本發(fā)明涉及一種阿霉素緩釋植入劑及其制備方法,具體地說(shuō)涉及阿霉素緩釋植入劑的組成、形狀、尺寸、強(qiáng)度、釋藥性能和制備方法,屬于藥物技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
阿霉素是一種廣譜抗腫瘤藥物,具有很強(qiáng)的抗癌藥理活性,可直接作用于DNA,插入DNA雙螺旋鏈,使后者解開(kāi),改變DNA的模板性質(zhì),抑制DNA聚合酶從而抑制DNA合成,也抑制RNA合成。此外,阿霉素具有形成超氧基自由基的功能,并有特殊的破壞細(xì)胞的膜結(jié)構(gòu)和功能的作用,作為一種周期非特異性抗癌化療藥物,對(duì)各期細(xì)胞均有作用,適用于急性白血病、惡性淋巴瘤、乳腺癌、支氣管肺癌、卵巢癌、軟組織肉瘤、成骨肉瘤、橫紋肌肉瘤、尤文肉瘤、腎母細(xì)胞瘤、神經(jīng)母細(xì)胞瘤、膀胱癌、甲狀腺癌、前列腺癌、頭頸部鱗癌、睪丸癌、胃癌、肝癌等。
阿霉素是一種濃度、時(shí)間依賴(lài)性藥物,維持有效藥物濃度的時(shí)間越長(zhǎng),療效越好;血液中藥物峰濃度越高,全身毒性越大。
早期,阿霉素是靜脈推注給藥,藥物在體內(nèi)駐留時(shí)間短,療效較低,因血藥峰濃度高,毒副作用嚴(yán)重,如嚴(yán)重的心臟毒性、骨髓抑制、口腔潰瘍等。
為提升療效、降低全身的毒副作用,用靜脈滴注方式給藥,靜滴時(shí)間為數(shù)十分鐘到96小時(shí),延長(zhǎng)藥物在血液中的運(yùn)行時(shí)間,降低血藥峰濃度,結(jié)果顯示:靜滴時(shí)間越長(zhǎng),療效越好,全身的毒性越小。由于藥物經(jīng)血液灌注全身,沒(méi)有靶向性,在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)也殺死正常細(xì)胞,對(duì)全身仍有一定的毒性,且給藥困難。
近期,人們開(kāi)發(fā)了阿霉素脂質(zhì)體注射劑,使用時(shí),以5%葡萄糖液稀釋?zhuān)o脈滴注30~60分鐘,藥物體內(nèi)清除慢,半衰期長(zhǎng)達(dá)55小時(shí),體內(nèi)駐留時(shí)間長(zhǎng),療效有所提升,并且給藥方便,然而全身毒性仍然存在。
為了使阿霉素持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間集中作用于腫瘤區(qū)以獲得更好的療效,同時(shí)大幅度降低或避免藥物對(duì)全身的毒性,人們研發(fā)出阿霉素緩釋植入劑,使用時(shí),通過(guò)給藥器或手術(shù)植入腫瘤區(qū),植入劑在腫瘤部位持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素,使腫瘤區(qū)濃度高、作用時(shí)間長(zhǎng),療效提升,同時(shí)血藥濃度極低,全身不良反應(yīng)極小。
業(yè)已研發(fā)的阿霉素植入劑有非降解型與降解型兩類(lèi),非降解型是以不可降解材料(如羥基磷灰石、硅橡膠、聚丙烯酸酯、聚醋酸乙烯酯等)為輔料制成的阿霉素植入劑,這類(lèi)植入劑釋放度調(diào)控容易、質(zhì)量穩(wěn)定,但輔料不降解,植入人體后產(chǎn)生一些不良反應(yīng),應(yīng)用受到限制,研發(fā)逐漸減少;降解型是以可降解材料(如聚乳酸、乙交酯-丙交酯共聚物、聚乙內(nèi)酯、殼聚糖、明膠等)為輔料制成的阿霉素植入劑,這類(lèi)植入劑釋放度難以控制,保存條件要求高,但輔料可降解為無(wú)毒無(wú)害的小分子物質(zhì),植入人體后不產(chǎn)生毒副作用,應(yīng)用廣范,受到人們重視,研發(fā)日漸增多,其中以乙交酯-丙交酯共聚物(PLGA)為輔料的阿霉素植入劑是最實(shí)用、最受歡迎的一種。
PLGA生物相容性好,在體內(nèi)先降解為內(nèi)源性物質(zhì)乙醇酸、乳酸,后者參與體內(nèi)代謝,降解為二氧化碳和水,對(duì)人體無(wú)害。另外,可以通過(guò)改變PLGA的分子結(jié)構(gòu)、分子量、分子量分布等調(diào)節(jié)其強(qiáng)度、硬度、降解速度和對(duì)藥物的控制力,是安全性好的優(yōu)質(zhì)藥用材料,用PLGA制成的亮丙瑞林植入劑、地塞米松植入劑等產(chǎn)品上市后深受歡迎。
美國(guó)學(xué)者Brent D. Weinberg等以鹽酸阿霉素為有效藥、PLGA(乙交酯:丙交酯=50:50)為緩釋材料、氯化鈉為致孔劑,用熱壓法制成阿霉素植入劑,直徑1.5mm、長(zhǎng)8mm,含PLGA為65%、氯化鈉21.5%、阿霉素13.5%,植入兔肝臟瘤體內(nèi) (瘤株為XV2,瘤體直徑約8mm),植入劑周邊濃度高達(dá)1000μg/g,并向外擴(kuò)散,4天治療組腫瘤面積為0.17±0.06 cm2,對(duì)照組為0.31±0.08 cm2,p = 0.048;8天治療組腫瘤面積為0.14±0.04 cm2,對(duì)照組為1.8±0.8 cm2,p = 0.025,植入劑抑瘤效果顯著{[1]Brent D. Weinberg,Hua Ai,Elvin Blanco,et al. Antitumor efficacy and local distribution of doxorubicin via intratumoral delivery from polymer millirods[J]. Journal of Biomedical Materials Research Part A DOI 10.1002/jbm.a, Published online 21 November 2006 in Wiley InterScience (www.interscience.wiley.com). DOI: 10.1002/jbm.a.30914}。該植入劑持續(xù)釋藥約4天(體內(nèi)4天釋放度87.2±1.5%,8天87.2±2.3%,4天后釋放度沒(méi)變化),作用時(shí)間短,療效有限。
