專(zhuān)利名稱(chēng)：包含多醣和多羧化聚合物的生物粘合劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及生物粘合劑組合物以及該生物粘合劑組合物的制備和使用方法。
背景技術(shù)：
生物粘合、特別是粘液粘合，對(duì)于改進(jìn)藥物的向頰、經(jīng)鼻和口腔給藥的控制藥物傳輸系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是一直令人感興趣的。例如，口腔和鼻腔形成了方便的和易于達(dá)到的藥物傳輸位置。通過(guò)面頰途徑的全身給藥具有優(yōu)于口服傳輸?shù)膸讉€(gè)優(yōu)點(diǎn)能夠避免在胃腸道中的前-全身代謝作用和肝的首先-通過(guò)排除(Hoogstraate和Wertz，PharmaceuticalScience and Technology Today1(7)(1996)，第309-316頁(yè))。
羧化聚合物，例如聚(丙烯酸)和交聯(lián)聚(丙烯酸)作為粘液粘合劑(在下文中稱(chēng)為生物粘合劑組合物)的有效性是已知的。包含聚(丙烯酸)的各種生物粘合劑組合物描述于例如WO98/22097；EP 410,696；US5,643,60；US 4,915,948；5,895,804和6,284,235。
然而，由于與粘膜刺激作用有關(guān)的問(wèn)題，包含羧化聚合物的生物粘合劑組合物的使用是受到限制的。雖然試圖降低刺激作用程度的努力包括將這些聚合物與其他材料、包括多醣共混，但是生產(chǎn)無(wú)刺激性生物粘合劑基質(zhì)的工作導(dǎo)致了生物粘合性降低的組合物，這限制了可以引入組合物中的藥物的量。
仍然存在對(duì)具有提高的生物粘合性能、降低的刺激作用和較高的藥物負(fù)載能力的生物粘合劑組合物的需要。本發(fā)明滿(mǎn)足了這一要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了生物粘合劑組合物。本發(fā)明的生物粘合劑組合物具有提高的生物粘合(例如粘液粘合)性能，導(dǎo)致提高的藥物負(fù)載能力和降低的粘膜刺激作用的發(fā)生率。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及生物粘合劑組合物，其包含多醣和多羧化聚合物的精細(xì)混合物(在此也稱(chēng)為“共混合物(comixture)”)。尤其優(yōu)選的是包含糯性谷物淀粉和交聯(lián)聚(丙烯酸)的組合物。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，生物粘合劑組合物還包含吸收增強(qiáng)劑。組合物以這樣一種方法制備，使得每個(gè)粒子包含多醣和多羧化聚合物的混合物。這與物理混合物不同，后者在此定義為包含多醣和多羧化聚合物的離散粒子。雖然不希望斷言或者受特定理論的束縛，據(jù)信在本發(fā)明精細(xì)混合物中聚合物鏈的纏結(jié)在分子水平發(fā)生。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及制備生物粘合劑組合物的方法，其包括將聚合物溶液干燥，該聚合物溶液還可以任選地包含吸收增強(qiáng)劑，以形成固體生物粘合劑組合物。將包含至少一種合成多羧化聚合物和至少一種多醣的聚合物溶液干燥而生產(chǎn)這些組分的精細(xì)混合物。可用于實(shí)施本發(fā)明的聚合物混合物通常包含大約5重量％到大約95重量％的多羧化聚合物和大約5重量％到大約95重量％的多醣。該聚合物可以膠體形式分散或者溶解于任何適合的含水或者有機(jī)溶劑，包括其混合物。