专利名称：头孢泊肟酯和环糊精的药物组合物及其制备方法 头孢泊肟是第三代头孢菌素，其化学名为(+)-(6R，7R)-7-[2-(2-氨基-4-噻唑基)-2-{(Z)甲氧基亚氨基}乙酰氨基]-3-甲氧基甲基-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4.2.0]辛-2-烯-2-羧酸-1-(异丙氧基羰基氧基)乙酯。头孢泊肟和其药学上可接受的酸加成盐如美国专利US 4,486,425所述，在此将该专利完整地并入本文供参考。头孢泊肟对于由最常见的质粒介导的β-内酰胺酶的水解是稳定的。该药物具有广谱的抗菌活性，对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌都有抗菌活性，同时对于副反应的发生和严重性来说又与其它广谱头孢菌素有着相似和相当的良好耐受性曲线。这样，它是目前在成年病人和儿科病人中广泛使用的β-内酰胺进行经验治疗大范围群体获得性感染中的一种有效的替换。头孢泊肟以其前药头孢泊肟酯的形式进行口服，所述的头孢泊肟通过小肠粘膜脱酯，释放出活性部分，头孢泊肟。根据药物的生物药学分类，头孢泊肟酯被归类为第IV类药物，具有不良的溶解度和不良的可渗透性。来自药物组合物的头孢泊肟酯的生物利用度被认为受到溶出速率的限制，其绝对口服生物利用度仅为50％左右。头孢泊肟是疏水的，其与水的接触角大于95度。由于头孢泊肟酯与水性介质接触时会形成凝胶状的团块，因此进一步阻碍了其可湿润性(Hamaura T.等S.T.P.Pharma Sciences，1995；5(4)324)。所形成的凝胶崩解得很差，从而减缓了溶出，且因此大大降低了从胃肠道对头孢泊肟的吸收。除了溶解度差之外，它在碱性pH的影响下，并通过胃肠道非特异性酶而快速降解。开发出具有可接受的溶出性和稳定性的药物组合物，并据此增加它们的生物利用度特性总是一项具有挑战性的任务。改善这类药物的溶解度特性的一个途径涉及使用固体分散剂。例如，WO04105728揭示了在载体中的头孢泊肟酯的固体分散剂。其它途径包括使用各种增溶剂，例如，如下列文献所报道的那些D.D.Chow等，Int.J.Pharm.，28，95-101，1986；F.A.Menard等，Drug Dev.Ind.Pharm.，14(11)，1529-1547，1988；F.J.Otera-Espinar等，Int.J.Pharm.，75，37-44，1991；和Berand M.Markarian等，欧洲专利公开EP 0274444，1988年7月。许多文献揭示了使用环糊精和它们的衍生物来制备溶解度差的药物的包合物，例如，D.Duchene，环糊精和它们的工业应用(Cyclodextrins and theirIndustrial uses)，Editions de Sante，巴黎，1987，第6章(211-257)，第8章(297-350)，第10章(393-439)；D.Duchene等，Acta Pharma Technol.36(1)6，1-6，1990；D.Duchene等，Drug Dev.Ind.Pharm.，16(17)，2487-2499，1990；C.Hunter等，欧洲专利公报EP 0346006，1988年12月。US 4,727,064和US 5,024,998还揭示了使用化学改性的环糊精衍生物。US 4,883,785揭示了由多烯抗真菌剂，如两性霉素B，和环糊精，包括γ-环糊精形成的包合物(complex)。包含两性霉素B的包合物与现有技术中的两性霉素B抗真菌剂组合物相比显示出改善的水溶性和稳定性。US 4,616,808揭示了用于口服的抗菌固体组合物，它包含脂溶的头孢菌素化合物和环糊精。所述的组合物使头孢菌素化合物的非酯形式的体内可吸收性大为增加。使用药物的环糊精包合物来增加它们的溶解度和稳定性并进而增加它们的生物利用度是本技术领域已知的。


我们现发现该途径可特别用来增加头孢泊肟酯的溶解度和稳定性，从而使头孢泊肟酯的生物利用度明显增加。
