專利名稱：通過(guò)在非氯化有機(jī)溶劑中聚合物的凝聚包囊活性物質(zhì)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)凝聚微包囊(microencapsulating)活性成分的方法，該方法特別用于制備持續(xù)釋放的藥物劑型。
微囊包封技術(shù)通常用于分離不相容化學(xué)物質(zhì)，用于將液體轉(zhuǎn)變成粉末，用于改進(jìn)活性成分的生物利用率，用于掩蔽某些化合物的不令人愉快的味道或氣味以及用于制備持續(xù)釋放的藥物劑型。
持續(xù)釋放的藥物劑型可經(jīng)皮下或肌內(nèi)給予，并且可以在血流中或靠近要治療的器官處直接找到，并且作為這類可生物降解的聚合物通常被選擇來(lái)形成它們的組合物的一部分。
由于可生物降解聚合物在體內(nèi)轉(zhuǎn)變成可以通過(guò)自然途徑排除的代謝物，因此基于可生物降解聚合物的持續(xù)釋放體系可以經(jīng)腸胃外給予而不需要通過(guò)外科手術(shù)除去?；钚猿煞指鶕?jù)動(dòng)力學(xué)釋放，該動(dòng)力學(xué)由活性成分的擴(kuò)散和聚合物的降解過(guò)程調(diào)節(jié)。此外，由于采用較少頻率的給藥，患者對(duì)治療的依從性得到改進(jìn)。
經(jīng)常用于活性成分包囊的可生物降解聚合物是聚(α-羥基酸)，特別是聚乳酸(PLA)和聚乳酸-乙醇酸(glycolic acid)(PLAGA)，聚ε-己內(nèi)酯，聚原酸酯，例如Chronomer和Alzamer，聚酐，特別是癸二酸和(羧基苯氧基)丙烷的共聚物，以及可生物降解的天然多肽和聚合物，例如白蛋白，牛血清白蛋白，膠原和脫乙酰殼聚糖。
存在兩種主要類型的微包囊技術(shù)-無(wú)溶劑技術(shù)，例如噴霧-凍凝，擠出(共擠出/球化作用)，膠凝，造粒和超臨界溶液的沉淀(RESS)，和-溶劑技術(shù)，例如霧化，凝聚，乳液-蒸發(fā)，乳液-萃取，以及其以水/油/水雙乳液開(kāi)始的變體。
持續(xù)釋放藥物劑型和水介質(zhì)的延長(zhǎng)接觸證明了具有或多或少疏水性質(zhì)的聚合物的用途，這些聚合物主要溶于有機(jī)介質(zhì)中。然而，基于控制釋放體系的可生物降解聚合物在低潛在毒性的溶劑(根據(jù)ICH標(biāo)準(zhǔn)分類為3類的溶劑)中溶解較差。
因此，標(biāo)準(zhǔn)微包囊技術(shù)(凝聚和乳液-蒸發(fā))主要使用氯化溶劑例如二氯甲烷(根據(jù)ICH標(biāo)準(zhǔn)分類為2類的溶劑，即需要限制的溶劑)作為聚合物的溶劑。然而，已知氯化溶劑具有神經(jīng)毒性。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ICH4，在終產(chǎn)物中允許的二氯甲烷的殘余水平為600ppm。
不管使用哪種微包囊技術(shù)，獲得的微顆粒含有殘余量的溶劑。因此必須開(kāi)發(fā)新穎的不采用氯化溶劑的微包囊方法。出現(xiàn)兩種主要的解決方案用于解決這種問(wèn)題。
用于達(dá)到包囊而不采用氯化溶劑的一種解決方案是基于不使用溶劑的方法，但根據(jù)這些方法，不能使用某些聚合物。此外，通過(guò)這些方法獲得的顆粒的性能不能必要地滿足長(zhǎng)期治療的要求。
另一種解決方案在于以非毒性溶劑代替氯化溶劑。已經(jīng)廣泛研究了使用氯化溶劑的微包囊方法并且其變量是已知的。然而，以非氯化溶劑代替氯化溶劑改變了制劑各種組分間的物理化學(xué)相互作用。生物降解聚合物在置換溶劑中的行為與在氯化溶劑中的行為非常不同。因此，聚(L-交酯)和聚(D，L-交酯)不溶于乙酸乙酯或丙酮并且沒(méi)有聚合物溶于乙醇，然而由于乙醇的低毒性，它是有利的溶劑。
本發(fā)明提供一種通過(guò)凝聚而進(jìn)行微包囊的方法，該方法不使用任何氯化溶劑。更具體地，本發(fā)明涉及一種通過(guò)加入非溶劑而進(jìn)行凝聚的方法。通過(guò)加入非溶劑的凝聚需要使用三種可溶混的溶劑；這三種溶劑中的一種是用于聚合物的溶劑，另兩種是聚合物的非溶劑。
凝聚的原理是基于溶于含有活性成分的有機(jī)溶劑的聚合物的控制去溶劑化，活性成分一般為顆粒形式，凝聚由加入非溶劑或聚合物-凝聚劑來(lái)誘導(dǎo)。聚合物在有機(jī)溶劑中的溶解性降低并且形成兩個(gè)不相溶混的相凝聚層逐漸在活性成分的表面上沉淀。固化劑(curingagent)的加入允許圍繞活性成分的連續(xù)聚合物膜的形成。
活性成分顆?？梢允且后w或固體?；钚猿煞肿畛跻部梢匀苡诰酆衔锏娜軇┲小Ｔ诖饲闆r下，當(dāng)加入凝聚劑時(shí)，它以顆粒形式再沉淀，或可以在衍生自凝聚的聚合物顆粒中形成均勻的固體溶液。
對(duì)于每種結(jié)合的聚合物/溶劑/凝聚劑相互作用的研究，使得可以產(chǎn)生相圖，以確定需要用于有效包囊的聚合物/溶劑/凝聚劑的理想比例。然而，由于和聚合物、溶劑以及凝聚劑間分子相互作用有關(guān)的界面性能不斷地隨凝聚層(coacervate)的組成變化，故難以預(yù)測(cè)活性成分的包囊(Thomassin C.，Merkle H.P.，Gander B.A.，通過(guò)凝聚控制將蛋白質(zhì)微包囊成可生物降解聚酯的理化參數(shù)，Int.J.Pharm.，1997，147，173-186)。
