背景
將藥物制成環(huán)糊精包合物可實(shí)現(xiàn)提高藥物的溶解度、提高藥物的穩(wěn)定性、掩味等目的，其作為中間體一般還需要進(jìn)一步與其它合適的輔料制成口服固體制劑、注射劑、溶液劑等最終給藥劑型。本文將以克拉屈濱片為例介紹環(huán)糊精包合物在口服固體制劑中的應(yīng)用。
2019年3月29日，美國(guó)FDA批準(zhǔn)了EMD Serono研發(fā)的克拉屈濱片（規(guī)格10 mg，商品名：Mavenclad®）上市，用于治療治療多發(fā)性硬化癥（MS），包括復(fù)發(fā)緩解型（RRMS）和活動(dòng)性繼發(fā)進(jìn)展型（SPMS）的成年MS患者。Mavenclad®是首個(gè)克拉屈濱口服制劑，在此之前該活性藥物分子僅有注射劑上市銷售。
克拉屈濱（Cladribine），又名2-氯-2'-脫氧腺苷（2-chloro-2'-deoxyadenosine，2-CdA）是脫氧腺苷的核苷酸類似物（結(jié)構(gòu)式如圖1所示），其對(duì)多發(fā)性硬化癥的治療作用機(jī)制尚未完全闡明，但通常認(rèn)為該藥在體內(nèi)可以被淋巴細(xì)胞攝取，干擾細(xì)胞中DNA的合成，從而對(duì)B淋巴細(xì)胞和T淋巴細(xì)胞產(chǎn)生細(xì)胞毒性作用（淋巴細(xì)胞在MS發(fā)病過程中起著關(guān)鍵作用），導(dǎo)致淋巴細(xì)胞耗竭，進(jìn)而減緩MS進(jìn)展。
圖1克拉屈濱結(jié)構(gòu)式
二、藥物性質(zhì)
克拉屈濱是一種白色晶體粉末，分子式C10H12ClN5O3，分子量285.69，解離常數(shù)pKa為1.21，油水分配系數(shù)Log P為-0.814，熔點(diǎn)204℃（分解），沒有吸濕性，克拉屈濱略溶于PEG 400和丙二醇，微溶于水、甲醇、95%乙醇、異丙醇、甘油和丙酮，極微溶解于正辛醇，幾乎不溶于二氯甲烷和正庚烷。克拉屈濱原料藥在各溶劑中的溶解度數(shù)據(jù)如表1所示。
表1克拉屈濱在各溶劑中溶解度
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溶劑 |
溶解度（mg/mL） |
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PEG 400 |
32.3 |
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丙二醇 |
20.7 |
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甘油 |
8.73 |
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甲醇 |
6.77 |
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水 |
4.52 |
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95%乙醇 |
3.09 |
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異丙醇 |
2.12 |
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丙酮 |
1.86 |
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正辛醇 |
0.69 |
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二氯甲烷 |
0.011 |
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正庚烷 |
0.00016 |
口服給藥是最易被患者接受的一種給藥途徑，給藥方便，患者依從性高，但克拉屈濱口服給藥存在生物利用度低以及個(gè)體間差異較大等問題。此外，克拉屈濱在弱堿性和中性pH條件下穩(wěn)定，但在酸性pH下會(huì)隨時(shí)間發(fā)生顯著水解，當(dāng)pH=2時(shí)（37℃），6小時(shí)后克拉屈濱含量為13%，而pH=1時(shí)（37℃），2小時(shí)后克拉屈濱含量?jī)H為2%。Schultz等人發(fā)現(xiàn)將克拉屈濱制成羥丙基-β-環(huán)糊精（HP-β-CD）包合物后可顯著提高克拉屈濱對(duì)酸的穩(wěn)定性（如圖2所示）。
圖2 克拉屈濱-HP-β-CD包合物在酸中穩(wěn)定性顯著提高
三、克拉屈濱-HP-β-CD包合物
