專利名稱：用于提高中樞神經系統(tǒng)投遞的抗－逆轉錄病毒藥劑的納米懸浮液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及包括抗-逆轉錄病毒藥藥劑納米懸浮液的組合物和其制備方法。該組合物通過微量沉淀和能量添加的方法制備。該組合物尤其可用于投遞抗-逆轉錄病毒藥劑藥劑至哺乳動物受試者的腦而用于HIV感染的治療。
背景技術：
用于治療患者腦病癥或疾病的藥物或藥藥劑通?？诜o藥。然而，所攝取藥物的大部分并不靶向至腦而是通過肝臟代謝。藥物的低效利用可能需要攝入對肝臟也是有害的更高藥物濃度。此外，較低量的藥物能到達腦，導致患者服用劑量的頻率提高。藥物更有效的利用可通過消除肝臟代謝以及直接靶向腦而實現。該問題的一種解決方法涉及通過利用能到達腦的細胞投遞藥物而傳送藥物。例如，一種具體的投遞模式涉及利用患者腦脊液(CSF)中存在的巨噬細胞以投遞藥物至腦。該方法要求藥物組合物為顆粒形式，其允許巨噬細胞通過吞噬作用很容易地攝取。
藥物通過巨噬細胞而不是口服攝入投遞至腦具有許多優(yōu)點。由于巨噬細胞可吞噬的顆粒形式固有的高包裝特點，提高了能投遞的藥物的裝載量或數量。因為藥物給藥至CSF，由于該藥物不暴露于體循環(huán)而隨后傳遞至肝臟，就避免了肝臟代謝。一旦藥物給藥進入CSF，其可作為延長釋放的貯存庫而持續(xù)數周或數月。
作為顆粒，藥物被腦的巨噬細胞攝入，該細胞對病毒和細菌疾病如人類免疫缺陷性病毒(HIV)給予庇護。由于藥物在腦巨噬細胞中濃縮，感染生物體暴露于非常大量的藥物而因此殺死生物體。巨噬細胞可透過腦脊液-腦屏障而進入腦并且由于巨噬細胞內顆粒的溶解而釋放藥物濃縮物進入腦。因此，腦中存在的游離的病毒和細菌生物體暴露于比通常通過口服給藥而能投遞的更高濃度的藥物。腦能更快速地清除微生物生物體而因此防止耐藥生物體的出現。此外，可減輕體內致病生物體在體內的連續(xù)接種和永存。以該方式給予該藥物可使用較低的藥物水平而提高腦內藥物的利用。通過本發(fā)明可避免藥物過度的肝臟代謝并且降低治療費用。
因此需要能投遞至腦的抗-逆轉錄病毒藥劑藥劑的納米懸浮液和其制造方法。
發(fā)明概述本發(fā)明提供包括抗-逆轉錄病毒藥劑藥劑納米懸浮液的組合物和制造方法。該納米懸浮液通過微量沉淀和能量添加的方法制備。優(yōu)選，該納米懸浮液通過微量沉淀-均化作用的串聯(lián)方法制備。
本發(fā)明的納米懸浮液可通過細胞運輸而投遞抗-逆轉錄病毒藥劑藥劑至哺乳動物受試者的腦。該組合物可用于投遞抗-逆轉錄病毒藥劑至腦以治療HIV感染。在一個優(yōu)選的實施方案中，該方法包括步驟(i)從哺乳動物受試者分離細胞，(ii)將細胞與平均粒徑為約100nm至約100μm(優(yōu)選100nm至約8μm)的抗-逆轉錄病毒藥劑顆粒的納米懸浮液接觸，(iii)提供足夠的時間用于顆粒的細胞攝取，和(iv)將裝載的細胞給藥至哺乳動物受試者以投遞部分藥物組合物至腦。哺乳動物受試者具有許多類型能進行此類顆粒的細胞攝取和運輸的細胞。這些細胞包括，但不限于，T-淋巴細胞、巨噬細胞、單核細胞、粒細胞、嗜中性粒細胞、嗜堿性粒細胞和嗜酸性粒細胞。該方法可用于投遞抗-逆轉錄病毒藥劑至腦以治療HIV感染。
附圖簡述

圖1顯示了利用設計以評估制劑長期穩(wěn)定性的試驗的印地那韋(Indinavir)納米懸浮液脅迫試驗結果。
圖2顯示了利用高壓勻漿技術產生的印地那韋納米懸浮液的長期穩(wěn)定性數據。
發(fā)明詳述本發(fā)明容許許多不同方式的實施方案。本發(fā)明優(yōu)選的實施方案按照這樣的理解公開，即所公開的被認為是本發(fā)明原理的例證而不試圖將本發(fā)明的廣泛的方面限制于舉例說明的實施方案。
本發(fā)明提供包括抗--逆轉錄病毒藥劑分散體的組合物和制造方法。該分散體或納米懸浮液通過微量沉淀和能量添加的方法制備。優(yōu)選，該納米懸浮液通過微量沉淀-均化作用的串聯(lián)方法制備。
這些方法中的抗-逆轉錄病毒藥劑可以為蛋白酶抑制劑、核苷逆轉錄酶抑制劑或非核苷逆轉錄酶抑制劑。蛋白酶抑制劑的實例包括但不限于印地那韋(indinavir)、利托那韋(ritonavir)、沙奎那韋(saquinavir)和奈非那韋(nelfinavir)。核苷逆轉錄酶抑制劑的實例包括但不限于疊氮胸苷(zidovudine)、雙脫氧肌苷(didanosine)、斯塔夫定(stavudine)、扎西他賓(zalcitabine)和拉米夫定(lamivudine)。非核苷逆轉錄酶抑制劑的實例包括但不限于奈韋拉平(nevirapin)和地拉韋啶(delaviradine)。
本發(fā)明提供用于通過細胞運輸投遞藥物組合物至哺乳動物受試者腦的方法。下列藥物組合物的描述適用于本發(fā)明的所有實施方案。藥物組合物可以為難溶于水的或溶于水的。藥物組合物還可以為治療劑或診斷試劑。治療劑可包括用于治療中樞神經系統(tǒng)病癥或腦疾病或病癥的任何化合物。中樞神經系統(tǒng)病癥可以是帕金森氏癥、阿爾茨海默氏病、癌癥、病毒感染、真菌感染、細菌感染和海綿狀腦病。
藥物組合物可進一步包括表面活性劑以穩(wěn)定藥物組合物。表面活性劑可選自各種已知的陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子型表面活性劑和表面活性的生物學改性劑。
優(yōu)選藥物組合物為難溶于水的化合物。“難溶于水的”的意思為化合物在水中的溶解度小于約10mg/mL，并且優(yōu)選小于1mg/mL。這些難溶于水的化合物非常適于含水的懸浮液制劑，因為少有替代在含水介質中配制這些化合物的其他方式。
下列顆粒的描述適用于本發(fā)明的所有實施方案。如通過XRD所測定的，分散體中的顆粒可以是無定形的、半結晶的、結晶的或其組合。給藥前，藥物組合物可通過勻漿方法攪勻。藥物組合物還可通過微量沉淀/勻漿方法攪勻。
藥物組合物的分散體可在給藥前滅菌。滅菌可通過任何醫(yī)療滅菌方法包括加熱滅菌或通過γ射線照射滅菌而進行。
本發(fā)明可利用溶于水的化合物實施。這些溶于水的活性物質被包裹在固體載體基質(例如，聚乳酸-聚羥乙酸酯共聚物、白蛋白、淀粉)中，或在藥物化合物不能滲透的環(huán)繞泡囊中。包裹的泡囊可以是聚合的包衣如聚丙烯酸酯。此外，根據這些溶于水的化合物制備的小顆?？山浶揎椧蕴岣呋瘜W穩(wěn)定性并且通過控制化合物從顆粒的釋放而控制化合物的藥物動力學性質。水溶性化合物的實例包括，但不限于簡單的有機化合物、蛋白質、肽、核苷酸、寡核苷酸和糖類。
如通過動態(tài)光散射法，例如光相關光譜、激光衍射、小角度激光散射(LALLS)、中角度激光散射(MALLS)、光模糊法(例如庫特方法)、流變學或顯微術(光或電子)所測定的，本發(fā)明中使用的顆粒具有通常約100nm至約100μm，優(yōu)選從約100nm至約8μm，并且最優(yōu)選從約100nm至約400nm的平均有效粒徑。優(yōu)選的平均有效粒徑取決于如化合物所想要的給藥途徑、制劑、溶解度、毒性和生物利用率的因素。
A.作為顆粒的藥物組合物的制備用于本發(fā)明的制備顆粒的方法可通過本領域技術人員所知的許多技術實現。下面是用于制備藥物組合物顆粒分散體的代表性的但非窮舉的技術的討論。
I.用于形成小顆粒分散體的能量添加技術通常，利用能量添加技術制備小顆粒分散體的方法包括的步驟是以大批量的形式將有時應稱為藥物的藥物活性化合物添加至合適的媒介物如含有一種或多種下文所述表面活性劑的水或基于水的溶液，或其他液體中，在這些媒介物中藥物化合物沒有可觀察的溶解，以形成第一懸浮液。能量加至第一懸浮液以形成顆粒分散體。能量通過機械研磨、珠碾磨、球碾磨、錘碾磨、液能碾磨或濕研磨而添加。所述技術在美國專利No.5,145,684中公開，其在此作為參考引入而為本文的一部分。
