·伊森斯, D·J·范德魯吉, W·L·J·辛里奇斯, H·W·福里基林克 申請(qǐng)人:索爾瓦藥物有限公司