PARP抑制劑HD199膠囊的研制

徐克耐，王國成，王征，李德馨，李宏玲

（1 天津大學藥物科學與技術(shù)學院，天津300072；2 天士力控股集團有限公司天士力研究院，天津300400）

卵巢癌是女性生殖系統(tǒng)常見的惡性腫瘤之一，死亡率居婦科惡性腫瘤首位[1]。我國年新發(fā)卵巢癌5.2 萬余例，死亡2.25 萬例；發(fā)病率年增加6.3%，死亡率年增加21.6%，呈顯著上升趨勢[2]。腫瘤細胞減滅術(shù)聯(lián)合化療是卵巢癌患者初始治療選擇之一，但晚期患者即使經(jīng)治療獲得完全緩解，仍有70%～80%出現(xiàn)復發(fā),復發(fā)性卵巢癌患者的無進展生存期逐次縮短，且患者多次復發(fā)后對鉑類藥物的耐藥性增加，治療的難度和治療方案的選擇越來越困難，嚴重影響患者的生存和生活質(zhì)量。近年來，大量的研究致力于開發(fā)新的、有潛力的卵巢癌靶向治療藥物，以期達到目標[3]。

聚二磷酸腺苷核糖多聚酶（poly ADP-ribose polymerase，PARP）抑制劑是一類新型的卵巢上皮癌靶向治療藥物，大量研究證明，PARP 抑制劑對復發(fā)性卵巢癌患者具有較好的療效和安全性，可顯著延長其無進展生存期（progression-free survival，PFS）。PARP抑制劑的使用使卵巢癌治療從原來的化療期間等待，復發(fā)后再化療，轉(zhuǎn)變?yōu)閮纱位熤g加入維持治療的新模式，有效延長PFS達3年以上，并降低復發(fā)風險。PARP 抑制劑在全球的獲批及各國治療指南[4]的推薦下，已經(jīng)成為復發(fā)性卵巢癌患者的有效治療選擇之一。

HD199 是化學合成的全新結(jié)構(gòu)的PARP 抑制劑，水溶性好，口服生物利用度高，在腫瘤動物模型上顯示了很好的抑瘤效果。同靶點藥物已有四個獲得FDA 批準上市，用于卵巢癌術(shù)后的維持治療和晚期三陰性乳腺癌的治療。已上市的PARP抑制劑均為口服固體制劑，分子量在500左右，化學結(jié)構(gòu)中含內(nèi)酰胺的雙環(huán)或類似雙環(huán)的結(jié)構(gòu)，酰胺鍵旁邊有疏水性小取代基，或者含有雙環(huán)中的疏水性大基團[5]，因此往往溶解性不高，生物利用度不理想，需要通過制劑手段加以彌補。資料[6-9]顯示，奧拉帕利（Olaparib）為難溶性藥物，處方中通過加入增溶劑和乳化劑達到促進吸收、改善口服生物利用度的目的；瑞卡帕利（Rucaparib）、尼拉帕利（Niraparib）和他拉唑帕利（Talazoparib）為提高溶解度，分別采用右旋樟腦磺酸鹽和甲苯磺酸鹽，他拉唑帕利還需通過控制原料粒徑達到所要求的釋放度。

HD199 的臨床研究擬采用便于劑量調(diào)整的硬膠囊劑。與同類藥物相比，HD199 具有良好的溶解性；但美中不足，處方前研究表明，HD199 原料藥略有引濕性，外觀呈絮狀、質(zhì)輕（松密度0.295 g/cm3）易結(jié)塊，流動性差（休止角為55.5°、壓縮度為44.4%）；同時，高溫會導致HD199 一定程度的化學降解。本文在了解和分析HD199 理化性質(zhì)的基礎上，從選擇合適的輔料入手，采用適宜的制備工藝，目標是解決HD199流動性差的問題，同時避免主成分的降解，研制出符合質(zhì)量要求的HD199 膠囊。在臨床研究確定了合適的給藥劑量后，本文將從改善制劑屬性著手，研究更合適HD199 的新型口服制劑。例如將藥物包封到微膠囊，能避開水分、空氣及光線的影響，又能增加藥物的穩(wěn)定性、提高藥物利用率和安全性[10-11]；再者親水小分子藥物的緩釋微球可以延長藥物的作用時間，改善藥物的體內(nèi)藥動學特征，具有制備操作簡單，智能靶向等特點[12-13]。

1 實驗材料和方法

1.1 試劑與儀器

HD199原料藥，純度99.2%（批號20160107），自制（天士力控股集團有限公司）；乳糖，藥用輔料級，德國美劑樂集團；二氧化硅，藥用輔料級，安徽山河藥用輔料股份有限公司；硬脂酸鎂，藥用輔料級，浙江中維藥業(yè)有限公司；2號不透明白色明膠空心膠囊，藥用輔料級，蘇州膠囊有限公司。

BT-1000粉體綜合特性測試儀，丹東市百特儀器有限公司；MS2000 馬爾文激光粒度測定儀，美國麥奇克有限公司；Cary 60紫外可見分光光度儀，安捷倫科技有限公司；RC806D溶出儀，天津市天大天發(fā)科技有限公司；JJ-1000 型電子天平：常熟市雙杰測試儀器廠；高效液相色譜儀1260，安捷倫科技有限公司。

