專利名稱：：通過溶于壓縮氣體和表面活性劑制備(亞)微米級粒子的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明提供制備生物活性化合物(藥物)的(亞)微米級粒子的新方法。近些年，已經(jīng)描述了大量制備藥物的非常小的顆粒的不同方法(例如RESS、GAS、PGSS、SAS)。這些方法為例如在JournalofPharmaceuticalSciences86卷，第8期，1997年8月，885-890頁，題為“PharmaceuticalProcessingwithSupercriticalCarbonDioxide”所描述的方法。由此藥物溶解在壓縮氣體中，然后大部分快速膨脹至大氣壓中。由于膨脹條件和氣體中的高表面能，難以得到并處理非常小的粒徑(小于1μm)。這種高表面積僅能通過使用表面改性劑降低表面能來處理。長期以來，該事實是廣為人知的，且用于懸浮體中小顆粒的穩(wěn)定。(H.Sucker，P.Fuchs，P.Speiser，“PharmazeutischeTechnologie”，第2版，1991，GeorgThiemeVerlag，斯圖加特/紐約，419-424頁；以及HansSteffen，BTGattefossé第81期，1988，45-53頁，“ControlledPrecipitation-aMethodtoProduceSmallDrugParticlesandtoIncreaseBioavaibility”。)國際申請WO97/14407描述了基于超臨界流體/壓縮流體制備生物活性化合物的亞微米級粒子的方法，該方法包括下列步驟(1)在溶劑中溶解不溶于水的生物活性化合物；(2)在分散在水相中的表面改性劑的存在下，將步驟(1)的溶液噴射進壓縮氣體、液體或超臨界流體中。在另一實施方案中，WO97/14407所述的方法包括以下步驟(1)在壓縮流體中溶解不溶于水的生物活性化合物；(2)將步驟(1)的壓縮流體噴射進含表面改性劑的水相中。WO97/14407所述的方法由于下列原因可能難以在工業(yè)規(guī)模上實施-在工業(yè)規(guī)模上，在連接管中難以達到溫度的均勻分布。由于這種溫度上的變化，溶解在超臨界溶液中的顆粒的聚集或絮凝可能產(chǎn)生引起管道或噴嘴的阻塞。-在液體或超臨界CO2中大部分藥物化合物的溶解性即使在高壓下非常低。因此提議使用額外的共溶劑。這些共溶劑大部分在大氣壓下為液體。通過將含藥物的溶液噴射至液相(例如水相)中，在液相中共溶劑部分增加。因此在液相中化合物的溶解性也增加。這可能使得工業(yè)規(guī)模的懸浮體不穩(wěn)定。-另外，使用共溶劑，加壓氣體的再循環(huán)變得更困難且昂貴。對大多數(shù)藥物化合物，高溶解性的加壓氣體使得該方法無需使用共溶劑即可進行。因此本發(fā)明的目的在于提供一種從壓縮氣體、液體或超臨界流體制備生物活性化合物(藥物)的(亞)微米級粒子的新方法，避免了上述困難。本發(fā)明的方法基于使用壓縮氣體和流體，包括得到具有窄粒徑分布并通過表面改性劑穩(wěn)定的(亞)微米級粒子的超臨界技術(shù)。提出的方法可以以間歇或連續(xù)方式進行，并適用于各種各樣的物質(zhì)。在本發(fā)明的第一方面，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上述關(guān)于共溶劑的問題可通過使用壓縮的二甲醚以溶解生物活性化合物而避免。