優(yōu)選的溶劑是水。在本發(fā)明尤其優(yōu)選的實(shí)施方案中，聚合物溶液被共同噴霧(co-spray)干燥而形成精細(xì)混合物。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及用于活性物質(zhì)(治療)試劑的控制傳輸或者給藥的藥物傳輸系統(tǒng)，所述給藥包括，但是不局限于的，生理學(xué)(藥理學(xué)活性)活性劑的給藥。該藥物傳輸系統(tǒng)包含所述生物粘合劑組合物和活性劑。
本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及制備藥物傳輸系統(tǒng)的方法，其包括將生物粘合劑組合物和活性成分混合在一起，并且加壓以制成片劑。優(yōu)選，用于制備該藥物傳輸系統(tǒng)的生物粘合劑組合物是粉末的形式。
本發(fā)明的另外的方面涉及將治療劑給藥到個(gè)體的方法，其中治療劑以藥物傳輸系統(tǒng)的形式給藥，所述藥物傳輸系統(tǒng)包含生物粘合劑組合物和治療劑。


圖1是顯示胰蛋白酶抑制的圖形。
圖2是用于測(cè)定生物粘合性的試驗(yàn)設(shè)備的簡(jiǎn)圖。
圖3是力對(duì)伸長(zhǎng)的圖，由其計(jì)算分離力和粘合功。
圖4顯示包含不同的CARBOPOL974P濃度的生物粘合劑組合物的生物粘合性能。
圖5比較了本發(fā)明共混合物與物理混合物的生物粘合性能。
圖6說(shuō)明本發(fā)明共混合物的無(wú)刺激性的性能。
圖7顯示在不同的CARBOPOL濃度下粘液的產(chǎn)生。
圖8顯示在用不同的CARBOPOL濃度處理之后，蛋白質(zhì)和酶從蛞蝓(slug)粘膜的釋放。
圖9顯示了本發(fā)明共混合物的體內(nèi)粘合時(shí)間。
圖10顯示了本發(fā)明共混合物與參考制劑相比的面頰藥物釋放性能。
圖11顯示了在經(jīng)鼻給藥之后，活性成分從本發(fā)明共混合物中的藥物釋放。
圖12顯示了本發(fā)明共混合物的口服片劑溶解性能。
發(fā)明詳述在此引用的所有參考文獻(xiàn)的公開(kāi)，在此全文引為參考。
本發(fā)明提供了生物粘合劑組合物，其具有提高的生物粘合能力和降低的刺激性能。該生物粘合劑組合物，通過(guò)共同干燥合成的多羧化聚合物和多醣的溶液，形成組分的精細(xì)混合物，而從該溶液進(jìn)行制備。本發(fā)明還提供了藥物傳輸系統(tǒng)，制備藥物傳輸系統(tǒng)的方法，和將治療劑給藥到個(gè)體的方法。
在此使用的溶解用以指部分溶液化、膠態(tài)分散或者完全溶液化。
在此使用的固體用以指材料具有少于大約10重量％的溶劑，并且包括粉末。更通常地，存在于固體產(chǎn)品中的溶劑的量少于大約5％。
多羧化聚合物和多醣的干燥在導(dǎo)致其精細(xì)混合物的條件下進(jìn)行，該精細(xì)混合物與僅僅物理的混合物不同。
在此使用的物理混合物指包含例如淀粉和聚(丙烯酸)的離散粒子的混合物。
在此使用的精細(xì)混合物指其中每個(gè)粒子包含例如淀粉和聚(丙烯酸)的混合物的混合物。
生物粘合劑組合物是指為包含該生物粘合劑組合物的生物粘合劑體系提供生物粘合性能的組分，所述生物粘合劑組合物不同于例如生物粘合劑體系中的賦形劑。
生物粘合性能指在與其中存在某些水或者水溶液的動(dòng)物或者人粘膜、皮膚或者身體組織或者植物或者植物組織接觸時(shí)產(chǎn)生粘合性能。生物粘合劑類(lèi)型的非限制性例子包括腸、鼻、面頰、舌下、陰道和眼睛的生物粘合劑。
