一种β-内酰胺类抗生素溶液剂及其制备方法论述

陈丙乾，陈一铭，李红晓

（1.河南省新密市畜牧局，452370；2.郑州科技学院，河南郑州450042；3.河南省新密市卫健委，452370）

1 背景技术

1.1 β—内酰胺类抗生素是指化学结构中具有β—内酰胺环的一大类抗生素，包括临床最常用的青霉素与头孢菌素，以及新发展的头霉素类、硫霉素类、单环β—内酰胺类等其他非典型β—内酰胺类抗生素。此类抗生素具有杀菌活性强、毒性低、适应症广及临床疗效好的优点。

1.2 各种β—内酰胺类抗生素的作用机制均相似，都能结合蛋臼，抑制胞壁粘肽合成酶，从而阻碍细胞壁粘肽合成，使细菌胞壁缺损，菌体膨胀裂解；并且还可以触发细菌的自溶酶活性。哺乳动物无细胞壁，不受β—内酰胺类药物的影响，因而本类药具有对细菌的选择性杀菌作用，对宿主毒性小。

1.3 β—内酰胺类抗生素多具水不溶性。目前，临床使用的β—内酰胺类抗生素多为无菌悬液和无菌粉末。其中，无菌粉末多见于青霉素类抗生素和头孢菌素类抗生素的钠盐或钾盐，其无菌晶粉在室温中稳定，易溶于水，但水溶液在室温中不稳定，20°C放置24小时，抗菌活性迅速下降，且可生成有抗原性的降解产物；并且临用前须使用无菌注射用水或无菌生理盐水稀释，注入机体后释放迅速，很快达到血药高峰浓度，作为治疗用药是理想的，但是成本较高。

1.4 混悬液多见于头孢菌素游离酸型或酯类头孢菌素，于动物皮下或肌肉注射使用，但是其缺点是注入机体后药效迟缓，在释放初期不具有较高的血药浓度，因此单纯用山酯类头孢菌素或头孢菌素游离酸制备的混悬液作为治疗药物应用，效果不十分理想。

1.5 注射用混悬液或无菌粉末的缺点在于：(1)注射用混悬液必须使用无菌粉末进行制备，无菌粉末的成本比非无菌粉末的成本要高很多，并且制备无菌粉末需要投入大量的时间和劳动力；(2)混悬液不能过滤除菌，若过滤除菌，容易将混悬液中的活性成分去除；(3)混悬液中药物成分和液体成分具有不均一性，给药时药物剂量存在不确定性；(4)混悬液性质不稳定，放置一段时间药物颗粒会沉降和聚集在容器底部，使用前需用力振荡使药物再分散后方可使用，并且由于温度变化和药物长时间沉降于容器底部，会使药物压实或重结晶；(5)混悬液中药物粒径的大小与药物的生物利用度有直接关系，药物粒径的大小可明显影响药物的生物利用度。(6)注射用混悬液和无菌粉末的稀释剂必须是无菌注射用水、无菌生理盐水或其他无菌溶剂，这些稀释剂在温度低于0℃的环境中会冻结，使用之前必须加热才可使用。

2 技术组方

2.1 本方案的β—内酰胺类抗生素的溶液剂，包括β—内酰胺类抗生素和溶剂，其中，溶剂是2—吡咯烷酮和丙二醇组成的混合溶剂，每100ml混合溶剂中溶解有5～50gβ—内酰胺类药物。2—吡咯烷酮和丙二醇的混合体积比优选为1：9～9：1；每100ml混合溶剂中还溶解有0.1～2g的防腐剂；本方案中β—内酰胺类药物可为无菌粉末，也可为非无菌粉末；本方案的溶液剂优选是由15～40gβ—内酰胺类药物溶解在100ml混合溶液中制成。

2.2 所述的β—内酰胺类抗生素为青霉素类抗生素或头孢菌素类抗生素或非典型β—内酰胺类抗生素或它们当中任意两种或两种物质以上的混合物。

2.2.1 所述的青霉素类抗生素为青霉素G或普鲁卡因青霉素G或苄星青霉素G或阿莫西林或氨苄西林或羟苄西林或哌拉西林或替卡西林或苯唑西林或氯唑西林或双氯西林或氟氯西林以及它们相对应的盐中的任意一种或两种或三种物质的混合物。

2.2.2 所述的头孢菌素类抗生素为头孢噻吩或头孢氨苄或头孢唑啉或头孢羟氨或头孢匹林或头孢孟多或头孢克罗或头孢呋辛或头孢噻肟或头孢唑肟或头孢曲松或头孢哌酮或头孢布烯或头孢丙烯或头孢他啶或头孢噻肟或头孢吡肟或头孢地尼或头孢克肟或头孢拉定或头孢泊肟酯以及它们相对应的盐中的任意一种或两种或三种物质的混合物。

