专利名称：含川芎嗪游离碱的透皮贴剂及其制备方法
技术领域：
本发明属制药领域，涉及一种含川芎嗪游离碱的透皮贴剂及其制备方法。
背景技术：
川芎嗪(Tetramethylpyrazine，简称TMP)是七十年代初从伞形藁木属植物川芎根茎中提取分离的生物碱单体。川芎嗪具有扩张血管、增加冠脉血流、脑血流和改善循环、增加心肌收缩力、防治缺血、缺氧和再灌注造成的细胞损伤等药理作用。此外尚能通过血脑屏障，抑制血小板聚集和降低血小板活性。临床研究表明，川芎嗪能明显提高缺血性脑血管病患者的超氧化物歧化酶的含量，增强对活性氧自由基的清除；能抑制大脑皮质，增强呼吸中枢及血管运动中枢的功能。主要用于治疗缺血性脑血管病的急性期、恢复期及其后遗症以及冠心病，心绞痛等。
川芎嗪目前常用剂型为磷酸川芎嗪片剂和注射剂以及盐酸川芎嗪注射剂。磷酸川芎嗪片剂及注射剂用药后体内处置均以游离碱TMP的形式进行，吸收和消除均迅速，生物半衰期仅为2.89±0.56小时。片剂每日需服药三次，而且会产生胃部不适、口干、嗜睡等副作用；盐酸川芎嗪可肌注或静脉滴注，肌注因酸性太强，刺激性大而不能大量给药，临床多采用静滴，每天3-4hr，连续滴注10-15天为一个疗程，有时需要多个疗程的治疗。上述给药途径或给药方法给患者与医护人员带来不便和痛苦，因此有必要研制川芎嗪的新剂型以提高病人治疗的顺应性。
透皮制剂可产生类似静脉滴注样恒定的血药浓度，而无口服给药产生的肝脏首过效应，可获得持久的最佳疗效而副作用可降至最小，同时对患者也是一种无痛无损伤的给药方式。川芎嗪本身所具有的分子量小(136)、熔点低(80℃-82℃)、易升华、油水分配系数适中等理化性质也满足开发透皮给药系统对药物理化参数的要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种安全、有效、副作用小的川芎嗪新剂型-含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其具有抗血小板凝集，扩张小动脉，改善微循环等作用。
本发明提供的川芎嗪透皮贴剂包括贮库层、胶粘层、控释膜、背衬层和保护层组成的五层结构。其中贮库层包括下述组分和重量百分比含量。
川芎嗪游离碱 5-60％高分子辅料0.5-15％中和剂0.2-30％乙醇 2-35％透皮促进剂1-40％水余量％本发明所述及的贮库层是由川芎嗪游离碱、高分子辅料、中和剂、乙醇、透皮促进剂、和水组成的凝胶贮库。
贮库层中川芎嗪游离碱可以是川芎嗪单体，也可以是川芎嗪的磷酸盐或盐酸盐经pH调节成以川芎嗪游离碱的形式存在。
贮库层是由药用高分子辅料所制得的凝胶作为载体，所述高分子辅料包括卡波姆、羟乙基纤维素等。所形成的凝胶能够维持川芎嗪游离碱最大的热力学活性而有利于川芎嗪透过皮肤。
贮库层中加入透皮促进剂目的是增加药物透过皮肤，采用的促透剂是薄荷醇、枫香油、桉油或Azone等。
贮库层中加入中和剂可以是三乙醇胺或氢氧化钠，目的是中和卡波姆，pH6.5-7.5，使形成凝胶，其次是使磷酸川芎嗪或盐酸川芎嗪转变成易透过皮肤的游离碱型，这种情况以使用氢氧化钠为佳。
贮库层中加入乙醇是增加川芎嗪的溶解度，提高川芎嗪在贮库中的活度以利于透过皮肤，乙醇本身也有协同促透的作用。