凝聚技術(shù)的主要問(wèn)題是顆?？赡艿木奂Ｔ谟糜诮鉀Q這些問(wèn)題的嘗試中，作者已經(jīng)提出了降低系統(tǒng)的溫度，主要是在固化步驟。因此壁變得足夠堅(jiān)固以防止粘合。不能將諸如使用氯氟烴(CFC)或降低溫度的方法變換到工業(yè)規(guī)模。另一方面，由于硅油的粘度，它的使用能夠穩(wěn)定體系(Ruiz J.M.，Tissier B.，Benoit J.P.，肽的微包囊采用硅油的聚(D，L-乳酸-共-乙醇酸)共聚物50/50相分離的研究，Int.J.Pharm.，1989，49，69-77)。
盡管溶劑具有高殘余含量，凝聚技術(shù)仍作為易碎活性成分包囊的技術(shù)的選擇，并且特別是用于水溶性活性成分在非水介質(zhì)中的包囊。
溶劑/凝聚劑/固化劑結(jié)合的選擇由如下各種標(biāo)準(zhǔn)支配-溶劑必須溶解聚合物；盡管仍然可以使用活性成分可溶于聚合物溶劑的方法，但優(yōu)選不溶解活性成分的溶劑；-凝聚劑必須和聚合物溶劑溶混。它必須不是聚合物的溶劑，否則這會(huì)導(dǎo)致聚合物從溶劑向凝聚劑的簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)移。此外，它必須不溶解活性成分以限制包囊損失；-固化劑必須部分與聚合物溶劑溶混，以方便萃取。它必須既不溶解聚合物也不溶解活性成分，否則包囊收率(encapsulation yield)會(huì)極大地降低。
在現(xiàn)有技術(shù)中，凝聚技術(shù)使用二氯甲烷或氯仿作為聚合物的溶劑，硅油作為凝聚劑并且庚烷作為固化劑。
本發(fā)明涉及一種通過(guò)凝聚微包囊活性成分的方法，該方法由如下步驟組成-溶于含有所述活性成分的有機(jī)溶劑中的聚合物的控制去溶劑化或凝聚，通過(guò)加入非溶劑而誘導(dǎo)所述凝聚，該凝聚表現(xiàn)為聚合物在所述活性成分表面的沉積，并且然后-通過(guò)加入固化劑固化聚合物沉積物，所述固化表現(xiàn)為覆蓋所述活性成分的連續(xù)膜的形成，其特征在于-聚合物的溶劑是沸點(diǎn)為30℃-240℃，相對(duì)介電常數(shù)(relativedielectric permittivify)為4-60的非氯化有機(jī)溶劑，該有機(jī)溶劑有利地選自乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮、乙酸和碳酸丙烯酯及其混合物，-非溶劑是包含2-5個(gè)碳原子并優(yōu)選為2或3個(gè)碳原子的醇或酮，特別是乙醇(ε＝24)、2-丙醇(ε＝18)、1，2-丙二醇(ε為18-24)和甘油(ε＝40)或甲乙酮(ε＝18)，-固化劑選自水、包含1-4個(gè)碳原子的醇，條件是固化劑是不同于(different than)非溶劑的醇及其混合物。
盡管和二氯甲烷類似，N-甲基吡咯烷酮的分類是2類，它的極限濃度顯著地較高(4840ppm，相對(duì)于二氯甲烷的600ppm)。
有利地，非溶劑和固化劑分別選自如下配對(duì)物1，2-丙二醇和2-丙醇、甘油和1，2-丙二醇、甘油和2-丙醇、2-丙醇和1，2-丙二醇。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，聚合物是可生物降解聚合物，該聚合物的重均分子量(Mw)為10,000-90,000g/mol，優(yōu)選15,000-50,000g/mol，并且該聚合物的多分散度指數(shù)(Ip)為1-3.5，并優(yōu)選為1.5-2.5。
以下給出其它特征的某些數(shù)目以說(shuō)明本發(fā)明各種優(yōu)選的實(shí)施方案。
根據(jù)這些另外的特征，聚合物是乳酸聚合物(PLA)或乳酸和乙醇酸的共聚物(PLAGA)。
聚合物是這樣的PLAGA∶Mw為15,000-25,000g/mol，優(yōu)選等于17,500，Ip為1-2，優(yōu)選等于1.6，并且乙醇酸的百分比小于30％，優(yōu)選等于25％。
溶劑中的聚合物濃度為1％-10％(w/v)并且優(yōu)選為大約4％(w/v)。
非溶劑/溶劑的體積比為1/2-1/1。
凝聚溫度小于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，優(yōu)選小于或等于25℃，優(yōu)選小于4℃并且更優(yōu)選小于或等于-4℃。
非溶劑以200μl-1ml的連續(xù)劑量加入。
在200-1000rpm的速度下采用攪拌進(jìn)行凝聚，例如采用磁力攪拌。
固化劑也含有表面活性劑，固化劑中所述表面活性劑的濃度為0.5％-10％(v/v)。
表面活性劑是脫水山梨醇酯，例如Tween80或聚乙烯醇。
固化劑/溶劑體積比為5/1-180/1并且優(yōu)選為15/1-120/1。
在攪拌下，例如在500-1500rpm速度的磁力攪拌下固化微球體(microsphere)。
固化溫度小于或等于25℃，優(yōu)選小于4℃并且更優(yōu)選小于或等于0.5℃。
固化劑以幾份加入并且優(yōu)選以至少四份加入。