能量添加技術進一步包括將第一懸浮液經受高剪切條件，包括、利用微流器的空化作用、剪切力或沖擊力。本發(fā)明進一步構思利用如美國專利No.5,091,188中所公開的帶活塞口的(piston gap)均質器或逆流流動均質器添加能量至第一懸浮液，上述專利在此作為參考引入而為本文的一部分。合適的帶活塞口的均質器為市場上可買到的，Avestin的產品名稱EMULSIFLEX和Spectronic Instruments銷售的French Pressure Cells。合適的微流器可從Microfluidics Corp獲得。
添加能量的步驟還可利用超聲技術完成。超聲的步驟可用任何合適的超聲裝置如Branson Model S-450A或Cole-Parmer 500/750WattModel進行。所述裝置在本領域為大家所熟知。通常聲處理裝置具有超聲處理角或探針，其插入第一懸浮液以散發(fā)聲能進入溶液。在本發(fā)明優(yōu)選的中超聲裝置形式以約1kHz至約90kHz且更優(yōu)選約20kHz至約40kHz或其范圍內的任何范圍或組合的頻率操作。所述探針的大小可變且優(yōu)選不同大小，例如1/2英寸或1/4英寸等等。
與所用的能量添加技術無關，小顆粒的分散體在利用前必須滅菌。滅菌可利用如下所述的高壓滅菌技術完成。
II.用于制備亞微米大小的顆粒分散體的沉淀法微粒分散體還可通過熟知的沉淀技術制備。下列為沉淀技術實例的描述。
微量沉淀方法微量沉淀方法的一個實例在美國專利No.5,780,062中公開，其在此作為參考引入而成本文的一部分。該062專利公開了有機化合物沉淀方法，包括(i)將有機化合物溶解于水-可混溶的第一溶劑中；(ii)制備聚合物和兩親物在含水的第二溶劑中的溶液并且有機化合物基本上不溶解在第二溶劑中，從而形成聚合物/兩親物的復合物；和(iii)將步驟(i)和(ii)的溶液混合以沉淀有機化合物和聚合物/兩親物復合物的聚集體。
合適的沉淀方法的另一個實例在共同未決且共同轉讓的美國系列號09/874,499；09/874,799；09/874,637和10/021,692中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。公開的方法包括步驟(1)將有機化合物溶解于水溶性的第一有機溶劑中以制得第一溶液；(2)將第一溶液與第二溶劑或水混合以沉淀有機化合物而制得第一懸浮液；和(3)以高剪切力混合或加熱的形式添加能量至第一懸浮液以提供微粒的分散體。下文所述的一種或多種任選的表面改性劑可加至第一有機溶劑或第二含水溶劑。
乳液沉淀方法一種合適的乳液沉淀技術在共同未決且共同轉讓的美國系列號09/964,273中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。在該方法中，方法包括步驟(1)提供具有有機相和含水相的多相系統(tǒng)，其中有機相含有藥物活性物質；和(2)超聲處理該系統(tǒng)以蒸發(fā)部分有機相而在水相中沉淀化合物以形成小顆粒的分散體。提供多相系統(tǒng)的步驟包括步驟(1)將水溶性的溶劑與藥物活性物質混合以確定有機溶液，(2)用一種或多種表面活性化合物制備含水溶液，和(3)將有機溶液與含水溶劑混合而形成多相系統(tǒng)。混合有機相和水相的步驟可包括帶活塞口的均質器、膠體磨碎機、高速攪拌設備、擠出設備、人工攪拌或振蕩設備、微流器或用于提供高剪切條件的其他設備或技術的利用。粗制的乳液將具有在水中大約小于1μM直徑大小的油滴。粗制的乳液經超聲處理以確定微乳劑并且最終提供微粒的分散體。
制備小顆粒分散體的另一種方法在共同未決且共同轉讓的美國系列號10/183,035中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。該方法包括步驟(1)提供具有有機相和水相的多相系統(tǒng)的粗制分散體，其中該有機相含有藥物化合物；(2)提供能量至粗制分散體以形成精細的分散體；(3)冷凍精細的分散體；和(4)凍干精細的分散體而獲得藥物化合物的小顆粒。微?？赏ㄟ^下文所述的技術滅菌或者小顆粒可在含水介質中重建且滅菌。
提供多相系統(tǒng)的步驟包括步驟(1)將水不可混溶的溶劑與藥物有效的化合物混合以確定有機溶液；(2)用一種或多種表面表面活性化合物制備含水溶液；和(3)將有機溶液與含水溶劑混合而形成多相系統(tǒng)?；旌嫌袡C相和水相的步驟包括帶活塞口的均質器、膠體磨碎機、高速攪拌設備、擠出設備、人工攪拌或振蕩設備、微流器或用于提供高剪切條件的其他設備或技術的利用。
溶劑的抗-溶解沉淀小顆粒分散體還可利用美國專利No.5,118,528和5,100,591中公開的溶劑反溶劑沉淀技術制備，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。該方法包括步驟(1)制備在一種溶劑或溶劑混合物中生物活性物質的液相，溶劑中可添加一種或多種表面活性劑；(2)制備一種反溶劑或幾種反溶劑混合物的第二液相，該反溶劑與該物質的溶劑或溶劑混合物能夠混溶；(3)將(1)和(2)中的溶液隨著攪拌加到一起；和(4)除去不需要的溶劑以產生小顆粒的分散體。
相反轉沉淀小顆粒分散體可利用美國專利No.6,235,224，6,143,211和美國專利申請?zhí)?001/0042932中公開的相反轉沉淀形成，每篇在此作為參考引入而成為本文的一部分。相反轉為用于描述物理現象的術語，溶于連續(xù)相溶劑系統(tǒng)的聚合物通過上述現象反轉為固體大分子的網狀結構，其中該聚合物為連續(xù)相。誘導相反轉的一種方法為非溶劑添加至連續(xù)相。聚合物經歷從單相至不穩(wěn)定的雙相混合物的轉變聚合物富集的和聚合物缺乏的級分。聚合物富集相中的非溶劑微膠粒充當成核部位并且由聚合物包被。該224專利公開了在一定條件下聚合物溶液的相反轉可引起分散微粒，包括納米顆粒的自發(fā)形成。該224專利公開了在溶劑中溶解或分散聚合物。藥物試劑也溶解或分散在該溶劑中。為了使該方法中晶體接種的步驟有效，該試劑需要溶于溶劑中。聚合物、試劑和溶劑一起形成具有連續(xù)相的混合物，其中溶劑為連續(xù)相。混合物隨后被引入至少十倍過量的可混溶的非溶劑中以促使具有10nm和10μm之間平均粒度的該試劑微膠囊化的微粒的自發(fā)形成。粒徑受溶劑的影響非溶劑體積比、聚合物濃度、聚合物-溶劑溶液的粘度、聚合物分子量和溶劑-非溶劑配對的特征。
pH轉變沉淀小顆粒分散體還可通過pH轉變沉淀技術形成。所述技術通常包括將藥物溶解于具有藥物可溶的pH的溶液中的步驟，隨后將pH改變至藥物不再可溶的那一點的步驟。pH可以是酸性或堿性的，取決于具體的藥物化合物。溶液隨后經中和而形成小顆粒分散體。一種合適的pH轉變沉淀方法在美國專利No.5,665,331中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。該方法包括將藥物制劑與晶體生長改性劑(CGM)一起溶解于堿性溶液中以及隨后用酸在合適的表面-改性表面活性劑或試劑存在的條件下中和該溶液以形成藥物制劑的小顆粒分散體的步驟。沉淀步驟之后可緊接著進行分散體的透濾凈化步驟并且隨后調節(jié)分散體的濃度至所想要的水平。
