含有环孢菌素的软胶囊制剂 本发明是申请号为97191060.X、申请日为1997年6月19日、发明名称为“含有环孢菌素的软胶囊制剂”的中国专利申请的分案申请。
【技术领域】
本发明涉及一种如含有环孢菌素作为活性组分的软胶囊制剂。更具体地说，本发明涉及一种在含有特定增塑剂的明胶胶囊壳中含有稳定的环孢菌素组合物的软胶囊制剂及其制备方法。
背景技术
环孢菌素是一种由11个氨基酸组成的特定的大分子(分子量为1202.64)环状肽化合物，它具有广泛有用的药理活性，特别是免疫抑制活性和抗炎活性。所以，环孢菌素已经用于抑制活体固有的免疫反应，后者是由组织和器官移植引起的，如心脏、肺、肝、肾脏、胰、骨髓、皮肤和角膜的移植，特别是由外来组织和器官的移植引起的。另外，环孢菌素可用于抑制血液病如贫血、各种免疫疾病如系统性红斑狼疮、特发性吸收障碍综合症等和炎性疾病如关节炎、类风湿疾病等。环孢菌素可用于治疗原生动物疾病如疟疾、血吸虫病等，而且目前还用于化疗。
环孢菌素是高度亲脂和疏水的。所以，环孢菌素难溶于水，而易溶于有机溶剂如甲醇、乙醇、丙酮、乙醚、氯仿等。由于具有上述特性的环孢菌素的低水溶性，当口服使用环孢菌素时，其生物利用度极低并且可受到各个具体患者条件的极大影响。因此，非常难以保持有效地治疗浓度。而且，环孢菌素可显示明显的副作用如肾毒性。因此，环孢菌素由于其低的水溶性而很难配制成口服使用的制剂。为此，广泛地进行了各种研究来发现适于环孢菌素有效口服使用的制剂，该制剂可提供适当的一致剂量和合适的生物利用度。
在现有技术中，适于口服给予难溶于水的环孢菌素的制剂通常被配制成乳剂预浓缩物的形式。
美国专利4388307中教导了使用这种组合物的一种典型的方法，该专利公开于1983年6月14日。该专利公开了使用乙醇的液体制剂。按照该美国专利说明书中公开的方法，是将环孢菌素与载体混合而形成液体制剂，所述载体是由作为辅助表面活性剂的乙醇；作为植物油的橄榄油和天然植物油甘油三酯的酯基转移产物和聚亚烷基多元醇作为表面活性剂。
然而，作为水稀释液给予所得液体制剂很难使受者乐于使用并且也难以提供口服给药的均匀剂量。
为了减少口服给药前用水稀释环孢菌素液体组合物的不方便，已经将乳剂预浓缩物形式的液体组合物配制成软胶囊制剂，现在可商购Sandimmune(注册商标)。在这种情况下，环孢菌素软胶囊因环孢菌素溶解性的需要而含有乙醇。然而，乙醇因其挥发性而透过胶囊的明胶壳，甚至在常温也是如此，为了防止在贮存和分发期间乙醇从软胶囊制剂中挥发，可将软胶囊制剂包裹在特殊的包装材料中，如铝-铝泡包装。
目前，已可能开发一种这样的环孢菌素制剂：该制剂在贮存期间具有稳定性而且在生物利用度上基本上没有变化并在个体之间没有区别，这样可均匀保持环孢菌素的生物效应。为此目的而开发的一种制剂被公开在韩国专利公开93-113中。该制剂以Sandimmun Neoral为注册商标而商业化。然而，由于该制剂也使用乙醇，在贮存稳定性上可具有以前含乙醇制剂的某些缺点，并在乙醇含量上发生改变。
【发明内容】
因此，本发明人研究了各种表面活性剂、油成分、辅助表面活性剂等的各种组合物来寻找一种稳定的环孢菌素组合物，就其药代动力学特性而言，该组合物与现有的环孢菌素制剂相比具有较高的生物利用度和个体之间血液水平上较低的差异。结果，我们发现一种特定的由下文所述成分组成的环孢菌素组合物可满足上述要求，并因而完成了本发明。
所以，本发明的一个方面是提供一种适于配制成软胶囊的组合物，该组合物含有环孢菌素作为活性组分；亲水物质聚乙二醇或非亲水物质碳酸亚丙酯(propylene carbonate)或其混合物；下文定义的油成分和表面活性剂。
