專利名稱：交聯(lián)的陰離子交換劑顆粒以及生產(chǎn)該顆粒的方法
已經(jīng)知道血漿中膽固醇水平提高是人類冠心病的主要危險因素，而降低膽固醇水平就會減少冠心病的危險性。成功地控制血液中膽固醇水平的方法包括食譜的改進，例如最小量地攝入富膽固醇食品和高脂肪含量食品，抑制膽固醇的生物合成，以及促進身體內(nèi)去除膽汁酸量的提高。
已知諸如US3383281中所敘的消膽胺以及US3692895中所述的降脂二號樹脂的顆粒狀樹脂能夠分離膽汁酸。當給哺乳類宿主口吸服給藥時，此類樹脂能與腸內(nèi)的膽汁酸結(jié)合體形成復合物，從而有效地阻滯腸對膽汁酸的吸收。樹脂和被分離的膽汁酸隨后以渣滓物形式由體內(nèi)排出，因而提高了體內(nèi)去除膽汁酸的速度。同時還有其它因素，為了能保持體內(nèi)有常量的膽汁酸，在提高了體內(nèi)排出膽汁酸的速度后，會通過加速膽固醇向膽汁酸的轉(zhuǎn)化而引起血漿中膽固醇水平的降低。為增加膽汁酸合成所用的這部份膽固醇來自于血漿中膽固醇的減少。
膽汁酸多價螯合劑可以多種形式口服給藥，典型的是食物的混合物。已知多價螯合劑用于降低人體血漿中膽固醇的有效劑量典型的為10至15g/天，但也可用高達50g/天的劑量。服用顆粒狀膽汁酸多價螯合劑樹脂后可能不舒服，特別是在使用大劑量時，服用了樹脂的病人中常會出現(xiàn)有害的副作用(胃氣脹、氣體生成、便秘、腹瀉等等)。
為了使用膽汁酸多價螯合劑治療方法進行有效治療時伴隨產(chǎn)生的有害副作用降到最小，在此領域內(nèi)人們?nèi)栽诶^續(xù)努力進行研究，人們在研究多價螯合劑，使其在用藥量比現(xiàn)在用消膽胺和降脂2號樹脂更低的劑量時仍具有更大的分離膽汁酸的能力，同時也能有效的降低血漿中膽固醇。
而新的待選的膽汁酸多價螯合劑必須具有令人滿意的膽汁酸分離效能，并且對接受治療的宿主必須是無毒的。某些膽汁酸多價螯合劑可能具有良好的膽汁酸分離效能，例如水溶性聚合物，但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)由于接觸到水溶性膽汁酸螯合劑的存活組織的敏感性，因而它們對宿主具有細胞毒性。所以希望得到這樣的膽汁酸多價螯合劑，它們具有上述水溶性聚合物的膽汁酸分離效能，但是又沒有與所用螯合劑與接觸到螯合劑的存活組織發(fā)生密切接觸時所出現(xiàn)的細胞毒副作用。
要得到具有各種物理性質(zhì)適當結(jié)合的膽汁酸多價螯合劑，一種途徑是聚合官能化的單體，這些單體由于其官能化的性質(zhì)而是水溶性的，并且使聚合物進行一定程度的交聯(lián)使其得到水不溶性，這樣使細胞毒性作用減到最小，而又不影響多價螯合劑上官能位置對需去除靶膽汁酸的可接受性。
本發(fā)明的目的是提供一種膽汁酸多價螯合劑，它具有提高的膽汁酸分離效能和低哺乳動物細胞毒性，這是基于用官能化的水溶性單體制成的交聯(lián)聚合物。本發(fā)明的另一目的是提供一種制備該膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒，優(yōu)選為球形聚合物顆粒的方法。
本發(fā)明提供了基本上是水不溶性的膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒，為陰離子交換樹脂形式，還提供了制備該聚合物顆粒的方法，它包括(a)用自由基聚合方法使包括有含胺單體的單體混合物聚合，和(b)用多官能胺活性化合物進行非自由基交聯(lián)，得到的聚合物顆粒有比消膽胺更高的分離膽汁酸效能。
本發(fā)明的一個方面是，聚合方法包括水溶性含胺單體的懸浮聚合，選擇性地使用足量的分散劑以得到球形的聚合物顆粒。本發(fā)明的另一方面包括用多官能胺活性化合物進行交聯(lián)的聚合作用在形成聚合物顆粒的過程中進行。
本發(fā)明的另一方面提供了含有用上述方法制備的膽汁酸多價螯合劑顆粒的聚合物組合物，例如，其中的含胺單體為未取代或取代的氨基烷基(甲基)丙烯酸酯，或未取代或取代的氨基烷基(甲基)丙烯酰胺；以及多官能胺活性化合物為選自下述各類未取代或取代的化合物二鹵代烷類、芳烷基二鹵化物、亞烷基二酯、芳基二酯、芳烷基二酯、亞烷基二?；u、芳基二?；u、芳烷基二?；u、二醛、二環(huán)氧烷類、表鹵代醇和芳烷基二環(huán)氧化合物。
本發(fā)明的另一方面提供了包括有膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒的聚合物組合物，它帶有通過側(cè)鏈鍵合基團連于聚合物主鏈上的胺官能度。另一方面聚合物組合物還包括為藥學上可接受鹽形式的聚合物顆粒。
本發(fā)明提供了藥物組合物，它包括治療有效量的膽汁酸多價螯合物顆粒的聚合物組合物以及藥學上可接受的載體。
本發(fā)明還提供了降低哺乳動物血液中膽固醇水平的方法，它包括給哺乳動物口服治療有效量的用前文所述方法制備的膽汁酸多價螯合物聚合物顆粒。
本發(fā)明的陰離子交換樹脂可用同一方法的幾種變更的形式來制備。在一種變化的方法中用本體聚合生產(chǎn)聚合物，其是將含胺單體首先與可溶于單體的多官能胺活性化合物混合；然后使該混合物在例如加熱板、輥或片上加熱聚合成固體塊，之后將固體聚合物通過研磨、刨片或其它類似手段造粒成為顆粒。
在另一變化的方法中，聚合物的生產(chǎn)是通過自由基聚合使包含有含胺單體的單體混合物進行聚合而生成未交聯(lián)聚合物，之后用多官能胺活性化合物進行非自由基交聯(lián)生成交聯(lián)的聚合物顆粒。優(yōu)選的是，此類聚合物在水溶液中制備，得到的聚合物可進一步用研磨和類似方法制成合適大小的顆粒。