美國(guó)學(xué)者Ronnie Ortiz等對(duì)阿霉素PLGA植入劑的組成與釋放度的關(guān)系作了系統(tǒng)的研究,以鹽酸阿霉素為有效藥、PLGA為緩釋材料、丙酮為溶劑,用溶劑法研制成直徑0.8 mm、長(zhǎng)8 mm的系列植入劑,所用PLGA的分子量分別為7.9、 9.4、33和54kDa,小于10 kD的未封端,較高分子量的酯基封端,制成的植入劑鹽酸阿霉素的含量分別為10%、20%和30%,體外7天釋放特性有4種: (1) 快速釋放:鹽酸阿霉素含量30%時(shí),1天釋放80%以上,1~2天釋放完全;(2) 嚴(yán)重突釋、釋放時(shí)間短、釋藥不完全:鹽酸阿霉素含量20%時(shí):1天釋放60%以上,持續(xù)釋放2天~7天,釋放程度約為75%;(3) 釋放速度小、釋放時(shí)間短、釋放程度低:鹽酸阿霉素含量10%時(shí),1天釋放小于4%,釋放1天~2天后停止釋放,釋放程度約為5%。 (4) 釋藥量小、釋放不連續(xù)、二次釋放: PLGA分子量小于10 KDa、鹽酸阿霉素含量10%的植入劑,第1天釋放小于4%,停釋2天~4天,再次釋放,釋放程度17%~40%{[2] (Ronnie Ortiz, Jessie L-S. Au , Ze Lu ,et al.Biodegradable Intraprostatic Doxorubicin Implants[J]. The AAPS Journal 2007; 9 (2) Article 27 (http://www.aapsj.org)}。這些植入劑有的迅速釋放,有的突釋嚴(yán)重,有的釋放太慢,有的釋放程度低,有的二次釋放,不具有長(zhǎng)時(shí)間持續(xù)釋放阿霉素的性質(zhì),植入腫瘤區(qū)不能持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間給藥殺滅腫瘤細(xì)胞,療效有限。
為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,本發(fā)明提供一種持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑及其制備方法,解決現(xiàn)有阿霉素PLGA植入劑不能持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間、均勻或比較均勻、完全或比較完全釋放阿霉素的問(wèn)題,為臨床提供安全優(yōu)質(zhì)阿霉素植入劑,該植入劑植入瘤區(qū)后,持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素直至釋放完全,腫瘤部位濃度高、作用時(shí)間長(zhǎng),療效顯著;同時(shí)血藥濃度極低,全身毒性大幅度下降;給藥一次,數(shù)十天有效,尤其適用于實(shí)體腫瘤的治療。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
技術(shù)方案:一種持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑(以下簡(jiǎn)稱(chēng)本發(fā)明植入劑),其特征是,由鹽酸阿霉素、PLGA、聚乙二醇組成的緩慢釋放阿霉素的固體緩釋劑,所述PLGA,其乙交酯與丙交酯的摩爾比為15:85~85:15,優(yōu)選為15:85、25:75、50:50或75:25,最優(yōu)選為25:75或50:50,粘度為0.22 dl/g~1.23 dl/g,優(yōu)選為0.29 dl/g~0.86 dl/g,最優(yōu)選為0.32 dl/g~0.56 dl/g;所述聚乙二醇的分子量為2300~8500,優(yōu)選3000~6500,最優(yōu)選為3350、4000、4500、5000或6000;各組分含量(重量百分比)如下:
鹽酸阿霉素:9%~36%,優(yōu)選為12%~28%,最優(yōu)選為15%~24%;
聚乙二醇:4.5%~9.5%,優(yōu)選用量5%~8%,最優(yōu)選5.5%~7.5%;
PLGA:余量,即100%-鹽酸阿霉素含量-聚乙二醇含量。
本發(fā)明植入劑的形狀為圓柱體,直徑0.3mm~1.6mm,長(zhǎng)0.8mm~5mm,優(yōu)選直徑0.6mm~1.2mm,長(zhǎng)1.2mm~4mm,最優(yōu)選直徑0.7mm、0.8mm或0.9mm,長(zhǎng)2 mm、3mm或4mm;抗壓強(qiáng)度41MPa~65MPa,可用植藥針經(jīng)皮穿刺植入病灶區(qū)內(nèi)。
本發(fā)明植入劑在體內(nèi)1天釋藥5%~21%、5天釋藥25%~51%、10天釋藥35%~63%、30天釋藥80%~100%。