2.2.3 所述的非典型β—内酰胺类抗生素为亚胺培南或帕尼培南或美罗培南或呋罗培南或氨曲南或卡芦莫南或头孢西丁或头孢美唑或拉氧头孢以及它们相对应的盐中的任意一种或两种或三种物质的混合物。

2.3 所述的防腐剂为苯甲醇或乙醇或苯甲酸钠或苯甲酸或三氯叔丁醇或羟丙丁酯或羟丙甲酯中的一种或两种或三种物质的混合物。

3 制备方法

3.1 β—内酰胺类抗生素的溶液剂的制备方法如下，取处方量80%的有机溶剂置于洁净干燥并可加热的容器内，加热至40～60℃，缓缓加入β—内酰胺类抗生素及防腐剂，边加边搅拌至完全溶解；放至室温，定容，过滤，灌封，即得。

3.2 本方案所用的有机溶剂为2—吡咯烷酮和丙二醇的混合物。2—吡咯烷酮和丙二醇均为常用的药用有机溶剂。

3.2.1 2—吡咯烷酮，别名2—氧吡咯酮、a—吡咯烷酮、丁内酰胺。物理性质：熔点：25℃，闪点（开杯）：129℃，沸点：24.5℃，自燃温度：145℃，密度(25℃)：1.113g/cm3，粘度(25°C)：13.3X10-3Pa。2—吡咯烷酮在25℃以上为液体，是一种无色的、高沸点的极性溶剂。2—吡咯烷酮没有腐蚀性，具有

良好的化学稳定性；与水、乙醇、氯仿、苯、乙酸乙酯、二硫化碳混溶；常作为多种药物的溶剂。

3.2.2 丙二醇包括1，2—丙二醇和1，3—丙二醇。1，2—丙二醇(propylene Glycoll，2—dihydroxy propane)，分子式为：C3H8O2，无色粘稠状液体，微有辛辣味，与水、丙酮氯仿混溶，溶于醚。物理性质：凝固点：—59℃，燃点：421℃，沸点188.2℃，临界温度351℃，密度(25℃)：1.036g/cm3，临界压力：6.099×106pa，闪点（开杯）：99℃;1，3—丙二醇(1，3—propanediol，Trimethylene glycol)，别名：1，3—二羟基丙烷，分子式为：C3H8O2，无色或黄色液体，粘稠状稍带甜味，凝固点：—32℃，沸点：210～212℃;溶于水和醇、氯仿、丙酮等，但不与苯、四氯化碳、石油醚等混溶。

丙二醇毒性低，迄今未发现受害者，对大鼠静脉注射和腹腔注射半数致死量LD50为7～8g/Kg、皮下注射致死量LD50为12g/Kg以上，经口半数致死量LD50为28 g/Kg;并且丙二醇的凝固点比较低，在—30℃的环境中仍不冻结。

将2—吡咯烷酮和丙二醇两种有机溶剂合理搭配，既可发挥2—吡咯烷酮的优点，又可弥补2—吡咯烷酮熔点高的缺点，用其制备的药物制剂，在0℃以下的环境中不冻结，即使在—20℃的环境中使用也无须振荡和加热，并且不影响药物的疗效。

3.3 本方案采用有机溶剂和防腐剂，将β—内酰胺类抗生素制备成溶液剂。该溶液剂制备工艺简单，可采用非无菌原料制备和过滤方法除菌；药物在溶剂中以小分子的形式均匀分散，进入机体后吸收迅速，可快速进入组织中，生物利用度高；可在0℃以下的环境中用于靶动物不冻结并且使用前无须振荡和加热，可以口服、肠道外给药和局部给药。

4 实施案例

4.1 实施例l：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：青霉素5g。溶剂：2—吡咯烷酮10ml，丙二醇90ml。(2)制备方法：取处方量80%的混合溶剂置于洁净可加热的容器内，加热至40℃，缓缓加入青霉素，边加边搅拌至完全溶解；放至室温，定容，过滤，灌封，即得。

4.2 实施例2：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：普鲁卡因青霉素6g，头孢氨苄8g，亚胺培南10g.溶剂：2—吡咯烷酮20ml，丙二醇80ml。防腐剂：乙醇1.2g。(2)制备方法：取处方量80%的混合溶剂置于洁净可加热的容器内，加热至55℃，缓缓加入普鲁卡因青霉素、头孢氨苄、亚胺培南、乙醇，边加边搅拌至完全溶解；放至室温，定容，过滤，灌封，即得。

