本发明涉及具有优化生物利用度特性的四碘甲状腺原氨酸(t4)的口服液体药物制剂。
背景技术：
(2s)-2-氨基-3-[4-(4-羟基-3-碘苯氧基)-3,5-二碘苯基]丙酸c15h12i3no4(也称为t3或碘塞罗宁)和(2s)-2-氨基-3-[4-(4-羟基-3,5-二碘-氧基苯基氧基)-3,5-二碘苯基]丙酸(也称为t4或四碘甲状腺原氨酸)是在甲状腺滤泡中合成的两种重要的激素，甲状腺位于脖子前面，靠近气管的第一环。
甲状腺功能低下(即与甲状腺激素产生较低相关的复杂病理状况)的临床治疗是基于t4的给药，目前以口服形式(最常用的形式)和静脉内形式提供。通常的剂量范围为25－500mcg/天。最高剂量可以静脉内使用，治疗粘液性水肿昏迷。
虽然纯t3可以丸剂和片剂形式使用，但现在很少使用该分子来治疗甲状腺功能低下，因为身体的生理要求可以通过在组织中发生的来自t4的t3的平缓的、高度可控的生理学产生而更好地实现。所述片剂必须每天定期服用，但是药物的半衰期较长，在甲状腺机能正常的情况下约7天，在甲状腺功能低下和怀孕的情况下为9－10天，这可以防止在偶尔未能遵守每日剂量的情况下而产生的主要麻烦。
药物、食品和特定条件可以影响为世界上最广泛处方药物之一的t4的吸收和/或代谢，t4通常以软胶囊或片剂形式的固体制剂销售(euthyrox(优甲乐)、tirosint和levothyroxine(左旋甲状腺素))。为了确保通过肠壁充分吸收血流中的t4，药物形式的溶解过程和胃酸度起到了关键作用，这使得t4钠盐能够转化为脂溶性更好的酸形式。在通过胃肠器官的过程中，药物主要在小肠吸收；具体来讲，在十二指肠中为21％，在空肠中为45％，在回肠中为34％。吸收需要大约三个小时，初始吸收峰在一个小时后。
然而，吸收过程可能受多种因素影响，如食物和药物的摄入。
所有食物都会干扰t4的吸收，特别是咖啡、纤维和大豆。如果有食物存在，食物会显着降低t4的吸收，特别是在十二指肠的吸收。为此，建议患者服药后禁食至少30分钟。已经证明，如果禁食后正确服用t4，则可以显著减少日剂量。
多种药物的使用也会干扰t4的血液水平。
所有吸收不良的疾病，如乳糜泻、乳糖不耐症、慢性炎症性肠病和寄生虫病，也可能降低口服时t4的吸收。
在t4吸收过程中，即使活性成分相同，各种制剂也可能由于易于影响其药代动力学的赋形剂和生产过程方面而不同。ep1291021描述了软或硬明胶胶囊形式的t4制剂，其含有活性成分在各种溶剂(水、乙醇、聚乙二醇、甘油及其混合物)中的溶液。
最近的创新是液体口服形式的t4制剂。由于已经在溶液中的活性成分不需要胃溶出阶段，所以药物可以更快速地被吸收。这导致服用药物和吃早餐之间的等待时间显著减少，因为当食物到达小肠时，大部分液体t4已经被吸收。
t4的液体制剂无疑提高了患者对治疗的依从性。最后，使用t4液体制剂可以用于不能服用片剂的特定类别的患者(吞咽困难的个体，对片剂厌恶的儿童，赋形剂的不耐受或者通过鼻饲管喂食的患者)。wo2013/030072304和wo2010/086描述了在由适当材料制成的单剂量容器中的t4在乙醇和水的混合物中的溶液，所述适当材料确保了溶液传递的精确控制。
欧洲和美国的监管部门最近发现了一系列与给药剂量的实际生物利用度相关的问题，这取决于制剂的类型和给药方法，将大量治疗的失败归因于这些原因。由于药理作用与实际吸收的剂量密切相关，克服这些问题对于监管目标至关重要。levans,r等(physicochemicalbasisfortheperformanceoforalsoliddosageformsoflevothyroxinesodium(左旋甲状腺素钠口服固体剂型性能的物理化学基础)－americanassociationofpharmaceuticalscientistsannualmeetingandexposition(美国药物科学家协会年会和博览会)，2009年11月8－12,losangeles,california,usa)提出了t4分子在水性介质中聚集的问题，这在实践中可能降低其生物利用度。事实上，尽管t4在生物药剂学分类系统中被认为是i类化合物(bcsi类化合物，具有高溶解度和肠渗透性的药物)，但是该分子具有非常低的固有溶出速率(idr)，在全部生理学ph范围内约为0.0002mg/min/cm2。因此，这种t4在水中的复杂的行为及其低的idr值可以解释由于该分子的不可预测的、前后矛盾的生物利用度而导致的t4治疗的高失败率。