本發(fā)明植入劑的制備方法為熔融模塑法,包括以下步驟:
(1) 分別低溫粉碎阿霉素、PLGA、聚乙二醇,分別過(guò)120目藥篩,制成3種細(xì)粉;
(2) 將(1)的細(xì)粉按配比混合均勻,制成混合粉;
(3) 將(2)的混合粉在溫度20℃以下、壓力2KPa~15KPa下真空干燥,使混合粉中水及揮發(fā)性成分含量低于0.1%,制得干燥混合粉;
(4) 將(3)的干燥混合粉在90℃~140℃溫度下熔融3~12分鐘,注入模具內(nèi)成型、冷卻、脫模,即得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑。
本發(fā)明植入劑的另一種制備方法為熔融擠塑法,包括以下步驟:
(1) 分別低溫粉碎阿霉素、PLGA、聚乙二醇,分別過(guò)120目藥篩,制成3種細(xì)粉;
(2) 將(1)的細(xì)粉按配比混合均勻,制成混合粉;
(3) 將(2)的混合粉在溫度20℃以下、壓力2KPa~15KPa下真空干燥,使混合粉中水及揮發(fā)性成分含量低于0.1%,制得干燥混合粉;
(4) 將(3)的干燥混合粉用擠塑機(jī)融熔擠成圓柱體料條,冷卻后,用切割器切成圓柱體,即得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑。
本發(fā)明植入劑的使用方法:根據(jù)患者的具體情況,可采用以下使用方法:
(1) 對(duì)于不愿手術(shù)或不宜手術(shù)的腫瘤患者,用植藥針經(jīng)皮穿刺將其植入腫瘤內(nèi)或腫瘤周邊,或植入需要給藥的部位,使之長(zhǎng)時(shí)間殺滅腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤生長(zhǎng);
(2) 對(duì)于手術(shù)中不能摘除的腫瘤,通過(guò)手術(shù)將其植入腫瘤內(nèi)或腫瘤周邊,或植入需要給藥的部位,使之長(zhǎng)時(shí)間殺滅腫瘤細(xì)胞,抑制腫瘤生長(zhǎng);
(3) 對(duì)于手術(shù)摘除的腫瘤,術(shù)中將其植入瘤床,殺滅殘留的腫瘤細(xì)胞,預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。
發(fā)明描述:
本發(fā)明為一種持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑及其制備方法,為使對(duì)來(lái)發(fā)明有更好地理解,作進(jìn)一步闡述:
1 本發(fā)明植入劑組成:由鹽酸阿霉素、PLGA和聚乙二醇組成,各組分作用與要求為:
(1) 鹽酸阿霉素:抗腫瘤有效成分,可直接殺滅腫瘤細(xì)胞,選用藥用級(jí)鹽酸阿霉素,在植入劑中的含量(重量百分比)為9%~36%,優(yōu)選為12%~28%,最優(yōu)選為15%~24%。含量過(guò)低,難以釋放,含量過(guò)高,釋放度不易控制。
(2) PLGA:為主要輔料,賦予植入劑的形狀、硬度與強(qiáng)度,控制鹽酸阿霉素的釋放速度等。PLGA是生物相容性好、可降解的優(yōu)質(zhì)藥用材料,在體內(nèi)藥物釋完后降解為內(nèi)源性物質(zhì)乳酸、乙醇酸,后者參與體內(nèi)代謝為二氧化碳與水,對(duì)人體無(wú)害。
PLGA的組成與特性粘度既影響植入劑的強(qiáng)度、釋藥性質(zhì)、穩(wěn)定性、貯運(yùn)條件和應(yīng)用,又影響植入劑的制備工藝與設(shè)備,PLGA分子中丙交酯含量過(guò)高,熔點(diǎn)高、降解慢,制備難度增大,應(yīng)用范圍受限;PLGA粘度過(guò)低,降解快、穩(wěn)定性差,導(dǎo)致植入劑質(zhì)量難控、穩(wěn)定性差,保存、運(yùn)輸困難;粘度過(guò)高,加工難度大,且降解慢,應(yīng)用受限。
本發(fā)明植入劑所用PLGA的乙交酯與丙交酯的摩爾比選為15:85~85:15,優(yōu)選為15:85、25:75、50:50或75:25,最優(yōu)選為25:75或50:50;PLGA粘度選為0.22 dl/g~1.23 dl/g,優(yōu)選為0.29 dl/g~0.86 dl/g,最優(yōu)選為0.32 dl/g~0.56 dl/g。
(3) 聚乙二醇:為次輔料,作用有:① 減小植入劑的突釋、縮短或消除植入劑的滯釋時(shí)間,調(diào)節(jié)植入劑的釋藥特性;② 提高植入劑的韌性、強(qiáng)度、表面光滑度,改善植入劑的質(zhì)量;③ 改善植入劑物料的流動(dòng)性和加工性。
聚乙二醇對(duì)植入劑的突釋、滯釋、釋藥規(guī)律等的調(diào)節(jié)效果與聚乙二醇的分子量及用量密切相關(guān),分子量在一定范圍內(nèi)的聚乙二醇,用量合適時(shí),既能減小前期釋放,又可消除滯釋期,使植入劑具有持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放藥物直至完全釋放的性質(zhì)。
