本发明涉及7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素(二甲胺四环 素)及其无毒酸加成盐的控释的药物释放系统。本发明通过每天一 次给予特定设计的改善的制剂，提供使患者药物治疗血浓度维持24 小时的一天一次释放系统；该制剂的大部分为含快速释放颗粒的二 甲胺四环素的初负荷或第一脉冲，小部分为同时给予的含pH敏感 和pH惰性混合聚合物包裹的球形颗粒的二甲胺四环素的次级负荷 或第二脉冲。本发明还提供团成球状的药物组合物，包括大部分快 速释放的二甲胺四环素初负荷和小部分缓慢释放的二甲胺四环素次 级负荷以及所有上述制剂的口服剂量单位形式。
与只含可利用的二甲胺四环素快速释放初负荷次要部分的释放 系统、组合物和口服剂量单位相比较，本发明的这些药物释放系统、 组合物和口服剂量单位形式可提供有效抗菌活性治疗范围内高出 10％以上的二甲胺四环素血浆浓度水平达约24小时，并且有同样 好的吸收特性，不管它们是在进食或禁食后服用。
四环素化合物7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素及其无毒酸 加成物主要因其抗微生物效应而被广泛地用于临床治疗。共同转让 的Boothe等美国专利No.3,148,212和Pesti等美国专利No. 3,226,436描述了二甲胺四环素的制备。尽管该化合物以口服剂量形 式得到广泛应用，它们仍有若干缺点。
按照引起感染的微生物的不同，在受试者(人)，二甲胺四环素 的最小治疗有效血清或血浆浓度水平是不同的。在体内通过临床评 估，在体外通过微生物学检定来测定浓度。近来据信，二甲胺四环 素的最小治疗有效浓度在0.1-1.0mcg/ml血清范围内。
近来得知对二甲胺四环素治疗敏感的生物体包括范围很广的革 兰氏阴性与阳性菌，包括但不限于：立克次体病原体(洛矶山斑疹 热、斑疹伤寒热和斑疹伤寒菌群、Q热、立克次体痘、蜱热)；肺炎支 原体(类胸膜肺炎微生物(PPLO)、伊顿氏因子)；鹦鹉热病原体和鹦 鹉热；性病性淋巴肉芽肿和性病肉芽肿病原体；回归热螺旋体病原 体(回归热螺旋体)；Lyme病病原体(Borrelia burgdorfeni)；痤疮 病原体(丙酸杆菌属、棒状杆菌属痤疮)；微生物杜克雷氏嗜血杆菌 (软下疳)、鼠疫耶尔森氏菌和土拉热弗朗西丝氏菌即以前的鼠疫巴 斯德氏菌和土拉巴斯德氏菌、杆菌状巴尔通氏体、类杆菌属的一些 种、cormna弧菌和胎儿弧菌、布鲁氏菌的一些种、大肠埃希氏菌、产 气肠杆菌(即以前的产气气杆菌)、志贺氏菌属的一些种、Mima的一 些种、赫尔氏菌属的一些种、流感嗜血杆菌(呼吸道感染)、克雷伯氏 杆菌属的一些种(呼吸道和泌尿系感染)、链球菌属的很多种、包括 化脓性链球菌和粪链球菌菌株、肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌(皮肤 和软组织感染)、淋病奈瑟氏菌、脑膜炎奈瑟氏菌、梅毒密螺旋体和雅 司螺旋体(梅毒和雅司病)、产单核细胞李斯特氏菌、梭菌属一些种、 炭疽芽胞杆菌、梭形梭菌(奋森氏感染)、放线菌属一些种；以及急 性肠阿米巴病和包涵体结膜炎的治疗Physician′s Desk Reference， 1987，Medical Economics Company，Oradell，NJ(PDR 43rd Ed.)。
最近的发现表明：在胃肠道的不同部位，二甲胺四环素以不同 的速率被吸收。对病人作插管法研究证明：在胃肠道二甲胺四环素 的生物利用度如以胃中吸收作为100％时，则十二指肠为106％，空 肠为80％，回肠为58％，表明二甲胺四环素在胃肠道下段吸收减少。
人体胃排空时间：禁食受试者约在1小时内，有食物时约在1 至4小时内。空腹服用二甲胺四环素的半衰期约为10小时。有食物 时服用，半衰期延长至约14-16小时。
在有或无食物摄入时，仅仅用延缓释放的二甲胺四环素颗粒是 不可能获得一天一次的二甲胺四环素治疗血浓度的。含二甲胺四环 素的传统剂型需每天数次频繁摄入，导致在整个疗程内血清浓度变 动大，病人的听从性差，而含二甲胺四环素的传统缓释剂型在胃肠 道吸收不完全。这表明需要有一个特定设计的二甲胺四环素一日一 次释放系统，以提供最满意的治疗效果和患者顺应性。
Lederle实验室最近提供给医药界同行使用的商标为 MINOCIN的胶囊，含特殊包衣的盐酸二甲胺四环素小颗粒，用于 口服给药。见PDR44版(第1168-1170页)。与片剂及装粉的胶囊 相比，颗粒化的盐酸二甲胺四环素在有乳制品和食物的情况下实际 上是完全吸收的。但是，此种胶囊并不是为了提供一日一次的剂量 形式。
Valorose等的美国专利No.4,837,030公开了充填含二甲胺 四环素球状颗粒的硬明胶或软明胶胶囊。该专利提供了控制释放的 二甲胺四环素制剂，它在胃和肠中的释放速率是受到控制的。该释 放系统可能由包衣或不包衣的球组成。药物可能在球中或在包衣中。 Valorose进一步提出用羟丙基甲基纤维素和羟丙基甲基纤维素邻 苯二甲酸酯包裹球形颗粒。但是，Valorose的控制释放并未提及延 长至24小时。
Shepard的美国专利No.3,080,294公开了一种持久释放的药 片，包含一包上多层活性药物混合物的内芯；当它逐渐溶解时，每 层释放一部分活性药物。但是，这些层不是pH适应性的。Shepard 还提供几种持久释放的剂型，其中包衣药物颗粒和不包衣的药物颗 粒维持治疗血浓度水平达较长时间。药物可在包衣中或在芯中。 Shepard还提出使用纤维素酯和pH敏感的聚合物作包衣材料。如 Shepard的实施例4所阐述的，这些剂型可以这样配方，以使大致 预定量的活性成分可在胃中(pH＜3.9)释放，大致预定量可在肠中 (pH4-7.5)释放。