在此使用的生物粘合性用以指材料(合成的或者生物的)粘合到生物組織的能力。生物粘合過(guò)程可以概括如下。首先在生物粘合劑和受體組織之間必須存在密切接觸。這種接觸或者源于生物粘合表面的良好的潤(rùn)濕或者源于生物粘合劑的溶脹。當(dāng)產(chǎn)生接觸后，生物粘合劑開(kāi)始向組織表面的縫隙中滲透，或者生物粘合劑鏈與粘液的那些存在相互滲透，并且在纏結(jié)鏈之間有弱化學(xué)鍵的形成。生物粘合性的一般說(shuō)明可以見(jiàn)于Bioadhesive Drug Delivery Systems，1999，第1-10頁(yè)，由Marcel Dekker出版。
本發(fā)明的生物粘合劑組合物尤其可用作持續(xù)或者控制釋放的制劑，其包含生物粘合劑組合物和活性成分。生物粘合劑組合物可以用于活性成分的全身和局部給藥兩者。
本發(fā)明的控制釋放制劑可以用于對(duì)需要或者希望獲得治療劑的個(gè)體進(jìn)行治療劑的給藥。在此使用的術(shù)語(yǔ)“個(gè)體”具有其最廣泛的含義并且包括動(dòng)物(人類(lèi)和非人類(lèi)兩者，包括伴侶動(dòng)物例如狗、貓和馬以及家畜例如牛和豬)以及植物(考慮應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和園藝應(yīng)用兩者)。
在此使用的控制釋放用以指使活性成分可被主體的生物系統(tǒng)利用的方法和組合物?？刂漆尫虐ㄋ矔r(shí)釋放、延遲釋放和持續(xù)釋放的使用?！八矔r(shí)釋放”指立即釋放給主體的生物系統(tǒng)?！把舆t釋放”指在給藥之后延遲若干時(shí)間后，活性成分才可被主體利用?！俺掷m(xù)釋放”通常指活性成分的一種釋放方式，其中主體可利用的活性成分含量在一段時(shí)間內(nèi)被維持在某一水平。實(shí)施每種類(lèi)型的釋放的方法可以變化。例如，活性成分可以與表面活性劑、螯合劑等等以物理方式和/或以化學(xué)方式締合?？蛇x擇地，活性成分可以用涂層、疊層等等掩蔽。與提供所需要的釋放形式的方法無(wú)關(guān)，本發(fā)明考慮的是控制釋放體系的傳輸，其使用一種或多種“釋放”方法和組合物。此外，本發(fā)明可以是釋放方法和/或組合物的一個(gè)要素，特別是持續(xù)釋放系統(tǒng)的要素。本發(fā)明的生物粘合劑組合物可以接受和可控地釋放活性組分例如藥物?；钚越M分的加入可以使用現(xiàn)有技術(shù)中描述的任何已知方法，并且該加入可以在生物粘合劑組合物的生產(chǎn)期間和/或之后來(lái)進(jìn)行。典型的活性組分可以包括，但是不局限于，治療物質(zhì)或者藥用活性劑例如藥物，非治療物質(zhì)例如化妝品、呼吸清涼劑等等，局部或者全身麻醉藥或者止痛藥，或者鴉片劑，疫苗，抗原，微生物，滅菌物質(zhì)，避孕藥組合物，蛋白質(zhì)或者肽例如胰島素或者降血鈣素，殺昆蟲(chóng)劑，除莠劑，激素例如生長(zhǎng)激素或者種子萌芽激素，類(lèi)固醇，毒素，或者標(biāo)記物質(zhì)。
可能的活性組分的非限制性列表包括雙氫氯噻嗪、乙酰唑胺、乙?；畻钏帷e嘌呤醇、心得舒、氨氯吡脒、抗心律失常藥、抗生素、抗糖尿病藥、抗癲癇劑、抗凝血?jiǎng)?、抑霉物質(zhì)、阿替洛爾、芐氟噻嗪、苯溴馬隆、芐噻嗪、倍他米松、支氣管擴(kuò)張藥、布酚寧、氯甲苯心安、降血鈣素、化學(xué)治療學(xué)、利眠寧、氯喹、氯代噻嗪、氯丙嗪、氯噻酮、克喘素、氯咪帕明、可樂(lè)寧、共同dergocrine、可的松、地塞米松、右旋丙氧吩、安定、二氮嗪、環(huán)氟拉嗪、雙氯磺酰胺、毛地黃糖苷、雙肼酞嗪、氫化麥角胺、地爾硫卓、鐵鹽、麥角胺、利尿酸、乙炔雌二醇、依索唑胺、非諾特羅、氟氫可的松、氟非那嗪、fluorosemide、gallopamil、胍乙啶、激素、雙氫氯噻嗪、氫化可的松、