專利名稱：藥物傳遞系統(tǒng)的生物可降解嵌段共聚物的液體組合物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于傳遞藥物的液體組合物。具體地說，本發(fā)明涉及液體聚合物組合物，其包括水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物；可溶于液體聚乙二醇衍生物但不溶于水的生物可降解嵌段共聚物；和生理學(xué)活性物質(zhì)，其中當(dāng)注射入活體內(nèi)后，該組合物形成含有生理學(xué)活性物質(zhì)的聚合物植入劑，所述植入劑會逐漸釋放生理學(xué)活性物質(zhì)，然后分解成對人體無害的物質(zhì)。
生物可降解聚合物的藥物傳遞系統(tǒng)的一個示例是包括其中含有藥物的生物可降解聚合物基質(zhì)的系統(tǒng)，其缺點是必須經(jīng)由手術(shù)植入。可注射的藥物傳遞系統(tǒng)形式的聚合物微球和納米球是本領(lǐng)域已知技術(shù)。然而，該系統(tǒng)的缺點是要求特殊的制備方法。另外，因為所用的生物可降解聚合物只能溶于有機溶劑，而使用有機溶劑又對人體有害，因此微球制備之后必須完全除去殘留溶劑。另外，一些藥物例如多肽和蛋白質(zhì)與有機溶劑接觸后失去其生理學(xué)活性。
US 5,384,333公開了注射用的藥物傳遞組合物，其中藥理學(xué)有效物質(zhì)包含在包括親水部分和疏水部分的共聚物中。該組合物在20-37℃溫度時呈固態(tài)，在38-52℃時呈液體。在使用前，必須臨時將該組合物加熱至相對高的溫度例如38-52℃，并且聚合物組合物中的藥物很難分散均勻。
US 5,612,052公開了一種嵌段共聚物組合物，其特征在于以A-B-A三嵌段形式結(jié)合的疏水性聚酯(A)和親水性聚環(huán)氧乙烷(B)，在與水接觸后會水化形成水凝膠。然而，由于該組合物中所摻入的藥物會迅速釋放，因此需要采用一種特定方法(即混懸劑形式)來分散(separate)含藥生物可降解微粒。
US 5,702,717公開了一種蛋白質(zhì)給藥系統(tǒng)，其中包括含有疏水性生物可降解聚酯(A)和親水性聚合物聚環(huán)氧乙烷(B)的A-B-A型嵌段共聚物，在特定溫度和濃度下該系統(tǒng)會在水性溶液中發(fā)生溶膠-凝膠的相轉(zhuǎn)變。所述嵌段共聚物在低于20℃的溫度時會溶于水，而高于約30℃的溫度會發(fā)生相轉(zhuǎn)變而形成凝膠，該系統(tǒng)正是利用了嵌段共聚物的這種熱性質(zhì)。因此，該系統(tǒng)采用這樣的組合物，低溫下將藥物與聚合物一起在溶于水性溶液中，然后用注射器將所得溶液注入人體內(nèi)。體溫下聚合物發(fā)生相轉(zhuǎn)變而形成凝膠，然后摻入的藥物會緩慢釋放出來。由于該聚合物是生物可降解的，因此制備該組合物不需要有機溶劑或任何特殊辦法，組合物可用膜過濾器簡單滅菌。然而，該方法也存在若干缺點，例如嵌段共聚物的成分是生物可降解聚合物且能被水水解，因此它們不能以聚合物水性溶液的形式提供商品。另外，使用前至少需要半小時才能將組合物溶于水中，這使得該組合物很難商品化。另外，盡管水適用于肽或蛋白質(zhì)藥品以及微溶于水藥物的長期給藥系統(tǒng)，但是由于水性單分子藥物會在很短時間內(nèi)釋放，因此水并不是適于用作生物可降解植入劑的主要組分。
US 5,599,552公開了一種組合物，其中水溶性生物可降解的熱塑性聚合物溶解在可與水混溶的有機溶劑中，所得組合物在植入后與水或體液接觸時會發(fā)生相轉(zhuǎn)變。然而，其缺點是生物可降解熱塑性聚合物需用單分子有機溶劑來溶解，因此該方法的應(yīng)用比較困難。大多數(shù)單分子有機溶劑，例如N-甲基-2-吡咯烷酮、乳酸乙酯、二甲亞砜等，可導(dǎo)致例如細(xì)胞脫水和組織壞死等副作用，并且會在施用部位導(dǎo)致重度疼痛。