在1989年9月21日提交的共同转让的待批美国专利申请No. 07/410,708中，公开了一种特殊的二甲胺四环素组合物，该组合物 可以这样配方，通过一日一次二脉冲给药系统，在受试者(人)身 上(维持)至少最低治疗血浆水平达(约)24小时左右；该二脉冲给 药系统包括一个初负荷成分，提供在胃中吸收高达100％的第一脉 冲，以及一个次级负荷成分，提供在十二指肠和小肠上部吸收高达 100％的第二脉冲。该申请提供了包含小部分初负荷成分和大部分次 级负荷成分的工作实施例。工作实施例还包括用混合聚合物包衣( 材料)，给含次级负荷成分的颗粒包衣的步骤，以使其获得缓释性 能。该待批申请的制剂据介绍是可处理成口服胶囊剂型。该待批申 请的实施方案包括含占总剂量46％的未包衣快速释放颗粒和54％ 用单一聚合物(羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯)包衣的缓慢释放 颗粒的胶囊，用这样的胶囊的体内实验资料表明，在单次给药后， 该胶囊生物利用度好，达24小时以上，接近用常规二甲胺四环素片 剂给药二次所达到的生物利用度。
现已发现，通过提高快释初负荷颗粒对缓释次级负荷包衣颗粒 的比例，并通过对后者使用改良的包衣(材料)，甚至可以使生物利 用度得到更大改善。例如，通过使用大部分如60％快释颗粒和小部 分如40％缓释颗粒，并给后者提供如下包衣，即在以前单用的pH 敏感聚合物中加入小量水溶性聚合物。此外，在多次给药研究中， 与已有技术现状中所使用的片剂相比，餐后服用本发明的混合颗粒 剂型显示生物利用度有惊人的维持。下文提供资料表明，用本发明 的剂型，进食受试者的吸收为禁食受试者的100％，而用已有技术 的片剂，则仅90.6％。
这些结果是惊人的，因为意料中的正相反。大部分二甲胺四环 素在胃中的早期释放应减少长时有效性，但正如可看到的那样，与 每日二次给予的参比片剂相比，单剂生物利用度从79％增至89％， 并且如多次给药研究中所显示的，后者不受摄食的影响。
图1是按本发明的未包衣快释颗粒和用混合聚合物前体包衣的 球形颗粒制备方法的图解说明。
图2是按本发明的包衣快释颗粒和用混合聚合物包衣的球形颗 粒制备方法的图解说明。
图3是在pH约4.0的介质中二甲胺四环素从本发明的混合聚 合物包衣的球形颗粒中释放的速率与那些从非本发明制剂中释放的 速率相比较的图解说明。
图4是盐酸二甲胺四环素从如图3那样(混合聚合物包衣的球 形颗粒中释放速率(但在pH 6.0的介质中)的图解说明。
图5是血清药物浓度对时间曲线，受试者给予：按本发明制备 的每天一次的二甲胺四环素口服单位剂型、二种不按本发明制备的 口服单位剂型、以及目前可从Lederle实验室得到的每天给药二次 的二甲胺四环素口服单位剂型。
按照本发明，提供改善的药物释放系统，该系统适于使7-二甲 氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其无毒酸加成盐的治疗有效血浓度 水平维持长达约24小时的一段时间，该系统包括
(A)每100重量份(A)+(B)中，包含51-80重量份的初负荷 治疗有效数量的快释颗粒，该颗粒包含
(a)(i)至少一种药学上可接受的赋形剂的有效量；和
(ii)抗菌有效量的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其
无毒酸加成盐，在所述快释颗粒上/内； 所述快释颗粒适于在pH小于约3.9的介质中基本上完全释放所述 四环素或其盐；
(B)每100重量份(A)+(B)中，包含20-49重量份次级负荷 治疗有效数量的混合聚合物包衣的球形颗粒，该颗粒包含
(a)(i)独立的有效量的至少一种药学上可接受的赋形剂，它
可与(A)(a)(i)相同或不同；
(ii)独立的抗菌有效量的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四
环素或其无毒酸加成盐，在所述包衣球形颗粒上/内；
(b)一种基本上均匀的包衣，所述包衣球形颗粒(B)包含至少 两种聚合物的混合物，其中一种是非pH敏感的，在水中可快速浸 蚀；另一种是pH敏感性的，在pH约4.5至约6.5范围的介质中可 浸蚀；因此所述包衣球形颗粒适于在pH约1.0至约3.0范围的介 质中释放一定量的所述四环素或其盐，而在pH约4.5至约6.5范 围的介质中快速释放其余部分。
本发明的较佳特征是这样的药物释放系统，其中，每100重量 份(A)+(B)中，快释颗粒(A)约为55至70重量份，包衣颗粒(B) 约为30至45重量份；特别是这样的药物释放系统，其中，每100 重量份(A)+(B)中快释颗粒(A)约为60重量份，包衣颗粒(B)约 为40重量份。
本发明进一步考虑开发如下剂型的口服剂量单位：含上述组合 物或系统的药学上可接受的液体载体剂型；至少部分充填上述组合 物或系统的硬壳或软壳胶囊；从上述组合物或系统制成的片剂。
本发明还提供使四环素或其盐，在温血哺乳动物血流中保持治 疗水平达约24小时的方法，包括对哺乳动物给予上述药物释放系 统或口服剂量单位。
本发明提供制备药物释放系统的方法，包括以下步骤：
(I)形成初负荷成分
(a)将(i)有效量的至少一种药学上可接受的赋形剂，与
