利扎曲普坦鼻喷雾剂及其制备方法

1.本发明涉及药物制剂技术领域，特别是涉及一种利扎曲普坦鼻喷雾剂及其制备方法。


背景技术：

2.偏头痛是一种非常常见的慢性神经血管性头痛，其发病机理尚未明晰，具有反复发作、根治困难等特点。根据世界卫生组织统计，全球约有13亿偏头痛患者(who，2018)。偏头痛是世界第6大流行性和第2大致残性疾病，造成的经济负担在所有脑部疾病中高居第二位，其治疗亟需重视。
3.用于偏头痛治疗的药物主要有曲坦类药物、降钙素基因相关肽抑制剂类药物和非甾体抗炎类药物等。其中，利扎曲普坦是治疗偏头痛的临床一线药物，最早由merck公司研发，上市剂型为片剂，目前国内有多款仿制药获批上市。然而，曲坦类药物普遍存在口服吸收差、起效慢、外周副作用大等问题，患者依从性较低，其疗效也不尽人意，偏头痛治疗领域仍然存在巨大的临床需求。
4.鼻-脑药物递送系统可以绕过血脑屏障直达病灶部位、快速起效，避免胃肠反应及首过效应，具备用药剂量少，毒副作用小等优点，在中枢神经系统疾病的治疗上具有不可比拟的优势，近年来受到研究者们的广泛关注。因此，开发新型利扎曲普坦鼻腔喷雾剂，对于偏头痛治疗具有重要意义。
5.鼻腔独特的生理结构使得鼻-脑药物递送十分困难，现有技术鼻-脑药物递送效率极低，难以满足临床用药需求。鼻腔可大致分为前庭、呼吸区和嗅区三个区域。前庭位于鼻腔最前端，紧挨着鼻孔开口，该区域表面积小，细胞结构小，药物在该区域的吸收非常有限。呼吸区覆盖鼻腔侧壁，包括三个突出的鼻甲(下鼻甲、中鼻甲和上鼻甲)，该区域面积最大，血管最多，使其成为体循环吸收药物的绝佳场所。然而，鼻-脑药物转运主要由嗅区完成，嗅区位于上鼻道顶端由嗅神经覆盖的狭小区域，传统的鼻腔喷雾剂喷雾面积和羽流角度过大，产生的雾滴主要在呼吸区截留，难以扩散到鼻腔深处，实现嗅区有效沉积，因此鼻-脑药物递送效率不尽人意。


技术实现要素：

6.基于此，本发明提供了一种利扎曲普坦鼻喷雾剂，该利扎曲普坦鼻喷雾剂具有适宜的粘度，其喷雾面积和羽流角度较小，能够有效增加药物嗅区沉积，并且药物在鼻黏膜的渗透能力强，从而能够有效提高鼻-脑药物递送效率。
7.本发明包括如下技术方案。
8.一种利扎曲普坦鼻喷雾剂，以重量百分比计，由包括如下组分的原料制备而成：
[0009][0010]
所述吸收促进剂为羧甲基壳聚糖，所述黏附附着剂为海藻酸钠。
[0011]
在其中一些实施例中，以重量百分比计，所述黏附附着剂的含量为0.75-1.5％。
[0012]
在其中一些实施例中，以重量百分比计，所述黏附附着剂的含量为1-1.4％。
[0013]
在其中一些实施例中，以重量百分比计，所述黏附附着剂的含量为1.1-1.4％。
[0014]
在其中一些实施例中，以重量百分比计，所述黏附附着剂的含量为1.2-1.3％。
[0015]
在其中一些实施例中，以重量百分比计，所述利扎曲普坦鼻喷雾剂由包括如下组分的原料制备而成：
[0016][0017]
在其中一些实施例中，所述渗透压调节剂为甘油。
[0018]
在其中一些实施例中，所述金属离子螯合剂为乙二胺四乙酸二钠。
[0019]
在其中一些实施例中，所述ph调节剂为磷酸氢二钠和盐酸。
[0020]
本发明还提供了上述的利扎曲普坦鼻喷雾剂的制备方法，包括如下技术方案。
[0021]
一种上述的利扎曲普坦鼻喷雾剂的制备方法，包括如下步骤：
[0022]
(1)将所述渗透压调节剂、金属离子螯合剂和部分ph调节剂溶于水中，加入剩余ph调节剂调节溶液ph至4.5-6.5，得到溶液a；
[0023]
(2)将所述吸收促进剂和和黏附附着剂溶于溶液a中，得到溶液b；
[0024]
(3)将所述苯甲酸利扎曲普坦和冰片溶解于溶液b中，得到鼻腔喷雾剂溶液，再将所述鼻腔喷雾剂溶液灌装进鼻腔喷雾装置中，即得所述利扎曲普坦鼻喷雾剂。
[0025]
本发明的原理如下：
[0026]
本发明的发明人通过对所得鼻腔喷雾剂溶液的雾滴粒径、喷雾模式和喷雾形态进行研究，发现粘度是影响鼻腔喷雾剂嗅区沉积的关键因素，并且确定了具有最佳粘度的鼻腔喷雾剂处方。从而使本发明所得利扎曲普坦鼻喷雾剂能够在鼻腔喷雾装置的驱动下形成气溶胶，其喷雾面积和羽流角度较小，能够减少在鼻腔呼吸区的碰撞沉积，进而沉积到鼻腔深处。此外，合适的粘度也使得形成的液滴抵抗鼻黏膜黏液和纤毛的清除。
[0027]
