專利名稱：制備微球體的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及使用水可混溶有機溶劑制備微球體的方法。
背景技術(shù)：
通過經(jīng)由皮下途徑、肌內(nèi)途徑等僅施用一次在難溶于水的生物可降解聚合物例如聚乳酸、聚(乳酸-共-乙醇酸)中含有藥物的微球體制劑來進行長期治療是可能的。
這樣的微球體制劑是通過例如下述方法制得的將藥物溶解或分散在聚合物在有機溶劑內(nèi)的溶液中，將其在水相中乳化，除去水相中的有機溶劑，并將聚合物固化(JP-A-61-63613，JP-A-63-122620，JP-A-04-46116等)。
依據(jù)該方法，據(jù)述使用能夠溶解所述聚合物、但是不與水混溶的有機溶劑很重要，因此通常使用鹵代脂族烴溶劑(例如二氯甲烷、氯仿等)作為有機溶劑。
然而，這些溶劑對人體有毒性，并且將要對微球體中的溶劑殘留量進行管理(符合Japan-US-EU International Conference onHarmonization of Technical Requirements for Registrationof Pharmaceuticals for Human Use(ICH)的要求；“藥物中殘留溶劑的指標(biāo)”，于1998年3月30日出版)。因為鹵代脂族溶劑具有減少臭氧層的危險或破壞環(huán)境的危險，對于這些溶劑從生產(chǎn)線泄漏到環(huán)境中也有更嚴格的管理(例如在1999年7月13日發(fā)布的the Actfor Promotion of Improvement in Out-put to Environmentand Management of Specific Chemicals；以及2000年3月29日發(fā)布的實施條例)。
另一方面，日本專利2564386，和Drug Development andIndustrial Pharmacy，24(12)1113-1128(1998)公開了下述制備納米微球體的方法將聚合物溶解在可與水混溶并且對人體和環(huán)境危害較小的丙酮中；將該聚合物溶液加到溶質(zhì)(例如無機電解質(zhì))的高濃度水溶液中，以使混合物發(fā)生相轉(zhuǎn)化，形成O/W乳液；向該乳液中加入水以萃取丙酮。
然而，該方法僅使用水作為乳化聚合物溶液的溶劑，并且欲溶解在水中的溶質(zhì)僅是用于鹽析的無機堿。此外，據(jù)其公開，該方法僅適用于脂溶性藥物。
此外，日本專利2608242公開了下述制備微球體的方法將O/W溶液分散到糖等的水溶液中以制備W/O/W溶液，并將其進行有水干燥。用于該O/W乳液的有機溶劑是水可混溶溶劑例如二氯甲烷等。加到水中的糖等是為了控制滲透壓以防止水溶性藥物從內(nèi)水相中滲漏出來。
本發(fā)明公開本發(fā)明提供了使用水可混溶有機溶劑制備微球體的方法，所述方法既適用于水溶性藥物，也適用于脂溶性藥物。更具體來說，本發(fā)明涉及使用對人體和環(huán)境危害較小的水可混溶有機溶劑例如丙酮、四氫呋喃等制備微球體的方法。
經(jīng)過反復(fù)研究后，本發(fā)明者們發(fā)現(xiàn)，通過使用下述(1)和(2)溶劑的組合可制得具有優(yōu)良特征的微球體。此外，他們發(fā)現(xiàn)，該方法既適用于水溶性藥物，也適用于脂溶性藥物，由此本發(fā)明得以完成。(1)能溶解生物可降解聚合物的水可混溶有機溶劑(即對于所述聚合物來說是良好溶劑，并且該溶劑可與水混溶其稱為“溶劑A”)；(2)難以溶解上述聚合物、但可與溶劑A混溶的溶劑(即對于所述聚合物來說是不良溶劑，并且該溶劑可與溶劑A混溶其稱為“溶劑B”)與難以溶解上述聚合物、但不能與溶劑A混溶的溶劑(即對于所述聚合物來說是不良溶劑，并且該溶劑不能與溶劑A混溶其稱為“溶劑C”)的均勻混合物。
因此，本發(fā)明涉及制備微球體的方法，其特征在于，將含有藥物、生物可降解聚合物和溶劑A的聚合物溶液加到由溶劑B和溶劑C組成的均勻混合物中，以獲得其中聚合物溶液形成分散相、均勻混合物形成連續(xù)相的乳液；然后將溶劑A從分散相中除去。
附圖簡述附

圖1是比較維生素B12從下述兩種微球體中溶出的模式的圖一種微球體是通過將聚合物溶液加到均勻溶液中制得的(實施例1)，另一種微球體是通過將均勻溶液加到聚合物溶液中制得的(比較例1)。
附圖2是表明含有維生素B12的微球體(實施例2)的體外溶出測試結(jié)果的圖。
附圖3是表明含有牛血清白蛋白的微球體(實施例7)的體外溶出測試結(jié)果的圖。
附圖4是表明含有taltirelin的微球體(實施例8)的體外溶出測試結(jié)果的圖。
附圖5是表明含有維生素B12的微球體(實施例9)的體外溶出測試結(jié)果的圖。
實施本發(fā)明的最佳方式在實施本發(fā)明時，首先制備含有藥物、生物可降解聚合物、和所述聚合物的良好溶劑的聚合物溶液，所述溶劑是水可混溶的(溶劑A)。