pH轉變沉淀方法的其他實例在美國專利No.5,716,642；5,662,883；5,560,932和4,608,278中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。
注入沉淀方法形成小顆粒分散體的合適的注入沉淀技術在美國專利No.4,997,454和4,826,689中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。首先，合適的固體化合物溶于合適的有機溶劑以形成溶劑混合物。隨后，在約-10℃和約100℃之間的溫度以及以每50ml體積每分鐘約0.01ml至每分鐘約1000ml的注入速率將沉淀用的與有機溶劑可混溶的非溶劑注入溶劑混合物中而產生化合物沉淀的非聚集的固體顆粒懸浮液，所述顆粒具有基本上均勻的小于10μm平均直徑。在沉淀用的非溶劑注入溶液時的攪動(例如，通過攪拌)是優(yōu)選的。非溶劑可含有表面活性劑以穩(wěn)定顆粒以防聚集。顆粒隨后與溶劑分離。根據本發(fā)明，取決于固體化合物和所想要的粒徑，溫度、非溶劑與溶劑的比率、注入速率、攪拌速率和體積的參數可而改變。粒徑與非溶劑溶劑體積的比率和注入溫度成正比并且與注入速率和攪拌速率成反比。沉淀用的非溶劑可以是含水的或無水的，取決于化合物的相對溶解度以及所想要的懸浮媒介物。
溫度轉變沉淀溫度轉變沉淀技術也可用于形成小顆粒分散體。該技術在美國專利No.5,188,837中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。在本發(fā)明一個實施方案中，脂質球(lipospheres)通過下列步驟制備(1)將將要投遞的物質如藥物熔化或溶解于熔化的媒介物中以形成待投遞的該物質的液體；(2)在高于該物質或媒介物熔化溫度的溫度下將磷脂與含水介質一起添加至所熔化的物質或媒介物；(3)在高于媒介物熔化溫度的溫度下混合懸浮液直至獲得同質的精細制劑；和隨后(4)快速冷卻該制劑至室溫或室溫以下。
溶劑蒸發(fā)沉淀溶劑蒸發(fā)沉淀技術在美國專利No.4,973,465中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。該465專利公開了用于制備微晶體的方法，包括步驟(1)提供溶于常見的有機溶劑或溶劑組合中的藥物組合物和磷脂的溶液，(2)蒸發(fā)該溶劑或多種溶劑和(3)通過強烈攪拌而懸浮薄膜以形成微粒分散體，該薄膜通過蒸發(fā)含水溶液中溶劑或多種溶劑而獲得?？赏ㄟ^添加能量至該溶液而蒸發(fā)足夠量的溶劑而除去溶劑以促使化合物的沉淀。還可以通過其他熟知的技術如施用真空至該溶液或吹入氮氣至該溶液而除去溶劑。
反應沉淀反應沉淀包括將藥物化合物溶解入合適的溶劑中而形成溶液的步驟。應以化合物在該溶劑中的飽和點或飽和點以下的量添加化合物。通過與化學試劑反應或通過響應添加能量如熱或紫外線等而修飾該化合物，以使修飾的化合物具有在該溶劑中較低的溶解度并且從溶液中沉淀而形成小顆粒分散體。
壓縮流體沉淀用于通過壓縮流體而沉淀的合適的技術在Johnson的WO97/14407中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。該方法包括將不溶于水的藥物溶解在溶劑中而形成溶液的步驟。溶液隨后噴入壓縮的流體中，其可以是氣體、液體或超臨界流體。壓縮的流體添加至溶劑中溶質的溶液引起溶質的獲得或接近過飽和的狀態(tài)并且以微顆粒沉淀析出。在這種情況下，壓縮流體用作降低藥物溶解于其中的溶劑的內聚能量密度的反溶劑。
或者，藥物可溶于壓縮流體，該流體隨后噴入水相中。壓縮流體快速的擴散降低了流體的溶劑能力，其隨后引起溶質在水相中以小顆粒沉淀析出。在這種情況下，壓縮流體用作溶劑。
為了穩(wěn)定顆粒以防聚集作用，該技術中包括了表面改性劑，如表面活性劑。
蛋白質微球體沉淀本發(fā)明中所用的微球體或微粒還可通過涉及將大分子如蛋白質與水溶性聚合物混合或溶解的方法產生。該方法在美國專利No.5,849,884、5,981,719、6,090,925、6,268,053、6,458,387和美國臨時申請?zhí)?0/244,098中公開，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。在本發(fā)明的一個實施方案中，通過將溶液中的大分子與的聚合物或聚合物的混合物的接近該大分子等電點pH的溶液中混合而制備微球體。混合物在能源，如熱、輻射或電離存在時溫育預定的時間量。得到的微球體可通過物理分離方法從溶液中存在的任何未結合的組分中除去。
存在許多用于制備小顆粒分散體的其他方法。本發(fā)明提供了用于最后對所述分散體滅菌而不顯著影響制劑效力的方法。
III.用于制備藥物組合物顆粒分散體的另外的方法下列用于本發(fā)明的制備藥物組合物(即有機化合物)顆粒的另外的方法可分成總共四類。每一類方法共有的步驟有(1)將有機化合物溶于水可混溶的第一溶劑以產生第一溶液，(2)將第一溶液與第二溶劑水混合以沉淀該有機化合物而產生預懸浮液，和(3)以高-切剪混合或熱或兩者結合的形式添加能量至第一懸浮液而提供具有以上限定的所需大小范圍的穩(wěn)定形式的該有機化合物?；旌喜襟E和添加能量步驟可以通過連續(xù)的步驟或同時進行。
方法的類型基于通過在能量-添加步驟之前和能量-添加步驟之后進行的X射線衍射研究、差示掃描量熱法(DSC)研究或其他合適的研究所測定的有機化合物的物理特性而區(qū)分。在第一類方法中，能量-添加步驟之前第一懸浮液中的有機化合物以無定形形式、半結晶形式或過冷液體形式存在并且具有平均有效粒徑。能量-添加步驟之后有機化合物為具有基本上與第一懸浮液中的相同或小于其的平均有效粒徑的結晶形式。
在第二類方法中，能量-添加步驟之前有機化合物為結晶形式并且具有平均有效粒徑。能量-添加步驟之后有機化合物為具有與能量-添加步驟之前基本上相同的平均有效粒徑的結晶形式但是能量-添加步驟之后的晶體較不容易聚集。
有機化合物不易聚集的趨勢通過激光動態(tài)光散射和光學顯微術觀察到。
在第三類方法中，能量-添加步驟之前有機化合物為易碎的結晶形式并且具有平均有效粒徑。術語″易碎的″是指顆粒為脆性的并且更容易分解為較小的顆粒。能量-添加步驟之后有機化合物為結晶形式，其平均有效粒徑小于預懸浮液中的晶體。通過采用必要的步驟使有機化合物以易碎的結晶形式存在，與較不易碎的結晶形式的有機化合物相比，后續(xù)的能量-添加步驟可更快速和有效地進行。
在第四類方法中，第一溶液和第二溶劑同時進行能量-添加步驟。因此，沒有測定能量添加步驟前后有機化合物的物理特性。
能量-添加步驟可以通過使第一懸浮液或第一溶液和第二溶劑受到空化、剪切力或沖擊力中的任何方式而進行。在一種優(yōu)選的方式中，能量-添加步驟為退火步驟。本發(fā)明中退火定義為通過單次或多次施加能量(直接加熱或機械加壓)，接著熱松弛而將熱力學不穩(wěn)定的物質轉化為更穩(wěn)定形式的過程。能量的降低可通過固體形式從不夠有序的晶格結構轉化為更有序的晶格結構而實現。或者，該穩(wěn)定化可通過固液相交界面處表面活性劑分子的重排而實現。
這四類方法將在下文逐一顯示。然而應當理解的是，方法的條件，如表面活性劑的或表面活性劑組合的選擇、表面活性劑的用量、反應溫度、溶液混合速率、沉淀速率等等，在選擇時要考慮到允許任何一種藥物在下文所述任一類方法中的處理。
第一類方法，以及第二類、第三類和第四類方法可進一步分為兩個亞類，方法A和B。