US 5,607,686公開了通過混合親水液體聚合物制備的液體聚合物組合物，其中用水溶性疏水性聚合物替代單分子有機溶劑。與水接觸時該組合物發(fā)生相轉(zhuǎn)變并形成植入劑，它不會引起快速的體積減少，并且由于小分子量聚環(huán)氧乙烷的良好細(xì)胞相容性而沒有特殊的副作用。然而，所用的水不溶性疏水性聚合物不能生物降解。另外，該組合物的制備要求加熱至80℃，以使水不溶性疏水性聚合物與親水性聚合物的均勻混合。因此，該系統(tǒng)適用于不含任何生理學(xué)活性物質(zhì)的預(yù)防粘著和傷口保護，但不適用于生理學(xué)活性物質(zhì)的傳遞，尤其是不適于肽或蛋白質(zhì)藥物，因為高溫下肽或蛋白質(zhì)藥物會喪失活性。由于蛋白質(zhì)是水溶性的，將其均勻摻入組合物是不可能的。另外，該專利未披露如何將藥物或生理學(xué)活性物質(zhì)均勻摻入聚合物組合物中。盡管將聚交酯、聚乙醇酸交酯及其共聚物在80℃的高溫下與聚乙二醇混合可以得到均勻的組合物，但是由于聚交酯、聚乙醇酸交酯及其共聚物與聚乙二醇的親和力較低，一段時間后該組合物就會發(fā)生相分離。因此，保持均勻的組合物是非常困難的。
滅菌是制備植入制劑過程中的必需步驟。由于植入劑組合物的性質(zhì)或因為方法不經(jīng)濟或過于復(fù)雜，現(xiàn)有的滅菌辦法不適于植入制劑。例如，通過混合藥物、水溶性生物可降解聚合物和親水性聚合物來制備均勻溶液幾乎是不可能的。因此，組合物不能用簡單的方法例如膜過濾滅菌，它必須通過射線照射和EO(環(huán)氧乙烷)氣體方法滅菌。然而，射線照射可導(dǎo)致藥物損害，而EO氣體法不能用作植入制劑的滅菌。此外，盡管可以在無菌條件下制備制劑，但是也因該方法非常昂貴而降低了其實用性。因此，需要具備以下特征的用于植入劑的組合物制備工藝簡單、可長時間釋放藥物、可經(jīng)一次注射施用并可分解為對人體無害的物質(zhì)。
本發(fā)明涉及液體聚合物組合物，該組合物含有水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物，不溶于水但溶于生物相容的液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物，和藥理學(xué)及生理學(xué)活性物質(zhì)。本發(fā)明的液體組合物形成含有生理學(xué)活性物質(zhì)的聚合植入劑，將植入劑注入活體內(nèi)后能長時間地緩慢釋放活性物質(zhì)，然后分解成對人體無害物質(zhì)并排出體外。
該生物可降解嵌段共聚物是一種不溶于水性溶液、但溶于低分子量聚乙二醇及其衍生物的聚合物。因此，該生物可降解嵌段共聚物能水解成對人體無害的物質(zhì)，并在給藥時用作藥物貯庫。優(yōu)選該共聚物由疏水性聚酯(A)嵌段與聚乙二醇(B)嵌段通過酯鍵形成的嵌段共聚物。該生物可降解性嵌段共聚物是包含生物可降解疏水聚合物A嵌段組分和親水聚合物B嵌段組分的二-或三-嵌段共聚物。該共聚物的嵌段鍵合的類型為A-B-A、B-A-B、A-B或(A-B)n，其中n是約2-20的整數(shù)。優(yōu)選為A-B-A型嵌段。生物可降解嵌段共聚物的分子量優(yōu)選為1,000-50,000道爾頓，更優(yōu)選為1,000-15,000道爾頓和最優(yōu)選為1,000-10,000道爾頓。
疏水性聚酯(A)嵌段選自L-聚交酯(L-PLA)、D，L-聚交酯(D，L-PLA)，L-或D，L-丙交酯與乙交酯的共聚物(PLLGA或PDLLGA)、聚乙醇酸交酯(PGA)、聚己酸內(nèi)酯(PCL)、乳酸與己內(nèi)酯的共聚物(PLCL)、聚羥基丁酸(PHB)、1，4-二噁烷-2-酮與丙交酯的共聚物(PLDO)、和聚(對-二噁烷酮)(poly(p-dioxanone))(PDO)。優(yōu)選地，疏水性聚酯(A)嵌段選自L-聚乳酸(L-PLA)，D，L-聚乳酸(D，L-PLA)，L-或D，L-乳酸和羥基乙酸(glycolicacid)的共聚物，和1，4-二噁烷-2-酮與丙交酯的共聚物。疏水性聚酯(A)嵌段的分子量優(yōu)選為500-25,000道爾頓，更優(yōu)選為500-15,000道爾頓和最優(yōu)選為1,000-5,000道爾頓。
優(yōu)選地，生物可降解共聚物中的親水性聚合物B嵌段選自聚乙二醇(PEG)，乙二醇和丙二醇的共聚物及其衍生物。親水性聚合物B嵌段更優(yōu)選是聚乙二醇衍生物。親水性聚合物B嵌段的分子量優(yōu)選為100-10,000道爾頓，更優(yōu)選為500-5,000道爾頓。
