專利名稱：提升喜樹堿類化合物活性閉環(huán)率的液體制劑及其制備方法和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬藥物技術領域，具體涉及一種提升喜樹堿類化合物活性閉環(huán)率的液體制劑及其制備方法和應用。
背景技術：
喜樹堿是一種抗癌藥物活性分子，上個世紀60年代從我國的喜樹中分離出來，因而得名。由于其水溶性差及毒副作用大等問題，通常在活性的非敏感位點修飾上一些取代官能團用以提高藥效及水溶性。目前已有兩種喜樹堿類的衍生物伊立替康(CPT-Il)及拓撲替康(Topotecan)被國家食品藥品監(jiān)督管理局批準進入臨床，已被廣泛用于胃癌、食道癌、胰腺癌及結腸癌等方面的治療。但是幾乎所有的喜樹堿類藥物都面臨著自身結構不穩(wěn)定這個問題，如附圖I中所示。 喜樹堿類藥物的結構中有一個內酯環(huán)，它在中性以及堿性的條件下很容易發(fā)生開環(huán)水解，文獻中已經明確指出，喜樹堿類的抗癌藥物，只有閉環(huán)形式才是有效的，一旦開環(huán)則將失去原有的抗腫瘤活性，并會導致一些不可避免的毒副作用。而在生理條件下，喜樹堿類化合物的閉環(huán)率僅占10 %左右，所以如何提高喜樹堿類藥物的活性閉環(huán)率是其能否成功應用的一個關鍵問題。聚乙二醇是已被FDA批準的一種藥用輔料，已廣泛用作藥物制劑中的增溶劑及修飾劑等，一些難溶性藥物通過PEG進行增容，但是使用PEG來改變藥物分子(親水性藥物以及疏水性藥物)的活性成分比例卻未有報道。本發(fā)明專利針對喜樹堿類衍生物活性閉環(huán)率低的問題，通過簡單添加PEG即可顯著提高其平衡閉環(huán)率。該方法操作簡單，重現性好，成本低，能夠有效降低藥物的全身反應，有望用于不同階段的腫瘤治療。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠提高喜樹堿類衍生物活性閉環(huán)率的液體制劑及其制備方法和應用。本發(fā)明提出液體制劑，以聚乙二醇為添加劑，藥物喜樹堿類衍生物為活性成分，水為主體的分散介質為溶媒,三者一起共同構成；聚乙二醇含量占總體液體制劑的10 %- 90wt %，所載藥物占總體液體制劑的的O. 001-10 wt%。聚乙二醇的加入能夠顯著提高所載喜樹堿及其衍生物的活性閉環(huán)率，提高藥物的活性。本發(fā)明所述的添加劑，包括
(1)聚乙二醇的分子量介于200-20000之間，并可為其中的一種或多種的混合物；
(2)聚乙二醇末端可以甲氧基封端；
(3)聚乙_■醇末端可接有功能端基，端基可以是未水的輕基、氣基、竣基、味卩坐基、基、氰 基、硝基中的任何一種；也可以是疏水的燒基、固醇、燒氧基、芳香基、芳雜環(huán)基、酸胺酷基、齒素原子、二氣甲基、酷基、疏基、稀丙基中的任何一種；
(4)所述添加劑可以是上述任意一種聚合物，也可以是上述兩種或兩種以上聚合物的混合物，其中包括不同端基的聚合物的混合物。本發(fā)明所述藥物選自疏水性的喜樹堿、10-羥基喜樹堿、9-硝基喜樹堿、9-氨基喜樹堿、7-乙基-10-羥基喜樹堿、魯比替康、依喜替康、貝羅替康、Karenitecin、吉咪替康、吉馬替康，也可是親水性的拓撲替康、伊立替康之一或其組合。本發(fā)明所載的喜樹堿類衍生物，在溶媒PH6. 5-8之間時有效閉環(huán)形式為15 %_80%。本發(fā)明所述的液體制劑，其溶媒可以為純水、緩沖溶液、體液、組織培養(yǎng)液或其他不以有機溶劑為主體的溶劑介質。
所述的液體制劑，其特征在于pH值介于4-8之間。本發(fā)明的液體制劑的制備方法，可選自下列之一
(O 一定量的聚乙二醇及活性劑量的藥物共同溶解于溶媒，充分溶解后，于-20°C或-20°C以下儲存?zhèn)溆?，使用前復溶，體內注射；
(2)—定量的聚乙二醇首先溶于溶媒中，于-20°C或_20°C以下儲存?zhèn)溆?，使用前復溶，加入活性劑量的藥物干粉，充分溶解后，直接使用。上述方法中所述的聚乙二醇，聚乙二醇含量占總體液體制劑的10 %- 90 %。上述方法中所述的聚乙二醇
(1)聚乙二醇的分子量介于200-20000之間，并可為其中的一種或多種的混合物；
(2)聚乙二醇末端可以甲氧基封端；