本發(fā)明聚合物的另一種變化的方法是懸浮聚合，優(yōu)選在水介質(zhì)中進行。一種或多種水溶性的含胺單體，選擇性地含有一種或多種另外的可共聚的單體，和含有數(shù)個能與含胺單體的胺官能團反應的官能團并能溶于單體的多官能化合物的單體混合物懸浮于水介質(zhì)中，該懸浮液在有可溶于單體的自由基引發(fā)劑存在下聚合生成具有氨官能度的聚合物。使用優(yōu)選的懸浮助劑得到球形的聚合物顆粒，例如水相中可含有能溶解的無機鹽和適當?shù)姆稚?br> 在本發(fā)明的優(yōu)選實施方案中，其方法包括使用分散劑使含有水溶性含胺單體的單體混合物用自由基聚合方法懸浮聚合，得到球形顆粒，并且在形成顆粒的過程中用多官能的胺活性化合物進行非自由基交聯(lián)得到聚合物顆粒，該顆粒具有(1)其分離膽汁酸效能大于消膽胺的效能；以及(2)通過側(cè)鍵鍵合基團連接于聚合物主鏈的氨官能度。聚合物顆粒的更優(yōu)選實施方案是藥學上可接受的鹽的形式，它分離膽汁酸的效能至少是消膽胺的三倍。
這里所用的術(shù)語“(甲基)丙烯酸酯”和“(甲基)丙烯酰胺”分別是指相應的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，以及相應的丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺。還有，本文中與各種含胺單體和多官能胺活性化合物結(jié)合使用的術(shù)語“取代的”是指這些化合物中有一個或多個氫被例如(C1—C8)烷基、鹵素(如氯或溴—)、羥基等基團所取代，除非這些基團與分子上已帶有的官能團是不相容的。
適宜用于本發(fā)明的含胺單體是含有不直接連于乙烯基的胺官能度的乙烯基單體。這些單體包括，例如酰胺單體，如二烷氨基烷基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺(例如二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺)，N，N—雙—(二甲氨基烷基)丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，N—β—氨基乙基丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，N—(甲氨基乙基)丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺，氨烷基吡嗪丙烯酰胺或甲基丙烯酰胺；丙烯酸酯單體如二烷氨基烷基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯(例如二甲氨基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)，β—氨基乙基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，N—(正丁基)—4—氨基丁基丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯，甲基丙酰氧基乙氧基乙胺，以及丙烯酰氧基丙氧基丙氧基丙胺；乙烯基單體如乙烯基吡啶；氨烷基乙烯基醚或硫醚，如β—氨基乙基乙烯基醚，β—氨基乙基乙烯基硫醚，N—甲基—β—氨基乙基乙烯基醚或硫醚，N—乙基—β—氨基乙基乙烯基醚或硫醚，N—丁基—β—氨基乙基乙烯基醚或硫醚，以及N—甲基—3—氨基丙基乙烯基醚或硫醚；N—丙烯酰氧基烷基噁唑烷和N—丙烯酰氧基烷基四氫—1，3—噁唑，如噁唑烷基乙基甲基丙烯酸酯，噁唑烷基乙基丙烯酸酯，3—(γ—甲基丙烯酰氧基丙基(四氫—1，3—噁唑，3—(β—甲基丙烯酰氧基乙基)—2，2—五亞甲基—噁唑烷，3—(β—甲基丙烯酰氧基乙基)—2—甲基—2—丙基—噁唑烷，N—2—(2—丙烯酰氧基乙氧基)乙基—噁唑烷，N—2—(2—甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基—5—甲基—噁噁唑烷，3—〔2—(2—甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基〕—2，2—二甲基噁唑烷，N—2—(2—丙烯酰氧基乙氧基)乙基—5—甲基—噁唑烷，3—〔2—(甲基丙烯酰氧基)乙基)—2—苯基—噁唑烷，N—2—(2—甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基—噁唑烷，和3—〔2—(2—甲基丙烯酰氧基乙氧基)乙基〕—2，2—五亞甲基—噁唑烷。
本發(fā)明中使用的優(yōu)選水溶性含胺單體是未取代的或取代的氨烷基(甲基)丙烯酸酯類和未取代或取代的氨烷基(甲基)丙烯酰胺。這些單體包括二甲氨基烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，N，N—雙(二甲氨基烷基)丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，二甲氨基烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，或是任何上述這些單體的混合物。最優(yōu)選的是二甲氨基烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺，二甲氨基烷基丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯，以及它們的混合物，其中的烷基有2至大約8個碳原子，特別優(yōu)選的是二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺、二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯和其混合物。在單體混合物中存在有水溶性單體，為主要組分；這就是說當有一種水溶性單體或有多種水溶性單體時，它們的含量至少應為單體總重量的50％，這里所用的術(shù)語“水溶性”，如用于說明單體的術(shù)語，是指單體在每100g水中至少其溶解度為大約1g，優(yōu)選在每100g水中至少為大約10g，最優(yōu)選在每100g水中至少為大約50g。