本发明所述的川芎嗪透皮贴剂各层的功能是由背衬层负载贮库层；贮库层敷设在背衬层上并作为活性药物和上述各组分的载体；控释膜覆盖在贮库层上并能与背衬层热敏封合而包裹贮库层，起控制药物释放速度的作用；胶粘层是由硅酮压敏胶制成的覆盖在控释膜上使透皮贴剂粘附于皮肤表面；保护层是表面经氟碳处理的聚酯膜，覆盖在胶粘层上起防粘作用并防止贮库层组分逸失。
所述及的控释膜采用乙烯-醋酸乙烯共聚物膜(EVA膜)，EVA膜中醋酸乙烯含量为19-28％。
所述及的胶粘层用硅酮压敏胶制备。
所述及的背衬层为聚酯-铝箔-EVA膜三层构成的复合膜，其中EVA膜具热敏性，可与控释膜热压密封包裹贮库；铝箔对潮气、光线、气体等的阻隔性能好，可防止贮库中川芎嗪的升华及乙醇和透皮促进剂挥发；聚酯材料可防潮，防气，并且易于着色。
所述及的保护层是覆盖在胶粘层上的表面经氟碳处理的聚酯膜，起防粘和保护贴剂作用的，其表面自由能低于硅酮压敏胶的表面自由能。
本发明所述的川芎嗪透皮贴剂可以在规定的时间内持续稳定地释放药物，血药浓度平稳，从根本上消除川芎嗪注射液、片剂存在的缺陷。而且使用非常方便，撕去保护层，将贴剂贴于身体指定部位的皮肤上，用药结束时，撕下贴剂即可。在用药过程中，需要临时终止给药时，可立即撕下贴剂，确保了使用的安全性。
本发明明显优于川芎嗪现有的其他剂型，具有疗效明确、质量稳定、安全性好、使用方便、副作用小的特点。
本发明通过药动学计算及试验确定释药面积为10cm2～20cm2，透皮速率为200μg/h.cm2～800μg/h.cm2，持续释药时间为1天。
本发明经药动学和药效学试验证实川芎嗪透皮贴剂在兔体内可维持24小时的血药浓度平稳，有减缓缺血复灌对脑损伤的作用，能显著抑制组织损伤引起的血栓形成，因而有利于血栓栓塞的预防和治疗；本发明经皮肤过敏、急性毒性及刺激性试验证实川芎嗪透皮贴剂对皮肤的刺激极轻，基本不引起过敏反应，无毒性反应。
图1为含川芎嗪游离碱地川芎嗪透皮贴剂结构示意图。
其中1-背衬层；2-贮库层；3-控释膜；4-胶粘层；5-保护层。
图2为川芎嗪透皮贴剂累积释放图。
图3为新西兰种兔贴附川芎嗪透皮贴剂及口服磷酸川芎嗪普通片的平均血药浓度-时间曲线图。
图4为川芎嗪透皮贴剂的体内外相关曲线。
以下的试验将更有助于本领域的研究人员理解本发明的内容，但不以任何形式限制本处方研究一、设计和筛选处方的依据根据川芎嗪有效治疗血浓及其静滴药动学参数计算出维持有效血浓的贴剂所应达到的透皮速率，该透皮速率是贴剂处方和工艺筛选的重要依据。
川芎嗪的有效治疗血浓目前尚未见报道，本发明根据有关川芎嗪口服、静滴、肌注的药动学参数并结合临床常用的给药方案计算出川芎嗪的稳态特征血浓。计算结果为静滴和肌注的稳态最低血浓接近于零，说明两者多剂量给药无蓄积作用。口服50-100mg磷酸川芎嗪的稳态最低血浓为0.068-0.137μg/ml；肌注100mg磷酸川芎嗪的平均稳态血浓为0.1286μg/ml；静滴40mg盐酸川芎嗪的稳态血浓为0.2127μg/ml。因此所设计的贴剂给药后体内川芎嗪最佳血药浓度为0.2127μg/ml，至少达到0.068μg/ml。
根据上述计算的目标血浓，以盐酸川芎嗪静滴的参数即消除速率常数(k)和表观分布容积(V)计算一定面积贴剂所应达到的透皮速率。表1是川芎嗪贴剂透皮速率的估算。
表1.