根據下列方法的第一溶劑為溶劑或溶劑的混合物，在其中目的有機化合物相對可溶并且其可與第二溶劑混溶。所述溶劑包括，但不限于水-可混溶的質子化合物，在其中分子中的氫原子結合帶負電的原子如氧、氮或元素周期表中的其他族VA、VIA和VIIA。所述溶劑的實例包括，但不限于醇、胺(伯胺或仲胺)、肟、異羥肟酸、羧酸、磺酸、膦酸、磷酸、酰胺和尿素。
第一溶劑的其他實例還包括質子惰性的有機溶劑。一些這種質子惰性溶劑的可與水形成氫鍵，但是由于其缺乏有效的質子提供基團，只能充當質子受體。如International Union of Pureand Applied Chemistry(IUPAC Compendium of Chemical Terminology，2ndEd.，1997)所定義的，質子惰性溶劑的一種類型為偶極質子惰性溶劑一種溶劑，具有相對高的相對電容率(或介電常數)，大于ca.15，以及相當大的永久偶極矩的，無法適當地提供不穩(wěn)定的氫原子以形成強氫鍵，例如二甲亞砜。
偶極質子惰性溶劑可選自酰胺(完全取代，具有無氫原子附著的氮)、尿素(完全取代，無氫原子附著于氮)、醚、環(huán)醚、腈、酮、砜、亞砜、完全取代的磷酸鹽、膦酸酯、磷酰胺、硝基化合物等等。除此之外，該類的成員有二甲亞砜(DMSO)、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基咪唑啉酮(DMI)、二甲基乙酰胺(DMA)、二甲基甲酰胺(DMF)、二惡烷、丙酮、四氫呋喃(THF)、四亞甲基砜(二氫噻吩烷)、乙腈和六甲基磷酰胺(HMPA)、硝基甲烷。
還可選擇通常與水不溶混的，但是在小體積時(小于10％)具有足夠水溶性的溶劑以該小體積時充當水-可混溶的第一溶劑。實例包括芳香烴、烯烴、烷烴和鹵化芳香族物質、鹵化烯烴和鹵化烷烴。芳族化合物包括，但不限于苯(取代或未取代的)和單環(huán)或多環(huán)的芳烴。取代苯的實例包括，但不限于二甲苯(鄰、間或對)和甲苯。烷烴的實例包括但不限于己烷、新戊烷、庚烷、異辛烷和環(huán)己烷。鹵化芳香族物質的實例包括，但不限于，氯苯、溴苯和氯甲苯。鹵化烷烴和烯烴的實例包括，但不限于三氯乙烷、二氯甲烷、二氯乙烯(EDC)等等。
以上全部溶劑種類的實例包括但不限于N-甲基-2-吡咯烷酮(又稱作N-甲基-2-吡咯烷酮)、2-吡咯烷酮(又稱作2-吡咯烷酮)、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)、二甲亞砜、二甲基乙酰胺、乙酸、乳酸、甲醇、乙醇、異丙醇、3-戊醇、正丙醇、苯甲醇、甘油、丁烯乙二醇(丁二醇)、乙二醇，丙二醇，單或二?；视鸵货?如辛酸甘油酯)，二甲基異山梨醇，丙酮，二甲砜、二甲基甲酰胺，1，4-二惡烷、四亞甲基砜(二氧噻吩烷)、乙腈、硝基甲烷、四甲脲、六甲基磷酰胺(HMPA)、四氫呋喃(THF)、二惡烷、二乙基醚、叔丁基甲基醚(TBME)、芳香烴、烯烴、烷烴、鹵化芳香族物質、鹵化烯烴、鹵化烷烴、二甲苯、甲苯、苯、取代苯、乙酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸丁酯、氯苯、溴苯、氯甲苯、三氯乙烷、二氯甲烷、二氯乙烯(EDC)、己烷、新戊烷、庚烷、異辛烷、環(huán)己烷、聚乙二醇(PEG，例如PEG-4、PEG-8、PEG-9、PEG-12、PEG-14、PEG-16、PEG-120、PEG-75、PEG-150)、聚乙二醇酯(實例如PEG-4二月桂酸酯、PEG-20二月桂酸酯、PEG-6異硬脂酸酯、PEG-8棕櫚酸硬脂酸酯、PEG-150棕櫚酸硬脂酸酯)、聚乙二醇脫水山梨糖醇(如PEG-20脫水山梨糖醇異硬脂酸酯)、聚乙二醇單烷基醚(實例如PEG-3二甲醚、PEG-4二甲醚)、聚丙二醇(PPG)、聚海藻酸丙二醇酯、PPG-10丁二醇、PPG-10甲基葡萄糖醚、PPG-20甲基葡萄糖醚、PPG-15十八烷基醚、二辛酸/二癸酸丙二醇酯、月桂酸丙二醇酯和糖糠醛(四氫糠醇聚乙二醇醚)。優(yōu)選的第一溶劑為N-甲基-2-吡咯烷酮。另一種優(yōu)選的第一溶劑為乳酸。
第二溶劑為含水溶劑。該含水溶劑可以是水本身。該溶劑也可含有緩沖液、鹽、表面活性劑、水溶性聚合物和這些賦形劑的組合。
方法A方法A中(參見圖1)，有機化合物(″藥物″)首先溶于第一溶劑以產生第一溶液。依據有機化合物在第一溶劑中的溶解度，加入的有機化合物可從約0.1％(w/v)到約50％(w/v)。為確保其能夠在第一溶劑中完全溶解，可能需要對濃溶液從約30℃加熱到約100℃。
第二含水溶劑可加入一種或多種任選的表面改性劑，如陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子表面活性劑或生物表面活性分子。合適的陰離子表面活性劑包括但不僅限于，烷基磺酸酯、烷基磷酸酯、烷基膦酸酯、月桂酸鉀、三乙醇胺硬脂酸酯、十二烷基硫酸鈉、十二烷基磺酸鈉、烷基聚氧乙烯硫酸酯、藻酸鈉，二辛基磺基丁二酸鈉、磷脂酰膽堿、磷脂酰甘油、磷脂酰肌苷、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸及其鹽、甘油酯、羧甲基纖維素鈉、膽酸及其他膽汁酸(例如，膽酸、脫氧膽酸、甘氨膽酸、?；悄懰?、甘氨脫氧膽酸)和其鹽(例如，脫氧膽酸鈉等等)。合適的陽離子表面活性劑包括但不僅限于，季銨類化合物，如苯扎氯銨、十六烷基三甲溴化胺、殼聚糖、氯化十二烷基二甲基芐基銨、鹽酸?；鈮A或烷基吡啶鹵化物。作為陰離子表面活性劑，可利用磷脂。合適的磷脂包括，例如磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、二?；?甘油基-磷酸乙醇胺(如二肉豆蔻酰-甘油基-磷酸乙醇胺(DMPE)、二棕櫚?；?甘油基-磷酸乙醇胺(DPPE)、二硬脂酰-甘油基-磷酸乙醇胺(DSPE)和二油?；?甘油基-磷酸乙醇胺(DOPE))、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酸、溶血磷脂、卵磷脂或大豆磷脂或其組合。磷脂可加鹽或脫鹽，氫化或部分氫化，或為天然的、半合成的或合成的。磷脂也可與水溶性的或親水聚合物偶聯(lián)。優(yōu)選的聚合物為聚乙二醇(PEG)，其亦稱單甲氧基聚乙二醇(mPEG)。PEG的分子量可變化，例如從200至50,000。一些市場上可買到的常用PEG包括PEG350、PEG550、PEG750、PEG1000、PEG2000、PEG3000和PEG5000。磷脂或PEG-磷脂偶聯(lián)物也可包含能共價附著于配體的官能團，包括但不限于蛋白質、肽、糖類、糖蛋白、抗體或藥物活性劑。這些官能團可通過例如，形成酰胺鍵、二硫化物或硫醚，或生物素/鏈親和素結合而與配體偶聯(lián)。配體-結合的官能團的實例包括但不限于，己酰胺、十二烷酰胺、1，12-十二烷雙羧酸鹽、硫乙醇、4-(p-馬來酰亞胺基苯基)丁酰胺(MPB)、4-(p-馬來酰亞胺基甲基)環(huán)己烷-羧酰胺(MCC)、3-(2-二硫吡啶基)丙酸酯(PDP)、琥珀酸鹽、戊二酸、十二酸鹽和生物素。