(ii)抗菌有效量的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环
素或其无毒酸加成盐
进行混合；
(b)在颗粒化液体存在下，将所得混合物进行颗粒化；
(c)压出所得颗粒；
(d)使所得压出物成球状，以形成快释颗粒，适于在pH
小于约3.9的介质中基本上完全释放所述四环素或其
盐；
(e)将所述快释颗粒干燥； (II)形成次级负荷成分
(a)将(i)适量的至少一种药学上可接受的赋形剂，它可与
(A)(a)(i)相同或不同，和
(ii)独立的抗菌有效量的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲
基四环素或其无毒酸加成盐
进行混合；
(b)在颗粒化液体存在下将所得混合物颗粒化；
(c)压出所得颗粒；
(d)使所得压出物成球状，以形成包衣球形颗粒的前体；
(e)将所述前体干燥；
(f)用一种基本均匀的包衣材料来包裹所述前体，该包衣
包含至少两种聚合物的混合物，其中一种是非pH敏
感的，在水中可快速浸蚀；另一种是pH敏感的，在
pH约4.5至约6.5范围的介质中可浸蚀，并由此通过
以下步骤制备口服剂量单位形式的控释药物组合物，
即用含约51至约80重量份的步骤(I)所制快释颗粒
和约20至约49重量份的步骤(II)所制缓释颗粒，组
成药物释放系统，用它至少部分充填硬壳或软壳胶囊，
并任意地密封所述胶囊。 本发明的较佳特征包括这样的方法，其中胶囊是每100重量份 颗粒中，用约55至约70重量份的步骤(I)所制快释颗粒和约30至 约45重量份的步骤(II)所制包衣颗粒来充填的；特佳的是这样一 种方法，其中胶囊是每100重量份颗粒中，用约60重量份步骤 (I)所制快释颗粒和约40重量份步骤(II)所制包衣颗粒来充填 的。
上述药物释放系统和胶囊口服剂量单位形式，提供了二甲胺四 环素的一日一次长效控释剂型，该剂型维持较佳的治疗血药水平长 达24小时，导致满意和有效的抗菌治疗和减少给服药者投药次数。 它们也避免了在一个系统内的局部高浓度，这可引起诸如胃刺激性 之类不良反应。
本发明揭示了新颖的药物释放系统，它包含初负荷治疗有效数 量的快释颗粒，和次级负荷治疗有效数量的，用混合聚合物包衣的 球形颗粒的掺合物。这些系统和组合物可用于填充胶囊，以制备口 服剂量单位。从这些新的释放系统和口服剂量单位形式可见到很多 优于通常控释剂型的许多好处。它们导致二甲胺四环素向受试者的 释放控制更好，时效更长，从而获得组合物和口服剂量单位形式的 7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其无毒酸加成盐的一日一次 剂型，可在受试者身上维持所需血浓度水平长达24小时。因此，减 少二甲胺四环素服药者的服药次数，减轻不良反应包括胃刺激性和 服药者对给药方案的更好配合是可能的。
口服剂量单位形式是供口服给药的，含从消化道吸收入血流的 药物剂型。
初负荷治疗有效量快释颗粒是这样的量：它能在pH小于约 3.9的介质中，最好在约1.0至2.5范围内，如人胃中，立即或快速 地基本完全地释放主药，由此在一个推荐的时间内向受试者血流或 血浆，释放推荐剂量的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其无 毒酸加成盐，并维持推荐的浓度水平，而且可将该水平或进一步推 荐的水平，维持到一个进一步推荐的时间。这提供了二甲胺四环素 的第一脉冲，较好地在胃部，很快达到治疗血药水平，即至少达到 由体内临床评估或体外微生物检定测得的，能成功地治疗一种或几 种微生物入侵所致感染的量。
次级负荷治疗有效量，或者混合聚合物包衣的球形颗粒的维持 量是这样的量：它能在胃中小量缓慢释放；而在约4.0至7.5(较好 是在约4.0至6)pH范围的介质中，如在人肠道上段，特别在十二 指肠/空肠中，能完全释放。使用与缓释颗粒成比例的较大数量的 快释颗粒，据信可引起二甲胺四环素的较高吸收，因为二甲胺四环 素在十二指肠和空肠吸收较佳。它因此在一个不受影响的推荐的时 间内，向受试者血液或血浆释放进一步推荐剂量的7-二甲氨基-6- 去氧-6-去甲基四环素或其无毒酸加成盐，并维持进一步推荐的浓 度水平；而且，可将该水平或推荐的不同水平，维持到一个不受影 响的追加的推荐时间。这第二脉冲使二甲胺四环素延缓释放和控制 释放，较佳地十二指肠中，使由第一脉冲原先达到的治疗血药水平 延续下去，即至少使测量对致感染特殊微生物有效的量，总共维持 达约24小时。
二甲胺四环素的初负荷可通过给服含二甲胺四环素的快释颗粒 而达到。次级负荷可通过给服初负荷和次级负荷成分的混合物而达 到。从两种不同类型颗粒的合并效应维持的此治疗血药水平的总时 间较满意地为约24小时。因此，仅一个剂量单位就可提供有效的抗 菌治疗达一整天；总的治疗量，即初负荷治疗有效量加次级负荷治 疗有效量，为这样的量，它使约24小时内受试者每ml血清或血浆 中的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其酸加成盐浓度，达到 并维持至少治疗有效浓度。
本发明所用的二甲胺四环素盐是无毒酸的加成盐，例如磺酸 盐、三氯乙酸盐、盐酸盐。
最后命名的化合物也叫作盐酸二甲胺四环素。具有代表性地， 在正常成人，盐酸二甲胺四环素以每天剂量约100至约400mg，分 至少两次，常常是更多次剂量，口服给予。新泽西州韦恩市Lederle 实验室所制商品名Minoein(PDR 44版)以各种剂型已供市售。