對于藥物沒有特定限制，水溶性和脂溶性藥物都可優(yōu)選使用。
藥物的具體實例包括但不限于抗腫瘤劑、生理活性肽、抗生素、退熱劑、止痛劑、抗炎劑、鎮(zhèn)咳劑、祛痰劑、鎮(zhèn)靜劑、肌肉松弛劑、抗癲癇劑、抗?jié)儎?、抗抑郁劑、抗過敏劑、強心劑、抗心律失常劑、血管舒張劑、抗高血壓利尿劑、抗糖尿病劑、抗血脂劑、抗凝血劑、止血劑、抗結(jié)核劑、激素、抗麻醉劑、骨吸收抑制劑、骨生成促進劑、抗血管生成劑、止吐劑、維生素等。
抗腫瘤劑包括例如紫杉醇、博萊霉素、甲氨蝶呤、放線菌素D、絲裂霉素C、硫酸長春花堿、硫酸長春新堿、柔紅霉素、阿霉素、新制癌素、阿糖胞苷、氟尿嘧啶、四氫呋喃-5-氟尿嘧啶、云星、溶鏈菌、香菇多糖、他莫昔芬左旋咪唑、烏苯美司、阿齊美克、甘草甜素、順鉑、卡鉑、鹽酸伊立替康等。
生理活性肽包括例如胰島素、促生長素抑制素、奧曲肽、生長激素、催乳激素、促腎上腺皮質(zhì)激素(ACTH)、ACTH衍生物、促黑素細胞激素(MSH)、促甲狀腺激素釋放激素(TRH)及其衍生物(例如taltirelin等)、促甲狀腺激素(TSH)、促黃體素(LH)、促黃體激素釋放激素(LHRH)及其衍生物(例如乙酸亮丙瑞林等)、促卵泡成熟激素(FSH)、后葉加壓素、去氨加壓素、催產(chǎn)素、降鈣素、依降鈣素、甲狀旁腺素(PTH)、高血糖素、胃分泌素、胰泌素、促胰酶素、縮膽囊素、血管緊張素、人胎盤催乳激素、人絨毛膜促性腺素(HCG)、腦啡肽、腦啡肽衍生物、內(nèi)啡肽、kyotorphin、干擾素(例如α-干擾素、β-干擾素、γ-干擾素等)、白介素(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等)、taftsin、胸腺生成素、胸腺素、胸腺刺激素、胸腺體液因子(THF)、血清胸腺因子(FTS)及其衍生物、和其它胸腺因子、腫瘤壞死因子(TNF)、趨化因子及其衍生物、小細胞因子及其衍生物、集落刺激因子(例如CSF、GCSF、GMCSF、MCSF)、胃動素、dinorphin、鈴蟾肽、神經(jīng)降壓素、淺藍菌素、緩激肽、尿激酶、天冬酰胺酶、血管舒緩素、P物質(zhì)、胰島素樣生長因子(例如EGF、TGF-α、TGF-β、PDGF、FGF鹽酸鹽、堿性FGF等)、骨形態(tài)形成蛋白(BMP)、神經(jīng)營養(yǎng)因子(例如NT-3、NT-4、CNTF、GDNF、BDNF等)、凝血因子VIII和IX、溶菌酶氯化物、多粘菌素B、粘菌素、短桿菌肽、桿菌肽、紅細胞生成素(EPO)、血栓形成素(TPO)等。
抗生素包括例如慶大霉素、地貝卡星、卡那霉素、利維霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素、紫蘇霉素、鹽酸四環(huán)素、鹽酸土霉素、羅利環(huán)素、鹽酸多西環(huán)素、氨芐青霉素、哌拉西林、羥基噻吩青霉素、阿撲西林、頭孢噻吩、頭孢噻啶、頭孢替安、頭孢磺啶、頭孢甲肟、頭孢美唑、頭孢唑啉、頭孢噻肟、頭孢哌酮、頭孢唑肟、羥羧氧酰胺菌素、沙納霉素、磺胺澤辛、氨曲南等。
退熱劑、止痛劑和抗炎劑包括例如水楊酸、氨乃近、氟芬那酸、雙氯芬酸、消炎痛、嗎啡、鹽酸哌替啶、酒石酸左啡諾、羥嗎啡酮等。
鎮(zhèn)咳劑和祛痰劑包括例如鹽酸麻黃堿、鹽酸甲基麻黃堿、鹽酸那可丁、磷酸可待因、磷酸雙氫可待因、鹽酸阿洛拉胺、鹽酸氯苯達諾、鹽酸哌吡苯胺、氯哌斯汀、鹽酸普羅托醇、鹽酸異丙腎上腺素、硫酸沙丁胺醇、硫酸特布他林等。
鎮(zhèn)靜劑包括例如氯丙嗪、普魯氯嗪、三氟拉嗪、硫酸阿托品、甲溴東莨菪堿等。
肌肉松弛劑包括例如甲磺酸普立地諾、氯化筒箭毒堿、泮庫溴銨等。
抗癲癇劑包括例如苯妥英、乙琥胺、乙酰唑胺鈉、利眠寧等。
抗?jié)儎┌ɡ缂籽趼绕瞻?、鹽酸組氨酸等。
抗抑郁劑包括例如丙咪嗪、氯丙咪嗪、諾昔替林、硫酸苯乙肼等。
抗過敏劑包括例如鹽酸苯海拉明、馬來酸氯苯那敏、鹽酸曲吡那敏、鹽酸甲地嗪、鹽酸氯芐咪唑、鹽酸二苯拉林、鹽酸甲氧那明等。
強心劑包括例如反式-π-氧化樟腦、茶堿醋酸鈉、氨茶堿、鹽酸依替福林等。
抗心律失常劑包括例如azimilide、普萘洛爾、阿普洛爾、布非洛爾、oxyprenolol等。
血管舒張劑包括例如鹽酸麻黃苯丙酮、鹽酸地爾硫卓、鹽酸妥拉唑林、海索苯定、硫酸巴美生等。
抗高血壓利尿劑包括例如六甲溴銨、pentrilium、鹽酸美加明、鹽酸乙酰苯噠嗪、可樂定等。
抗糖尿病劑包括例如格列嘧啶鈉、glypizide、鹽酸苯乙雙胍、鹽酸丁福明、甲福明等。
抗高血脂劑包括例如普伐他汀、帕伐他丁鈉、simvastatin、克利貝特、氯貝特、雙貝特、苯扎貝特等。
抗凝血劑包括例如肝素鈉等。
止血劑包括例如凝血質(zhì)、凝血酶、亞硫酸氫鈉甲萘醌、乙酰甲萘醌、ε-氨基己酸、氨甲環(huán)酸、卡絡(luò)磺鈉、腎上腺色素單胺胍甲磺酸酯等。
抗結(jié)核劑包括例如異煙肼、乙胺丁醇、對氨基水楊酸等。
激素包括例如潑尼松龍、潑尼松龍磷酸鈉、鹽酸地塞米松鈉、磷酸己烷雌酚、甲巰咪唑、雌酮等。