合適的非離子表面活性劑包括聚氧化乙烯脂肪醇醚(Macrogol和Brij)、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯(Polysorbates)、聚氧乙烯脂肪酸酯(Myrj)、脫水山梨糖醇酯(Span)、單硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、聚丙二醇、十六烷醇、十六醇十八醇混合物、十八烷醇、芳基烷基聚醚醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物(poloxamers)、保麗視明(poloxamines)、甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、非結晶的纖維素、多糖包括淀粉和衍生物如羥乙基淀粉(HES)、聚乙烯醇和聚乙烯吡咯烷酮。在優(yōu)選的方式中，非離子表面活性劑為聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的共聚物并且優(yōu)選為丙二醇和乙二醇的嵌段共聚物。所述聚合物以商品名POLOXAMER銷售，有時也可稱為PLURONIC，幾家供應商都有銷售，包括Spectrum Chemical和Ruger。聚氧乙烯脂肪酸酯中也包含那些短鏈的化合物。這種表面活性劑的一個例子是SOLUTOLHS 15，聚乙烯-660-羥基硬脂酸酯，由BASF股份有限公司生產。
生物表面活性分子包括白蛋白、酪蛋白、水蛭素或其它合適的蛋白質分子。還包括多糖生物制劑，由淀粉、肝素、殼聚糖組成，但不限于此。
第二溶液中還可如所需加入pH調節(jié)劑如氫氧化鈉、鹽酸、tris緩沖液或檸檬酸鹽、醋酸鹽、乳酸鹽或葡甲胺等。第二溶液的pH范圍約為3-11。
對于口服劑型，可采用一種或多種以下賦形劑明膠、酪蛋白、卵磷脂(磷脂)、阿拉伯樹膠、膽固醇、黃芪膠、硬脂酸、苯扎氯銨、硬脂酸鈣、硬脂酸單甘油酯、十六醇十八醇混合物、聚西托醇乳化蠟、脫水山梨糖醇酯、聚氧化乙烯烷基醚，如聚乙二醇醚，如聚西托醇1000、聚氧化乙烯蓖麻油衍生物、聚氧化乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯，如市場上可買到的TweenTM、聚丙二醇、聚氧乙烯硬脂酸酯、膠體二氧化硅、磷酸鹽、十二烷基硫酸鈉、羧甲基纖維素鈣、羧甲基纖維素鈉、甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素苯二甲酸酯、非結晶的纖維素、硅酸鎂鋁、三乙醇胺、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)。這些賦形劑大多數在美國藥物學會和大不列顛藥物學會共同出版的藥物賦形劑手冊(Handbook of PharmaceuticalExcipients)中有詳細介紹，本書1986年由藥物出版社出版。表面改性劑為市場上可買到的和/或可通過本領域已知技術制備。兩種或多種表面改性劑可聯(lián)合使用。
在優(yōu)選的方式中，用于制備有機化合物小顆粒的方法包括添加第一溶液至第二溶劑的步驟。加入速率取決于批次規(guī)模和有機化合物的沉淀動力學。通常，對于實驗室小試規(guī)模的方法(制備1升)，加入速率為每分鐘約0.05cc至每分鐘約10cc。在添加過程中，溶液應恒速攪拌。用光學顯微鏡已觀察到無定形顆粒、半結晶固體或過冷液體形成而得到預懸浮液。該方法還包括使預懸浮液經過能量-添加步驟的步驟，以便讓無定形顆粒、過冷液體或半結晶固體轉化為更加穩(wěn)定的結晶固體固態(tài)。得到的顆粒將具有用動態(tài)光散射方法測定的平均有效粒徑(例如，上述范圍內的光相關光譜、激光衍射、小角度激光散射(LALLS)、中角度激光散射(MALLS)、光模糊法(如庫特方法)、流變學或顯微術(光學顯微鏡或電子顯微鏡))。在第四類工藝中，結合第一溶液和第二溶劑且同時進行能量-添加步驟。
能量-添加步驟包括通過超聲處理、勻漿、逆流流動勻漿、微流化或其它提供沖擊力、剪切力或空化力的方法加入能量。在此過程中樣品可以冷卻或加熱。在一優(yōu)選的方式中，能量-添加步驟通過帶活塞口的均化器完成，如Avestin Inc出售的產品EmulsiFlex-C160。在另一優(yōu)選的方式中，能量-添加步驟可通過超聲處理器進行超聲處理來完成，如Sonics and Materials，Inc制造的Vibra-Cell超聲波處理器(600W)。在又一優(yōu)選的方式中，能量-添加步驟可用美國專利No.5,720,551中所述的乳化設備來完成，其在此作為參考引入而成為本文的一部分。
根據能量添加速率，最好將處理的樣品的溫度調節(jié)到大約-30℃至30℃范圍之間。或者，為了使處理的固體發(fā)生理想的相變，也可能有必要在能量-添加步驟的過程中將預懸浮液加熱至約30℃至約100℃范圍之間的溫度。
方法B方法B與方法A在如下方面有所不同。第一個不同在于要向第一溶液中加入表面活性劑或多種表面活性劑的組合。表面活性劑可選自上述的陰離子、非離子、陽離子表面活性劑和表面活性生物改性劑。
方法A和方法B以及美國專利5,780,062的比較例美國專利No.5,780,062公開了制備有機化合物小顆粒的方法，首先將有機物溶解到可與水混溶的第一溶劑中。第二溶液通過將聚合物和兩親物溶解到含水溶劑中制備。隨后將第一溶液加入到第二溶液以形成由機化合物和聚合物-兩親物復合物組成的沉淀。062專利沒有公開利用在方法A和方法B中的能量-添加步驟?？焖倬奂皖w粒生長是缺乏穩(wěn)定性的典型表現。在有些情況下，無定形顆粒以重結晶為大晶體。按照上述公開的方式向預懸浮液中添加能量一般會使顆粒的聚集和生長速率降低，以及在產品儲存時不會出現重結晶。
方法A和方法B與專利062方法的差別還在于在沉淀前沒有形成聚合物-兩親物復合物的步驟。方法A中，由于沒有向稀釋(水)相中加入聚合物，故沒有形成所述復合物。在方法B中，表面活性劑，其也可充當兩親物，或聚合物，與有機化合物共同溶解到第一溶劑中。這阻止沉淀前形成任何兩親物-聚合物的復合物。在062專利中，小顆粒的成功沉淀依賴于在沉淀前兩親物-聚合物復合物的形成。062專利揭示兩親物-聚合物的復合物在含水的第二溶液中形成聚集體。062專利解釋了疏水性有機化合物與兩親物-聚合物復合物相互作用，從而降低這些聚集體的溶解度并促使其沉淀。在本方法中，已證明第一溶劑中含有表面活性劑或聚合物(方法B)，當其隨后加入到第二溶劑時，形成比通過062專利方法產生的更均一和精細的顆粒。
因此，制備和分析了兩種制劑。每一制劑有兩種溶液，濃溶液和水稀釋液，對其混合并經過超聲處理。每種制劑的濃溶液都含有有機化合物(伊曲康唑)，水可混溶的溶劑(N-甲基-2-吡咯烷酮或NMP)以及可能含有聚合物(poloxamer 188)。水稀釋液具有水、tris緩沖液并且可能含有聚合物(poloxamer 188)和/或表面活性劑(脫氧膽酸鈉)。在超聲處理前后測定有機顆粒的平均粒徑。
第一制劑A有作為濃縮物的伊曲康唑和NMP。水稀釋液中包含水、poloxamer188、tris緩沖液和脫氧膽酸鈉。因此，所述水稀釋液中包含聚合物(poloxamer188)和兩親物(脫氧膽酸鈉)，其可形成聚合物/兩親物復合物，并且因此與062專利所公開的信息一致(但062專利還是沒有公開能量添加的步驟)。
第二制劑B中有作為濃縮物的伊曲康唑、NMP和poloxamer188。水稀釋液中包含水、tris緩沖液和脫氧膽酸鈉。該制劑按照本方法制備。由于水稀釋液中不含有聚合物(poloxamer)和兩親物(脫氧膽酸鈉)的組合，在混合前不會形成聚合物/兩親物的復合物。
表1顯示了通過對三個重復的懸浮液制劑采用激光衍射測定的平均粒徑。先進行初始的粒徑測定，然后對樣品進行1分鐘的超聲處理。隨后重復測定粒徑。方法A的超聲處理后粒徑大大減小預示著顆粒的聚集。
表1