固化持續(xù)2-4小時(shí)。
通過(guò)Milipore系統(tǒng)，通過(guò)離心或通過(guò)凹槽紙過(guò)濾在固化操作之后獲得的微顆粒。
當(dāng)活性成分在聚合物溶液中形成分散體時(shí)，溶劑和非溶劑具有足夠高的粘度以穩(wěn)定活性成分。
活性成分的粒徑為1-50微米和優(yōu)選為5μm-30μm。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，溶劑為N-甲基吡咯烷酮、非溶劑是乙醇并且固化劑是水。
根據(jù)另一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，溶劑是乙酸乙酯，非溶劑是2-丙醇和固化劑是水。聚合物是75∶25的PLAGA其Mw為15,000-20,000，優(yōu)選等于17,500，Ip為1-2并且優(yōu)選等于1.6。
根據(jù)第三個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案，溶劑乙酸，固化劑是水并且聚合物是50∶50的PLAGA。
在本發(fā)明中，當(dāng)活性成分不溶于用于聚合物的溶劑時(shí)，制備懸浮液或乳液。
為制備懸浮液，使用研缽研磨活性成分和然后將活性成分置于溶劑中懸浮。可以通過(guò)磁力攪拌均化懸浮液然后也采用磁力攪拌進(jìn)行凝聚。也可以采用機(jī)械攪拌，在變速下(葉輪攪拌器，HeidolphRGL500，Prolabo，巴黎，法國(guó))或使用Ultra-TurraxT25混合器(Prolabo，巴黎，法國(guó))均化懸浮液。在后兩種情況下，隨后采用機(jī)械攪拌進(jìn)行凝聚。
通常也可以采用超聲攪拌進(jìn)行活性成分在聚合物溶液中的分散。
當(dāng)活性成分是水溶性時(shí)，為制備乳液，將活性成分溶于水并且然后采用機(jī)械攪拌制備聚合物的水/溶劑乳液。然后采用機(jī)械攪拌進(jìn)行凝聚。
當(dāng)活性成分溶于用于聚合物的溶劑時(shí)，采用機(jī)械攪拌進(jìn)行凝聚。
在本發(fā)明中，聚合物是通常用于活性成分包囊的可生物降解聚合物，優(yōu)選是PLA或PLAGA，更優(yōu)選重均摩爾質(zhì)量(weight average molarmass)(Mw)為10,000-90,000，數(shù)均摩爾質(zhì)量(number average molarmass)(Mn)為4000-40,000，多分散度指數(shù)(Ip)為1-3.5，乙交酯比例為10-60％的PLAGA。由于允許通過(guò)增加凝聚層相的體積而增加生產(chǎn)收率(manufacturing yield)，重均摩爾質(zhì)量大于或等于15,000g/mol的聚合物是優(yōu)選的。由于低分子量級(jí)分保留在溶液中并使收率降低，或通過(guò)粘結(jié)到它們的表面而引起微粒的聚集，具有低多分散度指數(shù)(Ip≤2.6)的聚合物也是優(yōu)選的。
PLAGA是，例如ResomerRG502(BoehringerIngelheim，Mw＝14,300g/mol，Mn 6900g/mol，Ip 2.5，50％乙交酯)，ResomerRG 756(Mw89，800g/mol，Mn＝35,200g/mol，Ip 2.6，25％乙交酯)，ResomerRG 858(Mw＝87,000g/mol，Mn 22,000g/mol，Ip 3.9，15％乙交酯)，由Phusis提供的Phusiline(Mw＝17,500g/mol)，Mn10,940g/mol，Ip 1.6，25％乙交酯)。
溶劑中的聚合物濃度必須足夠增加介質(zhì)的粘度，這樣，一方面可以穩(wěn)定分散的凝聚層液滴并限制它們的聚集，另一方面可以降低小尺寸微粒的形成。
聚合物濃度優(yōu)選為1-10％(w/v)和更優(yōu)選等于大約4％(w/v)。
溶劑和非溶劑的粘度必須足夠穩(wěn)定凝聚層液滴。
確定加入的非溶劑體積以使體系進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)并獲得穩(wěn)定的凝聚層。然而，非溶劑的體積也依賴于活性成分晶體在聚合物有機(jī)溶液中懸浮液中的濃度。
過(guò)量非溶劑的加入可以加速微粒壁的固化，從而防止它們的聚集和改進(jìn)溶劑的萃取。
非溶劑的加入速率應(yīng)足夠低以防止大量過(guò)小的微粒即尺寸為1-2μm微粒形成。此外，相分離越慢，微粒的粒徑分布越均勻并且微粒表面越平滑。優(yōu)選以200μl-1ml的劑量逐漸加入非溶劑，在每次劑量之間等待至少一分鐘。
在凝聚步驟期間降低攪拌速度會(huì)增加凝聚層液滴的尺寸，并且增加最終微粒的尺寸。然而，在依賴于系統(tǒng)條件而變化的極限速度以下，凝聚層沉積的動(dòng)力學(xué)太慢和/或凝聚層液滴太大并且不夠穩(wěn)定。在200rpm-1000rpm的機(jī)械或磁力攪拌下常常會(huì)給出良好的結(jié)果。
溫度是凝聚的關(guān)鍵參數(shù)；它必須小于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。溫度越低，介質(zhì)越粘和微粒聚集的傾向越小。
