CN117180235A - 一种无定型雷芬那辛吸入制剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种雷芬那辛无定型晶型的吸入制剂。本发明所述雷芬那辛无定型晶型制成的吸入制剂具有稳定性好，在体内有效部位沉积占比高，疗效好，副作用低的优点，为COPD患者的治疗提供新的药物选择。

Description

一种无定型雷芬那辛吸入制剂

技术领域

本发明属于医药化工领域，具体涉及一种无定型雷芬那辛吸入制剂。

背景技术

慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)是一种具有气流阻塞特征的慢性支气管炎和(或)肺气肿，可进一步发展为肺心病和呼吸衰竭的常见慢性疾病。随着环境污染和人口老龄化形势的加剧，COPD患者数量逐年递增，呼吸系统疾病已成为继心脑血管疾病和恶性肿瘤之后的第三大死因。据不完全统计，全球COPD患者已超过3亿人，每年死亡约500万人。我国呼吸系统疾病的发病率约为6.9％，且呈突发性增长趋势。

慢阻肺的发病机制复杂，通常认为与以下几种机制有关，1、炎症机制：气道、肺实质和肺血管的慢性炎症是慢阻肺的特征性改变，中性粒细胞、巨噬细胞、T淋巴细胞等炎症细胞参与了慢阻肺的发病过程；2、蛋白酶-抗蛋白酶失衡机制：蛋白水解酶对组织有损伤、破坏作用；抗蛋白酶对弹性蛋白酶等多种蛋白酶具有抑制功能，其中α1抗胰蛋白酶(α1-AT)是活性最强的一种。蛋白酶增多或抗蛋白酶不足均可导致组织结构破坏，产生肺气肿；3、氧化应激机制：氧化物如超氧阴离子、羟根、次氯酸、H2O2和一氧化氮等可直接作用并破坏许多生化大分子如蛋白质、脂质、核酸等，导致细胞功能障碍或细胞死亡，还可以破坏细胞外基质，引起蛋白酶-抗蛋白酶失衡，促进炎症反应。4、其他机制：包括自主神经功能失调、营养不良气温变化等。

上述机制共同作用，最终产生两种重要病变：1、小气道病变，包括小气道炎症、小气道纤维组织形成、小气道管腔黏液栓等使小气道阻力明显升高；2、肺气肿病变使肺泡对小气道的正常拉力减小，小气道较易塌陷。同时，肺气肿使肺泡弹性回缩力明显降低。这种小气道病变与肺气肿病变共同作用，造成慢阻肺特征性的持续性气流受限。

吸入制剂是治疗COPD呼吸道疾病的首选给药剂型。常见的吸入药物按药理作用可分为两大类：(1)支气管舒张剂：支气管舒张剂是慢阻肺的基础一线治疗药物，通过松弛气道平滑肌扩张支气管，改善气流受限，从而减轻慢阻肺的症状，主要的支气管舒张剂有β₂受体激动剂、抗胆碱能药物及甲基黄嘌呤类药物，可根据药物作用及患者的治疗反应选用。(2)吸入糖皮质激素：慢阻肺稳定期长期单一应用ICS治疗并不能阻止FEV₁的降低趋势，对病死率亦无明显改善，因此不推荐对稳定期慢阻肺患者使用单一ICS治疗。

雷芬那辛是一种长效抗胆碱能药物，它通过与支气管平滑肌上的M3毒蕈碱受体结合，抑制副交感神经末端释放乙酰胆碱所造成的气管收缩，临床主要用于慢性阻塞性肺病的维持治疗，包括慢性支气管炎、肺气肿伴随呼吸困难的维持治疗及急性发作的预防。现有雷芬那辛上市制剂为吸入用雷芬那辛溶液，由爱尔兰Theravance生物制药公司与美国Mylan制药联合开发，并于2018年11月经美国FDA批准上市，商品名为Yupelri。