應用本方法得到的藥物懸浮液可以以注射液的形式直接給藥，前提是制劑采用的是注射用水并且采用適當方法對溶液滅菌。滅菌可通過本領域熟知的方法如蒸汽或加熱滅菌、γ射線照射等等完成。其他的滅菌方法，尤其是用于其中大于99％的顆粒小于200nm的顆粒的方法，還包括首先預過濾，先通過3.0微米的濾器，再通過0.45微米的顆粒濾器，然后經過加熱或蒸汽滅菌或通過重復的兩個0.2微米的濾膜過濾除菌。另一種滅菌方法為從含有藥物和任選表面活性劑或多種表面活性劑的第一溶劑制備的濃縮液的過濾除菌以及水稀釋液的過濾除菌。其隨后優(yōu)選在隔離的滅菌的環(huán)境中于無菌的混合容器中混合。隨后在無菌條件下進行懸浮液的混合、勻漿和進一步的處理。
然而用于滅菌的另一種方法將由勻漿步驟之前、期間或之后在均質器自身內的加熱滅菌或高壓滅菌組成。該加熱處理后的加工將在無菌條件下進行。
任選地，通過沉淀后去除溶劑可以制備無溶劑的懸浮液。該過程可通過離心、透析、透濾、力場分級分離、高壓過濾或本領域熟知的其它分離技術來完成。徹底去除N-甲基-2-吡咯烷酮通常需要一到三次連續(xù)離心操作；每次離心(18,000rpm，30分鐘)后傾出棄去上清液。向剩余固體中加入新的不含有機溶劑的懸浮媒介物并且通過勻漿分散混合物。本領域技術人員還會發(fā)現其它高剪切力混合的技術也可用于此重建步驟中?；蛘?，無溶劑的顆粒可制成用于各種給藥途徑所需的不同劑型，如口服的、經肺的、經鼻的、局部的、肌肉內的等等。
此外，任何不想要的賦形劑如表面活性劑可通過上述段落中描述的分離方法，以理想的賦形劑將其取代。溶劑和第一賦形劑在離心或過濾后可隨上清液一同摒棄。隨后加入新的不含溶劑和第一賦形劑的懸浮液媒介物?；蛘?，可添加新的表面活性劑。例如，由藥物、N-甲基-2-吡咯烷酮(溶劑)、poloxamer188(第一賦形劑)、脫氧膽酸鈉、甘油和水組成的懸浮液，在離心和去除上清液后，可由磷脂(新的表面活性劑)、甘油和水取代。
I.第一類方法第一類加工的方法一般包括將有機化合物溶解到可與水混溶的第一溶劑中，然后將該溶液與水溶劑混合形成預懸浮液，其中，如通過X射線衍射研究、DSC、光學顯微術和其它分析手段分析所測定的，所述有機化合物在預懸浮液中以無定形形式、半結晶形式或過冷液體形式存在，且平均有效粒徑在上述有效粒徑范圍內。混合步驟之后是能量-添加的步驟。
II.第二類方法第二類加工方法除了下述幾方面有所差別外，包括與第一類工藝基本相同的步驟。X射線衍射、DSC或其他合適的分析技術對懸浮液的分析表明，有機化合物以結晶形式存在并且具有平均有效粒徑。與預懸浮液的顆粒粒徑相比，在能量-添加步驟后有機化合物具有與能量添加步驟前基本相同的平均有效粒徑，但聚集成大顆粒的趨勢降低。不受理論的約束，認為顆粒穩(wěn)定性的差異可能是由固液界面表面活性分子的重排引起。
III.第三類方法第三類加工方法對第一和第二類方法的前兩個步驟進行了改進，確保預懸浮液中的有機化合物具有平均有效粒徑，以易碎形式存在(如細針和薄片)。通過選擇合適的溶劑、表面活性劑和表面活性劑的組合、每種溶液的溫度、混合速率和沉淀速率等等而形成易碎顆粒。易碎性還可通過在第一溶液與含水溶劑混合的過程中加入晶格缺陷(例如，解理面)而提高。這通過例如沉淀步驟中提供快速結晶而產生。在能量-添加步驟中，這些易碎晶體轉變成動力學穩(wěn)定的晶體，且其平均有效粒徑比預懸浮液中的更小。處于動力學穩(wěn)定形式的顆粒與那些動力學不穩(wěn)定的顆粒相比，聚集的趨勢降低。在這種情況下，能量-添加步驟導致易碎顆粒破碎。與沒有采用使顆粒形成易碎形式的步驟的有機化合物處理工藝相比，使第一懸浮液中的顆粒處于易碎狀態(tài)，有機化合物會更容易和更快速地制成具有期望粒徑范圍的顆粒。
IV.第四類方法除了混合步驟與能量-添加步驟同時進行外，第四類加工方法包括第一類方法的步驟。
多晶型的控制本方法進一步提供控制有機化合物晶體結構的附加步驟，以最終形成在期望的粒度范圍內并具有所期望的晶體結構的化合物的懸浮液。術語“晶格結構”是指在晶體的晶胞內原子的排列?？山Y晶形成不同晶體結構的化合物，稱之為多晶型物。在藥物制劑過程中鑒定多晶型物是很重要的步驟，因為同一種藥物的不同多晶型物表現出不同的溶解度、治療活性、生物利用度和懸浮液穩(wěn)定性。因此，有必要控制化合物的多晶型形式，以確保產物的純度和每批次產物的重復性。
控制化合物多晶型的步驟包括向第一溶液、第二溶劑或預懸浮液中加入晶種，以確保其形成所期望的多晶型物。加入晶種包括利用晶種化合物或添加能量。在優(yōu)選的方式中，晶種化合物是具有期望的多晶型形式的藥物活性化合物。或者，晶種化合物也可以是惰性雜質，與所需的多晶型結構無關但具有作為晶核模板特征的化合物，或與所需的多晶型具有相似結構的有機化合物。
晶種化合物可從第一溶液中沉淀得到。該方法包括向第一溶液中加入足夠量的有機化合物，以使其超過有機化合物在第一溶劑中的溶解度，從而形成過飽和溶液。對過飽和溶液進行處理，沉淀得到具有所期望多晶型形式的有機化合物。對過飽和溶液的處理包括對溶液進行一段時間老化，直至形成晶體或觀察到晶體形成晶種混合物。也可以向過飽和溶液中加入能量，使有機化合物以所期望的多晶型形式從溶液中沉淀析出。能量可通過多種方式，包括上述能量添加的步驟而加入。能量還可通過對預懸浮液加熱或使之受電磁能、粒子束源或電子束源的作用而加入。電磁能包括如通過激光提供的光能(紫外線、可見光或紅外線)或相干輻射、如通過微波激射器(受激輻射式微波放大器)提供的微波能、動態(tài)電磁能或其他輻射源。還可進一步構思利用超聲、靜電場或靜磁場或其組合作為能量-添加源。
在優(yōu)選的方式中，從老化的過飽和溶液中生產晶種的方法包括步驟(i)向第一有機溶劑中加入一定量的有機化合物以形成過飽和溶液；(ii)老化過飽和溶液以形成可檢測的晶體，產生晶種混合物；和(iii)將晶種混合物與第二溶劑混合以沉淀有機化合物，產生預懸浮液。第一懸浮液可隨后按以上詳述方法進一步處理以提供具有期望的多晶型和粒徑范圍的有機化合物的水懸浮液。
還可通過向第一溶液、第二溶劑或預懸浮液中添加能量實現晶種接種，其前提是暴露的一種或多種液體含有有機化合物或晶種物質。能量可用如上述用于過飽和溶液的相同方式添加。
因此，本方法利用有機化合物物質的組合物，其具有所期望的多晶型形式而基本不存在未指明的多晶型形式。在優(yōu)選的方式中，有機化合物為藥物活性物質。此處所述的方法還可考慮用于選擇性地產生許多藥物活性物質的所期望的多晶型。
B.靶向至腦本發(fā)明的組合物尤其可用于將抗逆轉錄病毒藥劑投遞至腦。本發(fā)明組合物優(yōu)選的用法包括步驟(i)以顆粒形式提供藥物有效的抗逆轉錄病毒藥劑的分散體，(ii)將分散體與細胞接觸用于細胞攝取以形成裝載的細胞，和(iii)將裝載的細胞給藥用于投遞顆粒的一部分至腦。用于給藥至腦的方法可分為離體和體內類型，取決于分散體與細胞接觸是在哺乳動物受試者外部還是內部。
離體的方法包括步驟(i)從哺乳動物受試者分離細胞，(ii)將細胞與藥物組合物的分散體接觸，所述組合物為具有約100nm至約100μm(優(yōu)選約100nm至約8μm)平均粒徑的顆粒，(iii)提供足夠的時間使細胞攝取一部分顆粒的而形成裝載的細胞，和(iv)將裝載的細胞給藥至哺乳動物受試者以投遞一部分藥物組合物至腦。哺乳動物受試者中具有許多類型的細胞能進行此類顆粒的細胞攝取和運輸。這些細胞包括，但不限于，巨噬細胞、單核細胞、粒細胞、嗜中性粒細胞、嗜堿性粒細胞和嗜酸性粒細胞。此外，約100nm至約8μm大小的顆粒更容易由這些吞噬性的生物體吸收。