抗麻醉劑包括例如酒石酸左洛啡烷、鹽酸納洛芬、鹽酸納洛酮等。
骨吸收抑制劑包括例如異丙氧黃酮等。
骨生成促進劑包括例如多肽如BMP、PTH、TGF-β、IGF-I等。
抗血管生成劑包括例如血管生成抑制性甾族化合物、煙曲霉素、fumagillol衍生物、angiostatin、endostatin等。
止吐劑包括例如5-羥色胺3型受體拮抗劑，例如奧丹西隆或托吡西隆，神經(jīng)激肽1受體拮抗劑等。
維生素包括例如維生素A、β-胡蘿卜素、維生素B1、維生素B2、煙酸、煙酰胺、泛酸、泛酸鈣、維生素B6、維生素B12、葉酸、肌醇、對氨基馬尿酸、生物素、維生素C、維生素D、維生素E、維生素K等。
上述藥物可以呈游離形式或可藥用鹽形式。例如，當(dāng)藥物具有堿性基團例如氨基等時，其可以以與無機酸(例如鹽酸、硫酸、硝酸等)形成的鹽的形式使用。當(dāng)藥物具有酸性基團例如羧基時，其可以以與無機堿(例如堿金屬如鈉、鉀等)或有機堿(例如有機胺如三乙胺，堿性氨基酸例如精氨酸等)形成的鹽的形式使用。
當(dāng)藥物包封到微球體內(nèi)的效率由于形成鹽而很低時，可將鹽轉(zhuǎn)化成游離形式。將鹽轉(zhuǎn)化成游離形式可這樣進行對于酸加成鹽，用堿性水溶液(例如堿金屬碳酸氫鹽水溶液、堿金屬碳酸鹽水溶液、堿金屬氫氧化物、堿金屬磷酸鹽、堿金屬磷酸氫鹽水溶液、弱堿性緩沖溶液等)處理，然后用有機溶劑萃??；或者，對于堿加成鹽，用弱酸性水溶液(例如氯化銨水溶液、弱酸性緩沖溶液等)處理，然后用有機溶劑萃取?？赏ㄟ^用常規(guī)方法除去溶劑來從萃取液中收集游離形式的藥物。
藥物在聚合物溶液中的濃度可以為0.001-90(w/w)％、優(yōu)選0.01-50(w/w)％。
在聚合物溶液中，藥物可以呈溶解或分散狀態(tài)。對于分散狀態(tài)，優(yōu)選預(yù)先將藥物制成細小顆粒。細小顆?？赏ㄟ^使用常規(guī)方法例如粉碎、結(jié)晶、噴霧干燥等獲得。
對于粉碎，可通過使用粉碎機例如氣流粉碎機、錘磨機、旋轉(zhuǎn)式球磨機、振動式球磨機、砂磨機、搖動式碾磨機、棒磨機、管磨機等將藥物物理粉碎。
對于結(jié)晶，可首先將藥物溶解在合適的溶劑中；對于所得溶液，通過調(diào)節(jié)pH、控制溫度、改變?nèi)軇┙M成等來沉淀出晶體；然后通過方法例如過濾、離心等來收集沉淀出的晶體。
對于噴霧干燥，可將藥物溶解在合適的溶劑中；使用噴霧嘴將所得溶液噴到噴霧干燥器裝置的干燥室中；并在非常短的時間內(nèi)將噴霧小滴中的溶劑蒸發(fā)。
當(dāng)藥物是多肽時，還可以通過下列步驟將其制成細小顆粒?？蓪⒍嚯暮途垡叶嫉幕旌纤芤豪鋬龈稍铮⒂闷渲卸嚯牟蝗芙?、但是聚乙二醇溶于其中的溶劑處理所得凍干塊(參見JP-A-11-302156)。
生物可降解聚合物可以是藥物領(lǐng)域常用的任何生物可降解聚合物，特別優(yōu)選的是羥基脂肪酸的聚酯。所述羥基脂肪酸的聚酯的平均分子量可優(yōu)選為約2000-約800000，更優(yōu)選為約5000-約200000。
在上述羥基脂肪酸的聚酯當(dāng)中，更優(yōu)選的是聚乳酸、聚(乳酸-共-乙醇酸)、聚(2-羥基丁酸-共-乙醇酸)。聚(乳酸-共-乙醇酸)的乳酸/乙醇酸摩爾比優(yōu)選為90/10-30/70、更優(yōu)選為80/20-40/60，聚(2-羥基丁酸-共-乙醇酸)的2-羥基丁酸/乙醇酸摩爾比優(yōu)選為90/10-30/70、更優(yōu)選為80/20-40/60。
在聚合物溶液中，生物可降解聚合物的濃度可隨聚合物的種類以及分子量而變，但是通常為1-80％重量、優(yōu)選為20-60％重量。
對于作為生物可降解聚合物的良好溶劑、并可與水混溶的溶劑(溶劑A)沒有特定限制，只要溶解1g生物可降解聚合物所需的該溶劑的量小于25g，并且與水完全混溶即可。優(yōu)選的實例是丙酮、四氫呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氧雜環(huán)己烷、二甘醇二甲醚、乙二醇二甲醚等。在這些溶劑當(dāng)中，從較小毒性的角度來看，丙酮和四氫呋喃是優(yōu)選的，并且丙酮是最優(yōu)選的。這些溶劑可作為單獨溶劑或者它們兩種或更多種的混合物來使用。
聚合物溶液可通過將生物可降解聚合物溶解在溶劑A中、并把藥物溶解或分散在其中來制得。除了藥物和生物可降解聚合物的加入順序以外，沒有其它特定限制。
此外，聚合物溶液可含有少量是生物可降解聚合物的不良溶劑、并可與溶劑A混溶的溶劑(溶劑B)。
溶劑B在聚合物溶液中的量優(yōu)選在不導(dǎo)致生物可降解聚合物沉淀的范圍內(nèi)，例如為0.001-50％重量、優(yōu)選為0.01-20％重量。
然后將所得聚合物溶液加到含有可與溶劑A混溶的所述生物可降解聚合物的不良溶劑(溶劑B)和不能與溶劑A混溶的所述生物可降解聚合物的不良溶劑(溶劑C)的均勻混合物中，以獲得其中聚合物溶液形成分散相、均勻混合物形成連續(xù)相的乳液。