4.3 实施例3：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：头孢噻吩5g。溶剂：2—吡咯烷酮30ml，丙二醇70ml。防腐剂：苯甲醇0.3g。(2)制备方法：用上。

4.4 实施例4：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：氨苄西林10g，头孢克罗8g，头孢西丁6g。溶剂：2—吡咯烷酮40ml，丙二醇60ml。防腐剂：苯甲酸0.4g。(2)制备方法：同上。

4.5 实施例5：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：替卡西林12g，氯唑西林6g，拉氧头孢8g。溶剂：2—吡咯烷酮50ml，丙二醇50ml。防腐剂：羟丙丁酯0.6g。(2)制备方法：同上。

4.6 实施例6：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：头孢唑肟16g，头孢克肟8g，卡芦莫南10g。溶剂：2—吡咯烷酮60ml，丙二醇40mL。防腐剂：羟丙甲酯1.8g。(2)制备方法：同上。

4.7 实施例7：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：亚胺培南18g，头孢美唑20g。溶剂：2—吡咯烷酮70ml，丙二醇30ml。防腐剂：苯甲酸钠2g。(2)制备方法：同上。

4.8 实施例8：(1) 制剂成分：β—内酰胺类抗生素：哌拉西林10g，替卡西林15g，头孢吡肟16g。溶剂：2—吡咯烷酮80ml，丙二醇20ml。防腐剂：三氯叔丁醇0.8g。(2)制备方法：同上。

5 药效试验

5.1 β—内酰胺类抗生素溶液剂体外药效学试验

体外药效考察，主要是通过K-B纸片扩散法进行衡量的，具体是采用K-B纸片扩散法对猪链球菌、鸡大肠杆菌、鸭肠炎沙门氏菌进行药敏试验，并与药物的市售药敏片进行对比。

操作步骤：按K-B纸片扩散法将被检查细菌涂布于M-H琼脂平板上，间隔4.5～5cm贴上各种药敏试纸（杭州天和微生物试剂有限公司）和自制药敏片（溶液剂药敏片，同购买药敏片含量一致），于37℃培养24h，结果判定依据《纸片法抗菌药物敏感试验操作标准（第四版）》。

表1 β—内酰胺类抗生素溶液剂对猪链球菌的药敏试验结果

表2 β—内酰胺类抗生素溶液剂对鸡大肠杆菌的药敏试验结果

阿莫西林 10 23 23头孢噻肟 30 25.5 25头孢呋辛 30 22 21头孢唑啉 30 19.8 19

表3 β—内酰胺类抗生素溶液剂对鸭肠炎沙门氏菌的药敏试验结果

由表1、2、3可以看出，β—内酰胺类抗生素溶液剂对猪链球菌、鸡大肠杆菌、鸭肠炎沙门氏菌的抑菌圈直径的大小与市售药敏片对各菌的抑菌圈直径大小基本一致，说明其与相对应药物的体外抑菌作用基本相同。

5.2 β—内酰胺类抗生素溶液剂临床药效学试验

随机选择270只体况正常的7日龄雏鸭，分成9组，每组30只，作治疗试验，除健康对照组，其余各组每羽鸭按0.15ml肠炎沙门氏菌复壮菌培养物（约含1.5亿活菌）胸部肌肉注射攻毒。攻毒6h鸭群出现沙门氏菌感染症状后，按4%，2%，1%的量将本发明的阿莫西林溶液剂和阿莫西林可溶性粉分别加到高、中、低试验组鸭群的饮水中，自由饮用，连用3d。氟苯尼考溶液(5%)对照组按每1kg饮水lml的量，将氟苯尼考溶液加到饮水中，自由饮用，连用3d。健康对照组不攻毒，饮水中不加药，感染对照组不喂药。观察7d，统计死亡数和保护率。

6 疗效评价

6.1 在试验期间，出现沙门氏菌典型症状并死亡，尸体剖检可见心、肝、肺及气囊等典型的特征性病变，并分离出相应病原菌，判断为感染死亡。根据存活数计算保护率。

表4 阿莫西林不同制剂对实验性鸭肠炎沙门氏菌病的治疗试验结果

6.2 数据显著性检验用t检验。

结果表明，两种阿莫西林制剂均能有效控制肠炎沙门氏菌感染病例临床症状，显著降低死亡率。本发明的阿莫西林溶液剂高、中、低三个剂量组和阿莫西林可溶性粉高、中、低剂量组效果相当。两种阿莫西林制剂高剂量组及氟苯尼考溶液对照组对人工感染肠炎沙门氏菌病鸭均有较好的治疗作用，与感染对照组的自然保护率(73.33%)比较，差异极显著(P＜0.01)。