1.2 方法

1.2.1 粉體學性質(zhì)測定

休止角、松密度和振實密度：采用BT-1000粉體綜合特性測試儀，按說明書操作，每個樣品平行測定3次，取平均值。

粒徑及粒徑分布：采用MS2000 馬爾文激光粒度測定儀(干法進樣檢測)。

引濕性：按照《中國藥典》2015 年版第四部通則，（9103）藥物引濕性實驗指導原則，與恒溫干燥器溫度25℃±1℃，相對濕度80%±2%（硫酸銨飽和溶液）下，將裝有厚度約1mm 的供試品的稱量瓶敞口放置，分別于2h、4h、6h、8h、10h、12h、24h取出，精確稱量，計算吸濕增重百分比。

1.2.2 HD199膠囊的制備

首先將處方量的HD199與二氧化硅（SiO2）按照等量遞加法初步混合，混合粉過60 目篩，再過100目篩；再加入處方量的稀釋劑，置于自封袋內(nèi)混合20min，再加入處方量的硬脂酸鎂混合10min，即得中間體混粉。根據(jù)混粉中主藥HD199 的含量計算理論囊重；按照理論囊重用膠囊板進行膠囊的手工灌裝，即得HD199膠囊。

1.2.3 HD199膠囊含量檢測方法

色譜柱為Zorbax SB-C18（250×4.6nm，5μm）；檢測波長299nm；柱溫40℃；流速1.0mL/min；進樣量20μL；流動相中A 為0.01mol/L 磷酸氫二銨緩沖液（pH5.5），B為甲醇，A、B體積比為80∶20。

1.2.4 HD199膠囊有關物質(zhì)檢測的HPLC條件

色譜柱為Zorbax SB-C18（250×4.6nm，5μm）；檢測波長299nm；柱溫40℃；流速1.0mL/min；進樣量20μL；流動相中A 為0.01mol/L 磷酸氫二銨緩沖液（pH 5.5），B為甲醇。按照峰面積歸一化法計算樣品中各雜質(zhì)的百分含量和雜質(zhì)總量。

表1 有關物質(zhì)色譜梯度洗脫方法

1.2.5 HD199膠囊溶出曲線的測定

照溶出度測定法（2015 年版《中國藥典》四部通則0931第一法），轉(zhuǎn)速為75r/min，溶出介質(zhì)為pH6.8 磷酸鹽緩沖液，分別于5min、10min、15min、30min 和45min 取樣，取溶出液8mL，經(jīng)0.45μm 纖維濾膜濾過，同時補加等量同溫溶劑。取續(xù)濾液5mL 置10mL 量瓶中，并用溶出介質(zhì)稀釋至刻度，搖勻，作為供試品溶液；另取HD199 對照品適量，加溶出介質(zhì)溶解制成每1mL 中含HD199 約25μg 的溶液，作為對照品溶液。分別取供試品溶液及對照品溶液，照紫外-可見分光光度法（中國藥典2015 年版四部通則0401)，在299nm處測定吸光度，計算溶出度并繪制累積溶出曲線。

2 實驗結(jié)果與討論

2.1 助流劑的篩選

HD199 流動性差，為了獲得填充所需要的流動性，首先考慮加入助流劑改善物料粉體學性質(zhì)。微粉硅膠又稱膠體SiO2因為粒徑小，是常用助流劑當中效果最好的，同時還能夠改善吸濕和粘連[14]。作為助流劑微粉硅膠用量一般為處方總量的0.1%～5%，首先研究了微粉硅膠用量對HD199 粉體學性質(zhì)的影響，結(jié)果見表2。用量在API質(zhì)量的0～7.5%的范圍內(nèi)，隨著用量的增加，HD199 的粉體性質(zhì)有明顯的改善：休止角由55.5°降低到45.6°，壓縮度由44.4%下降到30.7%，表明物料的流動性明顯增加；當繼續(xù)增加SiO2用量到API 質(zhì)量的10%，并不能進一步增加API的流動性。這與文獻[15]的報道相一致，即達到最好的流動性標準的助流劑通常會有一個最佳的濃度值。因此，對于HD199，助流劑微粉硅膠的最佳用量為API的7.5%。

2.2 稀釋劑的篩選

固體口服制劑中常用的稀釋劑（填充劑）主要有微晶纖維素、一水乳糖、預膠化淀粉等。三種稀釋劑各具特點，都具有良好的流動性和可壓性。分別選擇三種稀釋劑中流動性較好的型號（表3）進行研究。