因此，本发明的一个方面提供了包含头孢泊肟酯和环糊精的头孢泊肟酯药物组合物。
本发明的另一方面提供了包含头孢泊肟酯和β-环糊精的头孢泊肟酯药物组合物。
本发明的另一方面提供了包含头孢泊肟酯和羟丙基β-环糊精的头孢泊肟酯药物组合物。
本发明的另一方面提供了头孢泊肟酯药物组合物的制备方法，包括使头孢泊肟酯与环糊精混合，并加工成合适的剂型的步骤。
本发明的另一方面提供了一种使头孢泊肟酯的生物利用度改善到常规的口服剂型的生物利用度的1.25倍或更高的方法，包括使用头孢泊肟酯和环糊精的包合物。
本发明的另一方面提供了治疗哺乳动物细菌感染的方法，包括对哺乳动物给予包含头孢泊肟酯和环糊精的头孢泊肟酯药物组合物。

头孢泊肟酯是溶解性很差的药物，因此，其溶出率对于其吸收来说仍然是有限的。市售的头孢泊肟酯片剂的绝对生物利用度仅为头孢泊肟钠的静脉输液的约50％。头孢泊肟酯的不良溶解度还可归因于它的不良可湿润性，当它与水性介质接触时会进一步形成凝胶。无疑的是，不良溶解度仍然是主要原因，其它的原因包括它的稳定性差，由于它在进入全身前(presystemic)降解成头孢泊肟酸，而头孢泊肟酸的可吸收性很差。
头孢泊肟酯因此应当以极为可溶的形式从药物组合物中释放出来以利于快速溶出并减少吸收位点处的降解机会。用环糊精包合头孢泊肟酯可解决所有的这类问题，因此其生物利用度与市售剂型相比的有明显的增加。
用环糊精对头孢泊肟酯包合导致了头孢泊肟酯的可湿润性增加。这也有助于可能在头孢泊肟酯颗粒周围形成的凝胶层的崩解。环糊精的包合从而通过增加其有效的溶解度并通过增加溶出率和溶出程度来增加头孢泊肟酯的生物利用度。另外，通过提供分子遮蔽，环糊精的包合作用将分子水平的头孢泊肟酯包被起来，这样使其与各种降解过程隔离开来。进一步的是，环糊精结构上的各种取代基通过降低对酶的亲和力而减缓了酶的水解。改善的溶出率和减少的降解增加了能达到生物屏障表面，如小肠粘膜处的头孢泊肟酯的量，在此，头孢泊肟分配进入膜而不被屏障的脂质层所干扰，从而改善了总体的生物利用度。
根据本发明，用环糊精对头孢泊肟酯包合可以将其生物利用度改善为常规口服剂型的生物利用度的1.25倍或更高。由环糊精增加的头孢泊肟酯溶解度引起的增加的头孢泊肟酯的效应和潜能(即，降低最佳治疗活性所需的剂量)通过使药物在较低剂量下即有效可减少药物的毒性。给予较低量的头孢泊肟酯将能达到与常规剂型可类比的血药浓度。因此，这类组合物的性价比好，并降低剂量堆积引起的毒性问题。此外，它有助于抑制头孢泊肟酯的苦味。
从其最简化的角度来看，本发明的药物组合物包含头孢泊肟酯、环糊精和至少一种药学上的惰性赋形剂。
头孢泊肟酯的量可占组合物总重量的约10％w/w到约90％w/w，特别是约25％w/w到约75％w/w。
环糊精(CD)是环状的低聚糖，它含有至少六个通过α(1，4)糖苷键连接的D-(+)吡喃型葡萄糖单元。它们具有亲脂的内腔和亲水的外表面，能与各种客体(药物)形成非共价包合物。本发明的环糊精可包括一种或多种环糊精的组合。各种因素，如环糊精的类型、制备的温度和方法，影响了包合物的形成和性能。合适的环糊精包括三种环大小和溶解度不同的自然形成的环糊精α、β和γCDs(各自具有6、7或8个葡萄糖单元)以及它们的药学上可接受的衍生物。特别是，可以使用业已在药学工业上广泛使用的β-CD和它的衍生物，因为该β-CD易得，且腔的尺寸适合最广范围里的各种药物。环糊精的药学上可接受的衍生物包括烷基或二烷基、羟烷基(如羟丙基)、羧酰胺、二乙氨基乙基、羧甲基和二羟烷基(如，二羟丙基)、磺基丁基(suflobutyl)衍生物等等。特定的例子包括羟乙基-β-CD，羟丙基-β-CD，磺基丁基醚-β-CD，甲基-β-CD，二甲基-β-CD，无规二甲基化的-β-CD，无规甲基化的-β-CD，羧基甲基-β-CD，羧基甲基乙基-β-CD，二乙基-β-CD，三-O-甲基-β-CD，三-O-乙基-β-CD，三-O-丁酰-β-CD，三-O-戊酰-β-CD，二-O-己酰-β-CD，葡糖基-β-CD，麦芽糖基-β-CD，2-羟基-3-三甲基-氨溶的丙基(ammoniopropyl)-β-CD。头孢泊肟酯和环糊精的摩尔比为约1∶9到约9∶1。