(3)聚乙_■醇末端可接有功能端基，端基可以是未水的輕基、氣基、竣基、味卩坐基、基、氰 基、硝基中的任何一種；也可以是疏水的燒基、固醇、燒氧基、芳香基、芳雜環(huán)基、酸胺酷基、齒素原子、二氣甲基、酷基、疏基、稀丙基中的任何一種；
(4)所述添加劑可以是上述任意一種聚合物，也可以是上述兩種或兩種以上聚合物的混合物，其中包括不同端基的聚合物的混合物。上述方法中所載藥物選自疏水性的喜樹堿、10-羥基喜樹堿、9-硝基喜樹堿、9-氨基喜樹堿、7-乙基-10-羥基喜樹堿、魯比替康、依喜替康、貝羅替康、Karenitecin、吉咪替康、吉馬替康，也可是親水性的拓撲替康、伊立替康之一或其組合。上述方法中所載的喜樹堿類衍生物，其特征在于在溶媒pH6. 5-8之間時有效閉環(huán)形式為15 %-80 %。上述方法中所述的溶媒，其特征在于可以為純水、緩沖溶液、體液、組織培養(yǎng)液或其他不以有機溶劑為主體的溶劑介質。上述方法中所述的液體制劑，其特征在于pH值介于4-8之間。本發(fā)明所述的液體制劑可用于制備治療腫瘤的藥物制劑。其腫瘤的類別可以為腦腫瘤、肝癌、肺癌、食管癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、甲狀腺癌、鼻咽癌、卵巢癌、子宮內膜癌、腎癌、前列腺癌、膀胱癌、結腸癌、直腸癌、睪丸癌、頭頸部癌等原發(fā)或繼發(fā)的癌、肉瘤或癌肉瘤。本發(fā)明所述的藥物制劑，可通過口服給藥、靜脈注射、皮下注射、肌肉注射及瘤內注射給藥。
不同制劑體內S180肉瘤模型藥效學表征見表I。


圖I喜樹堿類藥物的開閉環(huán)轉換。圖2拓撲替康在PEG溶液中的平衡閉環(huán)率。圖3羥基喜樹堿在PEG溶液中的平衡閉環(huán)率。圖4拓撲替康在不同分子量PEG中的平衡閉環(huán)率。圖5 S180肉瘤模型藥效學評價。圖中Saline組為陰性對照生理鹽水組；A0為空白MPEG5000組；B1為PEG+藥物組；C1為單獨藥物組；D為陽性對照5-氟尿嘧啶組。
具體實施例方式下面通過實例進一步描述本發(fā)明，但不限于這些實施例。實施例1-9 :聚乙二醇不同的端基 實施例I
取15 g聚乙二醇1500 (PEG1500)，加入5 g 丁二酸酐，2 ml吡啶，共溶于200 ml 二氯甲烷中，回流48小時。懸蒸除去部分有機溶劑和吡啶后，冷卻析出未反應的丁二酸酐，過濾去濾液。再次旋蒸除去大部分有機溶劑，用10倍過量乙醚沉淀，過濾得產品，真空干燥，得雙端基為羧基的載體材料。實施例2
取20 g單甲氧基聚乙二醇2000(PEG2000)，加入5 g 丁二酸酐，2 ml吡啶，共溶于200ml 二氯甲烷中，回流48小時。懸蒸除去部分有機溶劑和吡啶后，冷卻析出未反應的丁二酸酐，過濾去濾液。再次旋蒸除去大部分有機溶劑，用10倍過量乙醚沉淀，過濾得產品，真空干燥，得單端基為羧基的載體材料。實施例3
取15 g聚乙二醇1500(PEG1500)，130 °〇真空除水4小時，加入50 ml乙腈成溶液，緩慢滴入4倍聚合物羥基過量的CDI乙腈溶液中，反應過夜。后將反應液轉移出并緩慢滴入乙二胺中，反應4小時，得雙端基為氨基的聚乙二醇。實施例4
取20 g單甲氧基聚乙二醇2000 (PEG2000),130 1真空除水4小時，加入50 ml乙腈成溶液，緩慢滴入4倍聚合物羥基過量的CDI乙腈溶液中，反應過夜。后將反應液轉移出并緩慢滴入乙二胺中，反應4小時，得單端基為氨基的聚乙二醇。實施例5
取15 g聚乙二醇1500(PEG1500)，加入tV-Boc-組氨酸3. 0g，I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDOHCl)3. 5g，4-二甲氨基嘧啶(DMAP)2. 6 g，二氯甲烷150 ml,常溫下反應48小時。懸蒸除去部分溶劑，用乙醚沉淀，進一步用80 °C洗滌，除去殘余的未反應物和催化劑，冷凍干燥。得雙端基為氨基酸(組氨酸)的聚乙二醇。實施例6
取20 g單甲氧基聚乙二醇2000(PEG2000)，加入tV-Boc-組氨酸3. 0g，I-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亞胺鹽酸鹽(EDOHCl) 3. 5g，4-二甲氨基嘧啶(DMAP) 2. 6 g，二氯甲烷150 ml，常溫下反應48小時。懸蒸除去部分溶劑，用乙醚沉淀，進一步用80 °C洗滌，除去殘余的未反應物和催化劑，冷凍干燥。得單端基為氨基酸(組氨酸)的聚乙二醇。實施例7