從哺乳動物受試者分離巨噬細胞可通過細胞分離器進行。例如，Fenwal細胞分離器(Baxter Healthcare Corp.，Deefield，IL)可用于分離各種細胞。一旦分離，顆粒藥物組合物與分離的細胞樣品接觸并且短時間溫育以允許細胞攝取顆粒?？山o予上至一個小時以允許細胞充分攝取藥物顆粒。藥物組合物的分散體作為顆粒被細胞的攝取可包括吞噬作用或顆粒吸附至細胞表面上。此外，在本發(fā)明優(yōu)選的方式中，在接觸細胞期間，顆粒濃度高于熱力學溶解度或表觀溶解度，因此使得顆粒在通過細胞攝取和投遞至腦期間維持微粒形式。
對于稍可溶的藥物，例如印地那韋，可使用離體方法，條件是分離的細胞能以比競爭的溶解過程更快的速率吞噬藥物組合物顆粒。顆粒應該足夠大以使細胞在顆粒完全溶解之前吞噬該顆粒并且投遞至腦。此外，藥物組合物應當保持高于組合物的熱力學或表觀溶解度的濃度以使顆粒在吞噬作用期間能維持晶體狀態(tài)。
裝載的細胞可經鞘內、經硬膜外或通過可用于藥品投遞入中樞神經系統(tǒng)的任何方法給藥。裝載的細胞還可給藥進入哺乳動物受試者血管系統(tǒng)，包括給藥進入靜脈系統(tǒng)或經過頸動脈。給藥步驟可以是通過單劑量注射或通過連續(xù)給藥。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，藥物組合物顆粒直接給藥進入哺乳動物受試者的中樞神經系統(tǒng)，尤其是腦脊液(CSF)。顆粒具有足夠的大小，使得由CSF中的吞噬細胞吞入并且運輸通過腦脊液-腦屏障(CFBB)而進入腦。顆粒也可吸附在這些細胞的表面上。通常，CFBB起作用以防止藥物進入腦。本發(fā)明利用了這些吞噬細胞作為給藥工具的用途，尤其是當腦中巨噬細胞通過CFBB的速率提高的時候。在本發(fā)明優(yōu)選的方式中，當通過CFBB的巨噬細胞百分比超過2％，更優(yōu)選超過3％，更優(yōu)選超過4％，且最優(yōu)選超過5％時藥物藥劑將被投遞。
某些病毒和細菌可由吞噬細胞吸收并且持續(xù)保留在這些細胞內。然而，由于藥物在吞噬細胞中濃縮，并且感染生物體暴露于非常大量的藥物而因此殺死生物體，裝載藥物顆粒的細胞在治療所述感染中是有效的。此外，進入腦后，酸-可溶的顆粒因吞噬細胞內較低的pH水平而溶解，由此釋放藥物濃縮物。形成了濃度梯度，吞噬細胞的內體內藥物組合物濃度較高而內體外濃度較低。因此，為了改善的目的，巨噬細胞內的顆粒物釋放進入腦。隨著時間的過去，腦中存在的游離的病毒和細菌生物體暴露于具有比通常通過口服給藥而能投遞的更高濃度的藥物。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，藥物組合物顆粒直接給藥進入哺乳動物受試者的血管系統(tǒng)。顆粒可由血管系統(tǒng)中存在的吞噬細胞吞入或吸附在細胞壁上。一旦顆粒被裝載的細胞吸收，一定百分比的裝載細胞將以與運輸通過腦脊液-腦屏障類似的方式運輸通過血腦屏障而進入腦。
在另一個優(yōu)選的實施方案中，該方法包括通過利用上述方法投遞抗-HIV組合物至腦而治療患有中樞神經系統(tǒng)HIV傳染的患者。合適的抗-HIV組合物包括蛋白酶抑制劑。蛋白酶抑制劑的實例包括印地那韋(indinavir)、利托那韋(ritonavir)、沙奎那韋(saquinavir)和奈非那韋(nelfinavir)?？?HIV組合物還可以是核苷逆轉錄酶抑制劑。核苷逆轉錄酶抑制劑的實例包括疊氮胸苷(zidovudine)、雙脫氧肌苷(didanosine)、斯塔夫定(stavudine)、扎西他賓(zalcitabine)和拉米夫定(lamivudine)。抗-HIV組合物還可以是非核苷逆轉錄酶抑制劑。非核苷逆轉錄酶抑制劑的實例包括奈韋拉平(nevirapin)和地拉韋啶(delaviradine)。
通過用于提高的中樞神經系統(tǒng)(CNS)投遞的抗-逆轉錄病毒制劑納米懸浮液治療HIV感染盡管出現高效的抗-逆轉錄病毒治療(HAART)，HIV-1相關的癡呆仍然有一系列的醫(yī)療的問題。許多抗-逆轉錄病毒藥物不良的CNS滲透只提供了亞-治療的藥物水平，導致抗性病毒株的出現。其持續(xù)感染腦并且從其庇護地逸出而感染體循環(huán)。很顯然，需要用于提高腦投遞的優(yōu)良的藥物傳遞系統(tǒng)(參見參考文獻1，Limoges等.)。
由于單核細胞-來源的巨噬細胞(MDM)為腦病毒感染的天然靶細胞，并且由于其吞噬藥物微粒懸浮液(參見參考文獻3，Moghimi等.)，其優(yōu)選作為抗-逆轉錄病毒藥物的給藥載體(參見，參考文獻2，Nottet等.)。因此，可期望藥物被攝取和隨后的投遞至腦。蛋白酶抑制劑印地那韋，優(yōu)選作為在中性pH時維持微粒形式而用于巨噬細胞攝取，但在吞噬溶酶體的酸性條件下溶解而表現出所期望的治療效力的藥物。
實施例1用于通過靶向巨噬細胞而提高CNS投遞的印地那韋納米懸浮液制備適于靶向巨噬細胞的印地那韋(IND)納米懸浮液制劑(組合物1)并且顯示儲存時良好的物理穩(wěn)定性。IND納米懸浮液的單劑量裝載有效抑制HIV-1的復制并且消除了病毒-相關的細胞病變性而不影響細胞存活性的限度。
IND納米懸浮液通過在堿性pH下在合適的穩(wěn)定表面活性劑存在時的高壓勻漿含水懸浮液而制備(參見組合物1)。Lipoid E80為LipoidGmbH制造的磷脂混合物。優(yōu)化該方法的各個參數包括溫度和勻漿循環(huán)數。利用光散射測定粒徑并且利用特別設計的脅迫試驗和短時間穩(wěn)定性研究評估該懸浮液的穩(wěn)定性。
組合物1

為了評估IND納米懸浮液的活性，MDM用HIV-1感染并且在暴露12小時后除去病毒。受感染細胞用500μM藥物納米懸浮液治療過夜。另一同樣的MDM未經治療作為對照(CON)。每2天收集培養(yǎng)物上清并且評估逆轉錄酶(RT)活性。在感染后第9天通過噻唑藍(MTT)轉化分析法測定MDM的存活性。
顆粒加權平均大小為大約1.6μm，99％的顆粒(按體積)小于8.4μm。方法優(yōu)化研究表明較長的勻漿時間和較低的溫度產生較小的顆粒。懸浮液經多重個脅迫試驗而評估其長期穩(wěn)定性。如可在圖1中看到的，懸浮液通過了所有的脅迫試驗。此外，如圖2所示，如粒徑分析所確定的，懸浮液在5℃可穩(wěn)定至少6個月。
整個9天的觀察期，CON HIV-1-感染的MDM表現出顯著的細胞病變性(脹氣、多核巨細胞和細胞死亡)，具有持續(xù)高水平的RT活性。IND納米懸浮液MDM相比無細胞病變性的對照呈現RT活性降低99％。藥物納米懸浮液對MDM的存活性無統(tǒng)計學顯著的作用。
雖然已經舉例說明和描述了特定的實施方案，不背離本發(fā)明精神下可很容易想到許多改進，并且保護范圍僅由附加的權利要求的范圍來限定。
參考文獻(1)J.Limoges，I.Kadiu，D.Morin，M.Chaubal，J.Werling，B.Rabinow和H.E.Gendelman，″在初級單核細胞衍生的巨噬細胞中Indinavir納米懸浮液的緩釋抗逆轉錄病毒活性(Sustained Antiretroviral Activity ofIndinavir Nanosuspensions in Primary Monocyte-Derived Macrophages)″，簡報，11thConference on Retroviruses and Opportunistic Infections，2004年2.8-11，San Francisco。