本发明的药学上的惰性赋形剂包括一种或多种水溶的聚合物、溶剂、稀释剂、粘合剂、崩解剂、表面活性剂、润滑剂/滑移剂、稳定剂、增塑剂、着色剂、调味剂、悬浮剂、甜味剂、缓冲剂等等。
水溶性聚合物通过增加表观包合物稳定性常数来增加环糊精的增溶效应。水溶性聚合物的例子包括羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、聚丙烯酸、交联聚丙烯酸聚合物、聚乙烯基吡咯烷酮等等。
溶剂可改进环糊精的增溶和稳定效应。合适的共溶剂的例子包括一种或多种不同级别的聚乙二醇、丙二醇、乙醇、甲醇、丙酮、异丙醇、二氯甲烷、盐酸、氢氧化钠、水等等。
稀释剂的例子包括碳酸钙、二代磷酸钙、三代磷酸钙、硫酸钙、微晶纤维素、粉末纤维素、dextrates、糊精、右旋糖赋形剂、果糖、高岭土、乳糖醇、乳糖、甘露糖醇、山梨醇、预颗粒化的淀粉、蔗糖、可压缩的糖、细砂糖(sugarconfectioner)等等。
粘合剂的例子包括甲基纤维素、羟丙基纤维素、HPMC、明胶、阿拉伯胶、乙基纤维素、聚乙烯醇、支链淀粉、预颗粒化的淀粉、琼脂、黄蓍胶、藻酸钠、丙二醇等等。
崩解剂的例子包括低取代的羟丙基纤维素(L-HPC)、羟基乙酸淀粉钠、羧甲基纤维素、羧甲基纤维素钙、羧甲基纤维素钠、交联羧甲基纤维素钠A-型(corscarmellose sodium A-type，Ac-di-sol)、淀粉、微晶纤维素、羟丙基淀粉、部分预颗粒化的淀粉等等。
表面活性剂可选自阴离子、阳离子或非离子型的表面活性剂。合适的阴离子表面活性剂包括含有羧酸盐、磺酸盐和硫酸盐离子的物质，如十二烷基硫酸钠(SLS)、月桂酸钠、二烷基磺基琥珀酸钠(特别是二-(2-乙基己基)磺基琥珀酸钠)、硬脂酸钠、硬脂酸钾、油酸钠等等。合适的阳离子表面活性剂包括含有长链阳离子的物质，如氯化苄烷铵、双-2-羟乙基油酰胺等等。合适的非离子表面活性剂包括聚氧化乙烯失水山梨糖醇脂肪酸酯；脂肪醇，如月桂醇、十六烷醇和十八烷醇；甘油酯，如天然形成的单甘油酯、二甘油酯和三甘油酯；脂肪醇的脂肪酸酯；聚乙醇酸酯化的甘油酯类，如Gelucire；聚氧乙烯-聚氧丙烯嵌段共聚物，如Poloxamer和其它醇类，如丙二醇、聚乙二醇、脱水山梨糖醇、蔗糖和胆固醇。
润滑剂和滑移剂的例子包括胶状无水二氧化硅、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、滑石粉、氢化蓖麻油、脂肪酸的蔗糖酯、微晶蜡、黄色蜂蜡、白色蜂蜡等等和它们的组合。
稳定剂的例子包括pH调节剂、抗微生物防腐剂、抗氧化剂等等。调节剂的例子包括酸、碱和缓冲剂。合适的酸可包括任何有机酸或无机酸，如盐酸、磷酸、乳酸等等。合适的碱可包括任何有机碱或无机碱，如二乙醇胺、三乙醇胺、甲基葡胺、三甲醇胺、二乙醇胺、1，2-乙二胺、L-赖氨酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氧化镁、氢氧化镁、氨等等。合适的缓冲剂包括一代磷酸钠或二代磷酸钠、抗坏血酸钠、柠檬酸钠、乳酸盐等等。抗微生物防腐剂的例子包括苄醇、苯乙醇、苯氧基乙醇、苯甲酸钠、对羟苯甲酸甲酯、对羟苯甲酸丙酯、对羟苯甲酸丁酯等等。抗氧化剂的例子包括没食子酸丙酯、demercaprol、丁基羟基茴香醚、丁基羟基甲苯、抗坏血酸十六烷酯、焦亚硫酸钠、生育酚(如α-生育酚(维生素E))和/或它的酯等等。
增塑剂的例子包括聚乙二醇、柠檬酸三乙酯、三醋精、邻苯二甲酸二乙酯、癸二酸二丁酯等等。
调味剂的例子包括任何FDA许可的、供口服的色素，如像香草、樱桃、橙、山莓、黑醋栗、草莓、焦糖巧克力(Caramel Chocolate)、薄荷(Mint Cool)、包括黄梅柠檬(yellow plum lemon)、芳香物、薄荷油、冬青油的梦幻调味剂(Fantasy flavors)等的调味物质。