本發(fā)明植入劑所用聚乙二醇的分子量可選為2300~8500,優(yōu)選為3000~6500,最優(yōu)選為3350、4000、4500、5000或6000;聚乙二醇用量(重量百分比) 為4.5%~9.5%,優(yōu)選用量5%~8%,最優(yōu)選5.5%~7.5%;用量過(guò)低,前期釋放量增加,植入體內(nèi)沖擊過(guò)大,易導(dǎo)致局部壞死;用量過(guò)高,前期釋放過(guò)低,植入體內(nèi)可使腫瘤細(xì)胞產(chǎn)生獲得性耐藥效應(yīng),且釋放一定藥物后產(chǎn)生新的滯釋期,不能持續(xù)將藥物釋放完全,此外,用量過(guò)高還降低植入劑的硬度與剛度,導(dǎo)致植藥針使用困難。
為了更好地理解聚乙二醇在本發(fā)明植入劑中的作用,作如下進(jìn)一步闡述:
以鹽酸阿霉素為有效藥,以不同分子組成、不同粘度的PLGA為輔料,熔融法制備的阿霉素植入劑在純水中的釋放特性呈出現(xiàn)以下3類(lèi),如圖1所示:
第1類(lèi),速釋型:當(dāng)鹽酸阿霉素含量高時(shí),第1天釋放80%以上,1天~2天釋放完全,如圖1釋放曲線A,突釋特別嚴(yán)重,釋藥時(shí)間特別短。
第2類(lèi),快釋—滯釋(藥物釋放速度極小或停止釋放)—再釋型:當(dāng)鹽酸阿霉素含量中等時(shí),前期釋放快,釋放2天~5天后,滯釋數(shù)天~數(shù)十天,然后再次釋放至完全,如圖1釋放曲線B,釋藥時(shí)間短,滯釋期長(zhǎng)。
第3類(lèi),慢釋—滯釋—再釋型:當(dāng)鹽酸阿霉素含量低時(shí),第1天釋放4%以下,釋放2天~5天后,停釋數(shù)天~數(shù)十天,然后再次釋放至完全,如圖1中釋放曲線C,釋放速度過(guò)小,滯釋期長(zhǎng)。
上述第1類(lèi)PLGA含量少,對(duì)鹽酸阿霉素控制弱,導(dǎo)致藥物迅速釋放,釋藥時(shí)間特別短;第3類(lèi)PLGA含量多,對(duì)鹽酸阿霉素控制強(qiáng),且阿霉素為蒽環(huán)類(lèi)物質(zhì),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,分子量大(580 Da),空間幾何尺寸大,運(yùn)動(dòng)困難,難以溶出,只有植入劑表面少量未受控或受控弱的鹽酸阿霉素可以溶出,導(dǎo)致釋放少量藥物后滯釋?zhuān)笃谠俅吾尫攀荘LGA降解、植入劑結(jié)構(gòu)疏松所致。第2類(lèi)PLGA含量在第1類(lèi)與第3類(lèi)之間,鹽酸阿霉素部分受PLGA控制,未受控部分迅速釋放,受控部分難以溶出導(dǎo)致滯釋?zhuān)笃谠俅吾尫攀荘LGA降解、植入劑結(jié)構(gòu)疏松所致。所有植入劑不具有持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素直至釋放完全的性質(zhì)。
上述阿霉素植入劑的主要缺陷是有長(zhǎng)的滯釋期,要獲得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑,關(guān)鍵是消除滯釋期,同時(shí)降低前期釋放量。
研究發(fā)現(xiàn):(1) 在上述阿霉素植入劑中加入水不溶性的阻滯劑,可以減小前期釋放,但不能消除滯釋期,有的還會(huì)增加滯釋期;(2) 在阿霉素植入劑中加入水溶性低分子的致孔劑,則前期釋放加劇。這兩種措施都不能獲得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放藥物的植入劑。
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn):在阿霉素植入劑中加入聚乙二醇,出現(xiàn)以下情況:
① 當(dāng)聚乙二醇分子量低時(shí),加量越多,突釋越嚴(yán)重,且釋放越快,與加入其他水溶性小分子致孔劑作用類(lèi)似。
② 當(dāng)聚乙二醇分子量為2300~10000時(shí),植入劑前期釋放與滯釋等發(fā)生多種變化:
前期釋放量隨聚乙二醇量的增加而增加,達(dá)到一個(gè)極值后,隨聚乙二醇量的增加反而減小,例如:當(dāng)聚乙二醇分子量為3350時(shí),含4%聚乙二醇的植入劑,前期釋放速度比不含聚乙二醇的快,如圖2中釋放曲線E高于釋放曲線D;含6%聚乙二醇的植入劑,前期釋放速度比不含聚乙二醇的慢,如圖2中釋放曲線F低于釋放曲線D。
滯釋期隨聚乙二醇量的增加逐漸縮短直至消失,再隨聚乙二醇量的增加,則在較高釋放度時(shí)出現(xiàn)新的滯釋期。例如:含6%聚乙二醇的植入劑,滯釋期消失了,如圖2中釋放曲線F;而含10%聚乙二醇的植入劑,則在較高釋放度時(shí)形成了滯釋期,如圖2中釋放曲線G。
聚乙二醇在2300~10000時(shí),具有調(diào)節(jié)植入劑的前期釋放量、減小或消除滯釋期、形成新的滯釋期等釋的作用。
聚乙二醇在植入劑中的作用機(jī)理:① 聚乙二醇分子量低時(shí),因高親水性使周?chē)幬铽@水分而溶解、擴(kuò)散,由于自身分子量低,水溶性好,遇水溶解并向外擴(kuò)散,產(chǎn)生孔隙,為藥物提供擴(kuò)散通道,雙重作用促進(jìn)了藥物的釋放,導(dǎo)致突釋增加,釋放加快;② 聚乙二醇分子量高時(shí),表層聚乙二醇吸水溶脹形成凝膠,使周?chē)幬铽@得水分而溶解、擴(kuò)散,產(chǎn)生釋放加速效應(yīng),另一方面,凝膠又阻礙所覆蓋的藥物向外擴(kuò)散,產(chǎn)生阻滯效應(yīng),聚乙二醇含量小時(shí),凝膠覆蓋少,阻滯效應(yīng)小,加速效應(yīng)大,導(dǎo)致前期釋放增加;隨著聚乙二醇量的增加,凝膠增多,所覆蓋的藥物增多,阻滯效應(yīng)增大,加速效應(yīng)減小,導(dǎo)致前期釋放減小。植入劑內(nèi)部的聚乙二醇吸水形成凝膠,致使植入劑膨脹,內(nèi)部結(jié)構(gòu)疏松,一定時(shí)間后,凝膠態(tài)的聚乙二醇逐漸溶解,進(jìn)一步疏松內(nèi)部結(jié)構(gòu),藥物向外擴(kuò)散阻力減小,同時(shí)植入劑內(nèi)部水分增加,促進(jìn)內(nèi)部藥物溶解、擴(kuò)散,多重作用促進(jìn)著內(nèi)部藥物的釋放,從而縮短或消除了藥物的滯釋期。