對于溶劑B沒有特定限制，只要溶解1g生物可降解聚合物所需的該溶劑的量為25g或以上，并且與溶劑A完全混溶即可。具體實例包括水和具有1-4碳原子的一元醇。醇的具體實例有甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、叔丁醇等。其中，水和乙醇是優(yōu)選的，水是最優(yōu)選的。
此外，對于溶劑C沒有特定限制，只要溶解1g生物可降解聚合物所需的該溶劑的量為25g或以上，與100重量份溶劑C混溶的溶劑A的量不超過25重量份，并且溶劑C與溶劑B形成完全均勻的混合物。溶劑C的具體實例是甘油。
溶劑A、B和C的優(yōu)選組合的一些實例是但不限于作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的水和作為溶劑C的甘油的組合；作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的乙醇和作為溶劑C的甘油的組合；作為溶劑A的四氫呋喃、作為溶劑B的水和作為溶劑C的甘油的組合；作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的水與乙醇的混合物、和作為溶劑C的甘油的組合；作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的正丙醇和作為溶劑C的甘油的組合；作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的正丁醇和作為溶劑C的甘油的組合；以及作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的異丙醇和作為溶劑C的甘油的組合等。在這些組合當(dāng)中，最優(yōu)選的是作為溶劑A的丙酮、作為溶劑B的水和作為溶劑C的甘油的組合。
在均勻混合物中，溶劑B/溶劑C的重量比根據(jù)生物可降解聚合物的種類，所選的溶劑A、B和C的組合等而變，但是為了給出所需的微球體，其優(yōu)選為5∶95-75∶25。為了防止形成不良聚集物和提高藥物包封到微球體中的效率，優(yōu)選的比例為10∶90-50∶50，更優(yōu)選為20∶80-40∶60，所述比例是重量比。
此外，均勻混合物可含有乳液穩(wěn)定劑。乳液穩(wěn)定劑包括例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纖維素、羥丙基纖維素、阿拉伯膠、脫乙酰殼多糖、明膠、血清白蛋白、表面活性劑等。在這些穩(wěn)定劑當(dāng)中，聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纖維素、羥丙基纖維素等是優(yōu)選的。乳液穩(wěn)定劑可以以0.001-10％重量、優(yōu)選0.01-2％重量的濃度使用。
溶劑A與含有溶劑B和溶劑C的均勻混合物部分混溶。然而，由于其有限的溶解比例，形成了這樣的乳液，其中含有藥物、生物可降解聚合物和溶劑A的聚合物溶液形成分散相，均勻混合物形成連續(xù)相。與形成乳液同時或同步的是，使溶劑A逐漸從聚合物溶液轉(zhuǎn)移到均勻混合物內(nèi)，由此開始形成微球體。
聚合物溶液中的溶劑A混合到均勻混合物內(nèi)的速度可通過改變均勻混合物中溶劑B與溶劑C的重量比來控制，溶劑C的比例越高，其混合速度就變得越低，溶劑C的比例越低，其混合速度就變得越高。
此外，通過預(yù)先將少量溶劑A加到均勻混合物內(nèi)，溶劑A混合到均勻混合物內(nèi)的速度可能會下降，對于加到均勻混合物內(nèi)的溶劑A的量沒有特定限制，只要溶劑A可以均勻地混溶在均勻混合物中即可，并且其優(yōu)選為不超過30％重量，特別優(yōu)選不超過20％重量。
聚合物溶液與均勻混合物的優(yōu)選比例根據(jù)均勻混合物中溶劑B與溶劑C的重量比以及其它因素而變。該比例可以為1∶1-1∶1000、優(yōu)選為1∶2-1∶200、特別優(yōu)選為1∶3-1∶75，所述比例是重量比。
從乳化后溶劑A離開分散相的效率這方面來看，聚合物溶液中溶劑A的量優(yōu)選不超過可與均勻混合物混溶的最大量，其優(yōu)選為占最大混溶量的約1-80％重量。
對于乳化溫度沒有特定限制，但是當(dāng)使用對熱不穩(wěn)定的藥物時，優(yōu)選在盡可能低的溫度下進行。當(dāng)在低溫下、尤其是0℃以下進行乳化時，優(yōu)選將均勻混合物與聚合物溶液的重量比降至上述范圍內(nèi)，或者預(yù)先向均勻混合物中加入少量溶劑A，以防止生物可降解聚合物在形成乳液之前發(fā)生沉淀，具體來說，更優(yōu)選向均勻混合物中加入少量溶劑A，并且加入的溶劑A的量在上述范圍內(nèi)。
聚合物溶液乳化到均勻混合物內(nèi)可這樣進行使用已知的乳化裝置例如旋槳式混合器、渦輪轉(zhuǎn)子混合器、高壓乳化器、超聲分散混合器、靜態(tài)混合器等，在攪拌下將聚合物溶液加到均勻混合物中。乳化所需的時間取決于乳化裝置、溶液體積等，但是通常為約1-10分鐘。