在本發(fā)明的第二方面，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)上述阻塞問題可通過在壓縮氣體溶液中加入表面改性劑穩(wěn)定超臨界溶液而避免。因此本發(fā)明涉及制備(亞)微米級生物活性化合物的粉末制劑的方法，該方法包括下列步驟(1)在含表面改性劑的壓縮氣體、液體或超臨界流體中；或在任選含表面改性劑的壓縮二甲醚中，高壓下溶解生物活性化合物；(2a)快速膨脹步驟(1)的壓縮溶液，從而沉淀溶解的化合物；或(2b)在真空、大氣壓或高壓下，將步驟(1)的壓縮溶液噴射至任選含表面改性劑的反溶劑(antisolvant)相中；(3)采用常規(guī)的粉末加工技術(shù)任選地將步驟(2b)的反溶劑相轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┲苿?。常?guī)的粉末技術(shù)為例如噴霧干燥和冷凍干燥。以這種方式形成了經(jīng)表面改性劑穩(wěn)定的(亞)微米級粒子。術(shù)語“(亞)微米級粒子”包括中值直徑(Dv0.5)為5nm～5μm，優(yōu)選200nm～1μm的顆粒。在壓縮流體為壓縮二甲醚的情況下，使用表面改性劑是任選的，并可加入至壓縮流體(步驟1)或加入至反溶劑相中。但是，在壓縮流體不是二甲醚的所有其它情況下，表面改性劑必須加至壓縮流體中。本方法的步驟(1)和步驟(2b)中的術(shù)語“表面改性劑”包括如在“PharmazeutischeTechnologie，第4版，1993，GeorgThiemeVerlagStuttgart，紐約”中所述的常用改性劑。合適的改性劑的例子為-天然表面活性劑，如明膠、石蠟、膽甾醇酯和甘油三酯；非離子型表面活性劑，如聚乙二醇；-陰離子型表面活性劑，如十二烷基硫酸鈉；-陽離子型表面活性劑，如季銨化合物；-從BASF購得的、商品名為Pluronic的環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷嵌段共聚物；-以商品名Tetronic購得的聚乙二酰胺(polyoxamines)；-聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪酸酯，如Tween20，40，60和80；-KlucelEF；-EudragitE；-Arlactel40；-Carbopol940；-PVPK50；Brij96和AerosolOT。優(yōu)選的表面改性劑為Brij96(從AtlasChemie購得的月桂醇、鯨蠟醇、硬脂醇和油醇的聚乙二醇醚)和AerosolOT(從WakoJunyakuCorp購得的二異辛基磺基琥珀酸鈉)。在方法的步驟(1)和步驟(2b)中可使用相同的改性劑。如H.Steffen(BTGattefossé第81期，1988，45-53頁)所示，表面改性劑的濃度取決于臨界膠束濃度(CMC)。因此需要的表面改性劑的量取決于CMC和顆粒的表面積。在噴射之前向壓縮氣體中加入表面改性劑的優(yōu)點在于(ⅰ)在管路中，或-由于壓降-在噴嘴區(qū)域自發(fā)生成的核和顆粒立即被穩(wěn)定，進一步阻止了它們的生長，從而防止了阻塞，(ⅱ)通過同時經(jīng)相同的噴嘴噴射藥物溶液和表面改性劑，改善沉淀顆粒和表面改性劑的混合，(ⅲ)允許使用既不溶解藥物也不溶解表面改性劑的反溶劑相。