冰片为龙脑香料植物龙脑香树的树脂中析出的天然结晶性化合物，具有通诸窍，散郁火，开窍醒神，清热散毒的功效。冰片外用作用于皮肤或黏膜时，起到清凉、止痛作用的同时，还可促进药物的跨黏膜吸收。将其应用于本发明的利扎曲普坦鼻喷雾剂中，不仅能够增强苯甲酸利扎曲普坦在鼻黏膜的吸收效率，借助其清凉、止痛功效，还可以迅速缓解偏头痛症状，辅助偏头痛治疗。冰片和吸收促进剂的配合使用，更进一步增强了药物在鼻黏膜的渗透能力，大大增强了鼻-脑药物递送效率。
[0028]
因此，与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0029]
本发明以羧甲基壳聚糖为吸收促进剂，海藻酸钠作为黏附附着剂，配合苯甲酸利扎曲普坦和冰片以及一定量的渗透压调节剂、金属离子螯合剂和ph调节剂制备得到了一种利扎曲普坦鼻喷雾剂。在各组分的协同配合下，本发明制备的利扎曲普坦鼻喷雾剂具有适宜的粘度，经鼻喷雾装置喷出后，能得到适宜嗅区沉积的雾滴粒径分布、喷雾模式和喷雾形态，并且药物在鼻黏膜的渗透能力强，从而增强了鼻喷雾剂的嗅区沉积、鼻腔滞留和鼻黏膜渗透，从而使所得利扎曲普坦鼻喷雾剂具有较高的鼻-脑递送效率。同等剂量下，通过本发明制备的苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂进行鼻腔喷雾给药治疗偏头痛的效果要显著优于目前市售产品苯甲酸利扎曲普坦片，本发明的苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂能够更有效的缓解偏头痛的症状。
附图说明
[0030]
图1为不同吸收促进剂和黏附附着剂对药物在鼻黏膜吸收的促进效果。
[0031]
图2为鼻喷雾剂的溶血毒性和细胞毒性结果。
[0032]
图3为鼻喷雾剂的喷雾过程。
[0033]
图4为鼻喷雾剂的喷雾模式。
[0034]
图5为鼻喷雾剂的喷雾形态。
[0035]
图6为3d打印人鼻腔模型。
[0036]
图7为鼻喷雾剂的鼻腔沉积分布结果：a为各处方鼻腔嗅区沉积百分比；b为p6处方的鼻腔沉积分布。
[0037]
图8为大鼠血清cgrp和5-ht水平。
具体实施方式
[0038]
下面通过具体实施例来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明
了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
[0039]
除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不用于限制本发明。
[0040]
本发明的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤的过程、方法、装置、产品或设备没有限定于已列出的步骤或模块，而是可选地还包括没有列出的步骤，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤。
[0041]
在本发明中提及的“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
[0042]
以下为具体实施例。
[0043]
以下实施例中各英文简称对应的中文如下：
[0044]
cmcs：羧甲基壳聚糖；
[0045]
sa：海藻酸钠；
[0046]
borneol：冰片；
[0047]
pvp：聚乙烯吡咯烷酮；
[0048]
cmc：羧甲基纤维素；
[0049]
cs：壳聚糖。
[0050]
实施例1
[0051]
本实施例采用气液界面calu-3细胞模型考察不同材料及其组合对苯甲酸利扎曲普坦在鼻黏膜吸收的促进作用。calu-3细胞来源于人肺腺癌上皮细胞，在培养过程中能够进行细胞分化，形成极性单层膜，在结构上紧密连接，顶端具有微绒毛；膜上表达p蛋白、囊性纤维化跨膜转导调节因子、各种离子通道以及一定量的水解酶、转移酶和细胞色素等，具有黏液分泌功能。该细胞模型的优点：培养成熟的致密单细胞层，如同正常的上皮细胞，其外表面ap(apical)和基底面bl(basolateral)有着不同的分化形态和功能，通过该模型可以研究药物从ap端的摄入，在细胞中的滞留代谢及bl端的排放等；实验条件可控，实验数据重复性好；样品分析快速、简单；实验周期短、费用低。目前，该细胞株可用于肺上皮细胞和鼻上皮细胞模型。为了观察悬挂式小室内单层细胞分裂融合的完整性，用跨上皮细胞膜电阻值(trans-membrane resistance,teer)来评价上皮细胞层紧密连接的完整性和紧密性。一般在细胞培养的10-14d之间达到最大teer。经文献报道，teer最大值在400-600ω