由于t4是世界上销售最广泛的药物之一，人们对开发新型口服制剂具有浓厚的兴趣，希望此类制剂不会损害活性成分在水性介质中的全部生物利用度。下面描述的发明旨在为这些问题提供解决方案。
技术实现要素：
发明描述
令人惊讶地发现，在聚乙二醇中增溶t4可以制备药物制剂，其在水性介质中达到远远超过t4的较低的水溶解度值的浓度，而不会形成基本上由不溶的、不可生物利用的微聚集体组成的沉淀物。
具体地讲，已经发现具有不同聚合度(范围从4至200个单体单位)的聚乙二醇单独或与水、乙醇或甘油混合均可以提供用于t4的溶剂系统，其可用于口服液体药物制剂，能够使得活性成分的浓度远高于t4在水溶液中达到的溶解度，其溶解度在25℃下仅为0.105mg/l。这是可能的，因为当置于含水介质中时，如在模拟体内消化过程或胃吸收时，在peg中成为溶剂化物的t4分子可以导致可溶性胶束纳米聚集体的形成，其容易被胃肠道器官吸收。
因此，本发明的目的是可饮用液体形式的口服药物制剂，其包含在由聚乙二醇(peg)组成的溶剂中粒径范围为50－200nm的四碘甲状腺原氨酸(t4)的胶束纳米聚集体，其中聚乙二醇(peg)的重量百分比为溶剂的40－100％，优选50－100％，甘油、水、乙醇或其混合物的重量百分比为溶剂的0－60％，优选0－50％。
本发明的制剂优选包含由在室温下为液体的聚乙二醇组成的溶剂或混合物，该混合物包含至少50％重量比的平均聚合度为8－160的聚乙二醇和至多50％重量比的选自水、乙醇或甘油的溶剂或者重量比为80/20的甘油/乙醇混合物。
本发明可使用的peg可以是液体，具有范围为2－12的多个单体单位；可以是半固体，具有范围为13－32的多个单体单位；或者为在室温下的固体，具有大于32个多个单体单位。在第一种情况下，peg可以用作t4的唯一溶剂，而在其它情况下，peg与水、乙醇、甘油或其混合物(优选与水)混合，重量百分比范围为40－60％。
优选其中溶剂仅由聚乙二醇组成的制剂，更优选聚乙二醇200、300、400或600。具体而言，优选平均聚合度为4的聚乙二醇200。
本发明制剂中t4的单位剂量范围可以为约10至约200μg，而含有peg的溶液的浓度范围可以为约10至250μg/ml。
本发明的制剂可以为可饮用液体溶液的形式，优选包含在例如wo2010086030和wo2013072304中所述的单剂量容器中。
实验已经证实，在药物制剂中使用的浓度/量的情况下，在peg中溶剂化的t4分子不会引起形成微粒化沉淀的饱和过程，可以使用至多0.1g/ml的溶液而系统不会变得饱和。很明显，优异的溶剂化能力(溶剂-t4相互作用)较t4的疏水组分所驱动的相互作用(主要是基于活性成分的芳环之间的π相互作用的t4－t4相互作用)更有效，其在强极性溶剂(如水)中是形成不溶的、非生物可利用的微聚集体的原因。令人惊讶的是，用不同ph的水稀释超过100倍的peg中的t4溶液在使用药物后出现的类似于生理条件的条件下不会引起不溶性的t4微聚集体的形成。peg的溶剂化作用导致t4分子聚集，形成具有胶束结构的可溶性纳米聚集体，其粒径为数百纳米并且含有数百万分子。由于它们的结构，所述纳米聚集体容易在胃肠道水平吸收，因此完全且当然是生物可利用的。
下面的实施例更详细地描述了本发明。
比较实施例－通过溶解粉末状结晶t4测定在水中形成的聚集体的量：随时间的评估。