另外，不含胺單體可選擇性地作為單體混合物的次要組分；這就是說它們的總量小于單體混合物總重量的大約50％。優(yōu)選這些不含胺單體的量小于單體混合物總重量的25％左右，本發(fā)明中所用不含胺單體包括能與水溶性單體共聚的單體。此類其它單體的實例包括，但不局限于，芳族單體，如苯乙烯和α—甲基苯乙烯，以及脂族單體，如丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、馬來酸酐、乙酸乙烯酯等，以及它們的混合物。
除了有不含胺單體以外，在單體混合物中還可有惰性溶劑存在，這就是說，它們在單體混合物的總重量中可少于80％左右，優(yōu)選少于50％左右。優(yōu)選這些惰性溶劑少于單體混合物總重的25％。本發(fā)明中使用的優(yōu)選惰性溶劑包括下面的溶劑該溶劑本身是水不溶性的，但它能與水溶性單體互溶。把水不溶性和單體可溶性兩種性質(zhì)結(jié)合起來的惰性溶劑特別用于在水溶性含胺單體懸浮聚合中提高形成球形珠粒的完整性。這些溶劑的實例包括，但不局限于己烷、庚烷、異辛烷、甲苯、二甲苯、乙苯，及其混合物。
按照反應方程式1，通式B的交聯(lián)劑與含胺聚合物(部分用結(jié)構(gòu)式A表示)或相應的含胺單體中的胺官能度NRR1反應生成交聯(lián)的聚合物(部分用結(jié)構(gòu)式C表示) 其中 k、m、n＝零或1—3的整數(shù)，可以相同或不同；R、R1＝(C1—C8)烷基或氫；或R和R1與和它們相連的氮原子一起形成飽和環(huán)，選擇性地帶有一個或多個其它雜原子，如氧或氮；R2＝(C1—C20)亞烷基、芳基、芳基—雙(C8—C20)亞烷基)；X，X1＝鹵素、甲苯磺酸根、甲磺酸根、對溴苯磺酸根、
對硝基苯磺酸根、三氟甲磺酸根、九氟丁磺酸根和三氟乙磺酸根，環(huán)氧化合物(X或X1以—O-接于C和R2上)，并且可以相同或不同。
側(cè)鏈鍵合基團Z是—NRR1和聚合物主鏈之間的任何化學穩(wěn)定的鍵，即—NRR1不是直接連接于聚合物主鏈上，“化學穩(wěn)定的”是指在聚合和交聯(lián)反應中Z基本上不發(fā)生分解或降解。當k為0時，氨基官能團直接連于聚合物主鏈上。適宜用于本發(fā)明的典型側(cè)鏈鍵合基團包括例如氧亞烷基基團—O—(CHR)x—，硫亞烷基基團—S—(CHR)x—，烷氨基烷基基團—(CHR)x—NR—(CHR)x—，亞烷基基團—(CHR)x—，芳亞烷基基團—C6H4—(CHR)x—，烷氧基烷基基團—(CHR)x—O—(CHR)x，烷硫基烷基基團—(CHR)x—S—(CHR)x—(以及相應的砜或亞砜衍生物)，酰氨基烷基基團—C(＝0)NR—(CHR)x—，羧基烷基基團—C(＝0)O—(CHR)x—，基中R如上文定義，x為1至10的整數(shù)。當n＝m＝1時多官能胺活性化合物表示為雙官能交聯(lián)劑。在側(cè)鏈鍵中存在的硫和氮原子可能會參與和多官能胺活性化合物的交聯(lián)反應，這取決于參加反應的具體反應物的活性。
當方程式1中的R和R1都不是氫時，所得聚合物上的交聯(lián)位置如結(jié)構(gòu)式C說明用季銨鹽形式表示。當R或R1是氫時，在存在過量胺官能度時，所得聚合物(部分由結(jié)構(gòu)式C′表示)的交聯(lián)位置可能部分或全部為游離堿形式。 當多官能胺活性化合物為二酯(B′，其中Y和Y1為羰烷氧基，用—COOR3表示)，或二酰氯(B′，其Y和Y1為鹵代?；?，用—COY2表示)時，A中的R或R1至少有一個為氫，R3為(C1—C8)烷基，和Y2為鹵原子，此時交聯(lián)反應按反應方程式2進行。當B′為二酰氯時，在所得交聯(lián)聚合物(部分用結(jié)構(gòu)式D表示)中部分胺官能度將會時是HY2鹽的形式，當B′是二酯時，胺官能度將是游離堿形式，同時R3OH是交聯(lián)反應的副產(chǎn)物。
當A中的胺官能度中至少有一部分是R和R1都是表示氫時，就可用二醛交聯(lián)聚合物。在此情況下，如果二醛是芳基二醛如間苯二醛、鄰苯二醛或?qū)Ρ蕉r得到的交聯(lián)聚合物含有亞胺基，稱作席夫堿。脂族二醛的適當實例是戊二醛。
在沒有自由基聚合物條件下，如果R或R1為氫，或R和R1都是氫時，可用邁克爾型反應(也稱作共軛加成作用)交聯(lián)聚合物，以此方法交聯(lián)聚合物的適當交聯(lián)劑的實例是乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯及其類似物。