本发明的另一方面是提供一种含有组合物的软胶囊制剂，所述组合物含有环孢菌素作为活性组分；亲水物质聚乙二醇或非亲水物质碳酸亚丙酯或其混合物；脂肪酸和伯醇的酯化物、中链脂肪酸甘油三酯(如果需要)和脂肪酸单酸甘油酯的混合物作为油成分；和HLB(亲水亲脂平衡值)值为8-17的表面活性剂。
本发明的另一方面是提供一种制备上述软明胶胶囊制剂的方法。
尽管本文主要描述本发明的软明胶胶囊，但应认识到本发明也包括就如此使用的组合物本身如口服溶液，如Sandimmun Neora，或其它单位剂量形式。
一方面，本发明涉及一种具有高贮存稳定性并因此在一段时间内组合物很少发生改变且增加了生物利用度的含有环孢菌素的胶囊，该胶囊含有一种组合物，所述组合物包含环孢菌素作为活性成分、亲水物质聚乙二醇或非亲水物质碳酸亚丙酯或其混合物作为第二种成分、如下定义的油成分和表面活性剂。
为了将这种含有环孢菌素的组合物配制成软胶囊制剂，必须使用明胶壳。然而，当使用含有甘油作为增塑剂的普通明胶壳配制软胶囊时，软胶囊制剂有一些缺点，因为甘油渗入乳剂而改变乳剂预浓缩物的乳化状态并因此使环孢菌素的溶解性显著降低而导致环孢菌素从乳剂中沉淀出来。
因此，在本发明软胶囊壳中优选选择使用丙二醇和聚乙二醇混合物而不是甘油作为明胶壳的增塑剂，这样可以解决与甘油渗入相关的问题。
然而，当通过水冷却法(通常使用冷却鼓)制备本发明含有丙二醇和聚乙二醇的胶囊壳体时，壳体不易从鼓上移下。胶囊壳体从冷却鼓上的可移性可通过加强冷却冷却鼓来提高，即继续循环冷却水来将壳体的温度降低到约17℃。然而，冷却到较低温度的胶囊壳体在包囊过程中可导致低的密封度并且可引起低的生产率。
所以，制备本发明不合甘油增塑剂的胶囊壳的方法是采用空气冷却法，而不是采用以前的水冷却法，其中胶囊壳体可通过来自鼓风机的空气流而冷却到最佳温度，并因此可从冷却鼓上容易地移下壳体，而且保持约21℃的最佳温度以增加包囊过程中的密封度和确保高的生产率。
如上所述，本产品可通过使用不含甘油的明胶胶囊并采用空气冷却法来生产，且其中的组合物不含低沸点挥发溶剂乙醇且具有高的贮存稳定性即在一段时间内组合物很少发生改变并提高生物利用度。
更具体地讲，本发明涉及一种环孢菌素制剂，其例如在含有聚乙二醇和丙二醇作为增塑剂的明胶壳中含有一种组合物，所述组合物包含：
1)环孢菌素作为活性组分；
2)聚乙二醇或碳酸亚丙酯或其混合物；
3)脂肪酸和伯醇的酯化物和脂肪酸单酸甘油酯和可有可无的中链脂肪酸甘油三酯的混合物作为油成分和
4)HLB(亲水亲脂平衡值)为8-17的表面活性剂。
另一方面，本发明提供一种含有一种组合物的环孢菌素制剂，所述组合物包含：
1)环孢菌素作为活性组分；和
2)碳酸亚丙酯。
如果需要的话，此组合物(也是本发明组合物)可另外含有或不含有本文所述量的本文所述的任何其它成分。
用作本发明组合物中药物活性组分的环孢菌素是一种环肽化合物，它具有上文所述的有用的免疫抑制活性和抗炎活性。尽管环孢菌素A、B、C、D、G等可用作本发明的环孢菌素成分，但环孢菌素A是最优选的，这是因为它的临床效果和药理特性在现有技术中得到了很好的确立。
作为本发明组合物的第二种成分，它可起辅助表面活性剂的作用，具有高沸点、不挥发性、不渗透过软胶囊明胶壳并对环孢菌素具有高溶解性的聚乙二醇可用作亲水物质。在本发明的组合物中，尽管可使用可液化的任何聚乙二醇，但优选使用分子量为200到600的聚乙二醇(PEG)，特别是PEG200。
另外，碳酸亚丙酯(沸点约242℃)也可用作非亲水成分。在本发明中，也可使用上文定义的非亲水物质和亲水物质的混合物。当用聚乙二醇和碳酸亚丙酯的混合物作为本发明的成分时，通常可以1∶0.1-5，优选1∶0.1-3，最优选1∶0.2-2的重量比来组合它们。