乳化還可以優(yōu)選通過諸如膜乳化、噴霧等的方法來進行。
對于通過膜乳化方法來乳化，將多孔膜設(shè)定在聚合物溶液與均勻混合物之間，然后給聚合物溶液施加壓力，以經(jīng)由多孔膜的孔將聚合物溶液擠到均勻混合物內(nèi)。如果需要，可將均勻混合物攪拌。多孔膜可具有不同形狀，例如平面、管狀、球形等。例如，當(dāng)使用管式多孔膜時，可依據(jù)其中下列方法進行(i)包括將聚合物溶液引入到管式多孔膜的內(nèi)空部分，并將聚合物溶液擠到存在于管式多孔膜外面的均勻混合物內(nèi)的方法；和(ii)包括將存在于管式多孔膜外面的聚合物溶液擠到置于管式多孔膜內(nèi)空部分中的均勻混合物內(nèi)的方法(報道在例如Journal of Microencapsulation，11(2171-178(1994)))。
多孔膜優(yōu)選為多孔陶瓷、多孔玻璃等。多孔陶瓷包括礬土、氧化鋯、沸石等，多孔玻璃包括公開在US專利2106744和US專利2215039中的多孔二氧化硅玻璃，和公開在US專利4657875中的shirasu(火山巖灰)多孔玻璃等。其中多孔玻璃是特別優(yōu)選的。
可將多孔膜的表面進行化學(xué)改性，以使其表面親水或疏水，或者在表面上引入不同的官能團。一個具體實例包括通過用十八烷基三氯硅烷和三甲基硅烷處理而制得的疏水多孔玻璃。
多孔膜的孔徑可以為0.2-300μm、優(yōu)選為4-50μm。
聚合物溶液擠入到均勻混合物內(nèi)的速度取決于聚合物溶液中生物可降解聚合物的種類和濃度、均勻混合物的組成、多孔膜的孔徑等，但是可以進行限制以使得對于每小時、每1m2多孔膜，聚合物的擠出量為5-500ml。
對于通過噴霧乳化，使用已知的噴霧器械將聚合物溶液噴霧到均勻混合物內(nèi)，期間如果需要可將均勻混合物攪拌。噴霧器械包括例如空氣噴嘴、壓力噴嘴、超聲噴嘴、旋轉(zhuǎn)式霧化器等。
依據(jù)本發(fā)明方法，因為乳化是通過將聚合物溶液加到均勻混合物內(nèi)來進行的，與其中是將均勻混合物加到聚合物溶液中以引起相轉(zhuǎn)化的方法相比，本發(fā)明方法不僅提高了微球體的產(chǎn)率，而且還提高了藥物包封到微球體中的效率，并抑制了微球體的初始爆裂。
乳化后，通過合適的方法將所得乳液流體化，以將殘余的溶劑A從分散相中除去。通過該方法，分散相中的溶劑A轉(zhuǎn)移到連續(xù)相中，分散相中的生物可降解聚合物完全固化，形成微球體。
將乳液流體化的方法可通過循環(huán)或攪拌來進行。循環(huán)可通過使用泵將一部分乳液從較大部分的乳液中撤回，并經(jīng)由管道將該部分返回乳液的上部。此外，攪拌可使用攪拌器葉片、磁攪拌器等通過常規(guī)攪拌方法進行。
此外，乳化后，一旦形成，即可以增加乳液中連續(xù)相的體積，然后增加溶劑A離開分散相的速度。通過增加連續(xù)相的體積，在乳化期間進入連續(xù)相的溶劑A可被稀釋，由此在形成階段可防止連續(xù)相中的溶劑A對微球體的不利影響。
可通過將乳液與單獨制備的用于增加體積的溶劑混合來增加連續(xù)相的體積。
用于增加體積的溶劑可以是溶劑B或溶劑B與溶劑C的混合物，并且用作增加體積的溶劑的溶劑B、溶劑C的種類可以是可用于均勻混合物中的任何種類溶劑，但并不必須與均勻混合物中的溶劑B或溶劑C相同。用作增加體積的溶劑的溶劑B和溶劑C的實例包括但不限于作為溶劑B的具有1-4個碳原子的一元醇和水，以及用作溶劑C的甘油等。當(dāng)所用的藥物對熱不穩(wěn)定時，用作增加體積的溶劑的溶劑B是一元醇例如乙醇等，這樣即使在低溫下(例如0℃以下)也能高效率地除去溶劑A。
為了增加體積，可向乳液中加入單獨制備的用于增加體積的溶劑，或者將乳液加到用于增加體積的單獨的溶劑中。
可通過將它們立刻混合、或者分幾次混合或連續(xù)混合來增加體積。
為了提高通過增加其體積來將溶劑A從分散相中除去的效率，增加體積是以這樣的方式進行的，即增加體積后乳液連續(xù)相中的溶劑B的比例優(yōu)選大于增加體積前乳液連續(xù)相中溶劑B的比例，更優(yōu)選地，增加體積后連續(xù)相中的溶劑A的比例比增加體積前大0-70％。此外，增加體積后連續(xù)相的體積優(yōu)選比增加體積前大2-100倍。
乳化后除去溶劑A所需的時間可以在12小時之內(nèi)，可通過增加乳液中連續(xù)相的體積來縮短該時間。
此外，通過將乳液溫?zé)峄驕p壓，可進一步提高溶劑A的除去速度。
將乳液的溫度增加至30-70℃，并無需保持該溫度不變。例如，可將溫度逐漸或遞進增加。此外，可優(yōu)選通過使用合適的真空裝置將壓力減至5-80kPa。