·
cm2之间。calu-3细胞采用空气界面培养方法，即在细胞接种1天后就将上层培养介质移走，使ap暴露在空气中，创造一个空气界面，从而获得在形态学上类似气道上皮的细胞层。研究认为空气界面培养要优于液体侵入培养，无论在细胞形态学还是表观渗透系数、teer上均是空气界面培养法培养的细胞模型更为接近人体呼吸道上皮细胞。
[0052]
具体实验操作如下：取生长状态良好的calu-3细胞，用胰酶消化后离心收集细胞，通过血细胞计数板对细胞进行计数并稀释至8
×
104/ml。将稀释好的细胞悬液加入到12孔transweel板ap侧，每孔500μl，同时在bl侧加入含10％血清的mem培养基1ml，培养两天后弃去ap侧培养基，同时bl侧更换新鲜培养基，此后每两天更换一次培养基。培养第14d后测定
各孔teer值，均值为543.75
±
17.46ω
·
cm2，证明单层细胞较为完整，可以用于后续实验。正式实验时，分别向各孔ap侧加入无血清培养基mem配制的样品溶液100μl，然后分别于0min，10min，20min，30min，60min和120min从bl侧取出50μl溶液通过hplc检测苯甲酸利扎曲普坦的浓度，计算吸收药物占总药物的百分比。每组平行操作3个孔，实验分组如下：
[0053]
control组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml；
[0054]
cmcs组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，cmcs 10mg/ml；
[0055]
sa组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，sa 10mg/ml；
[0056]
borneol组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，borneol 100μg/ml；
[0057]
cmcs+sa组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，cmcs 10mg/ml，sa 10mg/ml；
[0058]
sa+borneol组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，sa 10mg/ml，borneol 100μg/ml；
[0059]
cmcs+sa+borneol组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，cmcs 10mg/ml，sa 10mg/ml，borneol 100μg/ml；
[0060]
cmcs+pvp+borneol组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，cmcs 10mg/ml，pvp 10mg/ml，borneol 100μg/ml；
[0061]
cmcs+cmc+borneol组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，cmcs 10mg/ml，cmc 10mg/ml，borneol 100μg/ml；
[0062]
cs+sa+borneol组：含苯甲酸利扎曲普坦5000μg/ml，cs 10mg/ml，sa 10mg/ml，borneol 100μg/ml。
[0063]
结果如图1所示，联合使用羧甲基壳聚糖、海藻酸钠和冰片具有最高的药物吸收率，2h后苯甲酸利扎曲普坦的药物吸收率为50.57％。同时，羧甲基壳聚糖和海藻酸钠组合使用时，比羧甲基壳聚糖和聚乙烯吡咯烷酮组合，羧甲基壳聚糖和羧甲基纤维素组合以及壳聚糖和海藻酸钠组合的促吸收作用更强(其苯甲酸利扎曲普坦的药物吸收百分率分别为42.08％，40.55％和32.07％)。
[0064]
实施例2
[0065]
本实施例提供的利扎曲普坦鼻喷雾剂的各原料用量如下表1所示：
[0066]
表1
[0067]
原料名称作用用量(按重量百分比)苯甲酸利扎曲普坦原料药0.5％冰片吸收促进剂0.01％壳聚糖吸收促进剂1％海藻酸钠粘附附着剂1.25％甘油渗透压调节剂0.9％磷酸氢二钠缓冲剂0.1％edta-2na金属离子螯合剂0.5％去离子水溶剂加至100％
[0068]