吸入溶液剂雾化后在肺部的沉积率非常低，仅为10％～20％，大部分患者只能在医院进行雾化治疗，设备体积较大，不方便携带，大大降低了给药的便捷性，影响治疗效果。吸入粉雾剂的肺部沉积率显著高于吸入溶液剂，可达50％以上，并且方便携带，可很好的满足临床给药需求。

中国专利文献CN101163677A披露了雷芬那辛二磷酸盐、单硫酸盐、草酸氢盐的晶型以及雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ和晶型Ⅱ。该文献中雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ使用H₂O和ACN制备得到，晶型Ⅱ使用ACN和MTBE制备得到。中国专利文献CN102470130A披露了雷芬那辛游离碱晶型III和晶型Ⅳ。游离碱晶型III使用MeCN或乙酸异丙基酯制备得到。游离碱晶型Ⅳ由晶型III转化而来。在实际研究中，发明人发现雷芬那辛游离碱极易形成溶剂化物，在晶型制备过程中溶剂残留难以去除完全，晶型Ⅰ和晶型Ⅱ收率不高，并且稳定性较差。晶型Ⅳ的制备方法比较繁琐。上述晶型均不适用于商品化生产，目前仅有晶型III被用于上市制剂产品。

发明内容

本发明对雷芬那辛无定型晶型进行了研究，进一步制备成吸入粉雾剂，通过不同种晶型间制剂性能和稳定性的对比，确定雷芬那辛无定型晶型具有最佳的制剂表现。另外，通过动物药代动力学试验和组织分布试验发现，使用雷芬那辛无定型晶型制备的吸入粉雾剂具有更低的血药峰值浓度和全身暴露量，且其在有效部位的沉积更高，提示雷芬那辛无定型晶型吸入粉雾剂具有更好的药物疗效和更低的药物副作用。

本发明具体技术方案如下：

一种雷芬那辛无定型晶型，具有如下结构式：

所述的雷芬那辛无定型晶型，为典型的弥散性峰，具有如图1所示的X-射线粉末衍射峰图谱。

所述的雷芬那辛无定型晶型，具有如图2所示的DSC图谱。

所述的雷芬那辛无定型晶型，具有如图3所示的红外图谱特征。所述晶型的红外图谱在3195±3cm-1、3057±3cm-1、1206±3cm-1、1009±3cm-1处有红外吸收。进一步在3419±3cm^-1、2943±3cm^-1、2806±3cm^-1、1918±3cm^-1、1731±3cm^-1、1673±3cm^-1、1615±3cm^-1、1518±3cm^-1、1493±3cm^-1、1488±3cm^-1、1401±3cm^-1、1339±3cm^-1、1141±3cm^-1、1044±3cm^-1、934±3cm^-1、858±3cm^-1、749±3cm^-1、702±3cm^-1、556±3cm^-1处有红外吸收。

本发明所述雷芬那辛无定型晶型可采用如下方法制备而成：

a)将雷芬那辛溶于相对应的有机溶剂中，得到雷芬那辛溶液；

b)升温溶解、搅拌、过滤；

c)减压蒸除上述有机溶剂制得无定型雷芬那辛。

所述的溶剂为乙酸乙酯、丙酮、无水乙醇中的一种或几种。

进一步的，本发明还提供了一种雷芬那辛吸入制剂，采用本发明所述雷芬那辛无定型晶型作为药物主要活性成分。

所述吸入制剂可以为吸入气雾剂、吸入喷雾剂、吸入粉雾剂。

本发明所述的吸入粉雾剂，还包含载体、分散助剂中的一种或几种。

所述载体选自乳糖、葡聚糖、甘露醇中的一种或几种。

所述分散助剂选自硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙和胶体二氧化硅中的一种或几种。

所述载体优选为乳糖。

所述分散助剂为硬脂酸镁。

本发明所述的吸入制剂中，雷芬那辛无定型晶型的粒度分布为D₁₀：0.3～1.2μm；D₅₀：1.5～4μm；D₉₀：2.5～10μm。优选雷芬那辛无定型晶型的粒度分布为D₁₀：0.4～1.0μm；D₅₀：2～3.5μm；D₉₀：3～7μm。