在本发明中，使用聚乙二醇和碳酸亚丙酯产生一些优点。那就是，提高了贮存期间含有环孢菌素组合物的稳定性并因此基本上均匀保持包含在其中的成分的含量。而且，使用碳酸亚丙酯甚至可增加活性成分环孢菌素的稳定性并抑制水从明胶胶囊壳渗入组合物中而产生更稳定的组合物。
在本发明的组合物中，每1份重量的环孢菌素优选使用0.1-10份重量，更优选0.5-8份重量且最优选1-5份的第二种成分。
在本发明乳剂预浓缩物中使用的第三种成分是油成分。作为本发明的油成分，可使用脂肪酸和伯醇的酯化化合物、中链脂肪酸甘油三酯(当存在时)和脂肪酸单酸甘油酯的混合物。本发明可使用的脂肪酸和伯醇的酯化化合物可包括8-20个碳原子的脂肪酸和2-3个碳原子的伯醇的酯化化合物，例如肉豆蔻酸异丙酯、棕榈酸异丙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯等，亚油酸和乙醇的酯化化合物是特别优选的。另外，作为中链脂肪酸甘油三酯(当存在时)，可使用具有8-10个碳原子的饱和脂肪酸的甘油三酯，最优选使用作为植物油的饱和脂肪酸甘油三酯的辛酸/癸酸甘油三酯。也可用作本发明油成分的脂肪酸单酸甘油酯包括具有18-20个碳原子的脂肪酸单酸甘油酯，特别是油酸单酸甘油酯。
在本发明的微乳预浓缩物中，每1重量份环孢菌素可使用1-10重量份，优选2-6重量份的油成分。
优选地，脂肪酸单酸甘油酯和脂肪酸酯如以1∶1到1∶2，如1∶1到1∶1.2的比例作为油成分存在。
可有可无的辛酸/癸酸甘油三酯也可以存在，如与亚油酸乙酯的比例为1∶0.1-0.2。
在用作本发明油成分的油混合物中，脂肪酸单酸甘油酯∶脂肪酸和伯醇的酯化物：中链脂肪酸甘油三酯(当存在时)的混合重量比通常在1∶0.1-5∶0.1-10的范围内，优选在1∶0.1-3.0∶0.1-3.0的范围内。
本发明组合物中使用的第四种成分是表面活性剂。适用于本发明的表面活性剂包括HLB(亲水亲脂平衡值)值为8-17的任何可药用的表面活性剂，它能够稳定地乳化包含含有环孢菌素的油成分的组合物的亲脂部分和包含在水中的辅助表面活性剂的亲水部分以形成稳定的微乳。本发明优选的表面活性剂的例子包括氢化植物油的聚氧乙烯产物，聚氧乙烯脱水山梨糖醇脂肪酸酯等，例如，NIKKOL HCO-50，NIKKOL HCO-40，NIKKOL HCO-60，吐温20，吐温21，吐温40，吐温60，吐温80，吐温81等。特别是优选使用酸值低于1、皂化值约为48-56、羟基值约为45-55和pH值(5％)为4.5-7.0的聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油(商标为NIKKOL HCO-50的商品化产品(NIKKOL化学有限公司))和聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯(商标为吐温20的商品化产品(ICI化学公司))。
表面活性剂可包括任何一种单一的上述表面活性剂或优选地选自上述表面活性剂的两种或多种表面活性剂的组合。在本发明的组合物中，每1份重量的环孢菌素按1到10重量份，优选按2到8重量份使用表面活性剂。另外，在本发明组合物中使用两种表面活性剂的混合物(即聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油和聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯)时，聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油和聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯的组成重量比例优选在1∶0.1-5范围内，更优选在1∶0.5-4的范围内。