其制备方法包括如下步骤：
[0069]
(1)将处方量的甘油、乙二酸四乙酸二钠、磷酸氢二钠溶于去离子水中，用盐酸调节ph至6.5，得到溶液a；
[0070]
(2)将处方量的羧甲基壳聚糖和海藻酸钠溶于溶液a中，得到溶液b；
[0071]
(3)将处方量的苯甲酸利扎曲普坦和冰片溶解于溶液b，得到鼻腔喷雾剂溶液，再将其灌装进鼻腔喷雾装置中，得到最终制剂。
[0072]
实施例3
[0073]
本实施例提供的利扎曲普坦鼻喷雾剂的处方如下表2所示，具体配制方法同实施例2。
[0074]
表2苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂处方
[0075][0076][0077]
通过调节海藻酸钠含量，得到一系列具有不同粘度的处方p1～p9，如下表3所示：
[0078]
表3鼻喷雾剂处方中海藻酸钠的含量(按重量百分比)
[0079]
编号p1p2p3p4p5p6p7p8p9cmcs0％1％1％1％1％1％1％1％1％sa0％0.25％0.05％0.75％1.00％1.25％1.50％1.75％2.00％
[0080]
对以上处方制备的甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂进行如下性能测试：
[0081]
(1)采用冰点渗透压仪和旋转粘度计测定p1～p9处方的渗透压和粘度。
[0082]
通过标准渗透压溶液校准渗透压仪，校准范围100～500mosmol/kg。取供试品溶液0.1ml，加入到进样管中，测定渗透压值。取供试品溶液10ml加入到粘度计超低粘度适配器中，通过21号转子测定粘度，转速为50rpm/min，测定时间60s。各处方平行测定3次。
[0083]
结果如表4所示。由于各处方含有不同浓度的海藻酸钠，得到了一系列不同粘度的甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂，其粘度范围为1.95mpa﹒s～287.97mpa﹒s。此外，各处方的甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂的渗透压在237～315mosmol/kg之间，由于生理渗透压的范围为280～380mosmol/kg，因此，p3～p9处方才能满足生理渗透压的要求。
[0084]
表4鼻喷雾剂的渗透压和粘度
[0085][0086]
(2)通过溶血毒性实验和人鼻粘膜上皮细胞细胞毒性实验，考察鼻喷雾剂的安全
性。
[0087]
溶血实验：取新鲜的大鼠血液，3000rpm/min离心10min，弃去上清。收集血细胞，用生理盐水稀释至5％作为血细胞供试液。取1.5ml离心管，每管加入血细胞供试液0.5ml和供试样品溶液0.5ml，用等体积的生理盐水作为阴性对照，1％的triton x-100作为阳性对照。混合均匀后置于37℃恒温摇床孵育2h。然后5000rpm/min离心10min后取上清液加入到96孔板中，测定540nm处吸光度值，计算溶血百分率。每个处方重复3次。
[0088]
溶血率(％)＝(ab样品-ab阴性)/(ab阳性-ab阴性)
×
100％
[0089]
细胞毒性：取生长状态良好的人鼻黏膜上皮细胞hnepc，用胰酶消化后离心收集细胞悬液。采用血细胞计数板计数并稀释至5
×
104个/ml，然后向96孔板中每孔接种100μl，于细胞培养箱培养24h后弃去上清，加入供试品溶液100μl，以生理盐水作为阴性对照组，继续置于细胞培养箱孵育6h，然后弃去上清液，用pbs清洗3次后加入cck-8试剂，反应30min后用酶标仪测定450nm处吸光度值，计算细胞存活率。
[0090]
细胞存活率(％)＝(ab样品-ab空白)/(ab阴性-ab空白)
×
100％
[0091]
结果如图2所示，除p1处方外，其余各处方溶血率均低于5％，细胞存活率均在90％～120％之间，说明各处方制备的鼻喷雾剂的安全性良好，所用辅料生物相容性较好。根据渗透压结果，p1处方的溶血毒性是由于其低渗所致。
[0092]
(3)喷雾性能评价：
[0093]
采用sympatec激光粒度仪(helos&sprayer
tm
)测定各处方的雾滴粒径，选择r4镜头(0.5/1.8-350μm)，触动压力60n，测量时间300ms。触动器距离分别为3cm和6cm。
[0094]