2 本發(fā)明植入劑形狀:為圓柱體,直徑0.3mm~1.6mm,長(zhǎng)0.8mm~5mm,優(yōu)選直徑0.6mm~1.2mm,長(zhǎng)1.2mm~4mm,最優(yōu)選直徑0.7mm、0.8mm或0.9mm,長(zhǎng)2 mm、3mm或4mm;抗壓強(qiáng)度41MPa~65MPa,可用植藥針經(jīng)皮穿刺植入病灶區(qū)內(nèi)。
植入劑形狀選為圓柱體便于植藥針使用;尺寸涉及使用與制造,尺寸越小,使用時(shí)可用小直徑的植藥針,對(duì)患者的創(chuàng)傷越小,但制造越難,尺寸過(guò)大,需要用較大直徑的植藥針,創(chuàng)傷大,兼顧臨床應(yīng)用與制造難易,選擇上述適宜的尺寸,該植入劑可在手術(shù)時(shí)使用,也可在非手術(shù)時(shí)使用。
3 本發(fā)明植入劑體內(nèi)釋放度:1天釋藥10%~21%、5天釋藥25%~51%、10天釋藥35%~63%、30天釋藥80%~100%。
植入劑初期有點(diǎn)突釋?zhuān)S后持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放藥物直至完全釋放,這樣植入劑植入瘤區(qū)后,短時(shí)間內(nèi)可在腫瘤區(qū)形成高的藥物濃度,隨后持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持有效濃度,有效作用時(shí)間長(zhǎng),治療強(qiáng)度大,可以提升療效;同時(shí)進(jìn)入血藥量極少,可使全身毒性大幅度下降;給藥一次有效時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)十天。
4 本發(fā)明植入劑制備方法:熔融法。
以鹽酸阿霉素為有效成分、以PLGA、聚乙二醇為輔料制備植入劑的方法有壓制法、溶劑法、微球法、微囊法、熔融法等,因鹽酸阿霉素水溶性好,壓制法不能控制釋放速度;溶劑法使用有機(jī)溶液,工藝復(fù)雜,有污染和安全隱患,工業(yè)化問(wèn)題多;微球法與微囊法工藝復(fù)雜、難度大,質(zhì)量難以控制,工業(yè)化極其困難;熔融法對(duì)藥物的釋放控制強(qiáng),工藝簡(jiǎn)單、無(wú)污染,易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化,最具開(kāi)發(fā)價(jià)值。本發(fā)明選用熔融法,目的是有效控制植入劑質(zhì)量、簡(jiǎn)化生產(chǎn)過(guò)程、減少對(duì)環(huán)境的污染、降低生產(chǎn)成本、便于產(chǎn)業(yè)化,本發(fā)明的熔融法分為熔融模塑法和熔融擠塑法,制備過(guò)程分述如下:
(1) 熔融模塑法,包括以下步驟:
① 分別低溫粉碎阿霉素、PLGA、聚乙二醇,分別過(guò)120目藥篩,制成3種細(xì)粉;
② 將①的細(xì)粉按配比混合均勻,制成混合粉;
③ 將②的混合粉在溫度20℃以下、壓力2KPa~15KPa下真空干燥,使混合粉中水等揮發(fā)性成分含量低于0.1%,得干燥混合粉;
④ 將③的干燥混合粉在90℃~140℃溫度下熔融3~12分鐘,注入模具內(nèi)成型、冷卻、脫模、滅菌,即得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑。
(2) 熔融擠塑法,包括以下步驟:
① 分別低溫粉碎阿霉素、PLGA、聚乙二醇,分別過(guò)120目藥篩,制成3種細(xì)粉;
② 將①的細(xì)粉按配比混合均勻,制成混合粉;
③ 將②的混合粉在溫度20℃以下、壓力2KPa~15KPa下真空干燥,使混合粉中水等揮發(fā)性成分含量低于0.1%,得干燥混合粉;
④ 將③的干燥混合粉用擠塑機(jī)融熔擠成圓柱體料條,冷卻后,用切割器切成圓柱體,滅菌,即得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑。
本發(fā)明有益效果
1 本發(fā)明植入劑的優(yōu)點(diǎn)為:
(1) 表面光滑、韌性好、強(qiáng)度高,用植藥針給藥時(shí),不阻塞針管,不碎裂。
(2) 持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放藥物,直至完全釋放,有效時(shí)間長(zhǎng),藥物利用充分,作用強(qiáng)度大。