由于壓縮氣體、液體或超臨界液體中表面改性劑的存在，得到下列優(yōu)點-通過穩(wěn)定任何生成的核，減少壓力和溫度差別。-可以調(diào)節(jié)噴嘴區(qū)域的壓降而無阻塞。-表面改性劑的位置非?？拷w粒生成區(qū)域，不是分布在整個液體中。-膨脹至液相(例如壓縮CO2)中，然后通過保持懸浮體的穩(wěn)定將其蒸發(fā)是可能的。從而額外的噴霧干燥步驟不再是必要的。術(shù)語“壓縮氣體、液體或超臨界流體”包括二甲醚、二氧化碳、直鏈或支鏈的C1-C6烷烴或其混合物。所述烷烴的例子為如乙烷、丙烷、丁烷和異丙烷等。術(shù)語“生物活性化合物”包括例如下面列舉的藥物治療分類INN(國際非專利商標名)抗焦慮藥地西泮、溴西潘抗抑郁藥嗎氯貝胺麻醉藥咪達唑侖抗病毒藥甘西洛維、扎西他賓甲磺酸Nelfinavir蛋白酶抑制劑噻喹努佛、Nelfinavir消炎藥萘普生、替諾西康酮咯酸抗菌藥頭孢三嗪Timethoprim，磺胺甲噁唑抗瘧藥甲氟喹抗高血壓藥西拉普利抗皮脂溢藥異維甲酸鈣調(diào)節(jié)劑骨化三醇脂肪酶抑制劑Orlistat抗帕金森病藥Tolcapone抗關(guān)節(jié)炎藥霉酚酸莫非替克(Mycophenolatemofetil)抗血栓形成藥Lamifiban內(nèi)皮素拮抗藥Bosentan(endothelinantagonist)反溶劑可以為藥物在其中溶解性差的任何溶劑。例如反溶劑可以為水或壓縮的CO2。步驟(1)或(2b)中的溫度分別獨立地為0-250℃，優(yōu)選20-60℃。步驟(1)的壓力為2-500×105Pa，優(yōu)選2-300×105Pa，步驟(2b)的壓力為0.05-500×105Pa，優(yōu)選1-200×105Pa，最優(yōu)選3-100×105Pa。步驟(1)和步驟(2b)的壓力優(yōu)選不相同。壓差用于控制粒徑。本發(fā)明進一步參照所附附圖闡述，其中-圖1為實施本發(fā)明的裝置圖解；-圖2和圖3表示相同懸浮體的粒徑分布，但用不同的方法測定粒徑分布。圖2表示用PhotonCorrelationSpectroscopy(批號1051/30)；Rec7；Angle90；KCps931.3；ZAve254.7；Poly0.031；MultiAngle的噻喹努佛粒徑分布。圖3表示用LaserDiffraction(批號1051/30)；改性劑AerosolOT；二甲醚；焦距50mm；的噻喹努佛粒徑分布。圖1描述如下用于溶解藥物物質(zhì)(和任選表面改性劑)的6升高壓器皿(3)經(jīng)出口管路連接到用作沉淀單元的4升高壓器皿(8)上。溶解單元(3)配有用兩個燒結(jié)板(5)密封的容器(4)，該板留住固體藥物物質(zhì)(以及如果存在，固體表面改性劑)，但使得壓縮流體和藥物(以及任選表面改性劑)/壓縮流體溶液通過其自由流動。旁通管(1)用于預壓沉淀單元(8)。通過兩個恒溫器TC1和TC2彼此獨立地控制兩個器皿(3)和(8)的溫度。所有管路通過加熱帶加熱。用兩個壓力調(diào)節(jié)器(7，10)控制兩個器皿(3，8)的壓力。通過噴嘴(9)的流速用流量計(11)測定。膨脹噴嘴包括1.5mm厚、0.1mm直徑激光鉆孔?？椎南掠味藬U孔至V-型。一般的實驗由下列組成(ⅰ)在容器(4)中裝入所需量的藥物物質(zhì)和(任選)表面改性劑，(ⅱ)用燒結(jié)板(5)密封容器，將其放入器皿中，(ⅲ)將反溶劑(任選與表面改性劑一起)加入至沉淀單元(8)中，(ⅳ)在所希望的壓力水平加壓兩個器皿(3)和(8)，以及(ⅴ)在所希望的溫度水平恒溫器皿和管路。