實施本發(fā)明的交聯(lián)劑是含有一個以上胺活性位置的化合物，即任何多官能活性胺化合物。在本發(fā)明中適用的交聯(lián)劑化合物(方程式1和2中設定為B或B′)是下面各類未取代和取代的化合物二鹵代烷、芳烷基二鹵化物(如雙(氯甲基)苯)、亞烷基二酯、芳基二酯、芳烷基二酯、亞烷基二?；u(如琥珀酰氯)、芳基二?；u、芳烷基二酰基鹵、二醛、二環(huán)氧基烷烴和芳烷基二環(huán)氧化合物。有混合官能團的多官能胺活性化合物(當X和X1或Y和Y1不同時)，例如，表鹵代醇如表氯醇、表溴醇也適用于作交聯(lián)劑。此外，未取代和取代的二官能烷烴和芳烷烴的下述衍生物甲苯磺酸酯(tosylate)、甲磺酸酯(mesylate)、對溴苯磺酸酸(brosylate)、對硝基苯磺酸酯(nosylate)、三氟甲磺酸酯(triflate)、九氟丁磺酸酯(nonaflate)和三氟乙磺酸酯(treesylate)也適用于作本發(fā)明的交聯(lián)劑。
優(yōu)選的二鹵代烷烴是二氯代烷，例如其代表是選自下述化合物1，2—二氯乙烷、1，2—二氟丙烷、1，3—二氯丙烷、1，3—二氯—2—丙醇和1，4—二氯丁烷。優(yōu)選的亞烷基二酯是丙二酸二甲酯、琥珀酸二甲酯、戊二酸二乙酯、己二酸二乙酯、辛二酸二乙酯、壬二酸二乙酯和癸二酸二乙酯。
在本發(fā)明聚合物中用多官能胺活性化合物形成的交聯(lián)是可以是能有效地形成聚合物的水不溶性，而同時又保持著膽汁酸多價螯合劑的效能的任何量，例如為單體總量的大約0.1至大約50摩爾百分數(shù)，優(yōu)選為大約0.5至大約20摩爾百分數(shù)。在這里所用的術(shù)語“單體總量”，其內(nèi)容包括含胺單體和作為交聯(lián)劑使用的多官能胺活性化合物。最優(yōu)選的交聯(lián)量是能產(chǎn)生水不溶性的最小有效量，而同時又保持著膽汁酸多價螯合劑的最高效能的數(shù)量，例如占單體總量的大約2至大約10摩爾百分數(shù)。
除了用多官能胺活性交聯(lián)劑化合物以外，本發(fā)明聚合物也還可以用少量常規(guī)的有自由基活性的聚乙烯單體交聯(lián)，即用少于單體總量的大約10摩爾百分數(shù)，優(yōu)選大約2摩爾百分數(shù)，最優(yōu)選大約0.5摩爾百分數(shù)。能夠在自由基聚合條件下共聚的常規(guī)聚乙烯單體包括例如二乙烯苯、三乙烯苯、二乙烯甲苯、二乙烯吡啶、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、二甘醇二乙烯基醚及其類似物。
雖然我們不希望被理論所束縛，但還是相信在本發(fā)明的情況下，由于在含胺單體聚合過程中交聯(lián)劑不起自由基活性單體的作用，因此在聚合物主鏈中很少或不能引入不均勻性。但是，交聯(lián)反應是通過親核取代反應機理發(fā)生在遠離聚合物主鏈的位置。和用自由基共聚制備的(如消膽胺和用聚乙烯共聚單體制備的其它聚合物顆粒)或通過聚合物主鏈位置直接交聯(lián)而制備的(如降脂二號樹脂)常規(guī)交聯(lián)顆粒物相比，本發(fā)明的方法為在所得交聯(lián)含胺聚合顆粒物上交聯(lián)位置的隨機均勻分布提供了更多的機會。除了交聯(lián)位置的均勻分布以外，還確信本發(fā)明的方法使得(1).與常規(guī)的交聯(lián)聚合物相比能更好控制交聯(lián)部分分子的大小，并且隨之更好控制所得交聯(lián)結(jié)構(gòu)的柔韌性，從而使(2).膽汁酸分離效能大于消膽胺，優(yōu)選至少比消膽胺大三倍，最優(yōu)選至少大4倍。
本發(fā)明聚合物交聯(lián)的機理涉及到聚合物側(cè)鏈上的親核基團與交聯(lián)劑分子的胺活性位置之間的反應，這些反應可能涉及側(cè)鏈胺的季銨化，或者在初級或二級胺的情況下涉及?；?、烷基化或共軛加成反應。與生成聚合物有關(guān)的實際交聯(lián)反應時間可以隨多官能胺活性化合物和含胺單體的活性變化。交聯(lián)可能在含胺單體實際聚合前、聚合中或聚合后發(fā)生，或者是它們結(jié)合進行。在水相懸浮聚合情況下，優(yōu)選在含胺單體聚合過程中至少出現(xiàn)部分交聯(lián)以有助于形成水不溶性的球性顆粒。因為球形顆粒更便于聚合物的分離、凈化和洗滌加工，因此本發(fā)明的聚合物優(yōu)選球形顆粒的形式，但是，聚合物的其它形式，例如沉淀，粉末狀的等等也有相同的膽汁酸分離效能。
本發(fā)明使用的聚合引發(fā)劑包括可溶于單體的引發(fā)劑如過氧化物、氫過氧化物和相關(guān)引發(fā)劑，例如過氧化苯甲酰、叔丁基化過氧化氫、枯烯過氧化物、1，2，3，4—四氫萘過氧化物、過氧化乙酰、過氧化丙酰、過辛酸叔丁酯、過苯甲酸叔丁酯、二過鄰苯二甲酸叔丁酯、甲乙酮過氧化物等等。也可以用偶氮引發(fā)劑例如偶氮二異丁腈、偶氮二異丁酰胺、2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)、偶氮—雙(α—甲基丁腈)和二甲基一、二乙基—或二丁基—偶氮—雙(甲基戊酸酯)。優(yōu)選使用偶氮引發(fā)劑，特別優(yōu)選的是2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)。過氧化物和偶氮引發(fā)劑的優(yōu)選用量以乙烯單體的總重量為基礎計算分別為從大約0.01％至3％(重量)和從大約0.01％至大約2％(重量)。
為減小水溶性單體在水相中的溶解度所使用的鹽為一價、二價或鋁陽離子和一價或二價陰離子的水溶性、非活性的無機鹽，但并不限于一價、二價或鋁陽離子和一價或二介陰離子的水溶性非活性無機鹽，例如鹽酸、氫溴酸、氫碘酸、硫酸、碳酸和硝酸的鈉、鉀、鋰和銨鹽以及鹽酸、氫溴酸、氫碘酸和硝酸的鎂和鈣鹽，優(yōu)選的鹽是氯化鈉、硫酸鈉和硝酸鈉。溶解于水相中的鹽量以水相總重計大約為重量的5％至鹽在水相中飽和。這里對鹽使用的術(shù)語“非活性的”是指該鹽不與水單體以及由單體生成的聚合物發(fā)生反應。