本發(fā)明植入劑含有適量、較高分子量的聚乙二醇,它具有潤(rùn)滑、增塑、增韌、增強(qiáng)等功能,使得植入劑表面光滑、韌性好、強(qiáng)度高;它遇水逐漸形成水凝膠,植入劑進(jìn)入人體后表面聚乙二醇形成水凝膠減小表面的藥物擴(kuò)散,避免嚴(yán)重突釋?zhuān)瑑?nèi)部聚乙二醇形成水凝膠的過(guò)程中疏松植入劑結(jié)構(gòu),促進(jìn)內(nèi)部藥物溶解擴(kuò)散,導(dǎo)致植入劑初期少量突釋?zhuān)S后持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放藥物直至釋放完全(體內(nèi)1天釋藥10%~21%、5天釋藥25%~51%、10天釋藥35%~63%、30天釋藥80%~100%);植入瘤區(qū)后,可以使腫瘤區(qū)短時(shí)間內(nèi)形成高的藥物濃度,并持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間維持有效濃度,有效作用時(shí)間長(zhǎng),作用強(qiáng)度大,可以顯著提升療效;同時(shí)血藥濃度極低,可以大幅度降低全身毒性;給藥一次數(shù)十天有效,臨床給藥更方便。
而現(xiàn)有阿霉素植入劑不含有增塑、增韌、增強(qiáng)、潤(rùn)滑功能的物質(zhì),使得植入劑加工困難、表面粗糙、易碎,難以用植藥針使用。
重要的是現(xiàn)有植入劑不能持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間完全釋放阿霉素,作用時(shí)間短,藥物利用低,釋放特性為以下幾種:
(1) 釋藥迅速,作用時(shí)間短:半衰期只有4小時(shí)[1],1~2天釋放完全 [2];
(2) 突釋嚴(yán)重,釋藥時(shí)間短、釋放程度低:1天釋放40%以上,釋放2~7天,釋放程度小于75%[2];
(3) 釋放過(guò)慢,藥物作用不能發(fā)揮:1天釋放小于4%,2~5天小于6%[2]。
與現(xiàn)有技術(shù)比較,本發(fā)明植入劑具有實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步。
2 本發(fā)明植入劑制備方法為熔融法,優(yōu)點(diǎn)為:
(1) 不使用有機(jī)溶劑等任何介質(zhì),無(wú)三廢排放,環(huán)境友好,對(duì)人體無(wú)影響,安全性好;
(2) 工藝簡(jiǎn)單、設(shè)備要求低、操作簡(jiǎn)便,植入劑質(zhì)量可控性好;
(3) 生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量大、成本低,易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。
制備步驟為:
① 分別低溫粉碎阿霉素、PLGA、聚乙二醇,分別過(guò)120目藥篩,制成3種細(xì)粉;
② 將①的細(xì)粉按配比混合均勻,制成混合粉;
③ 將②的混合粉在溫度20℃以下、壓力2KPa~15KPa下真空干燥,使混合粉中水等揮發(fā)性成分含量低于0.1%,得干燥混合粉;
④ 將③的干燥混合粉在90℃~140℃溫度下熔融3~12分鐘,注入模具內(nèi)成型、冷卻、脫模、滅菌,即得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑。
(或?qū)ⅱ鄣母稍锘旌戏塾脭D塑機(jī)融熔擠成圓柱體料條,冷卻后,用切割器切成圓柱體,滅菌,即得持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素的植入劑。)
而現(xiàn)有阿霉素PLGA植入劑的制備方法有熱壓法[1]、[3]、溶劑法[2],主要缺點(diǎn)有:
(1) 使用二氯甲烷[1]、[3]、丙酮[2]等有毒有害易燃的有機(jī)物作溶劑,污染環(huán)境,危害人體健康,處理或回收困難大,成本上升。
(2) 物料受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng),植入劑質(zhì)量難以控制(PLGA微球、阿霉素-NaCl混合物在90℃下施壓2小時(shí)[1]、[3],受熱時(shí)間長(zhǎng),PLGA熱降解多,植入劑穩(wěn)定性差,質(zhì)量難以控制);
(3) 工藝復(fù)雜,設(shè)備多,操作困難(用乳化、冷凍等法制備PLGA微球,用中和、洗滌、再中和法制備鹽酸阿霉素-氯化鈉混合粉,用熱壓法制備植入劑[1]、[3]);
熱壓法[1][3]制備步驟為:
① 用二氯甲烷溶解PLGA,制得100mg/L的PLGA溶液;
② 將上述①的PLGA溶液加入聚乙烯醇含量為1%的水溶液內(nèi)進(jìn)行乳化,制得PLGA乳液;
③ 將上述②的乳化液蒸發(fā)去除二氯甲烷,制得懸浮液;
④ 離心分離上述③的懸浮液,收集微球;
⑤ 洗滌、冷凍干燥上述④的微球,經(jīng)篩分制得粒徑4μm的PLGA微球;
⑥ 用氫氧化鈉中和鹽酸阿霉素溶液至pH=9.0,并沉淀阿霉素;
⑦ 洗滌上述⑥的阿霉素;
⑧ 重懸浮上述⑦的阿霉素,加鹽酸調(diào)至pH=3.0,得阿霉素酸溶液;
⑨ 將上述⑧的阿霉素酸溶液濃縮、凍干,制得阿霉素-NaCl混合物細(xì)粉(阿霉素重量百分?jǐn)?shù)為38.5%、NaCl為61.5%),
⑩ 將上述⑤的PLGA微球65%(重量份)與上述⑨的阿霉素-NaCl混合物細(xì)粉35%(重量份)混合研磨均勻,制得均勻混合粉;
⑾ 將上述⑩的混合粉裝入特氟隆管內(nèi);
⑿ 用不銹鋼活塞棒對(duì)上述⑾的特氟隆管內(nèi)的混合粉在溫度90℃下壓2小時(shí),得微棒;