在生物可降解嵌段共聚物中，親水性聚合物B嵌段的含量優(yōu)選20-80wt％，更優(yōu)選為40-70wt％。在本發(fā)明液體聚合物組合物中，生物可降解嵌段共聚物的含量優(yōu)選為5-80wt％，更優(yōu)選為20-60wt％，最優(yōu)選為20-50wt％。
本發(fā)明所用的液體聚乙二醇衍生物，可作為與生物可降解嵌段共聚物溶解或均勻混合的主要組分，并因此而減少總聚合物組合物的粘度和增加組合物的流動性。因此，用18-23號注射器即可將該聚合物組合物很容易地注入。液體聚乙二醇衍生物與水或體液接觸時會溶解，因此可將含有生理學(xué)活性物質(zhì)的生物可降解嵌段共聚物固化成植入劑。因此，本發(fā)明液體聚乙二醇衍生物應(yīng)該是既不會導(dǎo)致生物可降解嵌段共聚物分解或性質(zhì)改變、又不至于引起生理學(xué)活性物質(zhì)活性損失的材料。液體聚乙二醇衍生物在室溫下呈液體。適用于本發(fā)明的聚乙二醇衍生物包括具有下式(I)結(jié)構(gòu)的聚乙二醇、二烷基聚乙二醇、二?；垡叶嫉?，其具有下式結(jié)構(gòu)R1-XCH2CH2(OCH2CH2)L-X-R1(I)其中R1是H、(CH2)m或CO(CH2)mCH3，其中m是0-17的整數(shù)；X是O、NH或S；和L是1-100的整數(shù)。
優(yōu)選地，對生物可降解嵌段共聚物中液體聚乙二醇兩端的羥基進行保護，以防止其分解疏水性A嵌段中聚乳酸或聚羥基乙酸的酯鍵。通過烷基醚化或酰基酯化，可保護聚乙二醇的羥基。優(yōu)選地，經(jīng)酯化作用保護羥基，這樣遇水即可水解成對人體無害的物質(zhì)。酯化作用也增加了液體聚乙二醇衍生物與生物可降解嵌段共聚物的親合力，并使液體聚合物組合物中的相分離降至最低。因此，尤其優(yōu)選采用聚乙二醇衍生物，其中引入酯基團以增加與生物可降解嵌段共聚物的相容性。
優(yōu)選地，液體聚乙二醇衍生物與生物可降解嵌段共聚物具有一定的親合力，但并不導(dǎo)致相分離或引起疏水性A嵌段共聚物中酯基的分解。液體聚乙二醇衍生物的示例包括那些兩端具有經(jīng)酯基保護的羥基的化合物，其可用二羧酸進一步酯化以增加酯基的含量，其結(jié)構(gòu)式(II)為R2OOC(CH2)qC(O)(OCH2CH2)p-OC(O)(CH2)qCOOR2(II)其中R2是(CH2)XCH3、H、Na、Ca、Mg或Zn，其中x是0-17的整數(shù)；p是1-100的整數(shù)；和q是0-6的整數(shù)。
用二羧酸(例如丙二酸、丁二酸、戊二酸等)的酸酐與聚乙二醇反應(yīng)，得到二羧基聚乙二醇，再經(jīng)亞硫酰氯處理，使其羧基轉(zhuǎn)化為酰氯，然后用醇處理得到酯，即得到式(II)的聚合物。
優(yōu)選地，聚乙二醇衍生物的分子量為100-15,000道爾頓，更優(yōu)選為200-1,000道爾頓。在本發(fā)明液體聚合物組合物中，液體聚乙二醇衍生物的含量優(yōu)選為10-95wt％，和更優(yōu)選為30-70wt％。
在本發(fā)明組合物中，“生理學(xué)活性物質(zhì)”或“藥物”是指水溶解度為1μg/ml或更高的物質(zhì)，它們可抑制微生物、病毒等生長，或者刺激或抑制溫血動物或人體的生理功能。所述生理學(xué)活性物質(zhì)(藥物)的示例包括抗菌劑、抗炎劑、抗癌劑、生長激素、抗瘧劑、激素、免疫刺激劑、生長因子、退熱劑、抗抑郁劑、止吐劑、治療糖尿病的藥劑、抗高血壓藥劑、抗高血脂藥劑、治療心血管疾病的藥劑等。
本發(fā)明所用抗菌劑的典型示例括；米諾環(huán)素、四環(huán)素、氧氟沙星、磷酸霉素(phosphomycin)、mergain、profloxacin、氨芐青霉素、青霉素、強力霉素、沙納霉素、頭孢菌素、諾卡地星(norcadicin)、慶大霉素、新霉素、卡那霉素、巴龍霉素、小諾霉素(micronomycin)、阿米卡星、妥布霉素、地貝卡星、頭孢氨噻、頭孢克洛(cephaclor)、紅霉素、環(huán)丙沙星、左氧氟沙星、依諾沙星、萬古霉素、亞胺培南(imiphenem)、呋地酸(fucidicacid)及它們的混合物。