理想的固化劑應(yīng)當(dāng)既不溶解活性成分也不溶解聚合物。它應(yīng)當(dāng)容易萃取聚合物溶劑。使用的固化劑是任選地添加有表面活性劑或醇的水。水有利地允許聚合物溶劑容易地被萃取。它還具有比較便宜和不需要對(duì)排放物進(jìn)行后處理的優(yōu)勢(shì)。然而，在水溶性活性成分的情況下，水不是理想的固化劑，因?yàn)槿魏窝娱L(zhǎng)的接觸是造成活性成分的擴(kuò)散的原因，這表現(xiàn)為低程度的包囊。
當(dāng)包囊的活性成分在固化期間是親水性的，活性成分被水快速溶解，它滲透入微粒中，并可以逆擴(kuò)散出顆粒。通過(guò)在低溫下操作，可以減少擴(kuò)散現(xiàn)象，并因此降低活性成分到水相的損失并改進(jìn)包囊收率。
還可以設(shè)想其它可能性用于降低活性成分的擴(kuò)散，例如用電解質(zhì)或活性成分自身的外相飽和，如果它是便宜的，并將水和另一種對(duì)聚合物溶劑有強(qiáng)親合力的溶劑結(jié)合，以提出微球體。因此，使用的水體積減少并且與水的接觸減少。
表面活性劑或醇可以限制微粒的自身聚集以形成均勻的分散體。已經(jīng)基于它們的無(wú)害性對(duì)它們進(jìn)行選擇。表面活性劑選自通常用于注射用制劑的那些，如聚氧乙烯化的山梨醇酐酯，例如Tween80和Tween20(親水性表面活性劑)。
Montanox80(聚氧乙烯化的山梨醇酐單油酸酯)是可用于油/水型乳液組合物的親水性乳化劑。
Montane80(脫水山梨糖醇油酸酯)在親脂性表面活性劑范圍內(nèi)是它的等同物。SolutolHS15(聚乙二醇660羥基硬脂酸酯)是用于可注射溶液的親水性性質(zhì)的非離子表面活性劑。
SynperonicPE/F68(Poloxamer188)是聚氧乙烯和聚氧丙烯的嵌段共聚物(bock copolymer)。
最后，已經(jīng)使用了兩種不同級(jí)別的聚乙烯醇Mowiol4/88和Rhodoviol4/125。
固化劑的體積基于妥協(xié)。它必須足以快速地除去微球體的溶劑，但它又不得不限制活性成分?jǐn)U散出微球體。從外相中溶劑的溶解度標(biāo)準(zhǔn)確定體積，這樣溶劑在固化劑中的最終濃度小于溶劑在外相中的飽和濃度。通過(guò)快速除去溶劑，通過(guò)聚合物屏障的形成而防止活性成分的擴(kuò)散，進(jìn)一步地，固化微球體，從而防止聚集。
通過(guò)在規(guī)定間隔逐漸加入而實(shí)現(xiàn)的固化劑體積的增加可以更好地提出微球體的溶劑。
固化劑體積與溶劑體積的比例為5/1-180/1，并且優(yōu)選為15/1-120/1。
使用乙酸或N-甲基吡咯烷酮的結(jié)合物作為聚合物溶劑需要較少的固化劑以得到固體微球體，從而在此情況下，固化劑體積與溶劑體積的比例有利地大約為5/1。
用于干燥微粒的方法依賴于微球體的剛性(rigidify)、尺寸和待處理的體積。
干燥后的微粒的聚集傾向依賴于它們的水合程度和依賴于溶劑的殘余量。
如果在露天中的干燥不夠充分，放置在真空下和/或增加溫度可使干燥得以完成，條件是微粒能承受真空條件。然而，必須保證干燥速率和溫度不能太高，以防止微粒的聚集。
在使用乙酸乙酯的結(jié)合物作為聚合物溶劑的情況下，問(wèn)題來(lái)源于選擇分離出微球體的方法，特別地，在固化劑中攪拌一小時(shí)之后，微球體仍然充滿大量溶劑。在Millipore系統(tǒng)上通過(guò)孔隙率為0.5μm的過(guò)濾器進(jìn)行過(guò)濾，得到難以再分散的固體濾餅。此外，然后過(guò)濾器很快地被仍然是可變形的微球體堵塞。對(duì)溶液的等分試樣通過(guò)離心進(jìn)行的分離不能給出希望的結(jié)果。同樣在此情況下，甚至在相對(duì)低的離心速度下，微球體聚集并形成不能再分散的顆粒。發(fā)現(xiàn)使用帶凹槽濾紙的另一種過(guò)濾技術(shù)是解決方案。此方法的優(yōu)勢(shì)在于具有大的過(guò)濾表面并且過(guò)濾在大氣壓下進(jìn)行。然而，最小尺寸的微球體也易于被吸收到孔中并且逐漸堵塞過(guò)濾器。同樣難以回收所有的微球體。至于干燥，采用壓縮空氣的物流進(jìn)行，然后將微球體放置在環(huán)境空氣中。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，聚合物溶劑是乙酸乙酯，非溶劑是2-丙醇并且固化劑是水/表面活性劑混合物，任選地水/表面活性劑/醇混合物。
在此實(shí)施方案中，聚合物優(yōu)選地是75∶25 PLAGA。聚合物濃度為1-5％(w/v)并且優(yōu)選等于4％(w/v)。采用機(jī)械攪拌、優(yōu)選在300rpm下，并在環(huán)境溫度下、優(yōu)選在低于4℃的溫度下、更優(yōu)選低于或等于-4℃的溫度下進(jìn)行凝聚。
表面活性劑濃度為1-10％(v/v)。表面活性劑是Tween80。當(dāng)醇和水結(jié)合時(shí)，表面活性劑濃度設(shè)定為大約1-10％，和醇濃度設(shè)定為大約2.5-5％。醇有利地是2-丙醇或1，2-丙二醇。以至少四份加入固化劑的水溶液。固化操作持續(xù)至少2小時(shí)30分鐘并且不長(zhǎng)于4小時(shí)，并采用機(jī)械攪拌(500rpm)，在環(huán)境溫度下、優(yōu)選在低于4℃的溫度下、更優(yōu)選在0.5℃下進(jìn)行。