⒀ 將上述⑿的微棒從特氟隆管內(nèi)取出,制得阿霉素植入劑。
{[3]Feng Qian,Agata Szymanski,Jinming Gao.Fabrication and characterization of controlled release poly(D,L-lactide-co-glycolide) millirods[J]. 2001 John Wiley & Sons, Inc.512-522.}
溶劑法[2]制備步驟為:
① 將PLGA溶于丙酮,制成PLGA丙酮溶液;
② 在上述①的溶液內(nèi)加入鹽酸阿霉素,混合均勻,制得混合物;
③ 去除上述②的混合物中的部分丙酮,制得膏狀混合物;
④ 將上述③的膏狀混合物注入硅膠橡管;
⑤ 干燥上述④的硅橡膠管內(nèi)的圓柱棒,冷卻至室溫,于真空下保存;
⑥ 從上述⑤的硅橡膠管內(nèi)取出圓柱棒,滅菌,即得阿霉素植入劑,直徑0.8mm,長(zhǎng)8mm。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明方法具有顯著進(jìn)步。
本發(fā)明植入劑用于臨床,可給難患者如下益處:
(1) 對(duì)于不愿手術(shù)或不宜手術(shù)的腫瘤患者,如老年腫瘤患者、已手術(shù)的腫瘤患者、不能手術(shù)摘除的器官上有腫瘤的患者,用植藥針經(jīng)皮穿刺將植入劑植入腫瘤內(nèi)或腫瘤周邊,或植入需要給藥的部位,植入劑則持續(xù)長(zhǎng)時(shí)間釋放阿霉素殺滅腫瘤細(xì)胞,長(zhǎng)時(shí)間抑制腫瘤生長(zhǎng);
(2) 對(duì)于手術(shù)中不能摘除的腫瘤,如手術(shù)中發(fā)現(xiàn)某些部位的腫瘤不能摘除,可通過(guò)手術(shù)將植入劑植入腫瘤內(nèi)或腫瘤周邊,或植入需要給藥的部位,植入劑則長(zhǎng)時(shí)間殺滅腫瘤細(xì)胞、抑制腫瘤生長(zhǎng);
(3) 對(duì)于手術(shù)摘除的腫瘤,術(shù)中在瘤床內(nèi)植入植入劑,植入劑則即時(shí)且長(zhǎng)時(shí)間殺滅殘留的腫瘤細(xì)胞,預(yù)防腫瘤復(fù)發(fā)。
說(shuō)明書(shū)附圖
附圖簡(jiǎn)單說(shuō)明:
圖1是阿霉素植入劑體外釋放度與釋放時(shí)間的關(guān)系,橫坐標(biāo)表示釋放時(shí)間,單位為天,縱坐標(biāo)表示釋放度,以百分?jǐn)?shù)(%)表示;圖內(nèi)曲線A、B、C分別表示阿霉素植入劑A、B、C的體外釋放度(%)與釋放時(shí)間(天)的關(guān)系,阿霉素植入劑A、B、C含鹽酸阿霉素的重量百分比分別為30%、20%和10%。
圖2是阿霉素植入劑體外釋放度與植入劑中聚乙二醇含量的關(guān)系,橫坐標(biāo)表示釋放時(shí)間時(shí)間,單位為天;縱坐標(biāo)表示釋放度,以百分?jǐn)?shù)(%)表示;圖內(nèi)曲線D、E、F、G分別表示阿霉素植入劑D、E、F、G體外釋放度與釋放時(shí)間的關(guān)系,阿霉素植入劑D、E、F、G含聚乙二醇的重量百分比分別為0%、4%、6%和10%。
圖3是阿霉素植入劑F在大鼠肝內(nèi)釋放度與植入時(shí)間的關(guān)系,橫坐標(biāo)表示植入肝內(nèi)時(shí)間,單位為天;縱坐標(biāo)表示肝內(nèi)釋放度,以百分?jǐn)?shù)(%)表示。
具體實(shí)施方式:
以下實(shí)施例僅對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步說(shuō)明,不能理解為對(duì)本發(fā)明任何的限制。
實(shí)施例1 阿霉素植入劑A、B、C
(1) 處方,見(jiàn)表1。
表1 阿霉素植入劑A、B、C組分與重量比
(2) 制備
① 分別粉碎上表1物料、分別過(guò)120目藥篩,制得鹽酸阿霉素細(xì)粉、PLGA細(xì)粉;
② 將①的細(xì)粉按上表1配比混合均勻,分別制成植入劑A、B、C混合粉;
③ 將②的混合粉在溫度22℃、壓力9KPa下真空干燥箱內(nèi)干燥,使混合粉中水及揮發(fā)性成分含量低于0.1%,制得干燥植入劑A、B、C混合粉;
④ 分別將③的每種干燥混合粉置不銹鋼容器內(nèi)于110℃溫度下熔融9分鐘,注入模具(模孔直徑0.9mm、長(zhǎng)4mm)內(nèi)成型、冷卻、脫模,滅菌,制得阿霉素植入劑A、B、C,植入劑均為紅色圓柱體,直徑0.9mm、長(zhǎng)4mm,耐壓強(qiáng)度47MPa。
實(shí)施例2 阿霉素植入劑D、E、F、G
(1) 處方,見(jiàn)表2。
表2 阿霉素植入劑D、E、F、G組分與重量比
(2) 制備
① 分別粉碎上表2物料、分別過(guò)120目藥篩,制得鹽酸阿霉素細(xì)粉、PLGA細(xì)粉;
② 將①的細(xì)粉按上表2配比混合均勻,分別制成植入劑D、E、F、G混合粉;
③將②的混合粉在溫度26℃、壓力11KPa下真空干燥箱內(nèi)干燥,使混合粉中水及揮發(fā)性成分含量低于0.1%,制得干燥植入劑D、E、F、G混合粉;
④ 分別將③的每種干燥植入劑混合粉置不銹鋼容器內(nèi)于130℃溫度下熔融9分鐘,注入模具(??字睆?.9mm、長(zhǎng)4mm)內(nèi)成型、冷卻、脫模、滅菌,制得阿霉素植入劑D、E、F、G, 植入劑均為紅色圓柱體,直徑0.9mm、長(zhǎng)4mm,耐壓強(qiáng)度49MPa。