本發(fā)明所用抗癌劑的實例包括紫杉醇、taxotare、阿霉素(adriamycin)、內(nèi)皮生長抑制素(endostatin)、制管張素(angiostatin)、絲裂霉素、博萊霉素、順鉑、卡鉑、阿霉素(doxorubicin)、柔紅霉素、伊達比星、5-氟尿嘧啶、甲氨蝶呤、放線菌素-D及它們的混合物。本發(fā)明所用抗炎劑的示例包括溶菌酶、對乙酰氨基酚、阿司匹林、布洛芬、雙氯芬酸、消炎痛、吡羅昔康、非諾洛芬、氟布洛芬(flubiprofen)、酮洛芬、萘普生、噻吩甲酰布洛芬、氯索洛芬(loxoprofen)、西諾昔康(cinoxicam)、替諾昔康(tenoxicam)及它們的混合物。
本發(fā)明尤其適用于大傳遞分子量且很難經(jīng)胃腸道或皮膚吸收的藥物，例如肽和蛋白質(zhì)藥物，它們通常需要長時間每天給藥。所述藥物的示例包括人生長因子(hGH)，豬生長因子(pGH)，白血球生長因子(G-CSF)，紅細(xì)胞生長因子(EPO)，巨噬細(xì)胞生長因子(M-CSF)，腫瘤壞死因子(TNF)，上皮生長因子(EGF)，血小板衍生生長因子(PDGF)，干擾素-α、β、γ(IFN-α、β、γ)，白介素-2(IL-2)，降鈣素，神經(jīng)生長因子(NGF)，生長激素釋放因子，血管緊張素，促黃體激素釋放激素(LHRH)，LHRH激動劑，胰島素，促甲狀腺素釋放激素(TRH)，制管張素，內(nèi)皮生長抑制素(endostatin)，促生長素抑制素，胰高血糖素，內(nèi)啡肽，桿菌肽，mergain，粘菌素，單克隆抗體或疫苗，骨生長因子(BMP)等。
本發(fā)明液體聚合物組合物中所述生理學(xué)活性物質(zhì)的含量優(yōu)選為1-40wt％，更優(yōu)選1-30wt％和最優(yōu)選2-25wt％。
本發(fā)明液體聚合物組合物還含有藥用添加劑，用來改善聚合物組合物中藥物的穩(wěn)定性，并控制組合物中氫離子濃度或控制藥物的釋放速率和聚合物的分解速率。優(yōu)選添加劑選自表面活性劑、無機鹽、糖、天然聚合物及它們的混合物。本發(fā)明組合物使用離子或非離子型表面活性劑，優(yōu)選為非離子型表面活性劑。典型的離子型表面活性劑包括十二烷基硫酸鈉，典型的非離子型表面活性劑包括多乙氧基醚(polysorbate)、聚乙烯吡咯烷酮、泊洛沙姆、甘油一油酸酯、甘油一硬脂酸酯、聚氧乙烯烷基醚及它們的混合物。在本發(fā)明中用作添加劑的糖包括甘露醇，山梨醇，葡萄糖，木糖醇，海藻糖，山梨糖，蔗糖，半乳糖，葡聚糖，右旋糖、果糖，乳糖及它們的混合物。在組合物用作添加劑的無機鹽的示例包括氯化鈉、氯化鈣、氯化鋅、氯化鎂、碳酸鈣、碳酸鋅、醋酸鋅、乳酸鋅、氫氧化鎂、氯化鋁、氧化鋅及它們的混合物。在組合物用作添加劑的天然聚合物的示例包括環(huán)糊精、明膠、白蛋白、透明質(zhì)酸、脫乙酰甲殼素、羧甲基纖維素鈉及它們的混合物。本發(fā)明液體聚合物組合物中添加劑的含量優(yōu)選為0.01-10wt％，更優(yōu)選為2-8wt％。
本發(fā)明也提供了用作植入劑的制劑，所述植入劑含有上述液體聚合物組合物。本發(fā)明包括由上述液體聚合物組合物形成的植入劑。
按照以下方法可制得本發(fā)明液體聚合物組合物，所述步驟包括將水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物、不溶于水但溶于所述水溶性生物相容液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物和生理學(xué)活性物質(zhì)混合并溶解在有機溶劑或有機溶劑與水的混合物中，得到聚合物溶液，其中有機溶劑與水的比率為0.2/0.8-0.8/0.2；將聚合物溶液經(jīng)膜過濾滅菌，和對過濾后的聚合物溶液進行冷凍干燥或減壓蒸發(fā)以除去有機溶劑。
另外備選地，也可通過下列方法制得本發(fā)明液體聚合物組合物，該方法包括在有機溶劑或有機溶劑與水的混合物中，配制含有一種或多種下述成分的溶液，所述成分選自水溶性生物相容液體聚乙二醇衍生物、不溶于水但溶于水溶性生物相容液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物、和生理學(xué)活性物質(zhì)，其中有機溶劑與水的比例為0.2/0.8-0.8/0.2；每一溶液分別經(jīng)膜過濾法滅菌；合并濾液，并在減壓下經(jīng)冷凍干燥或蒸發(fā)，以除去混合溶液中的有機溶劑。