在本发明的组合物中，存在的四种成分优选的重量比为环孢菌素∶第二种成分∶油成分∶表面活性剂＝1∶0.1-10∶1-10∶1-10，更优选环孢菌素∶第二种成分∶油成分∶表面活性剂＝1∶0.5-8∶2-6∶2-8。
除了这种组合物外，下文实施例中描述的组合物可作为本发明更优选的组合物。
为了口服使用，含有上述成分的本发明组合物可配制成软胶囊制剂。因为本发明的软胶囊制剂不使用作为低沸点挥发性溶剂的乙醇，该制剂是药物稳定的并可确立所需的改进，包括生物利用度的改进。然而，通过常规制备软胶囊的方法按常规的软胶囊来可重复地制备可能是困难的。当用含有甘油作为增塑剂的常规胶囊壳配制软胶囊时，所制得的软胶囊具有某些缺陷，因为甘油渗入乳剂而改变乳剂预浓缩物的乳化状态并因此使环孢菌素的溶解性显著降低而导致环孢菌素从乳剂中沉淀出来。
因此，本发明的另一方面是发现使用聚乙二醇和丙二醇而不是甘油作为增塑剂来配制胶囊壳时，可获得长期稳定的软胶囊制剂。尽管可使用任何可液化的聚乙二醇作为增塑剂，但优选使用分子量为200到600的聚乙二醇。
特别是，优选使用聚乙二醇200。在本发明的软胶囊壳中，相对于1重量份的制备胶囊壳所用明胶来说，优选使用0.1-0.5重量份，更优选0.1-0.4重量份，最优选0.2-0.3重量份的聚乙二醇和丙二醇混合物。在作为增塑剂的聚乙二醇和丙二醇混合物中，相对于1重量份的聚乙二醇来说，优选混合1-10重量份，更优选3-8重量份，最优选3-6重量份的丙二醇。
为了增加软胶囊壳体从冷却上的鼓移动性，本发明制备明胶胶囊壳体的方法采用空气冷却方法，代替了水冷却方法。采用这种空气冷却方法，胶囊壳体不会过热并且可易于从冷却鼓上移下，同时维持约21℃的最佳温度，包囊过程中高的密封程度确保了高的生产效率并因此而有效地进行该过程。
在制备本发明软胶囊时，冷却鼓中冷却胶囊壳的合适的空气体积流量优选为5-15立方米/分钟，最优选约10立方米/分钟。
将本发明组合物配制成软胶囊时，如果需要，胶囊制剂可进一步含有可药用添加剂，这些添加剂是软胶囊制剂中常用的。这些添加剂包括例如卵磷脂，粘度调节剂、香料(如薄荷油等)、抗氧剂(如生育酚、维生素E等)、防腐剂(如对羟基苯甲酸酯)、着色剂、氨基酸等。
本发明的软胶囊制剂可按下列步骤来制备：均匀混合辅助表面活性剂、油成分和表面活性剂；将环孢菌素溶解在其中；同时搅拌并慢慢温热到大约60℃的温度；然后用明胶壳在有或没有常用于制备软胶囊的上述可药用添加剂的情况下将所得浓缩物制成所需的合适的环孢菌素软胶囊，所述明胶壳含有聚乙二醇和丙二醇作为增塑剂并在空气冷却方法制备软胶囊的机器中。
本发明的组合物和制剂用于与已知环孢菌素相同的适应症并可按相同的方法和剂量范围使用，如果需要可根据如下文所描述的动物(如狗)或人的标准生物利用度试验调节剂量。
本文没有具体描述的组合物中的任何赋形剂或成分都在文献中有所描述，如H.P.Fiedler，Lexikon der Hilfsstoffe，Edito Cantor Verlag，Aulendorf，德国，第4版(1996)，药物赋形剂手册(Handbook ofPharmaceutical Excipients)，美国药学会(华盛顿)和英国药学会(伦敦)第二版，(1994)和韩国专利申请94-29208，申请日94年11月9日。
【具体实施方式】
本发明将通过下列实施例更详细地描述本发明。然而，应当知道这些实施例不以任何方式限制本发明。
实施例1
成分 含量(毫克/胶囊)
环孢菌素 25
聚乙二醇200 45
碳酸亚丙酯 25
聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油 35
聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯 85
亚油酸乙酯 40
辛酸/癸酸甘油三酯 5
油酸单酸甘油酯 35
总量 295毫克
实施例2
成分 含量(毫克/胶囊)
环孢菌素 25
聚乙二醇200 70
聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油 35
聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯 85
亚油酸乙酯 40
辛酸/癸酸甘油三酯 5
油酸单酸甘油酯 35
总量 295毫克
实施例3
成分 含量(毫克/胶囊)
环孢菌素 25
聚乙二醇200 100
碳酸亚丙酯 50
聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油 35
聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯 85
亚油酸乙酯 40
辛酸/癸酸甘油三酯 5
油酸单酸甘油酯 35
总量 375毫克
实施例4
成分 含量(毫克/胶囊)
环孢菌素 25
聚乙二醇200 45
碳酸亚丙酯 25
聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油 50
聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯 100
亚油酸乙酯 40
辛酸/癸酸甘油三酯 5
油酸单酸甘油酯 35
总量 325毫克
实施例5
成分 含量(毫克/胶囊)
环孢菌素 25
聚乙二醇200 45
碳酸亚丙酯 25
聚氧乙烯(50)氢化蓖麻油 35
聚氧乙烯(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯 85
亚油酸乙酯 80
辛酸/癸酸甘油三酯 10
油酸单酸甘油酯 70
总量 375毫克
实施例6
使用下列成分的胶囊壳从实施例1的组合物制备软胶囊制剂，然后肉眼观察因甘油的渗入所导致的特性和含量上的变化。
6.1(对照组)
成分 重量比
明胶 20
纯水 16
甘油 9
6.2(试验组)
成分 重量比
明胶 20
纯水 16
丙二醇 4
聚乙二醇200 1
下表1描述了观察的结果。
表1：胶囊壳中胶囊制剂含量的稳定性
胶囊组合物 刚制得后 1天后 2天后 5天后 10天后 30天后
对照组 0 + + ++ +++ +++
试验组 0 0 0 0 0 0
注：0＝含量是稳定的
+＝乳化不良
++＝略有沉淀
+++＝沉淀
从表1所述结果可以看出，使用含有甘油作为增塑剂的6.1对照组组合物制备的胶囊制剂引起某些问题，包括因甘油的渗入而导致形成沉淀，使用含有聚乙二醇和丙二醇作为增塑剂的6.2试验组组合物制备的胶囊制剂却保持稳定的状态。
实施例7
使用实施例6中所述的6.2试验组胶囊壳组合物并分别通过水冷却法(水温约为12℃)和空气冷却法(空气体积流量约为10立方米/分钟)制备实施例1组合物的软胶囊制剂。
观察并比较每种情况下胶囊壳体从冷却鼓上移下的难易程度。下表2描述了观察的结果。
表2：胶囊壳体从冷却鼓上移下的难易程度取决于冷却方法
(单位：角度)
壳组合物 水冷却法 空气冷却法
实施例6.2 大于100度(不容易移下) 小于50度(容易移下)
由上表2结果可见，通过本发明空气冷却法制备的软胶囊制剂从冷却鼓上移下要比通过水冷却法制备的制剂容易的多。具体来说，通常认为从冷却鼓上移下明胶壳的角度约为或大于70时，移动性是差的，而从冷却鼓上移下明胶壳的角度低于约70时，移动性是好的。通过水冷却法制备的软胶囊制剂从冷却鼓上的移动性是不满意的，制备时移动角甚至为100度或大于100度。