还应注意到的是，盐酸二甲胺四环素易受差向异构化作用和氧 化降解，生成表二甲胺四环素(epiminocycline)，一种药理学上失 活的和不需要的四环素化合物。此差向异构体的量应为最小，但可 以在约1.5％至约10％这样高的范围内，而不影响本发明想达到的 一日一次剂量。
较满意地，本发明的药物释放系统和口服剂量单位形式可含约 25mg至约400mg 7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其无毒酸 加成盐，最满意地是从约80mg至约280mg。初负荷成分即二甲胺 四环素粉、快释颗粒、快释包衣等，与次级负荷成分即混合聚合物包 衣的球形颗粒或单种聚合物包衣的芯之间的比例，为初负荷成分加 次级负荷成分重量份之和的约50∶80至约20∶49，较好地为约55 ∶70至约30∶45。较好地为初负荷成分、次级负荷成分或两者同时 各自含约20至约200mg的二甲胺四环素。
初负荷成分的快速和基本完全释放是这样的：在约短于90分 钟，较好地在约短于60分钟内，在pH小于约3.9的水质缓冲液 (如盐酸和/或乙酸盐缓冲液)介质中，初负荷成分释放二甲胺四环 素约70％以上，较好地约80％以上。因此，包在初负荷成分上的任 何可任选的聚合物，必须特别快地和实质上可浸蚀或可溶解，以使 初负荷成分满足这些条件。
次级负荷成分的快速和基本完全释放是这样的：在少于约90 分钟内，在pH约4.5至约6.5的水质缓冲液(如乙酸盐和/或磷酸 盐缓冲液)介质中，次级负荷成分或单一包衣的芯释放二甲胺四环 素大于约40％，较好地为大于约70％。因此，混合聚合物包衣必须 都是部分水溶性的，此后在特定的pH范围内，特别快速和基本完 全浸蚀或可溶解，以使次级负荷成分满足这些条件。
本发明进一步优选的实施方案更提供在约37℃下，当悬浮于 pH约1.2的拟胃液介质中时，在约2小时内，次级负荷成分中约 5％至约20％二甲胺四环素被释放；或者在37℃下，当悬浮于pH 约1.2的拟胃液介质中时，在约2小时内，次级负荷成分中约20％ 至约50％二甲胺四环素被释放。
当药物释放时，可用标准检定法加以测定。
很多药物赋形剂在本发明中将是适用的。随着需要和牢记此处 提到的试验步骤，将会容易地作出明智的选择。应当使用的赋形剂 是在水中有已知程度的溶解度，在相应的胃液和上段小肠(特别是 十二指肠)液中，有已知程度的溶解度和膨胀性。在快释颗粒中，在 混合聚合物包衣的缓释球形颗粒中，或前述颗粒的任一种结合中， 这样的赋形剂包括乳糖、其他单糖和二糖、微晶纤维素、淀粉、羧甲基 纤维素钠、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、交叉羧甲醚纤维素(cross- carmellose)钠、预胶凝淀粉、聚乙烯吡咯烷酮、交联聚乙烯吡咯烷 酮、羟丙基甲基纤维素、纤维素乙酸酯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲 酸酯、聚乙烯乙酸酯邻苯二酸酯(polyvinyl acetate phthalate)、微晶 纤维素和乳糖结合、微晶纤维素和羧甲基纤维素钠结合、微晶纤维素 和交叉羧甲醚纤维素钠结合，前述任一种及类似物质的混合物，以 及其它本领域普通技术人员熟悉的物质，它们中大多数列入标准参 考文献，例如Remington′s Pharmaceutical Sciences，1985，17th Edition，Philadelphia College of Pharmacy and Science，Chapter 68，Pharmaceutical Necessities，pages 1278-1320。
虽然可用单一赋形剂，如微晶纤维素，但为了达到满意的结 果，在选择用于球中的二甲胺四环素的合适量上可能须更为小心。 因此，合用一种以上赋形剂可能是合乎需要的。
合适形式的微晶纤维素为诸如以AvicelpH-101和AvicelpH-105出售的物质(可从FMC有限公司得到-American Vis- cose Division，Avicel Sales，Marcus Hook，PA，U.S.A.)。Avi- celpH-101的性能是：平均颗粒大小为50μm，颗粒大小规格为+ 60目少于1％，+200目少于或等于30.0％，湿度规格为小于 5.0％，可接受的流动性。AviceIpH-105的性能是：平均颗粒大 小为20μm，颗粒大小规格为+400目少于或等于1.0％，湿度规格 为小于5.0％，流动性差。
微晶纤维素和羧甲基纤维素钠的合适混合物为诸如FMC有限 公司所售物AvicelRC-581。AvicelRC-581的性能是：平均颗 粒大小为小于0.2μm，颗粒大小规格为60目少于或等于0.1％，湿 度规格为小于6％。
术语“球形”是药学领域中众所周知的，是指直径在约0.1至约 2.5mm范围内的球形颗粒，较佳地在约0.5至约2mm，最佳地在 约0.8至约1.5mm。较满意地是，快速释放颗粒也是球形的。如果 要制备药物在表层的球形，可用包衣的种子，如糖粒(non-pareil) 种子或糖晶体。这样的糖粒种子一般大小为约0.1mm至约2.0mm， 较典型的为约1.0mm。它们可包含诸如糖和淀粉的混合物。这样的 晶体一般大小为约0.01mm至0.1mm。多层包衣组合物的芯以这样 的种子为好。但是，芯可单独含二甲胺四环素或同时还有赋形剂。