取15 g聚乙二醇1500 (PEG1500)溶解于二氯甲烷，慢慢滴加入丙烯酰氯(4 mL)的二氯甲烷溶液(50 mL)，以三乙胺(4 mL)作為縛酸劑，在冰浴下滴加8小時，后常溫攪拌反應48h。用冰乙醚沉淀，真空干燥，得雙端基為烯丙基修飾的聚乙二醇。實施例8
取20 g單甲氧基聚乙二醇2000 (PEG2000)溶解于二氯甲烷，慢慢滴加入丙烯酰氯(4mL)的二氯甲烷溶液(50 mL)，以三乙胺(4 mL)作為縛酸劑，在冰浴下滴加8小時，后常溫攪拌反應48h。用冰乙醚沉淀，真空干燥，得單端基為烯丙基修飾的聚乙二醇。實施例9
取實例7-8中合成的聚合物材料，溶于磷酸鹽緩沖液，加入交聯劑APS及TEMED，得端基交聯的聚乙二醇材料。實施例10-12 :添加劑聚乙二醇制劑中的重量百分比 實施例10
取100 mg拓撲替康及10 g聚乙二醇20000，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑10 wt%的液體載藥制劑。實施例11
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑40 wt%的液體載藥制劑。實施例12
取100 mg拓撲替康及90 g聚乙二醇200，共同加入10 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑90 wt%的液體載藥制劑。實施例13-25 :不同PEG組成 實施例13
取100 mg拓撲替康及10 g聚乙二醇200，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG200的液體載藥制劑。實施例14
取100 mg拓撲替康及10 g聚乙二醇400，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG200的液體載藥制劑。實施例15
取100 mg拓撲替康及10 g聚乙二醇1000，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG1000的液體載藥制劑。實施例16
取100 mg拓撲替康及10 g聚乙二醇5000，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG5000的液體載藥制劑。實施例17
取100 mg拓撲替康及10 g聚乙二醇20000，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG20000的液體載藥制劑。
實施例18
取100 mg拓撲替康及5 g聚乙二醇200與5 g聚乙二醇2000，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG200及PEG2000混合物的液體載藥制劑。實施例19
取100 mg拓撲替康及5 g聚乙二醇5000與5 g單甲氧基聚乙二醇5000，共同加入90ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG5000及MPEG2000混合物的液體載藥制劑。實施例20
取100 mg拓撲替康及3g聚乙二醇2000與7 g端羧基聚乙二醇2000，共同加入90 ml 磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG2000及端羧基PEG2000混合物的液體載藥制劑。實施例21
取100 mg拓撲替康及I g聚乙二醇4000與9 g端氨基聚乙二醇2000,共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG4000及端氨基PEG2000混合物的液體載藥制劑。實施例22
取100 mg拓撲替康及5 g聚乙二醇10000與5 g端烯丙基聚乙二醇4000,共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為PEG10000及端烯丙基基PEG4000混合物的液體載藥制劑。實施例23