本发明的吸入粉雾剂制备方法如下：

1)部分处方量硬脂酸镁和无定型雷芬那辛原料搅拌混合后，转移至气流粉碎机中共微粉，制备符合粒度分布的雷芬那辛复合物。

2)剩余处方量的硬脂酸镁和全部处方量的乳糖置TRV高剪切混合设备，设定混合速度和混合时间，制备乳糖预混物。

3)依次向TRV混合设备中平铺加入约1/2乳糖预混物、全部的雷芬那辛复合物和剩余约1/2乳糖预混物，设定混合速度和混合时间，制备雷芬那辛总混物。

4)取雷芬那辛总混物粉末，按25mg±1mg的填充量装填胶囊，制备可通过干粉吸入装置递送至肺部给药的雷芬那辛吸入粉雾剂胶囊。

5)将上述载药胶囊进行双铝包装，即得。

本发明所述雷芬那辛无定型晶型可用于制备治疗慢性阻塞性肺病、慢性支气管炎、肺气肿的药物。

本发明优点：

1、本发明所述的雷芬那辛无定型晶型制备的吸入粉雾剂，与市售雷芬那辛吸入溶液剂比较具有更高的微细粒子分数。

2、本发明所述的雷芬那辛无定型晶型制备的吸入粉雾剂，与使用其他晶型(如游离碱晶型Ⅰ、晶型III)制备的吸入粉雾剂相比，具有更高的微细粒子分数和制剂稳定性。

3、通过动物药代动力学试验和组织分布试验发现，使用雷芬那辛无定型晶型制备的吸入粉雾剂具有更低的血药峰值浓度和全身暴露量，且其在有效部位的沉积更高，提示雷芬那辛无定型晶型吸入粉雾剂具有更好的药物疗效和更低的药物副作用。

附图说明

图1无定型雷芬那辛的X-射线粉末衍射图谱。

图2无定型雷芬那辛的差式扫描热量法(DSC)曲线。

图3无定型雷芬那辛的红外图谱。

具体实施方式

下面结合具体实施方式和范例性实施例对本发明作进行详细说明，但这些说明并不能理解为对本发明的任何限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换，修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。具体实施例阐述如下：

实施例1雷芬那辛无定型晶型的制备

向1000mL圆底烧瓶中加入25.0g雷芬那辛游离碱和200mL乙酸乙酯。开启搅拌，升温40℃至雷芬那辛溶解，溶清后进行热滤。减压蒸除滤液制得无定型雷芬那辛。

雷芬那辛PXRD、DSC、IR检测方法如下：

X-射线粉末衍射(PXRD)：型号Empyrean，步宽0.026°，步长时间50s。X-射线粉末衍射图谱如图1所示。

差式扫描热分析仪(DSC)：型号DSC214Polyma气吹扫气40ml/min，保护气60ml/min。升温速率10K/min。温度范围25℃-200℃。差式扫描热量法(DSC)曲线如图2所示。

红外光谱测定试验(IR)，型号：Nicolet iS5红外分光光度计，并使用KBr压片检测。红外图谱如图3所示。

实施例2雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ的制备(中国专利文献CN101163677A)

将5.04g雷芬那辛游离碱溶解在14.4ml水∶乙腈(1∶1)混合溶剂中。将悬浮液留在小瓶中(将盖松松地放在上端)以允许更慢的蒸发时间。在4℃冷藏小瓶6天，得到的沉淀物经过滤后35～40℃进行真空干燥以除去全部溶剂，得到白色固体即为雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ。

实施例3雷芬那辛晶型III的制备(中国专利文献CN102470130A)