整個體系被平衡(例如90分鐘)，然后通過將額外的壓縮流體泵至器皿(3)中，開始噴射過程。在溶解室(3)中的壓力增加使壓力調(diào)節(jié)器(7)打開通向噴射單元的閥，從而開始噴射。在第一個(3)和第二個(8)器皿間的差壓通過壓力調(diào)節(jié)器(10)來控制。通過噴嘴(9)的流速通過調(diào)節(jié)泵流速(2)而控制。在整個實驗期間，連續(xù)監(jiān)測兩個器皿(3，8)中的溫度和壓力。通過連續(xù)可控地進給藥物物質(zhì)(和任選表面改性劑)至溶解單元(3)中，將其溶解在壓縮流體中并將該溶液噴射至沉淀單元(8)中的反溶劑相中，可得到連續(xù)過程。懸浮體連續(xù)從沉淀單元中除去并被新的反溶劑(任選含表面改性劑)所代替。約1μm的非常小的顆粒的粒徑分布很難精確測定。原則上有兩種常用的不同方法，光子相關(guān)光譜法(PCS)和激光衍射。光子相關(guān)光譜法常用于亞微米懸浮體和乳液的表征。由于測量原理(顆粒的運動)，大于3-5μm的顆粒不能用該方法看到。用激光衍射，小的顆粒(＞0.1μm)以及較大的顆粒(高達2mm)可平行表征。因此在小的衍射角測定光的衍射。對于非常小的顆粒，由于光通過顆粒的轉(zhuǎn)變，該方法往往高估粒徑。在圖2和圖3中顯示了用兩種方法高估和低估粒徑的效果，顯示了用PCS(圖2)和用激光衍射(圖3)測定的相同懸浮體的粒徑分布。為了評價生成(亞)微米級粒子的方法的性能，指出除了細顆粒，沒有大顆粒部分生成是重要的。特別是在噴嘴阻塞后，觀察到粗顆粒部分的生成(例如溶解在沒有改性劑的壓縮氣體中的化合物的膨脹)。為了能檢測粗顆粒的存在，選擇激光衍射以表征整個懸浮體。由于其寬的動態(tài)范圍，激光衍射允許檢測不能用PCS法看到的高達2mm的顆粒。因為激光衍射往往高估粒徑(圖2、3)，所有通過激光衍射測定的粒徑可認為太大。然而，激光衍射證明足以靈敏地顯示不同工藝參數(shù)對粒徑的影響。下列實施例更詳細地解釋本發(fā)明。實施例1在液態(tài)二氧化碳和二甲醚中藥物學的藥物物質(zhì)的溶解性如下進行若干藥物學的藥物物質(zhì)的溶解性對比在單軸壓力機中稍微壓縮約3-5g藥物產(chǎn)品，以避免形成穩(wěn)定的懸浮體。這樣壓制的粉末在帶藍石英玻璃的壓力室(30ml體積)中得到。通過水浴控制壓力室的溫度。然后用相應的氣體增加室中的壓力，并平衡1-3小時。平衡后，在恒壓和恒溫條件下，用確定體積的高壓管線取出確定的樣品(1.0ml)。該樣品膨脹至對各個化合物具有良好溶解性的液體中。然后樣品容器用相同的液體漂洗，以收集樣品容器中的殘余物質(zhì)。除去液體后，用HPLC或重量分析法測定溶解性(G/V)。在液體二氧化碳和二甲醚中的藥物學的藥物物質(zhì)的溶解性實施例2Orlistat(TetrahydrolipstatinTHL)的膨脹-噴射時間的影響將在具有兩個燒結(jié)板的容器中的150g固體THL和75gBrij96裝入到6升體積的高壓釜中。高壓釜用水浴保持溫度為40℃。然后高壓釜填充CO2至200巴的壓力，平衡90分鐘。該高壓釜經(jīng)熱高壓管線連至保持在40℃的第二個高壓釜。該第二個高壓釜體積為4升。在該第二個高壓釜中，溶解的THL噴射至1.25升水溶液中(0.06％=1CMC)。