(2)H.S.L.M.Nottet和S.Dhawan，″HIV-1進入腦HIV-1感染的巨噬細胞穿過血腦屏障的滲透機制(HIV-1entry into BrainMechanismsfor the infiltration of HIV-1-infected macrophages across the blood-brainbarrier)″inThe Neurology of AIDS，eds H.E.Gendelman，S Lipton，L.Epstein，S.Swindells，1998，Chapman & Hall，p.55。
(3)S.Moein Moghimi，A.Christy Hunter和J.Clifford Murray，″長期循環(huán)和靶特異性納米顆粒理論到實踐(Long-Circulating andTarget-Specific NanoparticlesTheory to Practice)″，PharmacologicalReviews，53283-318，2001。
權利要求
1.一種用于投遞至哺乳動物受試者腦的抗-逆轉錄病毒藥劑的藥物組合物，包括該藥物組合物的分散體，其以具有約100nm至約100μm平均粒徑的顆粒提供并且適合通過能到達腦的細胞將有效量的該藥物組合物投遞至腦而給藥至哺乳動物受試者。
2.權利要求1的藥物組合物，其中該藥物組合物給藥至哺乳動物受試者的中樞神經系統(tǒng)。
3.權利要求1的藥物組合物，其中該藥物組合物給藥至哺乳動物受試者的血管系統(tǒng)。
4.權利要求3的藥物組合物，其中該藥物組合物給藥至哺乳動物受試者的靜脈系統(tǒng)。
5.權利要求3的藥物組合物，其中該藥物組合物給藥至哺乳動物受試者的頸動脈。
6.權利要求1的藥物組合物，其中細胞能進行吞噬作用。
7.權利要求1的藥物組合物，其中細胞選自T-淋巴細胞、單核細胞、粒細胞、嗜中性粒細胞、嗜堿性粒細胞、嗜酸性粒細胞和其混合物。
8.權利要求1的藥物組合物，其中該藥物組合物作為顆粒由細胞吸收。
9.權利要求1的藥物組合物，其中該藥物組合物作為顆粒吸附在細胞表面。
10.權利要求1的藥物組合物，其中該藥物組合物作為顆粒與細胞接觸。
11.權利要求10的藥物組合物，其中該藥物組合物與分離的細胞接觸。
12.權利要求11的藥物組合物，其中該藥物組合物與通過細胞分離器分離的細胞接觸。
13.權利要求1的藥物組合物，其中部分顆粒在投遞至腦之前不溶解。
14.權利要求1的藥物組合物，其中該分散體具有高于顆粒的熱力學溶解度或表觀溶解度的顆粒濃度。
15.權利要求1的藥物組合物，其中該藥物組合物進一步包括表面活性劑。
16.權利要求15的藥物組合物，其中該表面活性劑選自陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、非離子型表面活性劑和表面活性生物改性劑。
17.權利要求16的藥物組合物，其中陰離子表面活性劑選自烷基磺酸酯、烷基磷酸酯、烷基膦酸酯、月桂酸鉀、三乙醇胺硬脂酸酯、月桂基硫酸鈉、十二烷基硫酸鈉、烷基聚氧乙烯硫酸酯、藻酸鈉，二辛基磺基丁二酸鈉、磷脂酰膽堿、磷脂酰甘油、磷脂酰肌苷、磷脂酰絲氨酸、磷脂酸及其鹽、羧甲基纖維素鈉、膽汁酸和其鹽、膽酸、脫氧膽酸、甘氨膽酸、牛磺膽酸和甘氨脫氧膽酸。
18.權利要求15的藥物組合物，其中陽離子表面活性劑選自季銨化合物、苯扎氯銨、十六烷基三甲溴化胺、殼聚糖、氯化十二烷基二甲基芐基銨、鹽酸酯酰肉堿和烷基吡啶鹵化物。
19.權利要求15的藥物組合物，其中非離子型表面活性劑選自聚氧乙烯脂肪醇醚、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸酯、脫水山梨糖醇酯、單硬脂酸甘油酯、聚乙二醇、聚丙二醇、十六烷醇、十六醇十八醇混合物、十八烷醇、芳基烷基聚醚醇、聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、保麗視明、甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、非結晶的纖維素、多糖、淀粉、淀粉衍生物、羥乙基淀粉、聚乙烯醇、甘油酯和聚乙烯吡咯烷酮。
20.權利要求19的藥物組合物，其中聚氧乙烯脂肪酸酯為聚乙烯-660-羥硬脂酸酯。
21.權利要求15的藥物組合物，其中表面活性生物改性劑選自白蛋白、酪蛋白、水蛭素或其他蛋白質。
22.權利要求15的藥物組合物，其中表面活性生物改性劑為多糖。
23.權利要求22的藥物組合物，其中多糖選自淀粉、肝素、殼聚糖和其混合物。
24.權利要求15的藥物組合物，其中表面活性劑包括磷脂。
25.權利要求24的藥物組合物，其中磷脂選自天然的磷脂和合成的磷脂。
26.權利要求24的藥物組合物，其中磷脂選自磷脂酰膽堿、磷脂酰乙醇胺、二?；?甘油基-磷酸乙醇胺、二肉豆蔻酰-甘油基-磷酸乙醇胺(DMPE)、二棕櫚酰基-甘油基-磷酸乙醇胺(DPPE)、二硬脂酰-甘油基-磷酸乙醇胺(DSPE)、二油?；?甘油基-磷酸乙醇胺(DOPE)、磷脂酰絲氨酸、磷脂酰肌醇、磷脂酰甘油、磷脂酸、溶血磷脂、聚乙二醇-磷脂偶聯(lián)物、卵磷脂和大豆磷脂。
27.權利要求24的藥物組合物，其中磷脂進一步包括共價連接至配體的官能團。
28.權利要求27的藥物組合物，其中配體選自PEG、蛋白質、肽、糖類、糖蛋白、抗體和藥物活性劑。
29.權利要求15的藥物組合物，其中表面活性劑包括膽汁酸或其鹽。
30.權利要求29的藥物組合物，其中表面活性劑選自脫氧膽酸、甘氨膽酸、甘氨脫氧膽酸、?；悄懰岷瓦@些酸的鹽。
31.權利要求15的藥物組合物，其中表面活性劑包括氧乙烯和氧丙烯的共聚物。
32.權利要求31的藥物組合物，其中氧乙烯和氧丙烯的共聚物為嵌段共聚物。
33.權利要求1的藥物組合物，其中分散體中的顆粒通過XRD測定為無定形的、半結晶的、結晶的或其組合。
34.權利要求1的藥物組合物，其中抗-逆轉錄病毒藥劑為蛋白酶抑藥劑。
35.權利要求34的藥物組合物，其中蛋白酶抑藥劑選自印地那韋、利托那韋、沙奎那韋和奈非那韋。
36.權利要求1的藥物組合物，其中抗-逆轉錄病毒藥劑為印地那韋。
37.權利要求1的藥物組合物，其中治療劑為核苷逆轉錄酶抑藥劑。
38.權利要求37的藥物組合物，其中核苷逆轉錄酶抑藥劑選自疊氮胸苷、雙脫氧肌苷、斯塔夫定、扎西他賓和拉米夫定。
39.權利要求1的藥物組合物，其中治療劑為非核苷逆轉錄酶抑藥劑。
40.權利要求30的藥物組合物，其中非核苷逆轉錄酶抑藥劑選自奈韋拉平和地拉韋啶。
41.權利要求1的藥物組合物，其中治療劑用于治療中樞神經系統(tǒng)中的HIV感染。
42.權利要求1的藥物組合物，其中提供分散體的步驟包括通過勻漿方法勻漿藥物組合物的步驟。
43.權利要求1的藥物組合物，其中提供分散體的步驟包括通過微量沉淀/勻漿方法勻漿藥物組合物的步驟。
44.權利要求1的藥物組合物，其中藥物組合物的分散體經鞘內或經硬膜外給藥。
45.權利要求1的藥物組合物，其中藥物組合物的分散體在給藥之前滅菌。
46.權利要求45的藥物組合物，其中滅菌通過加熱滅菌或γ射線照射進行。
全文摘要
本發(fā)明提供包括抗－逆轉錄病毒藥劑分散體的組合物和制造方法。納米懸浮液通過微量沉淀和能量添加的方法制備。優(yōu)選，納米懸浮液通過微量沉淀－勻漿的串聯(lián)方法制備。
文檔編號A61K31/551GK1913871SQ200580003561
公開日2007年2月14日 申請日期2005年1月21日 優(yōu)先權日2004年1月29日
發(fā)明者珍·韋林, 馬赫什·V·喬巴爾, 詹姆士·E·基普, 巴雷特·E·拉比諾 申請人:巴克斯特國際公司, 巴克斯特醫(yī)療保健股份有限公司