着色剂的例子包括任何FDA许可的、供口服的物质，如氧化铁、酒石黄色淀、喹啉黄色淀、日落黄色淀和赤藓红色淀、丽春红色淀、Allura红等等。
悬浮剂的例子包括多糖，如黄蓍胶、黄原胶、膨润土、阿拉伯胶；纤维素的低级烷基醚，如纤维素醚的羟基和羧基衍生物，淀粉(如玉米淀粉、预颗粒化淀粉)；微晶纤维素；二氧化硅；聚乙烯基吡咯烷酮等等。
合适的甜味剂包括单糖，如葡萄糖(右旋糖)、果糖(左旋糖)；二糖，如蔗糖、乳糖、麦芽糖、纤维二糖；其它的糖类，如核糖、甘油、山梨糖醇、木糖醇、甘露糖醇、赤藻糖醇、肌醇、乳糖醇单水合物、丙二醇、半乳糖、甘露糖、木糖、鼠李糖、戊二醛、转化糖、甘露醇、聚乙二醇、甘油天冬甜素、糖精或山梨醇溶液等等。
缓冲剂的例子包括任何酸-碱组合，如琥珀酸、酒石酸、乳酸或柠檬酸与氢氧化钠或磷酸氢二钠的组合。
制备环糊精与头孢泊肟酯的包合物的方法可包括任何常规已知的技术，如共研磨、捏合、溶剂蒸发、共沉淀、喷雾干燥、冻干等等。
在一个实施方案中，头孢泊肟酯和环糊精的包合物可通过包括下列步骤的方法来制备在持续搅拌下使头孢泊肟酯和环糊精在溶剂中混合，过滤除去未络合的物质，冻干滤液，形成头孢泊肟酯和环糊精的固体包合物。
在另一个实施方案中，头孢泊肟酯和环糊精可通过包括下列步骤的方法来制备捏合糊状形式的头孢泊肟酯和环糊精的混合物，干燥形成头孢泊肟酯和环糊精的固体包合物。
或者，可将头孢泊肟酯和环糊精的包合物吸附在药学上的惰性赋形剂上。
用上述任何实施方案得到的头孢泊肟酯和环糊精的包合物还可用常规的技术，如粉碎、混合、制粒、熔融、上胶、填充、干燥、模压、浸渍、包衣、压缩、挤出-成球化(spheronization)等加工成口服剂型。
合适的口服剂型包括片剂、胶囊剂、悬浮剂/分散剂、溶液剂、干糖浆等等。
通过诸如测定溶出率、差示扫描量热法(DSC)、粉末X-射线衍射(PXRD)、热重量测定分析(TGA)、傅立叶转换红外光谱仪(FTIR)、高压液相色谱(HPLC)等技术可确认头孢泊肟酯和环糊精的包合物的形成。
本发明还通过下列实施例作进一步的阐述，所述的实施例仅供示例用，并非用于限定本发明的范围。

过程1.将头孢泊肟酯和环糊精(组分2、3或4)加入0.1N HCl溶液，高速(1000转/分钟)搅拌约12-24小时。
2.通过用稀氢氧化钠将pH增大到约5.5到约6.5来沉淀出过量的药物。
3.过滤步骤2的游离出的沉淀药物，冻干滤液，得到头孢泊肟酯和环糊精的包合物。
按照实施例3组合物所形成的包合物被贮存在40℃下，用有效的HPLC方法在2周内以规则的间隔分析头孢泊肟酯，发现头孢泊肟酯的含量至少为90％。
在禁食条件(可随意喝水)下，以10mg(等同于头孢泊肟酸)/kg体重的剂量在雄性Sprague-Dawely大鼠(体重250-275克)中评估头孢泊肟酯和羟丙基β-环糊精(T)的包合物相对于CepodemTM100片剂(兰贝克赛实验室有限公司出品)的体内效能。在动物上进行的所有的实验和过程都根据动物机构伦理委员会(theAnimal Institutional Ethical Committee)许可的方案进行。每个制剂以特定剂量在带有盐水的口服标准针的帮助下给予口服。在0.5，1，1.5，2，3，4，6，8，12和24小时处收集血样(0.4-0.5ml)。离心样品，分离出血浆和药物内含物，用有效的HPLC方法分析。从所得的数据中计算出药代动力学参数Cmax(最大血药浓度)，Tmax(达到最大血药浓所需的时间)，AUC0-t(在血药浓度对从0小时到收集最后一个样品时的时间曲线下的面积)和AUC0-α(在血药浓度对从0小时到无限大的时间曲线下的面积)。用MS-ExcelTM和非线型回归软件PC-NONLINTM分析数据。研究结果如下表所示。

上述结果清楚地表明了制备头孢泊肟酯和环糊精包合物在改进头孢泊肟酯的口服生物利用度上的重要性。


一种药物组合物，它包含环糊精与头孢泊肟酯的包合物；本发明还涉及该药物组合物的制备方法。