为了在水性介质中形成t4的微聚集体，将微细t4粉末以150μg/ml的浓度溶解于ph6.5的10ml水(hpw)中，将混合物在搅拌下于惰性中放置5小时。然后加入ph6.5的1l水，将混合物在氮气中以600rpm的转速磁力搅拌8小时，每隔一段时间取100ml样品。将取出的各个样品50ml通过孔隙度为0.2μm的milliporegswp02500的膜微过滤。然后通过hplc(beckmancoulter；supelcodiscovery氰基柱(supelcodiscoverycyanocolumn)100×2.1mm，5μm，流速0.2ml/min；λ225nm；等度洗脱h2o/乙腈(80/20w/w)+0.1％甲酸；注射体积20μl；温度35℃；柱压130－170kg/cm2；运行时间25min)。
在t0(混合后30sec.)时，溶液中t4的浓度为理论值的97.3％，而微过滤后仅为18.5％，这说明t4在溶液中主要以不溶性微聚集体的形式存在，其可以通过孔径为0.2μm的滤器截留。在t1h时，t4的浓度为97.9％，微过滤后为27.1。在t4h时，t4的浓度为98.2％，微过滤后为27.5。在t8h时，t4的浓度为97.5％，微过滤后为23.7。过滤膜表面的扫描电子显微镜(sem)揭示，明显存在着拉长的晶体结构，其长轴上的平均长度超过3.03±1.40μm。这些发现表明，尽管最初的150μg/ml混合物经过1:100的稀释过程，但即使在8小时之后，微聚集体的形成也保持稳定，并且通过药理作用除去大量的活性成分。
实施例2－通过加入含有不同类型液体peg的t4的液体制剂测定在水中形成的聚集体的量。
为了确定在水性介质中t4的形成是否可以通过在与药物应用相容的有机溶剂中的预溶解而影响，将微细t4粉末以150μg/ml的浓度溶解于10ml药用级peg200或peg300或peg400或peg600(在室温下为液体的聚乙二醇，平均聚合度分别为4、6、8和12个单体单位)，在氮气下搅拌，直到溶液完全澄清。将8ml的t4在peg中的不同溶液加入到ph6.5的800ml水中，将混合物在氮气中以600rpm磁力搅拌8小时，每隔一段时间取100ml样品。将取出的50ml的各个样品通过孔隙率为0.μm的milliporegswp02500膜进行微过滤。然后根据实施例1中所述方法，通过hplc测定微过滤之前和之后样品中的t4浓度。
对于用于制备t4溶液的所有类型的peg，在t0(混合30秒后)时，微滤前后溶液中t4的浓度为理论值的100％，表明预溶解于所述在室温下为液体的peg中的t4在水中稀释100倍后，不会形成不溶性的微聚集体，其可以被具有直径为0.22μm的孔的过滤器截留。在t1h、t4h和t8h时，其行为模式与t0时相似，这表明即使在较长时间内，即使在水含量约为99％的阶段，形成不溶产物的t4微聚集过程也不会发生。通过截留分子量<100da(孔<10－15nm)的膜过滤的相同样品在渗透物中呈现的量不存在t4，这表明t4以完全可溶的纳米聚集体的形式存在于溶液中。所述物体的大小可以采用malvernnanosight仪器(纳米粒子追踪分析)的光散射方法测定。可溶性纳米结构的大小范围为50－200nm，总体上由5×105－5×106个分子组成。
实施例3－通过将t4的液体制剂加入到具有不同分子量的peg水溶液中测定在水中形成的聚集体的量。
为了确定是否可以通过使用peg水溶液(ph6.5的水溶液(hpw))获得与实施例2中所述的避免形成不溶性微聚集体的相同的预防效果，制备不同浓度(30和50％w/w)的药用级peg400或peg2000或peg4000或peg8000(平均聚合度分别为8、40、80和160个单体单位的聚乙二醇)。将微细t4粉末以150μg/ml的浓度溶解在10ml所述peg溶液中，在氮气环境中搅拌直至溶液完全澄清。将8ml的t4在peg中的不同溶液加入到ph6.5的800ml水中，将混合物在氮气中以600rpm磁力搅拌8小时，每隔一段时间取出100ml样品。将取出的50ml各个样品通过孔隙率为0.μm的milliporegswp02500膜进行微过滤。然后根据实施例1中所述方法，通过hplc测定微过滤之前和之后样品中的t4浓度。