喷雾过程结果如图3所示，鼻喷雾剂喷雾过程可大致划分为形成期、稳定期和消散期三个阶段，形成期是雾化开始阶段，雾滴浓度快速升高，粒径也随之增大；稳定期粒径达到峰值并保持稳定；消散期雾滴浓度下降，粒径波动较大。可以看到，随处方粘度增大，喷雾稳定期后移，稳定期百分比增加，雾滴粒径增大，更有利于嗅区沉积；然而，粘度过大时，装置驱动力不足以将其有效分散，稳定期粒径波动变大，反而不利于嗅区沉积。
[0095]
其稳定期雾滴粒径如表5所示，p1-p4处方的d10小于20μm，具有潜在的入肺风险，其它处方的雾滴粒径较大，且随粘度增加粒径逐渐增大，其中最优选处方p6的d50为100μm左右。
[0096]
表5鼻喷雾剂雾滴粒径及分布
[0097][0098]
(4)通过雾滴在线测试系统测定各处方的喷雾模式和喷雾形态，触发器距离为6cm。
[0099]
结果如图4、图5和表6所示。随着粘度增大，各处方的喷雾面积和羽流角度逐渐变小，可以形成更狭窄的喷雾气溶胶，从而减少其在鼻腔前部的无效沉积，增加鼻腔嗅区的沉积。其中，优选的处方p6的喷雾面积为456.73mm2，羽流角度为34.23
°
。
[0100]
表6鼻喷雾剂的喷雾面积和羽流角度
[0101][0102]
(5)通过3d打印人鼻腔模型测定各处方鼻腔沉积分布以及嗅区沉积百分比，基于健康成人磁共振扫描结果，建立人鼻腔模型，依据其生理构造，将其划分为鼻前庭、下鼻道、中鼻道、上鼻道、咽部五个部分，其构造如图6所示。
[0103]
鼻腔沉积测试：将鼻喷雾装置垂直于鼻孔进行喷雾，每个处方重复喷雾5次，拆分装置分别用10ml去离子水溶解各部分沉积的药物，通过hplc测定药物浓度，计算沉积百分比。
[0104]
结果如图7所示，其中，p6具有最高的嗅区沉积比例，为14.37％，能够将更多的苯甲酸利扎曲普坦药物递送到脑部。p6处方具有较高的雾滴粒径，经喷雾装置喷出后，基本不会进入下呼吸道，口咽部沉积比例也较低。与低粘度处方相比，鼻前庭沉积百分比显著下降，鼻甲部位沉积百分比增加，更有利于苯甲酸利扎曲普坦药物的嗅区沉积。
[0105]
实施例4
[0106]
通过构建大鼠急性偏头痛模型，对最优处方p6的苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂进行体内药效学研究，选取灌胃给药等剂量市售苯甲酸利扎曲普坦片(欧立停)和静脉注射等剂量苯甲酸利扎曲普坦溶液作为阳性对照。
[0107]
药物准备：硝酸甘油溶液：原品为5mg/ml，用生理盐水配置成2mg/ml的溶液，每只
大鼠注射1ml/200g；苯甲酸利扎曲普坦片：原品为5mg/片，用研钵研碎后配置成0.36mg/ml的混悬溶液，每只大鼠灌胃给药0.5ml/200g。苯甲酸利扎曲普坦溶液：取苯甲酸利扎曲普坦粉末，用生理盐水配置成0.36mg/ml的溶液，过0.22μm无菌滤膜后通过尾静脉注射给药，每只大鼠给药0.5ml/200g。苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂：3.6mg/ml鼻喷雾剂，每只大鼠给药50μl/200g。
[0108]
大鼠急性偏头痛模型构建：将40只sd大鼠随机分笼为5组，每组8只，分别为control组，model组，rb-t组(口服给药)、rb-i组(注射给药)，rb-n组(经鼻给药)。按照10mg/kg的剂量，对造模大鼠于额区皮下进行注射。control组给予等体积生理盐水。造模前对各组大鼠进行给药，根据实验动物给药剂量换算表，分别采用不同途径给予各组大鼠0.18mg/200g的苯甲酸利扎曲普坦。给药60min后通过心脏取血，8000rpm离心10min，取上清液通过elisa试剂盒测定血清中cgrp和5-ht水平，评价药物治疗效果。偏头痛发作期间，大鼠体内cgrp水平升高，5-ht水平下调，而利扎曲普坦是5-ht受体激动剂，通过上调5-ht表达，降低cgrp表达，缓解偏头痛症状。
[0109]
结果如图8所示，同等剂量下，通过本发明制备的苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂进行鼻腔喷雾给药治疗偏头痛的效果显著优于目前市售产品苯甲酸利扎曲普坦片，本发明的苯甲酸利扎曲普坦鼻喷雾剂能够更有效的缓解偏头痛的症状。
[0110]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0111]
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。