快速释放颗粒典型地是不包衣的。但是，它们可任选地用聚合 物包衣，该包衣在pH小于约3.9的介质中，特别在人胃中，能快 速和基本完全浸蚀，从而使它们的立即或快速释放特性相应地保持 不变。
形成薄膜的聚合物，如果采用的话，在类型和用量上可有很大 变化，这与薄膜或包衣厚度相关联。快释球形颗粒包衣聚合物可列 举但不限于：甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维 素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、纤维素乙 酸酯邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯、甲基丙烯酸或甲基 丙烯酸甲酯的聚合物和共聚物、聚乙烯乙酸酯邻苯二甲酸酯或聚乙 酸乙烯酯的聚合物和共聚物、纤维素乙酸酯、脂肪酸及其酯、纤维素 乙酸酯偏苯三酸酯，以及上述任一种的混合物，它们适于在pH小 于约3.9的介质中基本完全溶解。包衣可包括常规添加剂，如增塑 剂、色素、着色剂等。增塑剂包括矿油、高沸点酯类、植物油及类似物。
据发现有用的市售包衣组合物包括：Eudragit，Rohm phar- ma，Westerstadt，Germany的产物，含甲基丙烯酸和甲基丙烯酸 甲酯的阴离子共聚物；Surelease，Colorcon，Inc.，West Point， PA的产物，含乙基纤维素、癸二酸二丁酯、油酸、烘过的二氧化硅和 氢氧化铵的水质分散剂；Aquacoat，FMC有限公司的产物，含乙 基纤维素水质分散剂：Coateric，Colorcon，Inc.的产物，含聚乙烯 乙酸酯邻苯二甲酸酯；Aquateric，FMC有限公司的产物，含纤维 素乙酸酯邻苯二甲酸酯；Eastman C-A-Ptm，Eastman Kodak Com- pany的产物，含纤维素乙酸酯偏苯三酸酯。作为快释颗粒包衣材料 较好的为羟丙基甲基纤维素。
在未包衣快释颗粒重量基础上，由于包衣重量增加至达约1- 约10重量份是适宜的，但增重从约2-约5重量份较好，增重约2 重量份最好。
此聚合物包衣也可任意地包括底衣，外衣或合用上述包衣。当 用水质包衣制剂时：除了标准的包衣外，为了达到最佳结果，可取 1-10重量份增重水平。
将包衣球形颗粒的聚合物包衣材料混合，以提供非pH依赖性 的及pH敏感的溶解性能。在胃中，包衣应能开始膨胀，缓慢释放二 甲胺四环素。在到达十二脂肠/空肠时，pH敏感的聚合物溶解，二 甲胺四环素从包衣颗粒中完全释出，并可快速和基本完全浸蚀，因 为介质pH在约4.0至约7.5范围内；但在pH超出该范围时如在 人胃中，浸蚀受抑制但不被排除。因此，在小肠上段即十二指肠，其 余的药物从包衣的球形颗粒中快速、有控制地释出。
形成薄膜的聚合物在类型和用量上可有很大变化，这与薄膜或 包衣厚度有关。
用作颗粒包衣的聚合物可列举但不限于：甲基纤维素、乙基纤 维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基甲基 纤维素邻苯二甲酸酯、纤维素乙酸酯邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维 素琥珀酸酯、甲基丙烯酸或甲基丙烯酸甲酯的聚合物或共聚物、聚乙 烯乙酸酯邻苯二甲酸酯或聚乙烯乙酸酯的聚合物或共聚物、纤维素 乙酸酯、脂肪酸及其酯、纤维素乙酸酯偏苯三酸酯，以及上述任何材 料的混合物。这些包衣也可包括上述常规添加剂中的任一种。羟丙 基甲基纤维素的一种合适形式是当200℃时粘度在3-100cps范 围内(U.S.National Formulary X III)，更特殊的是在20℃时粘度 为6cps。作为包衣，较佳的是合用羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯 和羟丙基甲基纤维素；最佳的是，这些包衣适于在pH约5.0或大 于约5.5的介质中基本完全溶解。
在未包衣的球形颗粒(包衣球形颗粒的前体)或芯核的重量基 础上，由于混合聚合物包衣，约5至约35份重量增加是合适的，但 从约5至约25份重量增加为较佳，约10至约25份重量增加为最 佳。
此聚合物包衣也可独立地包括底衣、外衣，或合用上述包衣。当 用水质包衣制剂时，除了标准的包衣外，为了达到最佳结果，可取 1-10份增重水平。
制备快释颗粒的二甲胺四环素和赋形剂用量可有很大变化，但 通常是在约10至约70重量份二甲胺四环素和约90至约30重量份 赋形剂的范围内，以二甲胺四环素和赋形剂相加总重量为100份 计。较佳地是，快释颗粒包括约50重量份二甲胺四环素和约50重 量份赋形剂，以二甲胺四环素和赋形剂相加为100重量份计。
包含在混合聚合物包衣的球形颗粒的前体或多层包衣组合物的 芯中的二甲胺四环素和赋形剂的量，应在约10至约80重量份二甲 胺四环素和约90至约20重量份赋形剂，以二甲胺四环素和赋形剂 用量相加为100重量份计。在前体或芯上混合聚合物包衣的量也是 变化很大的，如前所述。较好地为，包衣球形颗粒可包括约在60重 量份二甲胺四环素和约40重量份赋形剂，以二甲胺四环素和赋形 剂相加为100重量份计；混合聚合物包衣可包括约10至约25重量 份的增重，以二甲胺四环素和赋形剂相加为100重量份计。
用任何常规的胶囊制备和/或充填机，可将药物释放系统的成 分单独或与另外的活性药物、润滑剂、崩解剂、增塑剂、着色剂、色素、 调味剂、另外的赋形剂或上述任一种结合起来，填充到硬壳胶囊或 软壳胶囊中，并可用药学领域普通技术人员一般了解的任何方法， 包括但不限于点状粘合、胶囊和匹配的锁环，来将胶囊密封。