*设计川芎嗪贴剂的面积表1显示，若控制贴剂给药面积为10或20cm2，则贴剂的透皮速率至少应达到104.79μg/cm2.h，最好能达325.39μg/cm2.h的水平(即相当于静滴给药时药物进入体内的速度)。前期研究显示川芎嗪饱和水溶液经人皮肤的透皮速率仅为20.08±1.83μg/cm2.h，为此，本发明有必要使用透皮促进剂以使贴剂透皮速率达到上述要求。
二、关于贴剂类型的选择川芎嗪易升华，制备骨架型贴剂易导致川芎嗪在压敏胶面结晶析出，破坏粘性；膜控型贴剂中密封的贮库可以承载投药量大、易升华的川芎嗪以及挥发性的透皮促进剂如桉油、薄荷醇等，故采用膜控型贴剂。
三、川芎嗪贴剂体外扩散试验1.离体皮肤的制备取SD大鼠(体重约200克)，雌雄均可，乙醚麻醉至死。用弯头眼科剪紧贴毛根剪除背部毛发后剪取皮肤，剔除皮下组织和脂肪。用铝箔包裹，置于-40℃低温冰箱中保存，时间不超过三个月。实验时取出，于室温自然解冻后使用；取冻存的人皮肤，分离除去皮下组织和脂肪，保存方法同上。
2.体外扩散实验方法采用K-C垂直扩散池，内置星形搅拌子以防止皮肤表面形成浓度梯度，控温37℃。将和贴剂紧密贴覆的皮肤置于扩散池上，固定。接受池内装入蒸馏水，分别于设定时间点从接收池取样，立即补液。样品经稀释后用HPLC外标法测定浓度Cn测，通过公式校正接收池的药物浓度得Cn校＝Cn测×稀释倍数+2/15∑Cn测×稀释倍数；计算川芎嗪的累积透皮药量累积透皮药量Q(μg/cm2)＝Cn校×接受池体积/透皮面积根据Fick扩散第一定律，扩散达稳态后，以川芎嗪经皮累积渗透量Q(μg/cm2)对时间t作图或作线性回归，所得直线的斜率为透皮速率J(μg/cm2.h)。
四、比较不同透皮促进剂的影响比较了不同的透皮促进剂(桉油、Azone和薄荷醇)对川芎嗪透皮贴剂透过大鼠背部皮肤的影响，结果表明促透能力桉油>Azone>薄荷醇，表2是不同透皮促进剂对川芎嗪透皮的影响。
表2
五、川芎嗪透皮贴剂经大鼠背部皮肤和人皮肤透过速率将川芎嗪透皮贴剂进行大鼠背部全皮和冻存人皮肤的体外扩散试验，表3是川芎嗪贴剂透皮速率结果(μg/cm2.h)。
表3.
川芎嗪透皮贴剂经大鼠背部皮肤的透皮速率是人胸部皮肤的1.5倍。
所研制的贴剂经人皮肤的透皮速率为388.79μg/cm2.h，按照表1估算，本发明川芎嗪贴剂一次用药面积定为10-20cm2。
川芎嗪贴剂释放度测定照中国药典2000版附录XD释放度测定法第三法操作。以900ml水为溶剂，水浴温度为32±0.5℃，在所设计时间内取样，并及时在容器中补充同温、同体积的蒸馏水。样品经适当稀释后测定。另配川芎嗪对照品水溶液。在用紫外分光光度法测定吸收度，计算出每片在不同时间川芎嗪的释放量。川芎嗪贴剂释放曲线见图2。释放用累积释放百分率(％)对相应时间进行线性回归，表明0-16hr释放规律为零级速度，24hr释放度达80％以上。
川芎嗪贴剂的药动学试验1.给药方案健康雄性新西兰种兔6只，体重2.5±0.3公斤，于试验前24h，背部去毛。试验当天取空白血后，将贴剂2片贴敷于兔背部去毛区域。用药后从耳缘静脉采血。所取血样以3000rpm离心10min，取血清于-18℃冰箱中冷冻保存待测。
健康新西兰种兔6只，体重3.0±0.3公斤，试验前禁食24小时。试验当天取空白血后，口服磷酸川芎嗪普通片3片(50mg/片)，给药后采血2ml，离心取血清，冷冻保存待测。2.试验结果6只兔贴敷透皮制剂和6只兔口服磷酸川芎嗪普通片后测得的平均血药浓度-时间曲线图见图3。每只兔的原始血药浓度数据通过梯形法求得血药浓度曲线下的面积AUC；达峰时间(Tmax)与达峰浓度(Cmax)用抛物线拟合。表4是兔单剂量给药后的动力学参数(n＝6)。