在制備本發(fā)明的陰離子交換樹脂顆粒中所用的優(yōu)選分散劑是非離子表面活性劑，它具有羥烷基纖維素主鏈，有1至約24個碳原子，平均為1至大約8個，優(yōu)選由大約1至大約5個碳原子的疏水側(cè)鏈，在羥烷基纖維素主鏈上每個重復單元取代有烯化氧基團，在羥烷基纖維素主鏈的每100個重復單元上帶有的烷基側(cè)鏈為大約0.1至10個烷基的水平。羥烷基纖維素上的烷基可含有1至約24個碳原子，可以是線性的、支鏈的或環(huán)狀的。更優(yōu)選的是羥烷基纖維素中每100個葡糖酐單元有大約0.1至大約10個(C16)烷基，每個葡糖酐單元取代大約2.5至大約4個烯化氧基團。這些分散劑中特別大的優(yōu)點是用它們可生產(chǎn)出本發(fā)明的球狀聚合物顆粒而不會結(jié)塊，即顆粒塊不會粘合在一起；在聚合過程中未保護或保護不好的顆粒相撞時會發(fā)生結(jié)塊。以水相總重量為基礎，典型的分散劑用量是由大約重量的0.01至大約4％。
制備本發(fā)明的陽離子交換樹脂顆粒時所用的其它分散劑包括精細的顆粒物如二氧化硅、粘土、或者是磨細的陰離子交換劑或沒有陰離子交換官能度的磨細的、交聯(lián)的懸浮聚合共聚物，和無機鹽，如羥基磷酸鈣，特別是與羥基磷灰石一起使用。無機鹽可以能完全溶于水或完全不溶于水，當它們完全不溶于水時其作用類似于精細的顆粒物。制備本發(fā)明的陰離子交換樹脂顆粒使用的其它分散劑是含有親水骨架的聚合物，在兩相的界面上它們可以使其親脂部分取向為對著單體相而使其親水部分取向于水相，這種聚合物分散劑包括纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、淀粉等等。還可使用分散劑混合物。這部分分散劑較少被選用，因為它們有形成更大量凝結(jié)物或產(chǎn)生其它不希望有的物質(zhì)的趨勢。
按已知的方法，在有沉淀劑存在下可以制成大孔或大網(wǎng)狀形式的本發(fā)明膽汁酸多價螯合劑聚合物，例如在Meitzner等人，US4,256,840中所公開的方法。沉淀劑加入的比例可由每100份單體有大約20份，即單體的20％，至每100份單體用大約600份，即單體的600％，這取決于交聯(lián)的程度和所用的沉淀劑。制備大孔或大網(wǎng)狀聚合物的適當沉淀劑是這樣一些物質(zhì)它們是單體的溶劑和所得交聯(lián)聚合物的非溶劑。優(yōu)選的沉淀劑包括二烷基酮，如甲基異丁基酮、二異丁基酮及其類似物；(C4—C10)醇，如叔戊醇、2—乙基己醇、甲基異丁基甲醇及其類似物；(C6—C8)烷烴，如庚烷、異辛烷及其類似物；以及(C7—C10)芳烴，如甲苯、二甲苯及其類似物。
未交聯(lián)的聚(二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺)具有作為膽汁酸多價螯合劑的效能(相對于消膽胺)，但同時業(yè)已證明在對大鼠、猴子和狗口服給藥時的毒性。本發(fā)明的交聯(lián)膽汁酸多價螯合劑相對于線性，即未交聯(lián)聚(二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺)而言毒性減小。
優(yōu)選的是，本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑的陰離子交換容量為每克干聚合物大于大約3毫克當量(meq/g)，更優(yōu)選的是大于4meq/g左右，最優(yōu)選的是本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑的陰離子交換容量為大約5meq/g至大約6meq/g。
本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑可以游離堿或其藥學上可接受的酸鹽的形式使用，或者以它們的的混合物使用。藥學上可接受的酸鹽是當將其以治療有效量給患者施用時，該鹽的陰離子對生物體是無毒的。此類鹽的實例是由無機酸如鹽、酸和磷酸衍生的鹽，或由有機酸如乙酸，檸檬酸、乳酸和丙二酸衍生的酸。本發(fā)明的各種形式的鹽可以用下述方法制備把酸溶于適當溶劑，如水或水和醇的溶液，用該溶液處理游離堿以形成鹽，然后由溶液中分離出不溶的鹽。
用本發(fā)明的方法制備的，作為膽汁酸多價螯合劑使用的聚合物其優(yōu)選形式為水合的，即溶脹的顆粒，平均顆粒直徑由大約10微米至大約400微米，優(yōu)選大約10至大約200微米。
一般來說，通過給哺乳動物口服治療有效量的膽汁酸多價螯合劑將本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑用于降低哺乳動物血液中膽固醇水平。降低血液中膽固醇水平所用多價螯合劑的最適宜劑量隨用藥形式，特別是具體的螯合劑而變化，并且也隨施用多價螯合劑宿主的生理特征而變化。通常用藥量為每天哺乳動物每公斤體重大約2至125毫克(mg/kg)。根據(jù)用獵兔獵犬進行的生理學研究(如實施例5所述)，要求人體的治療劑量一般為每天大約2至大約125mg/kg體重。這就是說對于體重80kg的人類宿主其用藥劑量要求在大約0.2至大約10g/天。而常使用的劑量為由每天大約35至大約50mg/kg體重，相應于80kg的宿主使用劑量為大約2.5至大約4g/天。