取100 mg拓撲替康及4 g端羧基聚乙二醇8000與6 g端烯丙基聚乙二醇2000,共同加Λ 90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為端羧基PEG8000及端烯丙基基PEG2000混合物的液體載藥制劑。實施例24
取100 mg拓撲替康及10 g烯丙基聚乙二醇2000，共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為烯丙基PEG2000的液體載藥制劑。實施例25
取100 mg拓撲替康及10 g交聯聚乙二醇2000,共同加入90 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得添加劑為交聯PEG2000的液體載藥制劑。實施例26-29 不同的包載藥物 實施例26
取10 mg喜樹堿及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載喜樹堿的液體制劑。實施例27
取20 mg羥基喜樹堿及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載羥基喜樹堿的液體制劑。實施例28
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載拓撲替康的液體制劑。
實施例29
取100 mg伊立替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載伊立替康的液體制劑。實施例30-32 :包載藥物的重量百分比 實施例30
取I mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載O. 001 wt%拓撲替康的液體制劑。實施例31
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載O. I 1%拓撲替康的液體制劑。 實施例32
取10 g拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入50 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載10 丨％拓撲替康的液體制劑。實施例33-34 :不同制備方法 實施例33
取活性劑量的拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得包載拓撲替康的液體制劑，于_20°C或以下儲存?zhèn)溆?，使用前復溶，體內注射。實施例34
先配制40 wt%的聚乙二醇2000溶液，于_20°C或以下儲存?zhèn)溆?，使用前復溶，加入活性劑量的拓撲替康，充分溶解后，直接使用。實施?5-38 :不同溶媒 實施例35
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml生理鹽水中，充分溶解后，得溶媒為生理鹽水的拓撲替康制劑。實施例36
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml磷酸鹽緩沖液中，充分溶解后，得溶媒為磷酸鹽緩沖液的拓撲替康制劑。實施例37
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000，共同加入60 ml組織培養(yǎng)液中，充分溶解后，得溶媒為組織培養(yǎng)液的拓撲替康制劑。實施例38
取100 mg拓撲替康及40 g聚乙二醇2000,共同加入60 ml水/乙醇(95:5, v/v)混合溶液中，充分溶解后，得溶媒為水/乙醇混合溶液的拓撲替康制劑。實施例39-41 :包載藥物的活性閉環(huán)率 實施例39
將6 mg拓撲替康與40 g聚乙二醇(分子量200，400，1000，2000)共溶于100 ml磷酸鹽緩沖液中，室溫攪拌至全部溶解，調節(jié)PH至pH7. 4，經HPLC測定藥物平衡閉環(huán)率，結果見圖4。實施例40將6 mg拓撲替康與40 g單甲基聚乙二醇(分子量2000，5000)共溶于100 ml磷酸鹽緩沖液中，室溫攪拌至全部溶解，調節(jié)PH至pH7. 4，經HPLC測定藥物平衡閉環(huán)率，結果見圖4。實施例41
將5 mg羥基喜樹堿與40 g單甲基聚乙二醇5000共溶于100 ml磷酸鹽緩沖液中，室溫攪拌至全部溶解，調節(jié)PH至pH7. 4，經HPLC測定藥物平衡閉環(huán)率，結果見圖3。實施例42