非溶劑/溶劑體積比等于1/2。固化劑/溶劑體積比等于120/1。
固化溫度越低，固化操作越短。因此，當(dāng)溫度低于4℃時(shí)，4小時(shí)的持續(xù)時(shí)間是足夠的。當(dāng)溫度是0.5℃時(shí)，持續(xù)時(shí)間降低到2小時(shí)30分鐘。
根據(jù)另一個(gè)實(shí)施方案，溶劑是N-甲基吡咯烷酮，非溶劑是乙醇并且固化劑是水/表面活性劑混合物。聚合物濃度是4-10％(w/v)。采用磁力攪拌，在環(huán)境溫度下進(jìn)行凝聚和固化操作。表面活性劑濃度是0.5-10％(v/v)。固化時(shí)間是2-4小時(shí)。固化劑/溶劑體積比等于40/1。聚合物優(yōu)選是Resomer RG502或Resomer RG756。
用下列實(shí)施例說(shuō)明本發(fā)明，而不是限制它的范圍。
實(shí)施例1聚合物/溶劑/凝聚劑/固化劑結(jié)合物的評(píng)價(jià)。
在此研究中，評(píng)價(jià)聚(α-羥基酸)。使用三種乳酸和乙醇酸的共聚物，其中L-交酯和D-交酯和乙交酯的比例是可變的。這些是如下的聚合物，由Boehringer Ingelheim提供-ResomerRG 502(Mw＝14,300g/mol，Mn＝6900g/mol)，它包含25％L-交酯，25％D-交酯和50％乙交酯，-ResomerRG756(Mw＝89,800g/mol，Mn＝35,200g/mol)，它含有37.5％L-交酯，37.5％D-交酯和25％乙交酯，-ResomerRG858(Mw＝87,000g/mol，Mn＝22,000g/mol)，它含有42.5％L-交酯，42.5％D-交酯和15％乙交酯。
考慮到聚合物的各種溶劑，選擇毒性最小的溶劑。它們屬于分類為2或3類的溶劑，由ICH分類準(zhǔn)則確定。
然后確定溶劑/非溶劑配對(duì)物對(duì)于三種研究的聚合物的溶混性。相似地，基于它們的低毒性來(lái)選擇聚合物的非溶劑。
在閃爍燒瓶中，在1或4％(僅限于N-甲基吡咯烷酮和50∶50PLAGA)(m/v)的小體積聚合物有機(jī)溶液上，進(jìn)行溶劑/非溶劑/固化劑結(jié)合物(combination)的篩選，將5ml聚合物的有機(jī)溶液放置在閃爍燒瓶中。然后加入凝聚劑直到在攪拌下獲得持續(xù)出現(xiàn)的混濁現(xiàn)象，這是凝聚層形成的特征。在此步驟通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)凝聚層。其后，將1ml這樣的混合物傾入10ml表面活性劑的水溶液中。通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)微球體的存在與否。
a)采用50∶50 PLAGA(ResomerRG502)進(jìn)行的凝聚試驗(yàn)50∶50 PLAGA可溶解于其中的溶劑是乙酸乙酯、丙酮、乙腈、乙酸、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、乳酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮和碳酸異丙烯酯。50∶50 PLAGA不溶于甲苯、2-丙醇、甘油、己二酸二辛酯、1，2-丙二醇、二甲苯、碳酸二乙酯和甲乙酮。
用于觀測(cè)凝聚層和微球體形成的結(jié)合物如下-乙酸乙酯/2-丙醇/水+Tween80，-乙酸/1，2-丙二醇或2-丙醇/水+Tween80，-N-甲基吡咯烷酮/乙醇/水+Tween80或2-丙醇，-N-甲基吡咯烷酮/甲乙酮或2-丙醇/水+Tween80，-碳酸異丙烯酯/2-丙醇/水任選地和Tween80、乙醇或NaCl。
乙酸可用作聚合物溶劑，并引起凝聚層的形成和恰當(dāng)個(gè)體化的微球體的形成，條件是水用作固化劑。有效地，在乙酸/2-丙醇結(jié)合物中形成凝聚層液滴，但在甲乙酮或1，2-丙二醇作為固化劑存在的情況下，凝聚層液滴不保留它們的球狀并形成聚合物團(tuán)塊。
正如N-甲基吡咯烷酮/乙醇/水+Tween80結(jié)合物那樣，乙酸乙酯/2-丙醇/水+Tween80結(jié)合物給出良好的結(jié)果。通過(guò)對(duì)固化劑的考察而完成本研究。發(fā)現(xiàn)1，2-丙二醇和2-丙醇是良好的候選物。然而，與在有2-丙醇存在下的情況相比，采用1，2-丙二醇時(shí)，可以注意到萃取溶劑的能力降低。
由于碳酸異丙烯酯的低毒性并由于它在水中的部分溶解性，它是有利的溶劑。通過(guò)在外相中加入電解質(zhì)或通過(guò)混合水和溶劑，由于有用溶劑替換外相的可能性，或至少有限制活性成分?jǐn)U散的可能性，碳酸異丙烯酯/2-丙醇結(jié)合物可以和水一起分配。
b)采用75∶25 PLAGA(ResomerRG756)進(jìn)行的凝聚試驗(yàn)75∶25 PLAGA可溶解于其中的溶劑是乙酸乙酯、丙酮、乙腈、乙酸、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、乙醚、甲乙酮和N-甲基吡咯烷酮。