從而通過泵入額外的氣體，第一個高壓釜的壓力恒定保持在200巴。(由于噴嘴的阻塞，將在CO2中的沒有表面活性劑的THL溶液噴射至不同Brij96濃度的水溶液中的一些實驗并不成功。沒有加入少量的表面活性劑(1CMC)用于穩(wěn)定)。90、150和180分鐘噴射后，取出用于粒徑分布的樣品。180分鐘后，從第一個容器中除去所有量的THL/Brij(≈最終懸浮體中12％THL)。這意味著在生產(chǎn)規(guī)模應可得到5-8％的固體濃度。如下所列，得到的THL粒徑分布在整個試驗期間幾乎保持恒定(參見下表)。這表明用表面活性劑穩(wěn)定核直至高固體濃度是非常有效的。該事實是有效方法的先決條件。用激光衍射測定的粒徑分布<tablesid="table2"num="002"><table>噴射時間Dv0.1[μm]Dv0.5[μm]DV0.9[μm]90分鐘0.61.42.91500.41.53.51800.92.14.5</table></tables>實施例3噻喹努佛的膨脹-第一個容器中的壓力對得到的粒徑的影響將在具有兩個燒結(jié)板的容器中的50g固體噻喹努佛和25gAerosolOT裝入到6升體積的高壓釜中。高壓釜用水浴保持溫度為40℃。然后高壓釜填充DME至不同的壓力，平衡90分鐘。該高壓釜經(jīng)熱高壓管線連至保持在25℃，5巴的第二個高壓釜。該第二個高壓釜體積為4升。溶解的噻喹努佛/AerosolOT噴射至裝有1.2升純水的第二個高壓釜中。從而通過泵入額外的氣體使第一個高壓釜的壓力保持恒定。(由于噴嘴的阻塞，將在DME中沒有表面活性劑的噻喹努佛溶液噴射至不同表面活性劑濃度的水溶液中的一些實驗并不成功。)。20分鐘噴射后，取出用于粒徑分布的樣品。(≈最終懸浮體中4％噻喹努佛)。通過在第一個容器中施用的壓力可以控制得到的噻喹努佛粒徑分布(參見下表)。這表明如理論所提出的，在過程中過飽和可保持非常恒定，且與得到的粒徑相關(guān)。用表面活性劑穩(wěn)定核也是非常有效的。該事實也是有效和可控方法的先決條件。噴嘴的直徑為0.1mm。眾所周知，通過降低噴嘴的直徑，可得到粒徑的進一步減小。用激光衍射測定的粒徑分布實施例4噻喹努佛的膨脹-表面活性劑的影響將在具有兩個燒結(jié)板的容器中的50g固體噻喹努佛和5gBrij96裝入到6升體積的高壓釜中。高壓釜用水浴保持溫度為40℃。然后高壓釜填充DME至200巴，平衡90分鐘。該高壓釜經(jīng)熱高壓管線連至保持在25℃，5巴的第二個高壓釜。該第二個高壓釜體積為4升。溶解的噻喹努佛/Brij96噴射至裝有1.2升純水的第二個高壓釜中。從而通過泵入額外的氣體，第一個高壓釜的壓力保持恒定。噴射20分鐘后，取出用于粒徑分布的樣品。(≈最終懸浮體中4％噻喹努佛)。用Brij96(非離子表面活性劑)穩(wěn)定得到的噻喹努佛粒徑分布與用AerosolOT(離子型表面活性劑，參見實施例3)得到的結(jié)果是可比較的。用激光衍射測定的粒徑分布權(quán)利要求1．一種制備(亞)微米級生物活性化合物的粉末制劑的方法，該方法包括下列步驟(1)在含表面改性劑的壓縮氣體、液體或超臨界流體中，或在任選含表面改性劑的壓縮二甲醚中，高壓下溶解生物活性化合物；(2a)快速膨脹步驟(1)的壓縮溶液，從而沉淀溶解的化合物；或(2b)在真空、大氣壓或高壓下，將步驟(1)的壓縮溶液噴射至任選含表面改性劑的反溶劑相中；(3)用常規(guī)的粉末加工技術(shù)任選將步驟(2b)的反溶劑相轉(zhuǎn)變?yōu)榉勰┲苿?．