对于使用的所有类型的peg，在t0(用水稀释100倍后的30秒)时，在50％w/wpeg中的t4溶液在微滤之前和之后的t4浓度为理论值的100％，这表明在peg水溶液(其中所述聚合物的浓度超过50％w/w)中预先溶解的t4在水中稀释100倍后，不会形成不溶性的微聚集体，其可以被直径为0.22μm的孔的过滤器截留。在t1h、t4h和t8h时，其行为模式与t0时相似，这表明即使在较长时间内，即使在水含量约为99％(体积比)的阶段，t4微聚集过程也不会发生。
然而，对于使用的所有类型的peg，在t0(用水稀释100倍后的30秒)时，在30％w/wpeg中的t4溶液微滤之后的t4浓度是微滤之前的75％，这表明在peg水溶液(低于30％w/w)中预先溶解的t4在水中稀释100倍后，不会形成(适度的说)不溶性的微聚集体。在t1h、t4h和t8h时，其行为模式与t0观察到的相似。通过截留分子量<100da(孔<10－15nm)的膜过滤的采用50％peg水溶液获得的样品在渗透物中呈现的量不存在t4，这表明t4以完全可溶的胶束纳米聚集体的形式存在于溶液中。所述物体的大小可以采用malvernnanosight仪器(纳米粒子追踪分析)的光散射方法测定。可溶性纳米结构的大小范围为50－200nm，总体上由5×105－5×106个分子组成。
实施例4－ph对水性介质中t4聚集体形成的影响。
为了确定在酸性介质中是否可以通过使用peg水溶液(ph6.5的水溶液(hpw))模拟体外胃环境获得与实施例3中所述的避免形成不溶性、非生物可利用的微聚集体相同的预防效果，制备含有50％w/w药用级peg400或peg2000或peg4000或peg8000(平均聚合度分别为8、40、80和160的聚乙二醇)的所述peg水溶液。将微细t4粉末以150μg/ml的浓度溶解在10ml所述peg溶液中，搅拌直至溶液完全澄清。将8ml的t4在peg中的不同溶液加入到ph1.5的800ml水中，将混合物在氮气中以600rpm磁力搅拌8小时，每隔一段时间取出100ml样品。将取出的50ml各个样品通过孔隙率为0.2μm的milliporegswp02500膜进行微过滤。然后根据实施例1中所述方法，通过hplc测定微过滤之前和之后样品中的t4浓度。
对于使用的所有类型的peg，在t0(用ph1.5的水稀释100倍后的30秒)时，在50％w/wpeg中的t4溶液在微滤之前和之后的t4浓度为理论值的100％，这表明在超过50％peg的水溶液中预先溶解的t4在ph1.5的水中稀释100倍后，不会形成不溶性的微聚集体，其可以被直径为0.22μm的孔的过滤器截留。在t1h、t4h和t8h时，其行为模式与t0时相似，这表明即使在较长时间内，在强酸环境中，在水含量约为99％(体积比)的阶段，形成不溶性、非生物可利用的微聚集体的t4微聚集过程也不会发生。通过截留分子量≤100da(孔<10－15nm)的膜过滤的相同样品在渗透物中呈现的量不存在t4，这表明t4仅以完全可溶和可生物利用的纳米聚集体的形式存在于溶液中。所述物体的大小可以采用malvernnanosight仪器(纳米粒子追踪分析)的光散射方法测定。可溶性纳米结构的大小范围为50-200nm，总体上由5×105－5×106个分子组成。
这个结果总的来说是相当重要的，证实了胃酸水平的酸性介质能够使得peg防止形成t4的不溶性微聚集体的能力保持不变，而t4将其自身组合成容易吸收的胶束纳米结构的能力仍然保持不变。
实施例5－通过将t4的液体制剂加入到peg与甘油或乙醇的混合物中测定在水中形成的聚集体的量。