75∶25 PLAGA不溶于甲苯、2-丙醇、甘油、1，2-丙二醇、碳酸異丙烯酯、己二酸二辛酯和檸檬酸三乙酯。
給出最好結(jié)果的兩種溶劑是乙酸和乙酸乙酯。因此，著重將研究放在對(duì)如下物質(zhì)的評(píng)價(jià)上乙酸/甘油和乙酸/1，2-丙二醇結(jié)合物，以及乙酸乙酯/2-丙醇和乙酸乙酯/1，2-丙二醇配對(duì)物。
用于觀測(cè)個(gè)體化微球體形成的結(jié)合物如下-乙酸乙酯/1，2-丙二醇/水+Tween80或2-丙醇，-乙酸/甘油或1，2-丙二醇/水+Tween80。
c)采用85∶15 PLAGA(ResomerRG858)進(jìn)行的凝聚試驗(yàn)85∶15 PLAGA可溶解于其中的溶劑是乙酸乙酯、丙酮、乙腈、乙酸、二甲基甲酰胺、乙醇胺、乙二胺、甲乙酮、N-甲基吡咯烷酮、甲苯和檸檬酸三乙酯。85∶15 PLAGA不溶于2-丙醇、甘油、1，2-丙二醇、己二酸二辛酯和二甲苯。
用于觀測(cè)凝聚層和微球體形成的結(jié)合物如下-乙酸乙酯/2-丙醇或1，2-丙二醇/水+Tween80，-乙酸乙酯/2-丙醇/1，2-丙二醇，-乙酸乙酯/1，2-丙二醇/2-丙醇，-乙酸乙酯/甘油(水+Tween80)或1，2-丙二醇或2-丙醇，-乙酸或甲乙酮/1，2-丙二醇/水+Tween80，-乙酸/2-丙醇/1，2-丙二醇，-N-甲基吡咯烷酮或甲乙酮/2-丙醇/水+Tween80，-甲乙酮/1，2-丙二醇/2-丙醇，實(shí)施例2通過(guò)改變凝聚參數(shù)生產(chǎn)不包含活性成分的微球體在第一階段中，確立用于制備不含活性成分的微球體的操作條件，以生產(chǎn)具有所需尺寸的顆粒。研究如下各種因素的影響例如加入的凝聚劑體積、固化劑體積、攪拌類型和速度以及收集微球體的方法。
將聚合物溶于50ml有機(jī)溶劑(燒杯No.1)中得到1％溶液(w/v)。當(dāng)溶劑是N-甲基吡咯烷酮時(shí)，將聚合物濃度調(diào)整到4％(w/v)。在攪拌下加入凝聚劑直到獲得穩(wěn)定和可見(jiàn)的凝聚層。然后在攪拌下將混合物傾入含有表面活性劑的固化劑溶液(燒杯No.2)中。然后通過(guò)過(guò)濾回收微球體。受試的結(jié)合物是實(shí)施例1中選擇的那些。
a)采用50∶50 PLAGA(ResomerRG502)相應(yīng)于每種選擇的結(jié)合物的各種方案總結(jié)于表1。
表1
b)適用于75∶25 PLAGA(ResomerRG756)采用乙酸乙酯作為溶劑，在表2所示條件下獲得微球體。對(duì)于乙酸乙酯/1，2-丙二醇/水+Montanox80或Tween80結(jié)合物，采用三種攪拌方案通過(guò)超聲的攪拌、機(jī)械葉輪攪拌和磁力攪拌。在微球體的形態(tài)或粒徑上，沒(méi)有能判斷這些方法之一的選擇的可以看到的差異。
表2
實(shí)施例3包含5-氟尿嘧啶(5-FU)作為活性成分的微球體的制備采用實(shí)施例1a)和b)的結(jié)合物進(jìn)行試驗(yàn)，它導(dǎo)致凝聚層的觀測(cè)。
a)活性成分對(duì)凝聚的影響低濃度(5wt％)的活性成分與聚合物溶液形成均勻的分散體。分散體的穩(wěn)定性依賴于溶劑；因此，粘性溶劑N-甲基吡咯烷酮導(dǎo)致分散體較好的穩(wěn)定性，并且降低由于潷析或吸附到燒杯壁上而引起的抗有絲分裂劑的損失。
通過(guò)增加介質(zhì)的粘度，使用1，2-丙二醇作為凝聚劑進(jìn)一步穩(wěn)定了體系。
b)生產(chǎn)收率依賴于結(jié)合物，此值為15-100％。使用乙酸乙酯的結(jié)合物作為聚合物溶劑得到最好的產(chǎn)率，接近100％。
c)包囊收率和程度當(dāng)活性成分的理論含量增加時(shí)，包囊收率非常低。
改變到超聲攪拌可使活性成分顆粒個(gè)體化。當(dāng)使用低濃度時(shí)，分散體是均勻的并達(dá)到70％的包囊收率。
實(shí)施例4N-甲基吡咯烷酮/乙醇/水+表面活性劑結(jié)合物的研究在受試的可溶于N-甲基吡咯烷酮的聚合物中，選擇如下這些聚合物-ResomerRG502(Boehringer Ingelheim)，它是50∶50 D，L-PLAGA，-ResomerRG756(Boehringer Ingelheim)和Phusiline(Saint-Ismier)，它是75∶25 D，L-PLAGA。
對(duì)于5ml的溶劑體積，微粒的初始配劑使用4或10％(w/v)的聚合物有機(jī)溶液。采用磁力攪拌進(jìn)行凝聚。使用微量移液管加入聚合物的非溶劑，一毫升一毫升地加入。一旦溶液出現(xiàn)混濁現(xiàn)象，采集樣品并通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)。在混濁現(xiàn)象出現(xiàn)一分鐘之后，將凝聚介質(zhì)滴加到200ml固化劑(水+Tween80或PVA)中。采用機(jī)械攪拌進(jìn)行微粒的固化。在固化期間，通過(guò)光學(xué)顯微鏡進(jìn)一步觀測(cè)微粒。然后，在真空下過(guò)濾微粒，或如果它不能在真空下過(guò)濾(實(shí)際上是過(guò)濾器的立即堵塞或過(guò)長(zhǎng)的過(guò)濾時(shí)間)，則在大氣壓下于濾紙上過(guò)濾。最后，就在過(guò)濾之后和冷凍干燥之后觀測(cè)微粒。