權(quán)利要求1的方法，其中壓縮氣體為二氧化碳。3．權(quán)利要求1的方法，其中壓縮的二甲醚用于溶解生物活性化合物(步驟1)。4．權(quán)利要求1-3中的任一項的方法，其中步驟(1)或(2b)中的溫度分別獨立地為0-250℃，優(yōu)選20-60℃。5．權(quán)利要求1-4中的任一項的方法，其中步驟(1)的壓力為2-500×105Pa，優(yōu)選2-300×105Pa，步驟(2b)的壓力為0.05-500×105Pa，優(yōu)選1-200×105Pa，最優(yōu)選3-100×105Pa。6．權(quán)利要求5的方法，其中在步驟(1)和步驟(2)之間存在壓差，所述壓差用于控制粒徑。7．權(quán)利要求1-6中的任一項的方法，其中表面改性劑為月桂醇、鯨蠟醇、硬脂醇和油醇的聚乙二醇醚或二異辛基磺基琥珀酸鈉。8．權(quán)利要求1-7中的任一項的方法，其中顆粒具有5nm～5μm，優(yōu)選200nm～1μm的中值直徑(Dv0.5)。9．權(quán)利要求1-8中的任一項的方法，其中生物活性化合物為蛋白酶抑制劑、脂肪酶抑制劑、抗皮脂溢的化合物、抗菌化合物、抗焦慮化合物、抗抑郁化合物或內(nèi)皮素拮抗藥。10．權(quán)利要求9的方法，其中所述蛋白酶抑制劑為噻喹努佛；所述脂肪酶抑制劑為Orlistat；所述抗皮脂溢的化合物為異維甲酸；所述抗菌化合物為磺胺甲噁唑；所述抗焦慮化合物為地西泮；所述抗抑郁化合物為嗎氯貝胺；所述內(nèi)皮素拮抗藥為Bosentan。11．權(quán)利要求1-10中的任一項的方法，其中反溶劑相為水或壓縮CO2。12．權(quán)利要求1-11中的任一項的方法，其中反溶劑相為壓縮CO2，通過蒸發(fā)反溶劑相至大氣壓得到粉末制劑。13．權(quán)利要求1-12中的任一項的方法，其中方法以間歇方式進行。14．權(quán)利要求1-11中的任一項的方法，其中方法連續(xù)進行，該方法包括下列步驟(1)可控地將生物活性化合物和任選表面改性劑進給溶解單元；(2)將所述生物活性化合物溶解在壓縮流體中，且將該溶液噴射至沉淀單元的反溶劑相中；(3)從沉淀單元中連續(xù)除去懸浮體，并用任選含表面改性劑的新的反溶劑代替懸浮體。15．用權(quán)利要求1-14中的任一項的方法可以得到的藥物制劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種制備(亞)微米級生物活性化合物的粉末制劑的方法,該方法包括下列步驟:(1)在含表面改性劑的壓縮氣體、液體或超臨界流體中;或在任選含表面改性劑的壓縮二甲醚中,高壓下溶解生物活性化合物;(2a)快速膨脹步驟(1)的壓縮溶液,從而沉淀溶解的化合物;或(2b)在真空、大氣壓或高壓下,將步驟(1)的壓縮溶液噴射至任選含表面改性劑的反溶劑相中;以及(3)用常用的粉末加工技術(shù)任選將步驟(2b)的反溶劑相轉(zhuǎn)變的粉末制劑。根據(jù)本發(fā)明的方法,阻止了溶解在超臨界溶液中的顆粒的聚集或絮凝,此外不需要加入共溶劑,從而增加了在工業(yè)規(guī)模上懸浮體的穩(wěn)定性。文檔編號A61K31/337GK1295466SQ99804686公開日2001年5月16日申請日期1999年4月6日優(yōu)先權(quán)日1998年4月9日發(fā)明者A·鮑什,P·希德伯申請人:弗·哈夫曼-拉羅切有限公司