相反地，通过本发明的空气冷却法制备的软胶囊制剂可容易地从冷却鼓上移下，移动角为50度或更小，所以可提供好的密封度和生产效率。
实施例8
比较用实施例6.2组合物的胶囊壳包囊实施例1组合物制备的制剂作为试验制剂的生物利用度和含有乙醇的商业产品(SANDIMMUN胶囊)作为对照制剂的生物利用度来评估本发明环孢菌素制剂对环孢菌素生物利用度及其个体之间的差异的影响。
在该实验中，均按每千克兔子300毫克环孢菌素的量给予试验制剂和对照制剂。相同条件下在金属笼中用常规兔固体饲料组合物统一饲养兔子4天或更长时间。给予口服制剂时，将兔子在受限制的钢制笼中禁食48小时，其间允许兔子自由饮水。用凡士林包裹列文管以使减小摩擦后，将直径为5毫米的列文管经食管插入30厘米深度处。用50毫升水分别乳化试验制剂和对照制剂，然后引入与列文管连接的注射器中。用二甲苯使兔子的耳静脉膨胀，然后在试验前和0.5、1、1.5、2、3、4、6、10和24小时后用肝素处理的一次性注射器抽取每只兔子的耳静脉血。向所得血中加入0.5毫升饱和氯化钠水溶液和2毫升乙醚，然后将混合物振摇5分钟并以5000rpm的转速离心10分钟来分离上清液(乙醚层)。收集1毫升上清液，然后在活化硅胶sep-pakR(Waters)中展开。用5毫升正己烷洗涤展开的sep-pak并用2毫升甲醇洗脱。将洗脱液在氮气中减压蒸发至干。通过HPLC(高效液相色谱法)分析所得残渣(HPLC的条件：柱μ-BondapakRC18(Waters)，流动相CH3CN∶MeOH∶H2O-55∶∶15∶30，检测波长210nm，流速1.0ml/分钟，柱温70℃，灵敏度0.01Aufs，注射体积100微升)。
下表3描述了由试验制剂和对照制剂所获得的结果：
表3：本发明试验制剂和商业产品(SANDIMMUNR)的生物利用度
参数 对照制剂(A) 试验制剂(B) P(B/A)
M±S.D.(n＝6) CV％(S.D./M) M±S.D.(n＝6) CV％(S.D./M)
AUC(μg.hr/ml) 13.5±10.0 74.0％ 57.0±17.0 29.8％ 4.1
Cmax(μg.hr/ml) 0.8±0.3 37.5％ 6.0±1.5 25.0％ 7.5
注：AUC＝血液浓度曲线下的面积
Cmax＝环孢菌素的最大血液浓度
M±S.D.＝平均值±标准误差
CV＝标准误差与平均值的比
P(B/A)＝试验制剂的平均值与对照制剂的平均值的比
由上表可见，试验制剂显示增加的AUC和Cmax值，分别约为对照制剂的4倍或更高和7倍或更高。因此，可以断定，与对照制剂相比，试验制剂的生物利用度显著增加。另外，本发明的试验制剂显示降低各试验个体之间差异(CV％)的作用，与对照制剂相比，AUC值约低2倍或更高而Cmax约低1.5倍或更高。
因此，可以确定当口服给予本发明的软胶囊制剂时，显示比含有乙醇的现有商品(SANDMMUNR胶囊)的环孢菌素制剂生物利用度高约4倍并且减小了环孢菌素生物利用度个体之间的差异，同时在长的贮存期中保持稳定没有任何变化。因此，本发明的软胶囊制剂显然在制备环孢菌素软胶囊领域中有明显改进。
实施例9
制备含有下列成分的软凝胶：
I II
环孢菌素 25mg 100mg
聚乙二醇200 45mg 180mg
碳酸亚丙酯 25mg 100mg
聚氧乙烯50-氢化蓖麻油 40mg 160mg
多乙氧基醚20 85mg 340mg
亚油酸乙酯 40mg 160mg
单油酸甘油酯 40mg 160mg
维生素E 1mg 4mg
总量 301mg 1204mg