本發(fā)明的藥物組合物是把下述二部分組合而制成(1)治療有效量的含有膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒的聚合物組合物，和(2)藥學上可接受的載體。本發(fā)明的膽汁酸螯合劑可以任何合適的方式口服給藥，包括純凈的形式或者是以多價螯合劑與藥學上可接受的載體相結(jié)合的藥物組合物形式，例如片劑，膠囊，顆粒物，即粒劑或粉劑的形式，或水懸浮液形式。在口服片劑的情況下，通常使用的載體如乳糖或玉米淀粉，還可以加入潤滑劑如硬脂酸鎂。對口肥膠囊形式而言所用稀釋劑包括諸如乳糖或干淀粉。當需要口服用水懸浮液時，把活性成分與乳化劑和懸浮劑結(jié)合在一起，需要時可加入甜味劑和調(diào)味劑。多價螯合劑用藥的具體形式可以是和食品產(chǎn)品如蘋果醬、煨什錦水果、果汁和谷類加工食品的混合物。
本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑可與已知是降低血液中膽固醇水平的其它治療劑結(jié)合使用。優(yōu)選的藥物組合物包括與治療有效量的能抑制膽固醇生物合成的物質(zhì)結(jié)合使用的本發(fā)明的多價螯合劑。這種物質(zhì)的實例包括但不限于下述物質(zhì)HMG—輔酶A(HMG—CoA)還原酶抑制劑、HMG—CoA合成酶抑制劑、角鯊烯環(huán)氧酶抑制劑和角鯊烯合成酶抑制劑。更優(yōu)選的藥物組合物包含了作為膽固醇生物合成抑制劑物質(zhì)的HMG—CoA還原酶抑制劑。這些HMG—CoA還原酶抑制劑舉例說明如下lovastatin、simvastatin、pravastatin和fluvastatin。HMG—CoA合成酶抑制劑的實例是β—內(nèi)酯衍生物、β—內(nèi)酰胺衍生物和取代的氧雜環(huán)丙烷類似物。其它可與本發(fā)明的多價螯合劑共同用藥的膽固醇水平降低藥劑包括煙酸、丙丁酚、the fibric acid(祛脂乙酯和二甲苯氧庚酸)和LDL—多體基因誘導物。
下面的實施例意在說明本發(fā)明而不是限制本發(fā)明，在權(quán)利要求書中作出的限定除外。除另有說明之外，這里所用的比例和百分數(shù)都是按重量計，除另有說明的以外實施例中使用的所有試劑均是高商品質(zhì)量的。
實施例1本實施例說明了由水溶性的二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺(DMAPMAM)單體制備本發(fā)明的球形交聯(lián)顆粒物，該單體是用二官能的胺活性化合物1，3—二氯丙烷交聯(lián)的。
所用分散劑為改性羥乙基纖維素，其特征是在每個葡糖酐單元上取代有大約4.0摩爾的環(huán)氧乙烷和每100個葡糖酐單元上取代有大約0.7—1.0個十六烷基，分子量為大約300,000,1％水溶液的粘度為大約400兆帕。
制備水溶液稱重99.4g氯化鈉，把大約6g上述氯化鈉和1.5g分散劑在研缽中研磨成均勻混合物，在55℃，攪拌下，把未研磨的氯化鈉加入274.1g去離子水中，把研磨的氯化鈉一分散劑混合物緩慢加入水中，而后于55℃下攪拌直至所有的固體溶解。
單體混合物的制備是將67.0g DMAPMAM、3.44g 1，3—二氯丙烷、56.2g鄰二甲苯和0.687g 2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)混合，二官能胺活性化合物含量以單體總重量為基礎計算為5％(7.3摩爾％)。
把水相放入裝有二葉攪拌器的圓低燒瓶中并在55℃攪拌，把單體混合物轉(zhuǎn)移至反應容器并維持反應溫度55℃14小時，之后淋凈固體中的液體，把固體用水洗滌三次以去除鹽和大部分二甲苯。
把洗滌過的樹脂在60℃真空干燥，研磨成其尺寸為小于200μ左右的顆粒。干樹脂回收率為80—85％左右。化學分析用電子能譜(ESCA)說明存在有荷電的(四級)氮和中性(酰胺＋胺)氮。
實施例2本實施例說明了由DMAPMAM單體制備本發(fā)明的球形交聯(lián)顆粒，它是由二官能胺活性化合物1，3—二氯—2—丙醇進行交聯(lián)的。
本實施例的球形共聚物珠粒是用與實施例1相同的方法制備的，只是使用121.8g DMAPMAM，6.25g 1，3—二氯—2—丙醇，1.25g 2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)和不用二甲苯。二官能胺活性化合物的用量為單體總重的5％(6.5摩爾％)。干樹脂回收率為116g(93％)。ESCA表明存在有荷電(四級)氮和中性(酰胺＋胺)氮。
實施例3(比較)按與實施例1類似的方法，用常規(guī)的聚乙烯交聯(lián)劑二乙烯苯(DVB)制備多孔、球形珠粒形式的交聯(lián)聚(二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺)樣品。
單體混合物制備是將DMAPMAM和DVB(重量比為55％是活性的，45％是乙基乙烯基苯)混合，不使用鄰二甲苯。以2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)和2，2′—偶氮—雙(2—甲基丁腈)為基礎制備混合引發(fā)劑溶液(在丙酮中重量比30％)，所用2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)為單體重量的0.7％，所用2，2′—偶氮—雙(2—甲基丁腈)為單體重量的0.3％。