表4Tmax(h) Cmax(μg/ml) AUC0-24MRT(h)川芎嗪3.375±1.510 1.242±0.24215.934±0.833 24.525±8.443透皮贴剂磷酸川芎嗪0.96±0.20 2.21±1.07 3.59±1.05 3.65±1.01普通片兔体内血浓测定结果表明，川芎嗪透皮贴剂起效迅速，无明显时滞，Tmax为3.375h，Cmax为1.242μg/ml，并可在24小时内维持较平稳的血药浓度(MRT＝24.525h)。与常规速释制剂相比，避免了血药浓度的剧烈波动，达到了设计的预期目标。24小时除去贴剂后仍可在28小时检测到药物浓度，说明川芎嗪在皮肤内有一定的残留。但其血浓明显下降亦可说明，在0-24小时内平稳的血浓是由贴剂中释放的药物所维持。
川芎嗪透皮贴剂的体内外相关性根据兔体内血药浓度，用Loo-Riegelman公式计算不同时间的体内吸收百分率，与相同时间体外的释放百分率进行体内外相关性研究。以体外释放％(Y)对体内吸收％(X)回归得Y＝1.3281X-0.03611，r＝0.9896，相关系数有高度统计意义。表明川芎嗪透皮贴剂体内外极显著相关。
川芎嗪透皮贴剂的药效学试验1、川芎嗪透皮贴剂大鼠四脑动脉阻断脑电图的影响大鼠四脑动脉阻断复灌后，川芎嗪透皮贴剂能使右侧脑电功率谱显著增加，剂量大则作用强度强及作用维持时间长，且对高频波的作用强于对低频波的作用。对左侧脑电功率谱，川芎嗪透皮贴剂也有显著作用。剂量大，则起效时间略早，维持时间略长，但脑电功率谱强度在各剂量之间差别不显著。表明川芎嗪透皮贴剂有减缓缺血复灌对脑损伤的作用。
2、川芎嗪透皮贴剂对电刺激大鼠颈动脉血栓形成作用大鼠胸腰部贴川芎嗪透皮贴剂，可使电刺激颈总动脉引起的动脉堵塞时间显著延长，其作用强度与贴剂与皮肤接触面积有关。结果表明川芎嗪透皮贴剂能显著抑制组织损伤引起的血栓形成，因而有利于脑栓塞的预防和治疗。
川芎嗪透皮贴剂的毒理研究1、川芎嗪透皮贴剂的皮肤急性毒性试验豚鼠胸腰部贴川芎嗪透皮贴剂24小时后去除并连续观察7天，结果除去药第一天贴药处皮肤有轻微发红外，无任何其它异常表现。皮肤轻微发红可能与透皮贴剂贮库中含少量乙醇有关。试验结果表明在所给剂量下，川芎嗪透皮贴剂无毒性反应。
2、川芎嗪透皮贴剂的皮肤过敏试验利用豚鼠胸腰部贴川芎嗪透皮贴剂，引发过敏的试验表明川芎嗪透皮贴剂在致敏和激发过程中，均无任何水肿反应。仅有1只动物出现轻度红斑。其反应平均值和致敏率均极低。表明川芎嗪透皮贴剂基本不引起过敏反应，属弱致敏性类。
3、川芎嗪透皮贴剂的皮肤刺激试验豚鼠胸腰部贴川芎嗪透皮贴剂24小时，引起皮肤发生的红斑程度较轻，基本在勉强可见范围。其刺激强度仅略高于无刺激性，且在24小时内消失。表明川芎嗪透皮贴剂对皮肤的刺激极轻，并能在一天内自动消退。
具体实施例方式下面以本发明的实施例为基础详细说明本发明，但本发明并不局限于此。
实施例1贮库处方(1000贴)磷酸川芎嗪 300g羟乙基纤维素50g氢氧化钠适量乙醇25ml桉油30ml水 加至1000g制备工艺将羟乙基纤维素加至水中混匀，放置使充分溶胀，然后加入处方量的磷酸川芎嗪，用15％NaOH溶液调节pH7，形成凝胶。将乙醇和桉油混匀后在搅拌下缓缓加入到上述凝胶中，继续搅拌至均匀，即完成凝胶贮库的制备。将硅酮压敏胶均匀涂展在EVA膜上，烘干，冷却后覆盖经氟碳处理的聚酯保护层。将凝胶贮库定量注至EVA控释膜上，盖上背衬层，热压密封，冲切即得川芎嗪透皮贴剂。
实施例2贮库处方(1000贴)川芎嗪80g卡波姆20g三乙醇胺 适量乙醇 100ml枫香油50ml水加至1000g制备工艺将卡波姆加至处方量一半的水中混匀，放置使充分溶胀，然后加入处方量的川芎嗪，用三乙醇胺调节至pH7，使形成凝胶。将乙醇和枫香油混匀后在搅拌下缓缓加入到上述凝胶中，继续搅拌至均匀，即完成凝胶贮库的制备。将硅酮压敏胶均匀涂展在EVA膜上，烘干，冷却后覆盖经氟碳处理的聚酯保护层。将凝胶贮库定量注至EVA控释膜上，盖上背衬层，热压密封，冲切即得川芎嗪透皮贴剂。