本发明中所用的硬壳胶囊，一般由明胶、水和任选的FD & C着 色剂，为防止成分分解的不透明剂如二氯化钛、二氧化硫，或上述 成分的任一结合所组成。它们一般包括两部分，一部分套到另一部 分之上，完全包住填充物。
本发明中所用的软壳胶囊一般是软的、球形的明胶壳，比硬壳 胶囊的壳略厚。通常通过添加甘油、山梨醇或类似的多元醇来使明胶 增塑。它们也可含有防腐剂以防止真菌生长。
本发明的所有药物释放系统、组合物或口服剂量单位形式均可 用任何常规的制药设备进行制备。
图1阐明不包衣球形颗粒的制备步骤，这些颗粒用作不包衣快 释颗粒或用作pH敏感的聚合物包衣球形颗粒的前体。首先，在混 合器中，将有效量的药学上可接受的至少一种赋形剂和抗菌有效量 的7-二甲氨基-6-去氧-6-去甲基四环素或其无毒酸加成盐进行混 合。加液体介质如水溶液或有机溶剂，最好是水，直至达到可以挤 出的合适稠度，将第一次所得的混合物颗粒化，然后在挤压机或挤 压机/成粒机中，使所得的颗粒化物料通过合适孔径如1.0mm的 孔板挤压出来，以高速经足以形成球状颗粒的时间，团成球状。然 后将球形湿颗粒在常规设备中在适当温度下干燥，例如用盘架干燥 器在55℃-65℃下，或在常规的流动床干燥系统在65℃-70℃下， 干燥至低的湿度水平，例如约1％-约7％，较佳的为约2％-约 5％。
图2阐明了用流动床技术、盘式包衣或类似技术，可再将快释 颗粒任意地用基本均匀的聚合物包衣材料，即形成所需包衣的聚合 物的溶液进行包衣；该包衣材料在pH小于约3.9，由水或有机溶剂 如二氯甲烷和/或甲醇配成的介质中，能快速和基本完全浸蚀。较 好地是使用流动床。图2还阐明了用基本均匀的混合聚合物包衣材 料，将包衣球形颗粒的前体各自进行包衣；该包衣材料以如上所述 的方式在水中快速和部分浸蚀，然后在pH约4.0至约7.5的介质 中基本完全浸蚀。
然后可将初负荷治疗有效量的未包衣快释颗粒或任选的包衣快 释颗粒，与次级负荷治疗有效量用混合聚合物包衣的球形颗粒，在 低剪切混合器中混合。
如前所述，可将硬壳或软壳胶囊至少部分充填，并用任意方法 密封，以形成胶囊口服剂量单位形式。
药物释放系统、球形药物组合物或包含它们的口服剂量单位形 式，可通过摄食给药，由此使温血哺乳动物血流中二甲胺四环素治 疗水平，维持约24小时，从而由一日一次剂量系统，便能提供约24 小时的治疗血浓度水平。
下面的实施例阐明而不限制本发明。除非另指，所有的份均为 重量份。生物利用度是一个函数，也是一个绝对项，指约物从给药 的剂量形式到达血流的真正速率和总量(程度的测量值)。
比较实施例1A*
将一片含50mg盐酸二甲胺四环素(Minocin-Lederle Labora- tories)的片剂给受试者服用，在12小时期间内测定盐酸二甲胺四 环素的血清浓度水平。在12小时末给受试者服用第二片含50mg盐 酸二甲胺四环素(Minocin)的片剂，在下一个12小时期间内测定 盐酸二甲胺四环素的血浆浓度水平。结果见图5中定为“比较实施例 1A*”的曲线。
生物利用度为100％，因为该品是比较用的参考制剂。
在第一个12小时期间，在服药2小时后达到盐酸二甲胺四环 素的最大血清浓度0.8mcg/ml血清，第二个12小时期间，盐酸二 甲胺四环素的最大血清浓度1.3mcg/ml在给第二片药后2小时达 到。如图5所示盐酸二甲胺四环素血清浓度水平波动大，可导致令 人不快的不良反应，如恶心和胃部刺激。
比较实施例1B*[QDIV]
(a)在Hobart混合器中，低速混合2500份盐酸二甲胺四环素 粉(Minocin-Lederle实验室)和2500份微晶纤维素(AvicelpH -101，FMC有限公司)，制成混合物。然后慢慢加入300份(体积) 水并混合，使粉末混合物颗粒化至可挤出的稠度。所得颗粒在 NICA挤压机/S450型成粒机中高速挤压通过1.0mm板，随后高 速团或球状。湿的球状物在Aeromatic流动床干燥器中70℃空气输 入下被干燥至含水量为约1-7％，形成有光滑表面和均匀四环素化 合物分布的黄色未包衣快释颗粒。
(b)在Hobart混合器中，低速混合3000份盐酸二甲胺四环素 (Minocin-Lederle实验室)、1650份微晶纤维素(Avicel-pH-101， FMC有限公司)和AC-DI-SOL(交叉羧甲醚纤维素钠)，制成混合 物。然后慢慢加入3000份(体积)水并混合，使粉末混合物颗粒化 至可挤出的稠度。所得颗粒在NICA挤压机/S450型成粒机中高速 挤压通过1.0mm板，随后高速团成球状。湿的球状物在Aeromatic 流动床干燥器中，在70℃空气输入下被干燥至含水量为约1-7％， 形成包衣球状颗粒的前体。
用以下溶液给芯核颗粒包衣，该溶液含羟丙基纤维素邻苯二甲 酸酯(HCMP 50)、在pH≥5溶解的pH依赖性聚合物和羟丙基甲基 纤维素(HPMC)(一种在各种pH条件下溶解的水溶性成孔聚合 物)。生成的包衣聚合物系统(HCMCP 50：HPMC)提供这样一种 包衣系统，其中一部分药物会在胃的酸性环境(pH 1-3)中释放， 其余物药在小肠上段(pH 4.5-6.5)快速释放。
为达到此目的，通过混合10.0份羟丙基甲基纤维素邻苯二甲 酸酯(HPMCP-50，Shin-Etsu Chemical，Tokyo，Japan)、2.5份羟 丙基纤维素、2.5份矿物油和1.67份橙色着色剂(Opaspray K-1- 2562，Colorcon，Inc.，West Point，PA)并将该混合物溶于有机溶 剂，而制成聚合物包衣混合物。