特別地，可按照下列方法制備本發(fā)明液體聚合物組合物。首先，在有機溶劑或有機溶劑與水的混合物中，一起溶解生物可降解嵌段共聚物、液體聚乙二醇衍生物、生理學(xué)活性物質(zhì)和任選的添加劑，以制備聚合物溶液。適于配制聚合物溶液的示例有機溶劑包括乙腈、丙酮、乙酸、二甲基乙酰胺、乙醇、異丙醇、二噁烷等。所述有機溶劑優(yōu)選與水聯(lián)用，其混合比例約為0.2/0.8-0.8/0.2。
然后，將所得的聚合物溶液通過0.8-0.22μm孔徑的膜過濾滅菌。在減壓下通過凍干法或蒸發(fā)法，除去液體聚合物組合物的有機溶劑和水。從聚合物溶液中除去有機溶劑和水后，可對制得的含有生理學(xué)活性物質(zhì)的聚合物溶液進行冷凍然后凍干處理。在低于-30℃的溫度和約低于0.1托(torr)的壓力下，經(jīng)凍干法除去溶液中過量溶劑。然后真空干燥該液體聚合物組合物，直到水含量低于1％、優(yōu)選低于0.5％。真空干燥期間，優(yōu)選用攪拌器攪拌液體組合物，以使生理學(xué)活性物質(zhì)均勻分散。如果采用不含水的有機溶劑，液體組合物優(yōu)選采用減壓緩慢蒸發(fā)而不采用冷凍干燥。
也可在有機溶劑中溶解一種或多種下述成分制得各自的溶液，所述成分選自生物可降解嵌段共聚物、液體聚乙二醇衍生物、生理學(xué)活性物質(zhì)和添加劑，然后分別將溶液經(jīng)膜濾器過濾后混合，即可得到本發(fā)明的液體組合物。
可將單劑量的本發(fā)明含有生理學(xué)活性物質(zhì)的液體聚合物組合物裝入一次性注射器中。然后密封注射器，即制得供植入用的現(xiàn)成的含藥液體聚合物組合物。
因此，根據(jù)本發(fā)明，通過蒸發(fā)除去有機溶劑后，本發(fā)明液體聚合物組合物就消除了組織毒性(例如，當(dāng)組合物注入組織后，有機溶劑導(dǎo)致的組織脫水、壞死和疼痛)的可能性。另外，由于本發(fā)明液體組合物中不含水，因此防止了生物可降解聚合物的水解。由于生物可降解嵌段共聚物可溶于低分子量聚乙二醇中，因此該組合物可經(jīng)膜過濾滅菌。本發(fā)明組合物在注射時可形成植入劑。藥物緩慢地從植入劑中釋放出來。然后植入劑會分解成對人體無害的物質(zhì)，并在藥物完全釋放后排出體外。
圖2為本發(fā)明液體聚合物組合物穩(wěn)定性試驗結(jié)果。
下表1所示的其他嵌段共聚物也可用上述方法制備。[表1]
注)LA＝丙交酯，GA＝乙交酯A疏水性聚合物(聚交酯或丙交酯和乙交酯的共聚物)B親水性聚合物(聚乙二醇)(2)由丙交酯和1，4-二噁烷-2-酮共聚物(PLDO)與聚乙二醇(PEG)組成的嵌段共聚物(PLDO-PEG-PLDO)將丙交酯(10.54g)、1，4-二噁烷-2-酮(7.46g)、聚乙二醇(MW 1000，7.5g)和催化劑辛酸錫(0.18g)加到二頸圓底燒瓶中，然后對燒瓶進行減壓充氮。攪拌加熱至80-120℃，混合物反應(yīng)48小時后用氯仿溶解。為了沉淀聚合物，將得到的溶液加到無水乙醚中。分離出生成的聚合物，用氯仿溶解并用乙醚沉淀提純。分離出沉淀的聚合物并真空干燥，得到如下表2的嵌段共聚物。下表2所示的其他嵌段共聚物也可用上述方法制備。[表2]
注)LA＝丙交酯，DO＝1，4-二噁烷-2-酮A疏水性聚合物(丙交酯和1，4-二噁烷-2-酮共聚物)B親水性聚合物(聚乙二醇)制備2液體聚乙二醇衍生物的合成(1)合成二乙酰基聚乙二醇將聚乙二醇(MW 300，30g，0.1mol)、醋酐(24g，0.23mol)和無水氯化鋅(0.5g)加至圓底燒瓶中。回流12小時后，將混合物溶于二氯甲烷中。將反應(yīng)混合物加到無水乙醚中，沉淀油性產(chǎn)物，然后分離并用無水乙醚提純，再真空干燥(收率100％；IR光譜2980(C-H)，1725(C＝O)，1150(C-O)cm-1)。(2)合成二丁二酰基(disuccinyl)聚乙二醇將聚乙二醇(MW 300，30g，0.1mol)和丁二酸酐(22g，0.22mol)溶于無水丙酮中，然后回流12小時，將反應(yīng)混合物減壓蒸餾除去丙酮。