实施例3贮库配方(1000贴)川芎嗪 200g卡波姆 20g三乙醇胺 适量乙醇 20ml薄荷醇 10g水 加至1000g制备工艺将卡波姆加至处方量一半的水中混匀，放置使充分溶胀，然后加入处方量的川芎嗪，用三乙醇胺调节至pH7，使形成凝胶。用乙醇溶解薄荷醇后在搅拌下缓缓加入到上述凝胶中，继续搅拌至均匀，即完成凝胶贮库的制备。将硅酮压敏胶均匀涂展在EVA膜上，烘干，冷却后覆盖经氟碳处理的聚酯保护层。将凝胶贮库定量注至EVA控释膜上，盖上背衬层，热压密封，冲切即得川芎嗪透皮贴剂。
权利要求
1.一种含川芎嗪游离碱的的透皮贴剂，由背衬层、贮库层、控释膜、胶粘层和保护层组成，其特征是其中贮库层包括下述组分和重量百分比含量，川芎嗪游离碱5-60％高分子辅料 0.5-15％中和剂 0.2-30％乙醇2-35％透皮促进剂 1-40％水 余量％
2.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的的透皮贴剂，其特征在于所述贮库中的川芎嗪游离碱是川芎嗪单体，或是磷酸川芎嗪或盐酸川芎嗪通过中和剂调节使以川芎嗪游离碱的形式存在。
3.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述高分子辅料为卡波姆或羟乙基纤维素。
4.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述中和剂采用氢氧化钠或三乙醇胺。
5.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述透皮促进剂采用薄荷醇或枫香油或桉油。
6.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述控释膜是乙烯-醋酸乙烯共聚物膜。
7.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述控释膜材料乙烯-醋酸乙烯共聚物膜，其中醋酸乙烯含量为19-28％。
8.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述胶粘层为硅酮压敏胶。
9.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述背衬层为聚酯-铝箔-EVA膜组成的复合膜。
10.根据权利要求1所述的含川芎嗪游离碱的透皮贴剂，其特征在于所述保护层为表面经氟碳处理的聚酯膜。
11.权利要求1-10任一项含川芎嗪游离碱的透皮贴剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤(1)贮库层制备将高分子辅料加入水中，放置使充分溶胀，加入处方量的川芎嗪或磷酸川芎嗪或盐酸川芎嗪，用中和剂调至pH7-8使形成凝胶后，将乙醇和透皮促进剂混匀后在搅拌下加入至上述凝胶中，搅拌至均匀；(2)胶粘层制备将硅酮压敏胶涂展在控释膜上，烘干，冷却后在压敏胶上覆盖经表面氟碳处理的聚酯保护层；(3)贴剂制备将凝胶贮库定量注至控释膜上，覆盖背衬层，热压密封，冲切即得川芎嗪透皮贴剂。
全文摘要
本发明属制药领域，涉及一种含川芎嗪游离碱的透皮贴剂及其制备方法。本发明川芎嗪透皮贴剂包括贮库层、胶粘层、控释膜、背衬层和保护层，具有抗血小板凝集，扩张小动脉，改善微循环等作用。本发明透皮贴剂可以在规定的时间内持续稳定地释放药物，血药浓度平稳，从根本上消除川芎嗪注射液、片剂存在的缺陷，而且使用方便。本发明优于川芎嗪现有的其他剂型，具有疗效明确、质量稳定、安全性好、使用方便、副作用小的特点。
文档编号A61P9/10GK1509717SQ20031011676
公开日2004年7月7日 申请日期2003年11月21日 优先权日2002年12月24日
发明者沈腾, 徐惠南, 翁伟宇, 张建芳, 沈 腾 申请人:复旦大学, 常州市第四制药厂有限公司