将雷芬那辛游离碱(3.07g)溶解于乙腈(15mL)中。将溶液于室温下搅拌80分钟并形成白色固体沉淀。将混合物放置于振荡器区(block)中以热循环(在1小时区中0℃到40℃)48小时。观察到白色致密静止固体。添加乙腈(15mL)以使浆液流动。然后将混合物放置回振荡器区中并保持2小时。通过使用烧结漏斗的真空过滤分离固体，随后在35～40℃真空干燥15.5小时，从而制得晶型III雷芬那辛。

实施例4雷芬那辛无定型晶型吸入粉雾剂的制备

1)称取0.054g硬脂酸镁和1.0200g无定型雷芬那辛原料搅拌混合10min后，转移至气流粉碎机中以5bar粉碎压力共微粉至D₁₀：0.6μm；D₅₀：2.5μm；D₉₀：4.7μm，获得雷芬那辛复合物。

2)称取剩余处方量的硬脂酸镁1.646g和全部处方量的乳糖337.280g置TRV高剪切混合设备，以500.0r/min的混合速度混合6min，出料，获得乳糖预混物。

3)依次向TRV混合设备中平铺加入约1/2乳糖预混物、全部的雷芬那辛复合物和剩余约1/2乳糖预混物，设定混合速度1150r/min，混合3min，出料，获得雷芬那辛总混物。

4)取雷芬那辛总混物粉末，按25mg±1mg的填充量装填胶囊，制备可通过干粉吸入装置递送至肺部给药的雷芬那辛吸入粉雾剂胶囊。

5)将上述载药胶囊进行双铝包装，即得。

表1雷芬那辛吸入粉雾剂(无定型雷芬那辛)处方

成分	处方用量	作用
			乳糖	337.28g	载体
硬脂酸镁	1.70g	分散助剂
			雷芬那辛(无定型)	1.020g	活性成分

实施例5雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ吸入粉雾剂的制备

1)称取0.054g硬脂酸镁和1.0200g雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ原料搅拌混合10min后，转移至气流粉碎机中以5bar粉碎压力共微粉至D₁₀：0.6μm；D₅₀：2.6μm；D₉₀：4.9μm，获得雷芬那辛复合物。

2)称取剩余处方量的硬脂酸镁1.646g和全部处方量的乳糖337.280g置TRV高剪切混合设备，以500.0r/min的混合速度混合6min，出料，获得乳糖预混物。

3)依次向TRV混合设备中平铺加入约1/2乳糖预混物、全部的雷芬那辛复合物和剩余约1/2乳糖预混物，设定混合速度1150r/min，混合3min，出料，获得雷芬那辛总混物。

4)取雷芬那辛总混物粉末，按25mg±1mg的填充量装填胶囊，制备可通过干粉吸入装置递送至肺部给药的雷芬那辛吸入粉雾剂胶囊。

5)将上述载药胶囊进行双铝包装，即得。

表2雷芬那辛吸入粉雾剂(雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ)处方

成分	处方用量	作用
			乳糖	337.28g	载体
硬脂酸镁	1.70g	分散助剂
			雷芬那辛(游离碱晶型Ⅰ)	1.020g	活性成分

实施例6雷芬那辛晶型III吸入粉雾剂的制备

1)称取0.054g硬脂酸镁和1.0200g雷芬那辛晶型III原料搅拌混合10min后，转移至气流粉碎机中以5bar粉碎压力共微粉至D₁₀：0.5μm；D₅₀：2.3μm；D₉₀：4.4μm，获得雷芬那辛复合物。

2)称取剩余处方量的硬脂酸镁1.646g和全部处方量的乳糖337.280g置TRV高剪切混合设备，以500.0r/min的混合速度混合6min，出料，获得乳糖预混物。

3)依次向TRV混合设备中平铺加入约1/2乳糖预混物、全部的雷芬那辛复合物和剩余约1/2乳糖预混物，设定混合速度1150r/min，混合3min，出料，获得雷芬那辛总混物。