加入無水乙醚沉淀合成產(chǎn)物，然后將沉淀溶于乙酸乙酯中并用蒸餾水提取，得到終產(chǎn)物。將所得產(chǎn)物冷凍干燥(收率99％；IR光譜3500(COO-H)，1725(C＝O)，1670(C＝O)cm-1)。(3)合成二-乙基丁二?；垡叶紝⑸鲜?2)所制備的二丁二?；垡叶?25g，約50mmol)溶于苯中，然后加入亞硫酰氯(14g，117mmol)。混合物回流12小時后真空蒸餾除去苯。將所得反應(yīng)產(chǎn)物冷卻至0℃，然后加入過量乙醇(10ml)。當(dāng)反應(yīng)不再產(chǎn)生熱時，向反應(yīng)容器中加入冷凝器，并將反應(yīng)混合物回流30分鐘。除去過量的乙醇，得到的產(chǎn)物用無水乙醚提純，得到下表3所示的PEG衍生物(PEG-SE)(收率98％；IR光譜2990(C-H)，1720(C＝O)，1200(C-O)，1120(C-O)cm-1)。按照上述(2)和(3)方法，可合成具有如下表3所示組分的其他液體聚乙二醇衍生物。[表3]
制備注射用含藥液體聚合物組合物上述制備的含藥液體聚合物組合物如下表4所示。[表4]
試驗1體外藥物釋放試驗將0.5ml實施例1-4制得的液體聚合物組合物分別加到10ml磷酸酯緩沖溶液(pH 7.4)中，然后將其置于37℃水浴中并以約50rpm的速度振搖，配成含藥聚合物塊狀物(mass)。分別于1、3、12和24小時測定藥物釋放濃度。24小時之后更換全部釋放介質(zhì)，然后每隔24小時測定藥物的釋放量。

圖1為本發(fā)明液體聚合物組合物的體外藥物釋放試驗結(jié)果。結(jié)果顯示，本發(fā)明的聚合物塊狀物中所含的藥物以相對恒定的速率長時間地釋放。例如，在9天(實施例1)-23天(實施例2-4)之間，藥物可從聚合物塊狀物中完全釋放出來。因此，通過與水性環(huán)境接觸，本發(fā)明含藥液體聚合物組合物可形成聚合物塊狀物，并適于藥物緩釋。試驗2液體聚合物組合物的穩(wěn)定性試驗下面進行的試驗，是為了驗證本發(fā)明液體聚合物組合物是否能長期維持穩(wěn)定狀態(tài)而不產(chǎn)生相分離。(1)制備液體聚合物組合物制備下面表5所列的液體聚合物組合物(實施例10-13)，并于80℃加熱1小時，制成均勻溶液。(2)制備比較液體聚合物組合物制備下面表5所列的液體聚合物組合物(比較實施例1-3)，成均勻溶液，并按US5,607,686的方法于80℃加熱5天。[表5]
(3)穩(wěn)定性的測定將上述制得的每種液體聚合物組合物加至圓筒形玻璃容器(直徑1cm、5cm×4cm)中，在25℃，然后在4℃放置。在特定的時間，取上清液和底部溶液各0.2ml，然后溶于2ml蒸餾水中，并分析沉積疏水性聚合物的含量。組合物的穩(wěn)定性由聚合物在底部溶液和上層液中含量的比例所決定。具體地說，當(dāng)?shù)撞咳芤褐芯酆衔锖?上層液中聚合物含量為1.0時，則認(rèn)為該組合物是穩(wěn)定的，然而該值低于1.0時，則會發(fā)生相分離。結(jié)果如圖2所示。
如圖2所示，本發(fā)明組合物可在100天內(nèi)保持均勻狀態(tài)，而所有比較組合物在10-30天即出現(xiàn)相分離。
因此，在本發(fā)明液體聚合物組合物中，生物可降解嵌段共聚物溶于低分子聚乙二醇，該組合物可經(jīng)膜過濾法滅菌，并可通過簡單注射而直接植入。藥物從植入劑中緩慢釋放，而植入劑則分解成對人體無害的物質(zhì)，待藥物完全吸收后分解物會被排泄掉?？傊景l(fā)明液體聚合物組合物非常適于用作藥理活性物質(zhì)如肽和蛋白質(zhì)的緩釋給藥系統(tǒng)。
通過上述特定實施方案，對本發(fā)明作了詳細(xì)描述，應(yīng)當(dāng)理解的是，本領(lǐng)域技術(shù)人員針對本發(fā)明所作的各種改進和變化，并不偏離后附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種能在活體中形成含生理學(xué)活性物質(zhì)植入劑的液體聚合物組合物，其中所述組合物含有水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物、不溶于水但溶于所述水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物、和生理學(xué)活性物質(zhì)。