2.2.1 稀釋劑粒徑的考察

表2 SiO2助流劑比例對HD199粉體學性質(zhì)的影響

硬膠囊填充工藝研究時，除了滿足物料流動性的要求，保證原輔料混合的均一性，避免在膠囊填充過程中混合物料發(fā)生分層現(xiàn)象至關重要，這決定了膠囊的重量和藥物含量的均一性。顆粒的流動性大體上與粒徑呈正相關，如果組成粉體混合物的顆粒間有較大的粒徑差異，在混合過程中就會表現(xiàn)出不同的運動特征，進而導致混合不均勻，甚至分層[16]。因此，按照1.2.1 節(jié)方法分別測定HD199、微晶纖維素、一水乳糖、預膠化淀粉的粒徑及粒徑分布，結(jié)果列于表3中。對比各稀釋劑與HD199原料藥的粒徑分布特征，其中乳糖粒徑及粒徑分布與HD199更為接近，可作為處方的首選。

表3 三種稀釋劑粒徑分布特征值測定結(jié)果

2.2.2 稀釋劑對處方流動性的影響

固體口服制劑中稀釋劑的用量一般占到25%～85%，考慮到HD199臨床擬用劑量和膠囊殼填充量的限制，初步確定稀釋劑用量為HD199 的1.5 倍，微粉硅膠用量為HD199 的7.5%，潤滑劑硬脂酸鎂為處方總量的1%。按照1.2.2 節(jié)的方法分別以乳糖、微晶纖維素和預膠化淀粉為稀釋劑制備三批HD199膠囊，分別稱為處方1（乳糖）、處方2（微晶纖維素）、處方3（預膠化淀粉）。取各處方的混粉，分別測定休止角、松密度、振實密度、壓縮度、引濕性等粉體學性質(zhì)，進行比較分析，結(jié)果見表4和圖1；并進一步對比川北方程指導處方篩選，結(jié)果見表5。

研究結(jié)果顯示三個處方混合粉的休止角和壓縮度相對原料藥粉末均有很大改善，但處方1的休止角和壓縮度均最小，流動性最好，明顯優(yōu)于處方2和處方3。川北方程的計算結(jié)果也給出了同樣的結(jié)果，即處方1的a值和1/b值最小，表明處方1的流動性和充填性最佳。在引濕性上（圖1），三個處方均在可接受的范圍。

表4 各處方的粉體學性質(zhì)(n=3)

表5 各處方樣品的川北方程

圖1 三種稀釋劑及各處方吸濕增重比變化趨勢

2.2.3 稀釋劑對膠囊釋放行為的影響

稀釋劑的選擇要求兼顧填充過程順利和藥物溶出，在某些情況下，滿足了填充條件就會阻礙藥物的釋放，因此需要綜合考慮。分別取2.2.2 節(jié)制備的三批膠囊，按照1.2.5 節(jié)的方法繪制三種膠囊的溶出曲線，如圖2所示。處方3的5 min 溶出偏低，分析可能與預膠化淀粉遇水產(chǎn)生一定的黏性有關，10 min 溶出度比較3 個處方?jīng)]有顯著差異，15 min都能夠達到藥物全溶出，因此從溶出度方面考慮，3個處方?jīng)]有顯著區(qū)別。

圖2 三種處方的溶出曲線

對于水溶性藥物，當處方中含有的乳糖達到50%時溶解度幾乎沒有變化；當乳糖的含量增加到80%時，藥物從膠囊中的溶出速率明顯遲緩，這可能是由于溶解競爭機制造成的[17]。因此，選擇乳糖用量為HD199 的1.5 倍(約處方總量的60%)也較為合適。綜合以上實驗結(jié)果確定HD199 膠囊的處方組成為HD199/微粉硅膠/乳糖/硬脂酸鎂（質(zhì)量比為1∶0.075∶1.5∶0.025）。

2.3 原輔料相容性考察

將乳糖、二氧化硅、硬脂酸鎂和膠囊殼（剪成碎片使用）分別與主藥按一定比例混合均勻后，分別置于強光照射（總照度不低于1.2×106Lux·h）、高溫（60℃）、高濕（92.5%RH，25℃）條件下放置，于第0天、5天、10天、30天取樣，按照1.2.3節(jié)方法測定HD199 的含量，并計算相對于0 天HD199含量的相對含量，結(jié)果見表6；按照1.2.4節(jié)方法測定有關物質(zhì)的總量，結(jié)果見表7。

2.4 工藝重現(xiàn)性

按照處方1 和1.2.2 節(jié)描述制備3 批HD199 膠囊，批號分別為201610181，201610182，201610183。制備的三批膠囊以1.2.5 節(jié)方法繪制溶出曲線，如圖3所示，三批膠囊的溶出曲線一致，表明工藝重現(xiàn)性良好。

3 結(jié)論

PARP 抑制劑HD199 是全新結(jié)構(gòu)的化藥1 類腫瘤靶向藥物。本研究在不改變晶型的前提下，通過篩選合適的助流劑、稀釋劑解決了原料藥流動性差的問題；采用粉末直接填充膠囊工藝，避免制粒過程中藥物暴露在高溫下而導致的主成分的降解。采用常規(guī)輔料制備的臨床研究用HD199 膠囊劑，劑量便于靈活調(diào)整；處方合理，藥物溶出快速、完全、批間一致性好；制備工藝簡單易行，適于工業(yè)放大生產(chǎn)。

圖3 3批HD199膠囊的溶出曲線

表6 HD199與輔料的相容性（HD199的相對含量）

表7 HD199與輔料的相容性（總雜質(zhì)含量）