在Uni-Glatt Model 82/E流动床中，将混合和包衣溶液喷雾到 900g干燥的包衣球形颗粒前体上，起始喷雾速度为7ml/分，逐渐 增至9ml/分，直至达到在包衣球形颗粒前体的重量基础上增重20 份。输入空气调节至54℃，而输出空气调节在22-25℃之间。生成 pH敏感的混合聚合物包衣的球形颗粒，这种颗粒具有的包衣适于 在胃的酸性环境(pH1-3)中释放一部份药物，在小肠上段(pH 4.5-6.5)中快速和基本完全浸蚀以释放其余的药物。
(c)在低剪切混合器中，以低速将750份按步骤(a)的方法制 备的快释颗粒与750份按步骤(b)的方法制备的混合聚合物包衣球 形颗粒混合15分钟，以形成球状的药物组合物混合物。
(d)将按步骤(c)的方法制备的混合物填充入硬壳胶囊，以形 成二甲胺四环素总含量100mg，50mg二甲胺四环素包含在快释颗 粒中，50mg二甲胺四环素包含在pH敏感的聚合聚合物包衣球形 颗粒中的口服剂量单位形式。
按U.S.P XXI试验法，用pH′为4.0和6.0的缓冲介质、测定盐 酸二甲胺四环素的溶出曲线。结果以曲线图的形式分别表示在图3 和图4中。
比较实施例1C*[QDV]
除步骤(b)作如下改变外，重复比较实施例1B*的程序：
(b)通过混合5.94份羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPM- CP-50，Shin-Etsu Chemical，Tokyo，Japan)、0.31份羟丙基甲基 纤维素、1.25份矿物油和0.83份橙色着色剂(Opaspray K-1-2562， Colorcon，Inc.，West Point，PA)并将混合物溶于有机溶剂，制得 pH敏感的聚合物包衣混合物。
按比较实施例1B*步骤(b)，将混合聚合物包衣溶液喷雾到900 份干燥的包衣球形颗粒前体上，直至根据包衣球形颗粒前体的重量 达到10份增重。生成混合聚合物包衣的球形颗粒，其聚合物包衣适 于在胃的酸性环境(pH 1-3)中释放一部份药物，在小肠上段 (pH4.5-6.5)快速和基本完全浸蚀以释放其余的药物。
(c)在低剪切混合器中，以低速将750份按步骤(a)的方法制 备的快释颗粒和750份按步骤(b)的方法制备的混合聚合物包衣球 形颗粒混合15分钟，以形成球状的药物组合物混合物。
(d)将按步骤(c)的方法制备的混合物填充入硬壳胶囊，以形 成二甲胺四环素总含量100mg的口服剂量单位形式，其中50mg二 甲胺四环素包含在快释颗粒中，50mg二甲胺四环素包含在pH敏 感的聚合物包衣球形颗粒中。
按照U.S.P XXI试验法，用pH值为4.0和6.0的缓冲介质、测 定盐酸二甲胺四环素的溶出情况。结果以曲线图的形式分别表示在 图3和图4中。
实施例1[QDVI]
除步骤(b)和(c)作如下改变外，重复比较实施例1C*的程序：
(b)通过混合8.0份羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPM- CP-50，Shin-Etsu Chemical，Tokyo，Japan)、2.0份羟丙基甲基纤 维素、2.0份矿物油和1.30份橙色着色剂(Opaspray K-1-2562， Colorcon，Inc.，West Point，PA)并将混合物溶于有机溶剂，制得 聚合物包衣混合物。
按比较实施例1C*步骤(b)，将混合聚合物包衣溶液喷雾到900 份干燥的包衣球形颗粒前体上，直至根据包衣球形颗粒前体的重量 达到20份增重。生成pH敏感的混合聚合物包衣的球形颗粒，其聚 合物包衣适于在胃的酸性环境(pH 1-3)中释放一部份药物，在小 肠上段(pH4.5-6.5)快速和基本完全浸蚀以释放其余的药物。
(c)在低剪切混合器中，以低速将900份按步骤(a)的方法制 备的快释颗粒和600份按步骤(b)的方法制备的pH敏感的混合聚 合物包衣球形颗粒混合15分钟，以形成球状的药物组合物混合物。
(d)将按步骤(c)的方法制备的混合物填充入硬壳明胶胶囊， 以形成二甲胺四环素总含量100mg的口服剂量单位形式，其中 60mg二甲胺四环素包含在快释颗粒中，40mg二甲胺四环素包含在 pH敏感的聚合物包衣球形颗粒中。
按照U.S.P XXI试验法，用pH值为4.0和6.0的缓冲介质、测 定盐酸二甲胺四环素的溶出情况。结果以曲线图的形式分别表示在 图3和图4中。
再改变如上制得的剂型配方，以测定几种因素对改善生物利用 度的作用。这些因素描述如下：
1.在配方中增加颗粒不包衣的比例。
2.在聚合物包衣材料中掺入成孔剂，例如，用水溶性和pH敏 感性聚合物(HPMC/HPMCP 50)包裹颗粒并改变这两种聚合物的 比例。
3.调节颗粒上的包衣量。
较可取的是利用变更因素2以增加产品的生物利用度，因为变 更因素1会潜在地提供与立即释放产品相类似的产品，而变更因素 3可能在药物释放上有较大变异性的产品，因为应用了较低的包衣 量。
利用上面的可变因素逐一研制比较实施例1B*、1C*、和实施例 1。它们是以100mg剂量强度加以研制的。它们都含有黄色未包衣和 橙色包衣颗粒。在pH4.0溶出介质中它们的溶出情况不同(表1和 图3)。在pH 6.0溶出介质中，如所预料的那样，全都显示类似的情 况，表明药物在pH 6.0环境中能完全释出(表1和图4)。