通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)到，無(wú)論制劑的階段和聚合物的類型如何，采用NMP/乙醇/水+表面活性劑結(jié)合物獲得的微粒是球形的，并且是光滑和均勻的。
在固化之后，對(duì)于所有制備的批次物在濾紙上并大氣壓下進(jìn)行過(guò)濾。微粒的尺寸為30-50μm。也觀測(cè)到許多直徑大約為5μm的微粒。
●聚合物類型和它的濃度的影響通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)到，所有獲得的微粒具有相同的外觀。
在如下條件(表3)下，采用ResomerRG502和ResomerRG756，可以獲得最好的收率。
表3
●固化劑性質(zhì)和固化時(shí)間的影響在環(huán)境溫度下，對(duì)于相同的聚合物50∶50 PLAGA(RG 502)，固化劑的類型(水、水+Tween80、或水+PVA)，既對(duì)過(guò)濾沒(méi)有影響，也對(duì)微粒生產(chǎn)收率沒(méi)有影響，它保持在17.5-23.8％。
在環(huán)境溫度下，對(duì)于相同的聚合物50∶50 PLAGA(RG 502)，固化時(shí)間可以使生產(chǎn)收率增加大約10％。
●溫度的影響a)固化期間對(duì)于50∶50 PLAGA(RG 502)，低于4℃的溫度下的固化可以使微粒的生產(chǎn)收率變成兩倍相對(duì)于17.5％變?yōu)?5.9％。
b)凝聚期間完全在低于4℃的溫度下進(jìn)行的操作，具有的最大生產(chǎn)收率為10.5％。
通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)到N-甲基吡咯烷酮/乙醇/水+表面活性劑結(jié)合物可以導(dǎo)致具有滿意外觀的微粒的形成。
實(shí)施例5含有孕酮或布地奈德(budesonide)的微球體孕酮和布地奈德是溶于乙酸乙酯疏水性活性成分。
使用乙酸乙酯/2-丙醇/水+Tween80結(jié)合物，并且使用75∶25D，L-PLAGA(Phusis，Saint-Ismier)作為聚合物。
生產(chǎn)收率均大于90％。
獲得的結(jié)果見(jiàn)表4。
表4
*在真空下過(guò)濾，尼龍過(guò)濾器。
活性成分的收率和包囊程度見(jiàn)下表并按如下計(jì)算-Ttheo.＝[活性成分重量/(聚合物重量+活性成分重量)]×100，-Texp.＝[活性成分重量/干燥微顆粒重量]×100。
它們可以計(jì)算包囊收率Y-Y＝[Texp./Ttheo.]×100
通過(guò)光學(xué)顯微鏡觀測(cè)，乙酸乙酯/2-丙醇/水+表面活性劑結(jié)合物可以導(dǎo)致具有滿意外觀微粒的形成。另一方面，采用這種溶劑/非溶劑配對(duì)物獲得的微粒更脆，并且因此在環(huán)境溫度和大氣壓下在露天中干燥，這樣不會(huì)不可逆地聚集。生產(chǎn)收率接近100％。聚集是采用這種溶劑/非溶劑/固化劑結(jié)合物遇到的主要問(wèn)題。通過(guò)改進(jìn)制劑的各種參數(shù)，可以使聚集降低。凝聚進(jìn)行的溫度是特別關(guān)鍵的因素當(dāng)溫度低于-4℃時(shí)，可以沉淀(set)聚合物并可以剛化微粒，從而使微粒變成個(gè)體化并不再粘結(jié)在一起。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)凝聚微包囊活性成分的方法，該方法由如下步驟組成-溶于含有所述活性成分的有機(jī)溶劑中的聚合物的控制去溶劑化或凝聚，所述凝聚是通過(guò)加入非溶劑而誘導(dǎo)的并且表現(xiàn)為聚合物在活性成分表面的沉積，并且然后-通過(guò)加入固化劑而固化聚合物沉積物，所述固化表現(xiàn)為覆蓋所述活性成分的連續(xù)膜的形成，其特征在于-聚合物的溶劑是沸點(diǎn)為30℃-240℃、相對(duì)介電常數(shù)為4-60的非氯化有機(jī)溶劑，該有機(jī)溶劑有利地選自乙酸乙酯、N-甲基吡咯烷酮、甲乙酮、乙酸和碳酸異丙烯酯及其混合物，-非溶劑是含有2-5個(gè)碳原子并優(yōu)選2或3個(gè)碳原子的醇或酮，特別是乙醇(ε＝24)、2-丙醇(ε＝18)、1，2-丙二醇(ε為18-24)和甘油(ε＝40)或甲乙酮(ε＝18)，-固化劑選自水、含有1-4個(gè)碳原子的醇，條件是固化劑是不同于非溶劑的醇，及其混合物。
2.權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于非溶劑和固化劑分別選自如下配對(duì)物1，2-丙二醇和2-丙醇、甘油和1，2-丙二醇、甘油和2-丙醇、2-丙醇和1，2-丙二醇。
