[发明专利]使用超临界流体的压缩抗溶剂沉淀(PCA)制备大豆异黄酮纳米颗粒的方法

说明书

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2012年1月20日提交的美国临时申请系列号61/632,212的优先权，该美国临时申请系列号61/632,212的公开内容通过引用并入本文。 

技术领域

本发明涉及制备固体形式大豆异黄酮(在大豆或大豆产品中表征的一个类黄酮亚类)的方法。具体而言，本发明涉及使用超临界流体的压缩抗溶剂沉淀(PCA)制备固体形式大豆异黄酮(例如染料木黄酮及其衍生物)的方法，用于产生具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米尺寸的颗粒。本发明还涉及包含大豆异黄酮纳米颗粒的用于口服施用或者用于雾化吸入的组合物。 

背景技术

口服途径是最常用的药物施用途径。通过口服施用递送的药物常常是散剂、片剂或胶囊剂的形式，并且首先溶解于沿胃肠道的胃肠液内，然后溶解的药物穿过胃肠粘膜。然而，口服途径不适用于许多药物分子，因为由于它们的低水溶解度、差的胃肠粘膜通透性、首过代谢和胃肠环境中的不稳定性导致难以接受的低生物利用度。 

大豆异黄酮是具有与雌性激素(雌激素)相似的化学结构和生理功能的植物雌激素。因此，它们可以缓解雌激素缺乏疾病，尤其是更年期症状，包括热潮红、骨质疏松症和心血管问题。目前，在大豆和大豆产品中已经表征了12种主要的异黄酮，包括染料木黄酮、大豆苷元和黄豆黄素(糖苷配基)，以及它们各自的丙二酰基、乙酰基和葡糖基形式(葡糖苷)(Apers等，2004；Rostagno等，2004)。虽然异黄酮(例如染料木黄酮)已经广泛地用作保健品以缓解雌激素缺乏疾病，尤其是更年期症状，但是可能它们差的水溶解度妨碍了其治疗效果。为了改善它们的水溶解度，一些研究组已经尝试在染料木黄酮和不同载体例如环糊精类(Lee 等，2007；Stancanelli等，2007；Daruhazi等，2008)和PEG(Motlekar等，2006)之间形成复合物。然而，这些方法具有局限性，例如高的残留有机溶剂含量，药物和载体的不稳定性以及载体材料的安全问题。因此，仍然需要可以产生具有改善的水溶解度和生物利用度的大豆异黄酮剂型的方法。 

又一种增加水溶性差的药物的溶出度的方式是通过降低药物粒度增加总的表面积来实现。为此目的已经应用了不同的技术，包括喷雾干燥、冷冻干燥、研磨、液体抗溶剂结晶和以超临界流体沉淀。与其他技术相比，基于超临界流体的技术吸引了极大的注意力，因为它们具有下列4个主要优势：(1)受控的粒度和粒度分布，(2)低成本和环境友好特性，(3)由于操作条件温和(Tc＝31.1℃，Pc＝7.38MPa)相对地没有因机械或热应力产生产物降解，(4)没有因有机溶剂的存在而对终产物产生污染。在产生精细颗粒的基于超临界流体的方法当中，使用超临界CO₂的压缩抗溶剂沉淀(PCA)吸引了极大的注意力。美国专利号5,874,029(Subramaniam；Bala等，1999)、6,319,521(Randolph；Theodore W.等，2001)、7,332，111(Grothe；Willy等，2008)，公开了用于产生精细颗粒的PCA方法。然而，这些传统方法均未实现显著的粒度减小和证明被雾化形成精细颗粒的活性成分的溶出度和生物利用度改善。因此，需要提供优化的PCA方法以产生具有明显的粒度减小和改善的溶出度/生物利用度的、适宜于口服和可吸入施用两者的合乎需要的大豆异黄酮纳米颗粒。 

发明内容

本发明的第一方面是提供用于产生具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米颗粒的方法。在本公开方法中，采用使用超临界CO₂的压缩抗溶剂沉淀(PCA)来沉淀大豆异黄酮以减小粒度，从而改善其溶出度和口服生物利用度。本发明的方法可以改善大豆异黄酮亚类下任何预期物质的水溶解度，以产生更有效的药品和保健品。本发明的第二方面是提供包含通过本公开方法制备的、具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米颗粒的组合物。 

在本发明中，通过使用PCA过程减小粒度来增加大豆异黄酮(例如染料木黄酮)的溶出度和口服生物利用度。研究了可能影响大豆异黄酮的粒度和粒度分布的过程变量，例如沉淀压力、药物溶液浓度和超临界CO₂与预期物质溶液的进料速率比。通过粉末X-射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)表征PCA过程 之前和之后处于固体状态的颗粒的物理化学特性。体外溶出度实验和在大鼠中开展口服生物利用度研究以比较加工的和未加工的染料木黄酮颗粒的吸收。