將5 mg拓撲替康與40 g單甲基聚乙二醇5000共溶于100 ml磷酸鹽緩沖液中，室溫攪拌至全部溶解，調節(jié)pH至pH 6. 4，經HPLC測定藥物平衡閉環(huán)率，為82. 1%。實施例43
將5 mg拓撲替康與40 g單甲基聚乙二醇5000共溶于100 ml磷酸鹽緩沖液中，室溫攪拌至全部溶解，調節(jié)pH至pH 8. 0，經HPLC測定藥物平衡閉環(huán)率，為22. 9%。實施例42 :通過簡單添加聚乙二醇提升喜樹堿類化合物活性閉環(huán)率的制劑的S180肉瘤模型藥效學評價
取生長良好的7-11天的S180瘤種，將瘤組織制成I — 2X IOVml細胞懸液，小鼠左側
腋部皮下接種O. 2ml/只，記為第O天。接種24小時后隨機分籠，每組樣品各于第I天、第
三天、第五天瘤內注射，每次每鼠O. lml。第6天處死動物，稱體重、瘤重，計算各組平均瘤
重，按下列公式求出腫瘤抑制率并進行t檢驗。
權利要求
1.一種液體制劑，其特征在于，以聚乙二醇為添加劑，藥物喜樹堿類衍生物為活性成分，水為主體的分散介質為溶媒，三者一起共同構成；其中，聚乙二醇含量為液體制劑的5%- 90 wt % ;藥物載量為液體制劑的O. 001-10 wt% ;液體制劑pH值為4-8。
2.根據權利要求I所述的液體制劑，其特征在于 (1)聚乙二醇的分子量介于200-20000之間，并為其中的一種或多種的混合物； (2)聚乙二醇末端以甲氧基封端； (3)聚乙二醇末端接有功能端基，該端基是親水的羥基、氨基、羧基、咪唑基、醛基、氰基、硝基中的任何一種，或者是疏水的烷基、固醇、烷氧基、芳香基、芳雜環(huán)基、酰 胺酯基、鹵素原子、三氯甲基、酯基、巰基、烯丙基中的任何一種。
3.根據權利要求I所述的液體制劑，其特征在于所述藥物喜樹堿類衍生物選自疏水性的喜樹堿、10-羥基喜樹堿、9-硝基喜樹堿、9-氨基喜樹堿、7-乙基-10-羥基喜樹堿、魯比替康、依喜替康、貝羅替康、Karenitecin、吉咪替康、吉馬替康，或者是親水性的拓撲替康、伊立替康之一或其組合。
4.根據權利要求I所述的液體制劑，其特征在于所述的喜樹堿類衍生物，在溶媒pH6. 5-8之間時有效閉環(huán)形式為15 %-80 %;溶媒為純水、緩沖溶液、體液、組織培養(yǎng)液或其他不以有機溶劑為主體的溶劑介質。
5.一種如權利要求I所述的液體制劑的制備方法，其特征在于選自下列之一 (1)將聚乙二醇及活性劑量的藥物共同溶解于溶媒，充分溶解后，于_20°C或-20°C以下儲存?zhèn)溆茫褂们皬腿?，體內注射； (2)將聚乙二醇首先溶于溶媒中，于-20°C或_20°C以下儲存?zhèn)溆?，使用前復溶，加入活性劑量的藥物干粉，充分溶解后，直接使用?br> 6.如權利要求I所述的液體制劑在制備治療腫瘤藥物制劑中的應用。
7.根據權利要求6所述的應用，其特征在于所述腫瘤，其類別為腦腫瘤、肝癌、肺癌、食管癌、胃癌、乳腺癌、胰腺癌、甲狀腺癌、鼻咽癌、卵巢癌、子宮內膜癌、腎癌、前列腺癌、膀胱癌、結腸癌、直腸癌、睪丸癌、頭頸部癌等原發(fā)或繼發(fā)的癌、肉瘤或癌肉瘤。
8.根據權利要求6所述的應用，其特征在于所述制劑通過口服給藥、靜脈注射、皮下注射、肌肉注射或瘤內注射給藥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過簡單添加聚乙二醇提升喜樹堿類化合物活性閉環(huán)率的制劑，以聚乙二醇為添加劑，喜樹堿類衍生物為藥物分子，水為主體的分散介質為溶媒三種共同組成。其中主要添加劑為聚乙二醇，藥物分子為喜樹堿、10-羥基喜樹堿、9-硝基喜樹堿、9-氨基喜樹堿、7-乙基-10-羥基喜樹堿、拓撲替康、伊立替康、魯比替康、依喜替康、貝羅替康、Karenitecin、吉咪替康、吉馬替康等的一種或多種。通過簡單添加聚乙二醇，可以顯著提高喜樹堿類藥物的活性閉環(huán)率，增強藥效，能夠有效降低藥物的全身反應，有望用于不同階段的腫瘤治療。
文檔編號A61K47/34GK102961323SQ201210514939
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權日2012年12月5日
發(fā)明者丁建東, 慈天元, 李婷, 俞麟 申請人:復旦大學