把含有分散劑(用硫酸鈉代替實施例1中所述的氯化鈉)的水相加入配有攪拌器的圓底燒瓶中，把單體混合物轉(zhuǎn)移至反應容器中并在攪拌下加熱至72℃。然后加入引發(fā)劑溶液并使溫度保持72℃2.5小時。提高溫度至90℃，維持3小時，再提高至100℃，維持3小時。反應混合物冷卻后排盡固體中的液體，徹底洗滌固體以除去鹽。洗滌后的樹脂在60℃對流式烘箱內(nèi)干燥，研磨成其大小為小于200μ左右的顆粒。
按此方法，用不同量DVB交聯(lián)制備3種不同的聚合物，樣品3A含有1摩爾％的DVB，樣品3B含3摩爾％的DVB，以及樣品3C含5摩爾％的DVB。
實施例4(比較)按與實施例1類似的方法，使DMAPMAM和常規(guī)的聚乙烯交聯(lián)劑二乙烯基苯(DVB)和二甘醇二乙烯基醚(DEGDVE)共聚制備大孔、珠粒形式的交聯(lián)聚(二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺)。
單體混合物制備是把DMAPMAM、DVB(重量比80％為活性的，20％乙基乙烯基苯)、DEGDVE、2，2′—偶氮—雙(2，4—二甲基戊腈)引發(fā)劑(單體總重的1％)和鄰二甲苯(單體重量的91％)混合，交聯(lián)劑濃度為單體總重4％的DVB和0.5％的DEGDVE(總二乙烯基交聯(lián)劑為5.7摩爾％)。
聚合和聚合物處理按實施例1進行，但殘余鄰二甲苯用蒸汽吹掃蒸餾除去。
實施例5本發(fā)明交聯(lián)共聚物作為膽汁酸多價螯合劑的效能用獵兔獵犬進行評價。給體重9至11kg的獵兔獲獵犬每天各自以200至300g/只/天的量喂食半合成的低膽固醇飼料以穩(wěn)定每只狗的體重。這種半合成飼料包括32.01％無酪蛋白維生素，43.14％右旋糖，12.42％豬油，2.39％鱈魚肝油，2.72％磷酸鈣，4.92％細胞粉，以及2.39％hegsted vitamin mix No.14。
通過喂食無膽汁酸多價螯合劑的飼料6個月并且每周測定二次血樣中的血漿膽固醇水平來確定基礎血漿膽固醇水平。在確定了基礎血漿膽固醇水平之后，把消膽胺膽汁酸多價螯合劑與飼料混合(劑量為3，6和12g/只/天)，每周測定二次共測四周血漿膽固醇水平，以描述每只狗的消膽胺劑量與血漿膽固醇水平之間的關(guān)系。
按照要推導劑量/響應關(guān)系式，使狗保持12g清膽胺/只/天方式直至在飼料中以3g/只/天或6g/只/天劑量的本發(fā)明共聚物代替消膽胺。用本發(fā)明的共聚物給狗喂食并且每天測定狗的血漿中膽固醇水平，共測四周。喂食膽汁酸多價螯合劑的狗的血漿膽固醇水平穩(wěn)定在低于基礎水平以下，本發(fā)明的交聯(lián)膽汁酸多價螯合劑與對照劑量為12g消膽胺/天的相對效能可通過用方程式3計算效能因子(“EF”)來確定EF＝((N－B)/(N－A)(12/X)〔3〕其中EF＝效能因子；N＝進食無膽汁酸多價螯合劑的半合成飼料時以毫克膽固醇計的血漿膽固醇水平/分升血漿(mg/dl)；A＝半合成飼料中包括有12g消膽胺/天時的血漿膽固醇水平(mg/dl)；X＝作為膽汁酸多價螯合劑包括于合成飼料中的本發(fā)明膽汁酸多價螯合劑的劑量克/天；B＝半合成飼料中包括Xg本發(fā)明交聯(lián)膽汁酸多價螯合劑時的血漿膽固醇水平(mg/dl)。
實施例2和比較實施例3A、3B、3C和4的多價螯合劑各自按上述方法用獵兔獵犬作試驗。用水相溶液聚合制備未交聯(lián)聚(二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺，其數(shù)均分子量為261,000，重均分子量588,000，將其也按此方法進行試驗并在下面的表中寫作樣品5A。按方程式3對每種試驗多價螯合劑計算結(jié)果EF列于表1，同時列出用藥劑量，以每只狗每天多價螯合劑克數(shù)表示(g/只/天)，以及確認該用藥劑量的狗的編號(Dog No.)。
表1的結(jié)果表明本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑(實施例2)比用聚乙烯交聯(lián)劑(實施例3A、3B、3C和4)或不用交聯(lián)劑(實施例5A)制備的多價螯合劑有更高的效能。
表1
實施例6制備多價螯合劑顆粒物于去離子水中的懸浮液，把懸浮液稀釋成一系列無血漿培養(yǎng)介質(zhì)，最大試驗懸浮劑濃度為每毫升懸浮液含1000微克多價螯合劑(μg/ml)。
把以指數(shù)增長的中國倉鼠卵巢(CHO)細胞培養(yǎng)物用上述多價螯合劑稀釋液處理3小時。在整個處理過程中為了對細胞保持均勻的懸浮狀態(tài)處理中要把培養(yǎng)物在一振動臺上緩慢振動。試驗還包括負性對照，即用無血漿培養(yǎng)介質(zhì)處理的CHO，以及溶劑對照，在無血漿培養(yǎng)介質(zhì)中用1％去離子水處理CHO。
以Dulbecco磷酸鹽緩沖鹽水把培養(yǎng)液洗滌二次以中止處理過程，在含10％胎兒牛血清的McCoy 5A介質(zhì)中回收細胞0，5或21小時，即從處理開始計為3，8或24小時。
用胰蛋白酶—EDTA處理并由培養(yǎng)瓶中刮下的單細胞層收取在3和24小時時得的細胞。用Counter計數(shù)器對得到的細胞計數(shù)以測定細胞數(shù)的減少。在選定的劑量下，用血細胞計數(shù)器進行錐蟲蘭(Trypan blue)排除計數(shù)來測定細胞存活力，以便控制某些死亡細胞被Counter計數(shù)器計數(shù)的可能性。對8小時的沒有對細胞計數(shù)，但在倒置顯微鏡下測定單層細胞培養(yǎng)物以證明其毒性。