为了确定采用peg与甘油或乙醇的混合物作为t4溶剂系统是否可以获得如实施例2－4中所报导的避免形成不溶性、非生物可利用的微聚集体的相同作用，制备t4在peg8000/甘油中和在peg/乙醇(50/50w/w)中的溶液。将微细t4粉末以150μg/ml的浓度溶解在10ml所述溶剂混合物中，搅拌直至溶液完全澄清。将8ml的t4在peg中的两种溶液加入到ph6.5的800ml水中，将混合物在氮气中以600rpm磁力搅拌8小时，每隔一段时间取出100ml样品。将取出的50ml各个样品通过孔隙率为0.2μm的milliporegswp02500膜进行微过滤。然后根据实施例1中所述方法，通过hplc测定微过滤之前和之后样品中的t4浓度。
对于两种测试的溶剂系统而言，在t0(混合后30sec)时，微过滤之后t4浓度与微过滤之前t4浓度相同，这表明于室温下在所述溶剂中预先溶解的t4在水中稀释100倍后，不会形成不溶性、非生物可利用的微聚集体。在t1h、t4h和t8h时，其行为模式与t0时相似，这表明即使在较长时间内，在水含量约为99％(体积比)的阶段，t4微聚集过程也不会发生。
通过截留分子量≤100da(孔<10－15nm)的膜过滤的相同样品在渗透物中呈现的量不存在t4，这表明t4仅以完全可溶的纳米聚集体的形式存在于溶液中。所述物体的大小可以采用malvernnanosight仪器(纳米粒子追踪分析)的光散射方法测定。可溶性纳米结构的大小范围为50－200nm，总体上由5×105－5×106个分子组成。
实施例6－通过将t4的液体制剂加入不同的溶剂系统测定在水中形成的聚集体的量。
为了确定是否可以通过采用除peg之外的有机溶剂获得如实施例2－5中所报导的避免形成不溶性、非生物可利用的微聚集体的相同作用，制备t4在甘油、乙醇及其混合物中的溶液。将微细t4粉末以150μg/ml的浓度溶解在10ml甘油或乙醇或甘油/乙醇(80/20w/w)(药用级)中，搅拌直至溶液完全澄清。将8ml的t4在peg中的不同溶液加入到ph6.5的800ml水中，将混合物在氮气中以600rpm磁力搅拌8小时，每隔一段时间取出100ml样品。将取出的50ml各个样品通过孔隙率为0.2μm的milliporegswp02500膜进行微过滤。然后根据实施例1中所述方法，通过hplc测定微过滤之前和之后样品中的t4浓度。
对于所有测试的溶剂系统而言，在t0(混合后30sec)时，微过滤之后t4浓度范围是微过滤前的值的90－95％，这表明于室温下在所述溶剂中预先溶解的t4在水中稀释100倍后，不会形成不溶性、非生物可利用的微聚集体，但不包括总计5－10％的剂量，因此可以制备与临床应用相适应的制剂。在t1h、t4h和t8h时，其行为模式与t0时相似，这表明即使在较长时间内，在水含量约为99％(体积比)的阶段，t4微聚集过程也非常低。
通过截留分子量≤100da(孔<10－15nm)的膜过滤的相同样品在渗透物中呈现的量不存在t4，这表明t4以完全可溶的胶束纳米聚集体的形式存在于溶液中。所述物体的大小可以采用malvernnanosight仪器(纳米粒子追踪分析)的光散射方法测定。可溶性纳米结构的大小范围为50－200nm，总体上由5×105－5×106个分子组成。这证明了对于t4使用除peg之外溶剂系统的可能性，尽管结果稍差。
实施例7－peg的保护作用
将浓度为150μg/ml的细微t4粉末溶于10ml的下列溶剂：乙醇、甘油、peg200、peg300、peg400和peg600。将5ml各溶液于35℃、氮气环境中以600rpm搅拌10h，将5ml在相同的条件下但是在氧环境中放置。然后如实施例1所述通过hplc测定t4含量。在所有情况下，在氮气下的溶液的测定值与理论值保持相同，而对于氧气环境中的溶液，那些以甘油和乙醇作为溶剂的溶液具有残留t4测定值，其仅为原始测定值的30％，以peg作为溶剂的那些溶液的测定值范围为原始测定值的80－90％。这证明peg对t4的氧化降解过程具有强烈的保护作用，表明采用此类溶剂制备的药物制剂的半衰期具有优势。