實(shí)施例3 體外釋放度試驗(yàn)
(1) 用分光光度法測(cè)定阿霉素植入劑A、B、C、D、E、F、G含量;
(2) 取3粒阿霉素植入劑A,分別精密稱(chēng)重,各放入1只10mL潔凈具塞試管內(nèi),每只試管內(nèi)加入5mL純化水(pH=7.0),并使植入劑粒子浸入水中,放入(37±0.5)℃的水浴槽內(nèi)保溫,即為阿霉素植入劑A體外釋放裝置。
(3)同法制作阿霉素植入劑B、C、D、E、F、G的體外釋放裝置。
(4)每天分別取出每只試管內(nèi)的全部液體,同時(shí)加入同體積的新鮮純化水,并放入(37±0.5 )℃的水浴槽內(nèi)保溫;
(5)用分光光度法分別檢測(cè)每天取出液的鹽酸阿霉素的量,根據(jù)投入量與釋放量計(jì)算釋放度,結(jié)果見(jiàn)圖1、2。
圖1顯示:① 當(dāng)鹽酸阿霉素含量30%時(shí),第1天釋放80%以上,1天~2天釋放完全,見(jiàn)圖1釋放曲線A,突釋特別嚴(yán)重,釋藥時(shí)間特別短;②當(dāng)鹽酸阿霉素含量20%時(shí),第1天釋放30%以上,釋放6天,滯釋12天,然后再次釋放至完全,見(jiàn)圖1釋放曲線B,突釋嚴(yán)重,釋藥時(shí)間短,滯釋期長(zhǎng); ③ 當(dāng)鹽酸阿霉素含量10%時(shí),第1天釋放4%以下,釋放5天,滯釋13天,然后再次釋放至完全,如圖1中釋放曲線C,釋放速度過(guò)小,滯釋期長(zhǎng)。
圖2顯示:聚乙二醇(分子量為3350)對(duì)阿霉素植入劑釋放度的影響極其復(fù)雜:① 聚乙二醇含量為4%時(shí),提高了阿霉素植入劑的初期釋放量,前期釋放快,滯釋期消失,藥物釋放完全,圖2中釋放曲線E高于D;② 聚乙二醇含量為6%時(shí),減小了阿霉素植入劑的突釋量,滯釋期消失,藥物釋放較均勻直至完全釋放,圖2中釋放曲線F前期低于D,而后期高于D;③ 聚乙二醇含量為10%時(shí),顯著減小阿霉素植入劑突釋量,藥物較均勻釋放至85%時(shí),形成新的滯釋期,藥物不能持續(xù)釋主放完全, 圖2中釋放曲線G前期低于D,而后期高于D,但低于F。
實(shí)施例4 體內(nèi)釋放度試驗(yàn)
取Wista大鼠30只,每只大鼠麻醉后,剖腹,用植藥針向肝內(nèi)植入1粒已稱(chēng)重的阿霉素植入劑F,關(guān)腹、消毒,常規(guī)飼養(yǎng);分別于植藥后第1、3、5、7、10、15、20、25、30、35天時(shí)各處死大鼠3只,取出每只大鼠內(nèi)的殘留植入劑,高效液相色譜法檢測(cè)殘留植入劑中鹽酸阿霉素的剩余量,根據(jù)植入藥量和剩余藥量計(jì)算釋放度,阿霉素植入劑F在大鼠肝內(nèi)釋放度(%)與植入體內(nèi)時(shí)間(天) 的關(guān)系見(jiàn)表3與圖3。
表3 阿霉素植入劑F在大鼠肝內(nèi)釋放度(/%)與植入肝內(nèi)時(shí)間(天)的關(guān)系
表3與圖3顯示:阿霉素植入劑F在大鼠體內(nèi)1天釋放(14.6 ± 2.5)%、5天釋放(35.8± 1.9)%、10天釋放(53.8± 2.7)%、30天釋放(93.5± 1.6)%,初期有一定突釋?zhuān)掷m(xù)35天釋放阿霉素直至釋放98.7%。
實(shí)施例5 藥效學(xué)試驗(yàn)
取生產(chǎn)旺盛的SGC-7901瘤組織切成1.5mm3左右,在無(wú)菌條件下,接種于12只裸小鼠(BALB/CA,18~22g,雌性,6周齡)腋窩皮下,在接種后第6天隨機(jī)均分為對(duì)照組與植入劑組,對(duì)照組不治療,植入劑組第6天按0.06mg/只量(以鹽酸阿霉素計(jì))將阿霉素植入劑F埋入裸小鼠皮瘤結(jié)邊緣,接種36天后解剖稱(chēng)瘤重,按下式計(jì)算腫瘤生長(zhǎng)抑制率:
抑制率=100%×(對(duì)照組瘤重-植入劑組瘤重)/對(duì)照組瘤重
結(jié)果:阿霉素植入劑F對(duì)人胃瘤SGC-7901的抑瘤率為83.2%。
實(shí)施例6 阿霉素植入劑治療晚期腫癌單個(gè)腫瘤
肝癌晚期,經(jīng)多次介入治療后,肝部復(fù)發(fā)生長(zhǎng)5.4cm×4.7cm腫瘤,在B超引導(dǎo)下,用12號(hào)植藥針經(jīng)皮穿刺將阿霉素植入劑F植入瘤內(nèi),給藥量(以鹽酸阿霉素計(jì))200mg,治療期間生理生化指標(biāo)未見(jiàn)異常,肝、腎、心臟、肺等功能正常,未出現(xiàn)不良反應(yīng),1月后,CT機(jī)檢查:腫瘤內(nèi)壞死86%。
實(shí)施例7 阿霉素植入劑治療晚期肝癌多個(gè)腫瘤
肝癌晚期,經(jīng)多次介入治療后,肝部復(fù)發(fā)生長(zhǎng)腫瘤3個(gè),尺寸分別為5.3cm×4.2cm、6.3cm×5.8cm和7.9cm×6.4cm;在B超引導(dǎo)下,用12號(hào)植藥針經(jīng)皮穿刺將阿霉素植入劑F植入瘤周,每個(gè)瘤周分四點(diǎn)給藥,3個(gè)腫瘤給藥總量(以鹽酸阿霉素計(jì))340mg,治療期間生理生化指標(biāo)無(wú)異常變化,肝、腎、心臟、肺等功能正常,未出現(xiàn)不良反應(yīng),1月后,CT機(jī)檢查:3個(gè)腫瘤的瘤周均有不同程度壞死,腫瘤體積縮小。