雙氫氟噻嗪、胰島素制劑、免疫抑制的、布洛芬、丙咪嗪、消炎痛、coronartherapeutics、左旋多巴、鋰鹽、鎂鹽、甲孕酮乙酸酯、manadione、2-甲基-2-鄰甲苯基-4-喹唑酮、8-甲氧基補(bǔ)骨脂素、甲氯噻嗪、甲基多巴、甲基強(qiáng)的松龍、甲基睪甾酮、甲基硫尿嘧啶、甲基黃嘌呤、三甲苯心安、咪康唑硝酸鹽、脈心導(dǎo)敏、嗎啡、萘普生、nicergline、硝苯吡啶、去甲苯福林、羥保泰松、罌粟堿、parmathasone、戊巴比妥、奮乃靜、苯巴比妥、苯基保泰松、維生素K1、哌倫西平、多噻嗪、哌唑嗪、氫化潑尼松、強(qiáng)的松、丙磺舒、心得安、丙烷基硫尿嘧啶、蘿芙木堿、利血平、仲丁巴比妥、司可巴比妥、螺甾內(nèi)酯、柳氮磺胺吡啶、磺酰胺、睪丸激素、茶堿、硫利達(dá)嗪、氟烴氫化潑尼松、三氨蝶呤、三氯噻嗪、三氟啦嗪、三氟普馬嗪、安癆藥、異搏定、阻止病毒生長(zhǎng)劑、zytostatics、溴麥角環(huán)肽、嗅必利、甲基多巴肼、延痛心、奎寧、泰爾登、甲腈咪胍、安妥明、新止吐嗪、去郁敏、二硫化四乙基秋蘭姆、哌雙咪酮、多慮平、聯(lián)苯丁酮酸、flufenamine酸、氟苯桂嗪、gemfibrocil、氟哌啶醇、酮丙酸、柳胺芐心定、iorazepam、甲滅酸、美哌隆、滅吐靈、去甲替林、那可汀、心得平、康復(fù)龍、鎮(zhèn)痛新、哌替啶、康力龍、蘇靈大、止嘔靈、tiotixen。
當(dāng)本發(fā)明的生物粘合劑組合物被用作藥物傳輸載體時(shí)，最高大約80％的藥物負(fù)載是可能的。當(dāng)使用本發(fā)明的生物粘合劑組合物時(shí)，可以制備具有高藥物負(fù)載的持續(xù)釋放藥物傳輸載體，而不損失生物粘合能力或者其持續(xù)釋放特征。更通常地，大約0.01到大約65％的藥物負(fù)載將被用于實(shí)施本發(fā)明。
在此使用的術(shù)語(yǔ)“生物粘合劑體系”包括任何包含本發(fā)明生物粘合劑組合物的體系或者產(chǎn)品。
該生物粘合劑組合物可以任選地包含一種或多種吸收增強(qiáng)劑。吸收增強(qiáng)劑通過(guò)以下步驟引入生物粘合劑組合物將至少一種溶劑、至少一種吸收增強(qiáng)劑、合成的多羧化聚合物和多醣的溶液干燥，形成固體生物粘合劑組合物。有用的吸收增強(qiáng)劑(還稱(chēng)為滲透增強(qiáng)劑)包括，但是不局限于，合成的表面活性劑(例如十二烷基硫酸鈉)、非離子表面活性劑(例如月桂基醚聚山梨酸酯)、甾族的表面活性劑(例如膽酸鈉)、膽汁鹽(例如甘膽酸鈉、脫氧膽酸鈉、?；悄懰徕c)、螯合劑(例如EDTA、乙二胺四乙酸二鈉)、脂肪酸和衍生物(例如肉豆蔻酸鈉)、其它的如糖酯(例如蔗糖棕櫚酸酯)、磷脂酰膽堿、氨基己酸、月桂酰氨基丙基甜菜堿等等。引入本發(fā)明生物粘合劑組合物中的吸收增強(qiáng)劑的量通常為大約0.001重量％到大約10重量％。
本發(fā)明的生物粘合劑組合物的制備可以按照以下方式進(jìn)行將多醣和合成的多羧化聚合物在至少一種溶劑、優(yōu)選水中的溶液加入混合容器并且攪拌，直到被均勻地混合。對(duì)于例如AMIOCA的情況，將組分聚合物和其溶劑加熱以便制備溶液可能是必要的。例如通過(guò)分批蒸煮器獲得的部分溶解可以被使用，條件是只要對(duì)于與多羧化聚合物的均勻混合有足夠的溶解作用。在其它情況下，可以在單一步驟中溶解和混合兩種聚合物。多羧化聚合物可以用陽(yáng)離子處理，以便使粘度變化，正如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的。組成的聚合物溶液的濃度僅僅由溶解度和為了混合和后續(xù)加工而需要具備的方便的粘度來(lái)決定，正如對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見(jiàn)的。