在環(huán)糊精包合物的研究過程中，常進(jìn)行相溶解度實(shí)驗(yàn)（phase solubility study）來確定藥物分子與所選環(huán)糊精的包合類型，該法最早由Higuchi和Connors提出。方法是配制不同濃度的環(huán)糊精溶液，加入過量的藥物，繪制不同環(huán)糊精濃度下藥物的飽和溶解度曲線。根據(jù)相溶解度圖可以將藥物與環(huán)糊精的包合情況分為A型和B型（如圖3所示）。A型表示藥物濃度隨環(huán)糊精濃度增大而增大，表現(xiàn)為增溶作用，它可進(jìn)一步分為AL，Ap和AN三種亞型。若環(huán)糊精對(duì)藥物以1: 1配比進(jìn)行包合，相溶解度圖呈線性增加，表現(xiàn)為AL型，而Ap型和AN型分別為線性增加的正偏差和負(fù)偏差，前者表明在較高的環(huán)糊精濃度下對(duì)藥物的增溶能力更強(qiáng)，而后者表明在較高的環(huán)糊精濃度下對(duì)藥物的增溶能力更弱。B型分為Bs和Bl兩個(gè)亞型，Bs型為隨環(huán)糊精濃度增加，藥物溶解度先上升，再經(jīng)歷平臺(tái)期，最后由于微晶態(tài)的包合物沉淀出現(xiàn)而下降；Bl型為隨環(huán)糊精濃度增加，藥物溶解度起初不變,然后逐漸下降，表明難溶性包合物的形成。
圖3相溶解度圖
克拉屈濱在羥丙基-β-環(huán)糊精的相溶解度如圖4所示，從圖可以看出該曲線近似一條直線，表明克拉屈濱與羥丙基-β-環(huán)糊精按1:1的配比形成包合物，即1分子的克拉屈濱與1分子的羥丙基-β-環(huán)糊精形成包合物。在該圖中，當(dāng)羥丙基-β-環(huán)糊精的濃度為0.14 M時(shí)，克拉屈濱濃度為0.049 M，即在該條件下包合0.049摩爾的克拉屈濱需要0.14摩爾的羥丙基-β-環(huán)糊精。
圖4克拉屈濱在羥丙基-β-環(huán)糊精中的相溶解度圖
Van Axel Castelli等人采用熱重分析（TGA）、差示掃描量熱法（DSC）、傅里葉變換紅外光譜（FT-IR）和拉曼光譜（FT-Raman）、電噴霧電離質(zhì)譜法（ESI-MS）和核磁共振波譜等手段對(duì)克拉屈濱-HP-β-CD包合物進(jìn)行表征，結(jié)果證實(shí)了包合物的形成，且壓片過程對(duì)包合物沒有影響。
克拉屈濱片的生產(chǎn)過程分為兩個(gè)部分，首先制備克拉屈濱-HP-β-CD包合物，將克拉屈濱溶于羥丙基-β-環(huán)糊精的在水溶液中，形成包合物水溶液，冷凍干燥固化，隨后將克拉屈濱-HP-β-CD包合物與山梨醇和硬脂酸鎂粉末直接壓片（處方組成見表2），具體過程如下：
表2克拉屈濱片處方組成及用量
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組成
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單片用量/mg
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克拉屈濱-HP-β-CD包合物
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153.75（相當(dāng)于10 mg克拉屈濱）
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山梨醇
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44.25
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硬脂酸鎂
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2.00
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片重
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200.00
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1. 克拉屈濱-HP-β-CD包合物制備
取825 mL純化水，攪拌并預(yù)熱至48℃（目標(biāo)范圍：45-50℃）；稱取172.50 g羥丙基-β-環(huán)糊精，緩慢加入上述純化水中溶解，得到濃度約為17%的羥丙基-β-環(huán)糊精溶液；稱取12.00 g克拉屈濱加入至羥丙基-β-環(huán)糊精溶液中，溶液先變渾濁然后澄清，維持溶液溫度48℃，繼續(xù)攪拌9小時(shí)；攪拌9小時(shí)后關(guān)閉加熱，繼續(xù)攪拌7小時(shí)使溶液溫度恢復(fù)至室溫；將包合物溶液分裝到100 mL凍干瓶中（每瓶20 mL）進(jìn)行冷凍干燥，使包合物溶液固化，即得克拉屈濱-HP-β-CD包合物。
2. 壓片
將硬脂酸鎂與等量的山梨醇預(yù)先混和；將克拉屈濱-HP-β-CD包合物與剩余的山梨醇過40目篩網(wǎng)，收集于1 L的玻璃瓶中；將該混合物以12 rpm轉(zhuǎn)速混合10分鐘；將硬脂酸鎂與等量的山梨醇的預(yù)混物過40目篩網(wǎng)，收集于上述1 L的玻璃瓶中；將最終的混合物以12 rpm轉(zhuǎn)速混合5分鐘；將混合后的粉末壓片，即得。