此外，因為包含在乳液分散相中的溶劑A轉(zhuǎn)移到連續(xù)相內(nèi)，所以本發(fā)明制備微球體的方法可在(a)其中從分散相轉(zhuǎn)移到連續(xù)相中的溶劑A可從制備微球的裝置中蒸發(fā)出去的開放系統(tǒng)；或(b)其中溶劑A不能從裝置中蒸發(fā)出去的封閉系統(tǒng)中進行。然而，更優(yōu)選在封閉系統(tǒng)中進行以防止溶液A對環(huán)境的有害影響并回收和再利用溶劑A。當(dāng)在封閉系統(tǒng)中制備微球體時，優(yōu)選捕集和回收從連續(xù)相中蒸發(fā)出去的溶劑A。
溶劑A的回收可通過將含有溶劑A的用于冷凝的蒸汽冷卻或者通過將蒸汽引入到多孔顆粒上以吸附溶劑A來容易地進行。
由此制得的微球體可這樣回收通過離心、用濾器過濾等收集它們，然后如果需要用水洗滌，并通過風(fēng)干、真空干燥、或冷凍干燥將水分完全除去。
當(dāng)需要盡可能地減少保持在微球體中的溶劑A的量，例如減至5000ppm或者更低(所述比例是按微球體的重量計的)時，再將微球體分散在水中，并攪拌3分鐘-12小時、優(yōu)選5分鐘-5小時，然后再次收集所述微球體，如果需要進一步洗滌和干燥。
根據(jù)所選的制劑，洗滌后將微球體懸浮在合適的溶液中，然后冷凍干燥以獲得最終形式的所要制劑。
通過上述方法制得的微球體可具有1-1000μm的平均粒徑?？扇菀椎刂频闷渲?0％以上的顆粒具有20-150μm的粒徑的微球體。
無論何種藥物，由此制得的微球體都具有高的藥物包封效率。溶解模式可以是如下述實施例中所看到的零級釋放類型。
通過本發(fā)明方法制得的微球體可通過注射或作為植入物、肌內(nèi)、皮下、靜脈內(nèi)、器官內(nèi)或關(guān)節(jié)內(nèi)、腹膜內(nèi)、病灶內(nèi)例如腫瘤器官內(nèi)給藥。它們還可以用作制備不同制劑的原料。這樣的制劑包括例如注射劑、口服制劑、透皮給藥制劑、直腸內(nèi)給藥制劑、經(jīng)鼻給藥制劑、經(jīng)肺給藥制劑、基質(zhì)內(nèi)給藥制劑、或眼內(nèi)給藥制劑。
實施例通過下述實施例和比較例更詳細地舉例說明本發(fā)明。
回收的微球體的平均粒徑為47.0μm，藥物的包封效率為81.0％(維生素B12的量是通過分光光度計，Shimadzu UV-2500PC測定的)。
由此獲得的微球體的體外溶出測試(用于溶出的溶劑9.6mM磷酸鹽緩沖的生理鹽水(pH7.4)；溶出測試機械Taitec旋轉(zhuǎn)式發(fā)酵器RT50(攪拌強度25rpm)；37℃)表明在21天內(nèi)維生素B12以恒定速度釋放。初始爆裂率(即實驗開始1小時后的溶解比例)僅為5.2％(附圖1)。比較例1按照與實施例1類似的方式制備聚合物溶液。在通過推進式混合器(Three One Motor BL3000，由Heidon生產(chǎn))以1500rpm攪拌下，使用巴氏吸管于室溫向該聚合物溶液中加入含有聚乙烯醇(1.0％重量)的甘油/水混合物(4g，甘油/水的重量比為70∶30)以乳化3分鐘。觀察到乳液發(fā)生相轉(zhuǎn)化，獲得了包含作為分散相的聚合物溶液和作為連續(xù)相的甘油/水混合物的乳液。將該乳液加到甘油/水混合物(14g，甘油/水的重量比為70∶30)中。將容器密封后，用磁攪拌器將該混合物攪拌3小時以從乳液的分散相中除去丙酮，獲得了微球體分散體。將該分散體流經(jīng)150μm的濾器，使用20μm的濾器通過過濾收集微球體，并冷凍干燥以回收微球體。
回收的微球體的平均粒徑為37.7μm，藥物的包封效率僅為27.7％。
由此獲得的微球體的體外溶出測試表明藥物在1小時內(nèi)釋放，并且初始爆裂率高達74.1％(附圖1)。
上述結(jié)果表明，通過將甘油/水混合物加到聚合物溶液中，藥物的包封效率下降了，并且初始比例比例提高了。比較例2按照與實施例1類似的方式制備聚合物溶液。在通過推進式混合器(Three One Motor BL3000，由Heidon生產(chǎn))以1500rpm攪拌下，使用巴氏吸管于室溫將聚合物溶液加到含有聚乙烯醇(1.0％重量)的蔗糖飽和水溶液(蔗糖濃度約65％重量)以乳化3分鐘，獲得了包含作為分散相的聚合物溶液和作為連續(xù)相的蔗糖飽和水溶液的乳液。將該乳液加到甘油/水混合物(14g，甘油/水的重量比為70∶30)中。將容器密封后，用磁攪拌器將該混合物攪拌3小時以從乳液的分散相中除去丙酮，獲得了細小顆粒分散體。將該分散體流經(jīng)150μm的濾器，使用20μm的濾器通過過濾收集細小顆粒，并冷凍干燥以回收細小顆粒。
然而，細小顆粒是纖維狀的而不是球形微球體。并且回收比例僅為3.5％。
因此，結(jié)果表明，通過在糖(蔗糖)的飽和水溶液中乳化聚合物溶液不能獲得微球體。比較例3重復(fù)與比較例2相同的操作，除了使用含有聚乙烯醇(1.0％重量)的葡萄糖飽和水溶液(葡萄糖濃度約50％重量)以代替含有聚乙烯醇(1.0％重量)的蔗糖飽和水溶液(蔗糖濃度約65％重量)，獲得了細小顆粒。
然而，細小顆粒是纖維狀的而不是球形微球體。并且回收比例僅為5.1％。