2.如權(quán)利要求1的組合物，其中液體聚乙二醇衍生物的用量足以使所述生物可降解嵌段共聚物和生理學(xué)活性物質(zhì)溶解。
3.如權(quán)利要求2的組合物，按所述組合物總重計，其中液體聚乙二醇衍生物為10-95wt％；生物可降解嵌段共聚物為5-80wt％；生理學(xué)活性物質(zhì)為1-40wt％。
4.如權(quán)利要求3的組合物，按所述組合物總重計，其中液體聚乙二醇衍生物為30-70wt％；生物可降解嵌段共聚物為20-50wt％；生理學(xué)活性物質(zhì)為1-30wt％。
5如權(quán)利要求2的組合物，其中所述生物可降解嵌段共聚物是含有生物可降解疏水聚合物A嵌段組分和親水聚合物B嵌段組分的二-或三-嵌段共聚物。
6.如權(quán)利要求5的組合物，其中所述疏水性聚合物A嵌段選自L-聚交酯(L-PLA)、D，L-聚交酯(D，L-PLA)，L-或D，L-丙交酯與乙交酯的共聚物(PLLGA或PDLLGA)、聚乙醇酸交酯(PGA)、聚己酸內(nèi)酯(PCL)、乳酸與己內(nèi)酯的共聚物(PLCL)、聚羥基丁酸(PHB)、1，4-二噁烷-2-酮與丙交酯的共聚物(PLDO)、和聚(對-二噁烷酮)(PDO)。
7.如權(quán)利要求5的組合物，其中疏水性聚合物A嵌段的平均分子量為500-25,000道爾頓。
8.如權(quán)利要求5的組合物，其中親水聚合物B嵌段選自聚乙二醇(PEG)、乙二醇與丙二醇的共聚物及其衍生物。
9.如權(quán)利要求5的組合物，其中親水聚合物B嵌段的平均分子量為100-10,000道爾頓。
10.如權(quán)利要求5的組合物，其中親水聚合物B嵌段占生物可降解嵌段共聚物總重的20-80wt％。
11.如權(quán)利要求1的組合物，其中液體聚乙二醇衍生物具有式(I)結(jié)構(gòu)R1-XCH2CH2(OCH2CH2)L-X-R1(I)其中R1是H、(CH2)m或CO(CH2)mCH3，其中m是0-17的整數(shù)；X是O、NH或S；和L是1-100的整數(shù)。
12.如權(quán)利要求1的組合物，其中液體聚乙二醇衍生物具有式(II)結(jié)構(gòu)R2OOC(CH2)qC(O)(OCH2CH2)p-OC(O)(CH2)qCOOR2(II)其中R2是(CH2)XCH3、H、Na、Ca、Mg或Zn，其中x是0-17的整數(shù)；p是1-100的整數(shù)；和q是0-6的整數(shù)。
13.如權(quán)利要求1的組合物，其中液體聚乙二醇衍生物的平均分子量為200-1,000道爾頓。
14.如權(quán)利要求1的組合物，其中生理學(xué)活性物質(zhì)選自肽或蛋白質(zhì)藥物、抗生素、抗癌劑和抗炎劑。
15.如權(quán)利要求14的組合物，其中肽或蛋白質(zhì)藥物選自人生長激素(hGH)，豬生長激素(pGH)，白細(xì)胞生長因子(G-CSF)，紅細(xì)胞生長因子(EPO)，巨噬細(xì)胞生長因子(M-CSF)，腫瘤壞死因子(TNF)，上皮生長因子(EGF)，血小板衍生生長因子(PDGF)，干擾素-α、β、γ(IFN-α、β、γ)，白介素-2(IL-2)，降鈣素，神經(jīng)生長因子(NGF)，生長激素釋放因子，血管緊張素，促黃體化激素釋放激素(LHRH)，LHRH刺激劑，胰島素，促甲狀腺素釋放激素(TRH)，制管張素，內(nèi)皮生長抑制素，促生長素抑制素，胰高血糖素，內(nèi)啡肽，桿菌肽，mergain，粘菌素，單克隆抗體，疫苗，骨生長因子(BMP)，以及它們的混合物。
16.如權(quán)利要求14的組合物，其中抗菌劑選米諾環(huán)素，四環(huán)素，氧氟沙星，磷酸霉素，mergain，profloxacin，氨芐青霉素，青霉素，多西環(huán)素，沙納霉素，頭孢菌素，諾卡地星，慶大霉素，新霉素，卡那霉素，巴龍霉素，小諾霉素，阿米卡星，妥布霉素，地貝卡星，頭孢氨噻，頭孢克洛，紅霉素，環(huán)丙沙星，左氧氟沙星，依諾沙星，萬古霉素，亞胺培南，呋地酸及它們的混合物。