3.權(quán)利要求1和2所述的方法，其特征在于聚合物是可生物降解聚合物，該聚合物的重均分子量(Mw)為10,000-90,000g/mol，優(yōu)選15,000-50,000g/mol，并且多分散度指數(shù)(Ip)為1-3.5并且優(yōu)選為1.5-2.5。
4.權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于聚合物是乳酸聚合物(PLA)或乳酸和乙醇酸的聚合物(PLAGA)。
5.權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于聚合物是這樣的PLAGA∶Mw為15,000-25,000，優(yōu)選等于17,500，Ip為1-2，優(yōu)選等于1.6，并且乙醇酸的百分比小于30％，優(yōu)選等于25％。
6.權(quán)利要求1-5之一所述的方法，其特征在于溶劑中聚合物的濃度為1-10％(w/v)并優(yōu)選為大約4％(w/v)。
7.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于非溶劑/溶劑的體積比為1/2-1/1。
8.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于凝聚溫度小于聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，優(yōu)選小于或等于25℃，優(yōu)選小于4℃并且更優(yōu)選等于-4℃。
9.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于固化劑還含有表面活性劑，固化劑中所述表面活性劑的濃度為0.1-10％(v/v)。
10.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于表面活性劑是脫水山梨醇酯，例如Tween80或聚乙烯醇。
11.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于固化劑/溶劑體積比為5/1-180/1并且優(yōu)選為15/1-120/1。
12.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于在攪拌下并在500-1500rpm的速度下固化微球體。
13.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于固化溫度小于或等于25℃，優(yōu)選小于4℃并且更優(yōu)選小于或等于0.5℃。
14.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于當(dāng)活性成分在聚合物溶液中形成分散體時(shí)，溶劑和非溶劑具有足夠高的粘度以穩(wěn)定活性成分。
15.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于通過(guò)超聲分散活性成分以在聚合物溶液中形成分散體，并且采用輕度攪拌、優(yōu)選磁力或機(jī)械型攪拌進(jìn)行凝聚。
16.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于活性成分的粒徑為1-50微米并且優(yōu)選為5μm-30μm。
17.前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于溶劑是N-甲基吡咯烷酮、非溶劑是乙醇并且固化劑是水。
18.權(quán)利要求1-16之一所述的方法，其特征在于溶劑是乙酸乙酯。
19.權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于溶劑是乙酸乙酯，非溶劑是2-丙醇并且固化劑是水。
20.權(quán)利要求18或19所述的方法，其特征在于聚合物是這樣的75∶25PLAGA∶Mw為15,000-20,000，優(yōu)選等于17,500，并且Ip為1-2并優(yōu)選等于1.6。
21.權(quán)利要求1-16之一所述的方法，其特征在于溶劑是乙酸，固化劑是水并且聚合物是50∶50PLAGA。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)凝聚微包囊活性成分的方法,該方法由如下步驟組成:溶于含有所述活性成分的有機(jī)溶劑中的聚合物的控制去溶劑化或凝聚,通過(guò)加入非溶劑誘導(dǎo)所述凝聚,引起聚合物沉積在活性成分的表面上,并通過(guò)加入硬化劑而硬化聚合物沉積物,所述硬化導(dǎo)致覆蓋活性成分的連續(xù)膜的形成。本發(fā)明的特征在于溶劑選自乙酸乙酯、N－甲基吡咯烷酮、甲乙酮和乙酸。非溶劑有利地是含有2－5個(gè)碳原子的醇并且硬化劑選自例如水、包含4個(gè)碳原子的醇及其混合物。
文檔編號(hào)B01J13/08GK1371301SQ00812131
公開(kāi)日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2000年8月25日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月27日
發(fā)明者J－P·彼諾特, J·理查德, E·弗尼爾, S·柳 申請(qǐng)人:梅奈萊伯公司