用于全部实施例中的黄色未包衣快释颗粒，由盐酸二甲胺四环 素和微晶纤维素组成。微晶纤维素提供基质骨架，以控制二甲胺四 环素从这些颗粒中溶出。用于所有实施例的橙色包衣颗粒的芯核组 合物，包括盐酸二甲胺四环素、微晶纤维素和交叉羟甲醚纤维素钠。 并叉羧甲醚纤维素钠包含在包衣颗粒的芯中起崩解剂的作用，从而 随着包衣聚合物的溶出，给纤维素基质骨架快速裂解，立即释放出 药物。
芯核颗粒是用这样的溶液包衣的，它含在pH5及pH5以上溶 解的pH依赖性聚合物羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP 50)和在所有pH条件下均溶解的水溶性成孔聚合物羟丙基甲基纤 维素(HPMC)的混合物。从而，实施例的包衣聚合物系统(HPMCP 50：HPMC)提供了这样一种包衣的系统，其中一部份药会在胃的 酸性环境中(pH1-3)释放，其余药物在小肠上段(pH4.5-6.5)快 速释放。
考虑到对这些原型的双脉冲释放设计，为上述情况安排的在两 种缓冲介质(pH4.0和pH6.0)中的溶出试验方法是合适的，因为 如图3所示pH4.0(0.02 M乙酸盐缓冲液)溶出介质区分了这些剂 型的溶出情况，而pH6.0(0.05 M磷酸盐缓冲液)溶出介质确保在 小肠上部pH下二甲胺四环素的完全溶出，如图4所示。
在伦敦Guy′s医院一个先导性的小规模生物利用度(BA)研究 中，以MINOCIN片为参比标准，在人体上评估这些原型(QD- IV，QD-V & QD-VI；100mg胶囊)。先导性的BA研究以单剂量研 究设计筛选了这些原型。
先导性的研究表明，与参比标准组相比，QD-VI生物利用度为 89％，优于QD-IV(65％)或QD-V(80％)。该研究的结果列表显示 于表2，作图显示于图5。然后选择QD-VI原型用于多剂量生物利用 度研究。多剂量研究结果报告于表3。
表 1
二甲胺四环素QDIV、V和VI在pH4.0和
pH6.0缓冲介质中的溶出数据 pH 4.0缓冲液
溶出的二甲胺四环素百分率％( X±SD，N＝12) 时间 (分钟) QD-IV QD-V QD-VI 0 0 0 0 30 39.5±10.3 45.8±4.9 57.7±4.1 60 53.2±12.0 60.0±6.3 73.9±5.5 90 65.6±11.7 79.1±6.8 83.2±5.2 120 78.2±10.4 89.5±4.6 90.5±5.0 pH 6.0缓中液
溶出的二甲胺四环素百分率％( X±SD，N＝12) 时间 (分钟) QD-IV QD-V QD-VI 0 0 0 0 30 74.3±6.3 80.3±3.2 76.7±5.9 60 95.8±5.90 102.4±2.7 96.6±5.1 90 99.9±5.2 104.2±2.3 103.3.±2.3 120 102.3±4.2 104.5±2.4 105.4±1.8
表 2
对QD-IV、QD-V和QD-VI原型的体内
研究结果总结
(100mg胶囊)
单次剂量研究数据
Tmax Cmax 生物利用度
(小时) (mcg/ml) AUC(4)(％)
MINOCIN片 2.0 0.9 100
(50mg，BID) (14.3)* (1.3)*
QD-IV(100mg，QD) 2.8 1.2 62
QD-V(100mg，QD) 3.1 1.3 80
QD-VI(100mg，QD) 2.7 1.5 89 *( )中数字为第二次剂量的数据
表 3
二甲胺四环素QD-6多次剂量数据总结表
第6天(禁食)对第7天(进食)数据比较
MINOCIN片(50mg，BID) QD-6(100mg 胶囊)
第6天，禁食 第7天，进食 第6天，禁食 第7天，进食 Cmas(mcg/ml) 1.88(0.29)** 1.79(0.29) 1.89(0.48) 2.00(0.32) Tmas(小时) 1.60(0.66) 1.96(1.00) 2.56(1.11) 4.58(1.64) AUC(mcg·hr/ml) 30.83(5.68) 27.90(5.37) 26.07(7.01) 26.12(5.24) 相对生物利用度 QD-6/对照(禁食)* - - 84.6 - QD-6/对照(进食)* - - - 93.6 生物利用度百分率％ 食物的影响 进食/禁食 - 90.6 - 100.08
*QD-VI与对照药的相对生物利用度百分率，按下式计算，
**括号中数据为标准差
实施例1B*、1C*和1(图3和图4)证明混合聚合物包衣释放球 形颗粒的选择性释放性质。
实施例1证明本发明的组合物和口服剂量单位形式维持二甲胺 四环素较好的长时的控制释放的能力，从而仅用一日一次给药法， 可提供相对平稳的至少最低治疗血浓度二甲胺四环素达约24小时 的能力。
比较实施例1A*表明由常规二甲胺四环素剂型引起的二甲胺 四环素不稳定的释放速率和血浓度的较大波动。
实施例1进一步证明在禁食患者仍保留了延长的控制释放性 质，从而免除了为达到治疗效果患者需按时进食的要求。
与比较实施例1A*相比，实施例1表明本发明的相对低剂量能 提供相对平稳的治疗有效浓度的二甲胺四环素。
与比较实施例1B*和1C*相比，实施例1证明，如果快释颗粒 占优势，本发明的口服剂量单位形式生物利用度更大，进食后生物 利用度降低少。
以上提到的所有专利、申请、出版物和试验方法均结合于此作参 考。
按照上面的详细描述，对本领域技术熟练人员将提示本发明可 作很多变动。例如，分开的给药单位可以是不同的剂量单位形式， 包括药物包衣的颗粒，快释颗粒对慢释颗粒的比例可以高达80∶20 重量份。所有这样的改动都包括在附加权利要求全部的预期范围内。