17.如權(quán)利要求14的組合物，其中抗癌劑選自紫杉醇，taxotare，阿霉素，內(nèi)皮生長抑制素，制管張素，絲裂霉素，博萊霉素，順鉑，卡鉑，阿霉素，柔紅霉素，伊達比星，5-氟尿嘧啶，甲氨蝶呤，放線菌素-D，以及它們的混合物。
18如權(quán)利要求14的組合物，其中抗炎劑選自溶菌酶，對乙酰氨基酚，阿斯匹林，布洛芬，雙氯芬酸，消炎痛，吡羅昔康，非諾洛芬，氟布洛芬，酮洛芬，萘普生，噻吩甲酰布洛芬，氯索洛芬，西諾昔康，替諾昔康，以及它們的混合物。
19.如權(quán)利要求1的組合物，還含有選自表面活性劑、無機鹽、糖、天然聚合物及它們混合物的藥用添加劑。
20.如權(quán)利要求19的組合物，其中表面活性劑選自多乙氧基醚，十二烷基硫酸鈉，聚乙烯吡咯烷酮，泊洛沙姆，甘油一油酸酯，甘油一硬脂酸酯，聚氧乙烯烷基醚及它們的混合物。
21.如權(quán)利要求19的組合物，其中無機鹽選自氯化鈉，氯化鈣，氯化鋅，氯化鎂，碳酸鈣，碳酸鋅，醋酸鋅，乳酸鋅，氫氧化鎂，氯化鋁，氫氧化鋁，氧化鋅及它們的混合物。
22.如權(quán)利要求19的組合物，其中糖選自甘露醇，山梨醇，葡萄糖，木糖醇，海藻糖，山梨糖，蔗糖，半乳糖，葡聚糖，右旋糖，果糖，乳糖及它們的混合物。
23.如權(quán)利要求19的組合物，其中天然聚合物選自環(huán)糊精，明膠，白蛋白，透明質(zhì)酸，脫乙酰甲殼素，羧甲基纖維素鈉及它們的混合物。
24.如權(quán)利要求19的組合物，按所述組合物總重計，其中添加劑為0.01-10wt％。
25.包含權(quán)利要求1-24之一組合物的植入劑制劑。
26.由權(quán)利要求1-24之一的組合物制得的植入劑。
27.一種制備用于植入劑的液體聚合物組合物的方法，包括以下步驟將水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物、不溶于水但溶于所述水溶性生物相容液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物和生理學(xué)活性物質(zhì)混合并溶于有機溶劑或有機溶劑與水的混合物中，得到聚合物溶液，其中溶液中有機溶劑與水的比率為0.2/0.8-0.8/0.2；將聚合物溶液經(jīng)膜過濾滅菌，和在減壓下將過濾后的聚合物溶液進行冷凍干燥或蒸發(fā)以除去有機溶劑。
28.一種制備用于植入劑的液體聚合物組合物的方法，包括以下步驟在有機溶劑或有機溶劑與水的混合物中配制含有一種或多種下述成分的溶液，所述成分選自水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物、不溶于水但溶于所述水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物、和生理學(xué)活性物質(zhì)，其中溶液中有機溶劑與水的比率為0.2/0.8-0.8/0.2；每一溶液分別經(jīng)膜過濾法滅菌；混合濾液，并在減壓下將所述混合溶液進行冷凍干燥或蒸發(fā)以除去有機溶劑。
29.如權(quán)利要求27或28的方法，其中有機溶劑選自乙腈，丙酮，乙酸，二甲基乙酰胺，乙醇，異丙醇，二噁烷及它們的混合物。
30.如權(quán)利要求27或28的方法，其中膜過濾器的孔徑為0.8-0.22μm。
全文摘要
本發(fā)明涉及液體聚合物組合物及其制備方法，將其注入活體后可形成含有生理學(xué)活性物質(zhì)的植入劑。該組合物含有水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物、不溶于水但溶于水溶性生物相容的液體聚乙二醇衍生物的生物可降解嵌段共聚物和生理學(xué)活性物質(zhì)。
文檔編號A61K31/545GK1413118SQ00817580
公開日2003年4月23日 申請日期2000年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1999年12月22日
發(fā)明者徐敏孝, 崔仁子 申請人:株式會社三養(yǎng)社