用上述提到的方法試驗實施例2和比較實施例5A(未交聯(lián))的多價螯合劑的細胞毒性。試驗的細胞毒性結(jié)果列于表2，以每種多價螯合劑的ED50值(μg/ml)表示，ED50值是指在處理的細胞培養(yǎng)物中殺死50％細胞時各多價螯合劑的最小有效劑量。
表2的結(jié)果說明本發(fā)明的膽汁酸多價螯合劑(實施例2)比無交聯(lián)劑(實施例5A)時制得的多價螯合劑的毒性大大減小。ED50值為100um/ml或更大值時的物質(zhì)通常被認為是無毒的，而ED50值低于100μg/ml的物質(zhì)被認為是有毒性的，其毒性隨ED50值減小到更加低于100μg/ml而增加。
表權(quán)利要求
1.制備基本上不溶于水的膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒的方法，包括(a)用自由基聚合使含胺單體混合物聚合，以及(b)用多官能胺活性化合物進行非自由基交聯(lián)，以提供其膽汁酸分離效能大于消膽胺的聚合物顆粒的。
2.權(quán)利要求1的方法，其中聚合是懸浮聚合，以及含胺單體是水溶性的。
3.權(quán)利要求2的方法，其中進一步包括在聚合中使用分散劑，其用量為足以得到球形的聚合物顆粒。
4.權(quán)利要求1的方法，其中交聯(lián)在形成聚合物顆粒的過程中進行。
5.權(quán)利要求1的方法，其中多官能胺活性化合物的用量為存在總體總量的大約0.1至大約50摩爾百分數(shù)。
6.權(quán)利要求1的方法，其中多官能胺活性化合物的用量為存在單體總量的大約2至大約10摩爾百分數(shù)。
7.權(quán)利要求1的方法，其中完成步驟(a)得到未交聯(lián)聚合物，接著進行步驟(b)。
8.權(quán)利要求1的方法，其中的含胺單體是未取代或取代的氨烷基(甲基)丙烯酸酯或未取代或取代的氨烷基(甲基)丙烯酰胺。
9.權(quán)利要求8的方法，其中氨烷基(甲基)丙烯酸酯是二甲氨基乙基甲基丙烯酸酯。
10.權(quán)利要求8的方法，其中氨烷基(甲基)丙烯酰胺是二甲氨基乙基甲基丙烯酰胺。
11.權(quán)利要求1的方法，其中多官能胺活性化合物選自下述數(shù)組未取代或取代的化合物二鹵代烷、芳烷基二鹵化物、亞烷基二酯、芳基二酯、芳烷基二酯、亞烷基二?；u、芳基二?；u、芳烷基二?；u、二醛、二環(huán)氧基烷烴。表鹵代醇和芳烷基二環(huán)氧化合物。
12.權(quán)利要求11的方法，其中二鹵代烷選自1，2—二氯乙烷、1，2—二氯丙烷、1，3—二氯丙烷、1，3—二氯—2—丙醇和1，4—二氯丁烷。
13.權(quán)利要求11的方法，其中表鹵代醇是表氯醇。
14.按照權(quán)利要求1的方法制得的聚合物組合物。
15.權(quán)利要求14的聚合物組合物，其中聚合物顆粒具有通過側(cè)鏈鍵合基團連接于聚合物主鏈上的胺官能度。
16.權(quán)利要求14的聚合物組合物，其中的聚合物顆粒是藥學上可接受鹽的形式。
17.藥物組合物，含有治療有效量的權(quán)利要求14的聚合物組合物和藥學上可接受的載體。
18.權(quán)利要求17的藥物組合物，其中還包括治療有效量的膽固醇生物合成抑制物。
19.權(quán)利要求18的藥物組合物，其中的膽固醇生物合成抑制物是HMG—CoA還原酶抑制劑。
20.降低哺乳動物血液中膽固醇水平的方法，包括給哺乳動物口服治療有效量的用權(quán)利要求1的方法制備的膽汁酸多價螯合劑。
21.權(quán)利要求20的方法，其中服用量為每天每公斤哺乳動物體重大約2毫克至大約125毫克。
22.權(quán)利要求20的方法，還包括給哺乳動物服用治療有效量的膽固醇生物合成抑制物。
23.制備基本不溶于水的膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒的方法，包括(a)用分散劑使包括有水溶性含胺單體的單體混合物通過自由基聚合懸浮聚合以得到球形的聚合物顆粒，(b)在形成顆粒物過程中用多官能胺活性化合物進行非自由基交聯(lián)，以提供其膽汁酸分離效能大于消膽胺，并且具有通過側(cè)鏈鍵合基團連接于聚合物主鏈的胺官能度的聚合物顆粒。
24.按照權(quán)利要求23制備的聚合物組合物，其中含胺單體是二甲氨基丙基甲基丙烯酰胺，以及多官能胺活性化合物是取代的二鹵代烷。
25.權(quán)利要求24的聚合物組合物，其中多官能胺活性化合物用量為存在單體總量的大約2至大約10摩爾百分數(shù)。
26.權(quán)利要求25的聚合物組合物，其中取代的二鹵代烷是1，3—二氯丙烷或1，3—二氯—2—丙醇。
27.權(quán)利要求24的聚合物組合物，其中聚合物顆粒為膽汁酸分離效能至少三倍于消膽胺效能的藥學上可接受鹽的形式。
全文摘要
本發(fā)明涉及新有膽汁酸多價螯合劑聚合物組合物和制備特定形式，特別是球形的此種聚合物的方法。通過用量足以使含胺聚合物交聯(lián)的多官能胺活性化合物使該聚合物交聯(lián)以制備聚合物顆粒，因此該聚合物顆粒基本是水不溶性的，其膽汁酸分離效能大于消膽胺物，優(yōu)選比消膽胺的效能大三倍。本發(fā)明還涉及含有上述膽汁酸多價螯合劑聚合物顆粒的藥物組合物以及用所述藥物組合物降低血液中膽固醇水平的方法。
文檔編號C08F8/00GK1115768SQ9510143
公開日1996年1月31日 申請日期1995年1月20日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月24日
發(fā)明者P·E·布利姆, L·W·斯逖菲 申請人:羅姆和哈斯公司