4)取雷芬那辛总混物粉末，按25mg±1mg的填充量装填胶囊，制备可通过干粉吸入装置递送至肺部给药的雷芬那辛吸入粉雾剂胶囊。

5)将上述载药胶囊进行双铝包装，即得。

表3雷芬那辛吸入粉雾剂(雷芬那辛晶型III)处方

成分	处方用量	作用
			乳糖	337.28g	载体
硬脂酸镁	1.70g	分散助剂
			雷芬那辛(晶型III)	1.020g	活性成分

实施例7不同晶型的雷芬那辛吸入粉雾剂制剂稳定性研究

分别将实施例4～6制备的不同晶型的雷芬那辛吸入粉雾剂置40℃，RH75％环境中，每隔一段时间测定产品微细粒子剂量、含量和有关物质等的变化，结果如表5所示。

雷芬那辛有关物质检验方法如下：

方法依据：液相色谱法(中国药典2010年版二部附录ⅤD)。

色谱条件：

高效液相色谱仪(HPLC)：型号Waters e2695，流动相A：0.01mol/L磷酸二氢铵溶液(磷酸调至pH 2.95)，抽滤超声即得。流动相B：乙腈，柱温：40℃，检测波长：230nm，色谱柱：YMC Triart C18柱(4.6mm×150mm，3μm)。

溶液制备：

(1)稀释剂：乙腈:流动相A＝20:80。

(2)供试品溶液：取本品10mg，精密称定，置20ml量瓶中，加入适量稀释剂使其完全溶解，用稀释剂稀释至刻度，摇匀，作为供试品溶液。

梯度洗脱：

时间(min)	流动相A％	流动相B％
			0	85	15
3	85	15
			30	35	65
35	35	65
			37	85	15
45	85	15

表4稳定性考察条件

考察条件	具体条件
		加速	温度：40℃±2℃，相对湿度75％±5％

表5稳定性考察结果

使用无定型雷芬那辛制备的吸入粉雾剂，其微细粒子剂量和微细粒子分数均显著高于使用雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ和晶型III制备的吸入粉雾剂。稳定性考察试验中，无定型雷芬那辛吸入粉雾剂在加速3个月内的微细粒子剂量和微细粒子分数保持稳定，雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ和晶型III吸入粉雾剂在加速3个月内的微细粒子剂量和微细粒子分数呈下降趋势。无定型雷芬那辛吸入粉雾剂在加速3个月内的有关物质增长缓慢，雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ和晶型III吸入粉雾剂在加速3个月内的有关物质增速明显。

实施例8不同晶型的雷芬那辛吸入粉雾剂在大鼠体内药动学的表现

本实施例中所使用的为雄性SD大鼠(SPF级)，年龄9个月，体重180～220g。整个实验过程中，大鼠自由进食进水。采用随机区组设计的分组，对试验用SD大鼠进行分组，分为雷芬那辛无定型晶型吸入粉雾剂组、雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ吸入粉雾剂组和雷芬那辛晶型III吸入粉雾剂组3组，每组24只。以大鼠口鼻吸入的方式给药，给药剂量设为375μg/kg(以雷芬那辛计)。

分别在给药后的0.1h、0.2h、0.5h，2h，6h，12h，24h，48h，60h，72h，96h和120h从眼底静脉丛采集静脉血0.5ml置于事先标号的EDTA(4mM)抗凝的EP管中，全血采集后放置在冰上，随即在4℃、8000rpm、5min条件下离心收集血浆，转移至96孔板中，于-20℃保存至LC-MS/MS检测。使用LC/MS/MS(Agilent6460)方法测定EDTA(4mM)抗凝的SD大鼠血浆中的药物浓度。采用WinNonlin5.2软件，按统计距理论分别求算各组给药后，各时间点浓度的相关药动学参数，详见表6。

表6不同晶型雷芬那辛吸入粉雾剂大鼠体内药代动力学表现

大鼠体内药代动力学结果显示，雷芬那辛无定型晶型吸入粉雾剂具有最低的峰值血药浓度C_max和AUC_0-∞，提示雷芬那辛无定型晶型吸入粉雾剂在安全性方面显著优于雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ吸入粉雾剂组和雷芬那辛晶型III吸入粉雾剂组。