因此，結(jié)果表明，通過在糖(葡萄糖)的飽和水溶液中乳化聚合物溶液不能獲得微球體。比較例4重復(fù)與比較例2相同的操作，除了使用含有聚乙烯醇(1.0％重量)的甘露醇飽和水溶液(甘露醇濃度約15％重量)以代替含有聚乙烯醇(1.0％重量)的蔗糖飽和水溶液(蔗糖濃度約65％重量)，獲得了細小顆粒。
然而，細小顆粒是纖維狀的而不是球形微球體。并且回收比例僅為0.7％。
因此，結(jié)果表明，通過在糖(甘露醇)的飽和水溶液中乳化聚合物溶液不能獲得微球體。
回收的微球體的平均粒徑為62.7μm，藥物的包封效率為61.3％。
由此獲得的微球體的體外溶出測試(用于溶解的溶劑9.6mM磷酸鹽緩沖的生理鹽水(pH7.4；37℃))表明在14天內(nèi)維生素B12以恒定速度釋放(附圖2)。
按照JP-A-11-302156中公開的方法，將牛血清白蛋白(1g，由Sigma生產(chǎn)，在下文中簡稱為BSA)和聚乙二醇6000(2g，由WakoPure Chemical Industries，Ltd.)溶解在水(100mL)中，并將所得溶液冷凍干燥。用丙酮與二氯甲烷的混合物(丙酮與二氯甲烷的體積比為3∶1)洗滌所得固體以除去聚乙二醇，并減壓干燥1小時，獲得了平均粒徑為1μm的BSA細小顆粒。
重復(fù)與實施例2相同的操作，除了使用如上所述的BSA細小顆粒代替預(yù)先磨碎的維生素B12來制備聚合物溶液(其中BSA呈分散狀態(tài))，并通過離心(2000rpm，5分鐘)2次以代替使用20μm濾器的過濾來收集微球體。
回收的微球體的平均粒徑為14.3μm，藥物的包封效率為74.8％(BSA的量是通過Micro BCA蛋白測定試劑盒，PIERCE測定的)。
回收的微球體的平均粒徑為22.4μm，藥物的包封效率幾乎為100％(雌酮的量是通過HPLC法測定的)。
回收的微球體的平均粒徑為76.1μm，藥物的包封效率為78.9％。
微球體的體外溶出測試結(jié)果如附圖3所示。
回收的微球體的平均粒徑為76.0μm，藥物的包封效率為46.1％(taltirelin的量是通過HPLC法測定的)。
微球體的體外溶出測試結(jié)果如附圖4所示。
回收的微球體的平均粒徑為55.1μm，藥物的包封效率為77.4％。
微球體的體外溶出測試結(jié)果如附圖5所示。
將丙酮(1500mg)加到所得BSA細小顆粒(25mg)和ResomerRG503H(475mg，聚(乳酸-共-乙醇酸)，乳酸/乙醇酸摩爾比50∶50，分子量33000，由Boehringer生產(chǎn))中，獲得了聚合物溶液(其中BSA呈分散狀態(tài))。在通過推進式混合器(Three OneMotor BL3000，由Heidon生產(chǎn))以500rpm攪拌下，使用巴氏吸管于-20℃向含有聚乙烯醇(0.5％重量)和丙酮(1g)的甘油/水混合物(8g，甘油/水的重量比為70∶30)中加入該聚合物溶液以乳化3分鐘，獲得了包含作為分散相的聚合物溶液和作為連續(xù)相的甘油/水混合物的乳液。在-20℃將該乳液加到乙醇(30ml)中，將容器密封后，用磁攪拌器將該混合物攪拌3小時以從乳液的分散相中除去丙酮，獲得了微球體分散體。將該分散體流經(jīng)150μm的濾器，使用20μm的濾器通過過濾收集微球體，用水洗滌，并冷凍干燥以回收微球體。微球體的產(chǎn)率為74.5％。
藥物在所得微球體中的包封效率為68.6％。
將所得微球體溶解在二氧雜環(huán)己烷中，并通過氣相色譜法測定保留在微球體中的丙酮含量。結(jié)果發(fā)現(xiàn)其不超過500ppm。
將丙酮(800mg)加到所得BSA細小顆粒(12.5mg)和PLGA5020(487.5mg)中，獲得了其中BSA呈分散狀態(tài)的聚合物溶液。在通過推進式混合器(Three One Motor BL3000，由Heidon生產(chǎn))以500rpm攪拌下，使用巴氏吸管于-20℃向含有聚乙烯醇(0.5％重量)的甘油/水混合物(4g，甘油/水的重量比為70∶30)與丙酮(0.5g)的混合物中加入該聚合物溶液以乳化3分鐘，獲得了包含作為分散相的聚合物溶液和作為連續(xù)相的甘油/水混合物的乳液。在-20℃將該乳液加到乙醇(7.5ml)中，將容器密封后，用磁攪拌器將該混合物攪拌15分鐘以從乳液的分散相中除去丙酮，獲得了微球體分散體。將該分散體流經(jīng)150μm的濾器，使用20μm的濾器通過過濾收集微球體。將由此收集的微球體再分散在水(10ml)中，并在封閉的系統(tǒng)中于室溫攪拌1小時。攪拌完成后，再使用20μm的濾器通過過濾收集微球體，并冷凍干燥以回收微球體。
工業(yè)實用性依據(jù)本發(fā)明方法，通過使用對人體或環(huán)境危害較小的水可混溶有機溶劑，尤其是丙酮、四氫呋喃等，可制得微球體。
此外，依據(jù)本發(fā)明方法，可以以高的包封效率將水溶性藥物或脂溶性藥物包封到微球體中。
權(quán)利要求