实施例9不同晶型的雷芬那辛吸入粉雾剂在大鼠体内组织分布的表现

制剂选择：实施例4～6中制备的三种不同晶型的雷芬那辛吸入粉雾剂

给药频率：单次给药

给药途径：经口鼻吸入

试验动物：SD大鼠

分组：共108只SD大鼠，分为无定型雷芬那辛吸入粉雾剂375μg/kg剂量组、雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ吸入粉雾剂375μg/kg剂量组和雷芬那辛晶型III吸入粉雾剂375μg/kg剂量组，每组36只。分别于给药后0.5h采集动物肺泡灌洗液、肺组织、主气管及支气管、膀胱、心脏、肝脏和肾脏的药物浓度。

表7大鼠吸入两制剂0.5h后雷芬那辛在体内主要器官和组织的分布情况

雷芬那辛是长效抗胆碱能药物，它与肌氨酸受体M1-M5的亚型具有相似的亲和力。在气道中，它通过抑制平滑肌M3受体引起支气管扩张而表现出药理作用。平滑肌M3受体主要位于气管及支气管部位，是雷芬那辛的主要药效部位。由上述动物组织分布试验可知，吸入给药0.5h后，无定型雷芬那辛吸入粉雾剂在药效部位肺组织、主气管及支气管的浓度显著高于雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ吸入粉雾剂和雷芬那辛晶型III吸入粉雾剂，而在可能产生临床副作用(如尿潴留)的膀胱、心脏等处，无定型雷芬那辛吸入粉雾剂的浓度显著低于其他两种晶型的雷芬那辛吸入粉雾剂，提示无定型雷芬那辛吸入粉雾剂可能产生高于雷芬那辛游离碱晶型Ⅰ吸入粉雾剂和雷芬那辛晶型III吸入粉雾剂支气管扩张作用以及产生较低的临床副作用。

Claims (10)

1.一种雷芬那辛的吸入制剂，其特征在于以雷芬那辛无定型晶型为主要活性成分，所述雷芬那辛无定型晶型的X-射线粉末衍射图谱如图1所示。

2.根据权利要求1所述的吸入制剂，其特征在于所述吸入制剂为吸入气雾剂、吸入喷雾剂、吸入粉雾剂。

3.根据权利要求2所述的吸入制剂，其特征在于所述吸入制剂为吸入粉雾剂。

4.根据权利要求3所述的吸入制剂，其特征在于所述吸入粉雾剂包含载体、分散助剂中的一种或几种。

5.根据权利要求4所述的吸入制剂，其特征在于所述载体选自乳糖、葡聚糖、甘露醇中的一种或几种；所述分散助剂选自硬脂酸钠、硬脂酸镁、硬脂酸钙、胶体二氧化硅中的一种或几种。

6.根据权利要求5所述的吸入制剂，其特征在于所述载体为乳糖；所述分散助剂为硬脂酸镁。

7.根据权利要求1所述的吸入制剂，其特征在于所述雷芬那辛无定型晶型粒度分布为D₁₀：0.3～1.2μm；D₅₀：1.5～4μm；D₉₀：2.5～10μm。

8.根据权利要求7所述的吸入制剂，其特征在于所述雷芬那辛无定型晶型粒度分布为D₁₀：0.4～1.0μm；D₅₀：2～3.5μm；D₉₀：3～7μm。

9.根据权利要求1-8所述的吸入制剂，其特征在于吸入制剂具有如下重量份的组分：

雷芬那辛0.5～10份；

乳糖982～997.5份；

硬脂酸镁2～8份。

10.权利要求1-9任一项所述的雷芬那辛的吸入制剂在制备治疗慢性阻塞性肺病、慢性支气管炎、肺气肿药物中的应用。