1.制備微球體的方法，包括將含有藥物、生物可降解聚合物和對于所述聚合物來說是良好溶劑且可與水混溶的溶劑(溶劑A)的聚合物溶液加到對于所述聚合物來說是不良溶劑且可與溶劑A混溶的溶劑(溶劑B)與對于所述聚合物來說是不良溶劑且不能與溶劑A混溶的溶劑(溶劑C)的均勻混合物中，將該混合物乳化以制得其中聚合物溶液形成分散相、均勻混合物形成連續(xù)相的乳液，然后將溶劑A從分散相中除去。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述生物可降解聚合物是羥基脂肪酸的聚酯。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述生物可降解聚合物是一種或多種選自下列的聚合物聚乳酸、乳酸-乙醇酸共聚物、和2-羥基丁酸-乙醇酸共聚物。
4.權(quán)利要求1-3任一項的方法，其中溶劑A是一種或多種選自下列的溶劑丙酮、四氫呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、二氧雜環(huán)己烷、二甘醇二甲醚和乙二醇二甲醚，溶劑B是一種或多種選自下列的溶劑水和具有1-4個碳原子的一元醇，且溶劑C是甘油。
5.權(quán)利要求4的方法，其中所述具有1-4個碳原子的一元醇是甲醇、乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、異丁醇、仲丁醇、或叔丁醇。
6.權(quán)利要求4的方法，其中溶劑A是丙酮，溶劑B是水，且溶劑C是甘油。
7.權(quán)利要求1-6任一項的方法，其中在均勻混合物中溶劑B與溶劑C的重量比為5∶95-75∶25。
8.權(quán)利要求1-7任一項的方法，其中溶劑A的量不超過溶劑A可與溶劑B和溶劑C的均勻混合物混溶的最大量。
9.權(quán)利要求1-8任一項的方法，其中所述聚合物溶液含有溶劑B。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述聚合物溶液含有0.001-50％重量的溶劑B。
11.權(quán)利要求1-10任一項的方法，其中所述均勻混合物含有乳液穩(wěn)定劑。
12.權(quán)利要求1-11任一項的方法，其中所述均勻混合物含有溶劑A。
13.權(quán)利要求12的方法，其中乳化操作是在0℃以下進行的。
14.權(quán)利要求1-13任一項的方法，其中所述聚合物溶液與均勻混合物的重量比為1∶1-1∶1000。
15.權(quán)利要求1-14任一項的方法，其中在乳化后，通過將所得乳液與單獨制備的增量用溶劑混合來增加連續(xù)相的量，并除去溶劑A。
16.權(quán)利要求15的方法，其中所述增量用溶劑是溶劑B或溶劑B與溶劑C的混合物。
17.權(quán)利要求16的方法，其中用作增量用溶劑的溶劑B是一種或多種選自下列的溶劑水和具有1-4個碳原子的一元醇，且用作增量用溶劑的溶劑C是甘油。
18.權(quán)利要求16的方法，其中用作增量用溶劑的溶劑B是具有1-4個碳原子的一元醇，且除去溶劑A是在0℃以下進行的。
19.權(quán)利要求15-18任一項的方法，其中增加乳液的連續(xù)相后溶劑B在連續(xù)相中的比例等于或大于增加乳液的連續(xù)相前溶劑B在連續(xù)相中的比例。
20.權(quán)利要求15-19任一項的方法，其中增加連續(xù)相后連續(xù)相的體積是增加連續(xù)相前的2-100倍。
21.權(quán)利要求1-12、14-17、19和20任一項的方法，其中除去溶劑A是通過將乳液溫?zé)醽磉M行的。
22.權(quán)利要求21的方法，其中所述溫?zé)崾窃?0-70℃溫度下進行的。
23.權(quán)利要求1-22的方法，其中除去溶劑A是通過在乳化步驟之后將乳液置于減壓條件下來進行的。
24.權(quán)利要求23的方法，其中減壓后的壓力為5-80kPa。
25.權(quán)利要求1-24任一項的方法，其中除去溶劑A是在封閉的系統(tǒng)中進行的。
26.除去殘留在通過權(quán)利要求1-25任一項的方法制得的微球體中的溶劑A的方法，包括將所述微球體再懸浮在水中，并將所得混合物攪拌。
全文摘要
制備微球體的方法，其特征在于將含有藥物、體內(nèi)可降解聚合物和對于所述聚合物來說是良好溶劑的水可混溶溶劑(溶劑(A))的聚合物溶液加到包含對于所述聚合物來說是不良溶劑且可與溶劑(A)混溶的溶劑(溶劑(B))與對于所述聚合物來說是不良溶劑且不能與溶劑(A)混溶的溶劑(溶劑(C))的均勻液體混合物中；將所得混合物乳化以制得其中聚合物溶液形成分散相、均勻混合物形成連續(xù)相的乳液；并將溶劑(A)從分散相中除去。
文檔編號A61K9/50GK1430506SQ01809963
公開日2003年7月16日 申請日期2001年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年4月24日
發(fā)明者鈴木健彥, 北澤健生, 松本昭博, 鈴木彰 申請人:田邊制藥株式會社