在溶液混合物中，聚合物的比率在以下范圍內(nèi)大約5份(按干重計(jì))多醣加95份多羧化聚合物到大約95份多醣加5份多羧化聚合物。優(yōu)選，該比率在大約25份多醣加75份多羧化聚合物到大約95份多醣加5份多羧化聚合物的范圍內(nèi)。為了應(yīng)用到粘膜表面，更優(yōu)選該比率在大約65份多醣加35份多羧化聚合物到大約95份多醣加5份多羧化聚合物的范圍內(nèi)。甚至更優(yōu)選，該比率為大約75份多醣加25份多羧化聚合物到大約95份多醣加5份多羧化聚合物。然而，還發(fā)現(xiàn)，共混合物的部分中和能夠防止肽和蛋白質(zhì)例如胰島素的變性，并且容許使用高含量的多羧化聚合物而不引起刺激作用。
然后通過(guò)傳統(tǒng)方法將混合物干燥，包括但不限于，噴霧干燥、冷凍干燥、空氣干燥、轉(zhuǎn)鼓式干燥和擠出，以提供固體(例如粉末)。在干燥階段期間生產(chǎn)的固體優(yōu)選具有少于大約10重量％、優(yōu)選少于大約5重量％的水分含量。尤其優(yōu)選的方法是噴霧干燥。
用于制備本發(fā)明生物粘合劑組合物的條件是足夠溫和的和/或所述加工是足夠快速的，因此避免了可能導(dǎo)致有害副產(chǎn)品的不需要的化學(xué)反應(yīng)。因此，不需要用于除去這類(lèi)組分的提純步驟。
根據(jù)需要，所述生物粘合性組合物，例如在加入活性成分之前，可以通過(guò)已知的手段中和。
本發(fā)明的合成多羧化聚合物可以是改性的或者未改性的，并且具有的重均分子量為至少10,000道爾頓、更通常至少大約100,000道爾頓、甚至更通常高于大約1,000,000道爾頓。改性可以包括，但是不局限于，交聯(lián)、中和、水解和部分酯化。
可以用于本發(fā)明的示例性的合成多羧化聚合物包括，但不限于，聚(丙烯酸)、交聯(lián)的聚(丙烯酸)、用長(zhǎng)鏈丙烯酸烷基酯改性的聚(丙烯酸)、用長(zhǎng)鏈丙烯酸烷基酯改性的交聯(lián)的聚(丙烯酸)。典型的本發(fā)明合成多羧化聚合物包括用烯丙基蔗糖、蔗糖的烯丙基醚、烯丙基季戊四醇、季戊四醇或者二乙烯基二醇交聯(lián)的丙烯酸聚合物。這類(lèi)聚合物可以商品名CARBOPOL、NOVEON和PEMULEN得自BF GoodrichSpecialty Chemicals，Cleveland，Ohio，美國(guó)。尤其適合的是藥物級(jí)別的CARBOPOL971P、CARBOPOL934P和CARBOPOL974P。這些例子不是限制性的，并且本發(fā)明的多醣可以與實(shí)質(zhì)上任何合成的多羧化聚合物聯(lián)合使用。
本發(fā)明的多醣衍生自天然產(chǎn)品，包括植物、動(dòng)物和微生物來(lái)源。多醣的例子包括淀粉、纖維素和樹(shù)膠例如半乳甘露聚糖。多醣淀粉包括玉蜀黍或者谷類(lèi)、糯質(zhì)種玉米、馬鈴薯、木薯粉、木薯淀粉和小麥淀粉。其他淀粉包括各種稻屬、糯米、豌豆屬、西米、燕麥屬、大麥屬、黑麥屬、莧屬、甘薯和可得自常規(guī)植物育種的雜交淀粉，例如具有含量為40％或以上的直鏈淀粉的雜交高直鏈淀粉，例如高直鏈淀粉玉米淀粉。同樣有用的是遺傳工程化的淀粉，例如高直鏈淀粉馬鈴薯和蠟質(zhì)馬鈴著淀粉。多醣可以是改性的或者衍生的，例如經(jīng)過(guò)醚化、酯化、加酸水解、糊精化、交聯(lián)、預(yù)膠凝或者酶處理(例如使用α-淀粉酶、β-淀粉酶、支鏈淀粉酶、異淀粉酶或者葡糖淀粉酶)。尤其優(yōu)選的是糯性谷物淀粉。在此使用的術(shù)語(yǔ)“糯性的”用以包括包含至少大約95重量％支鏈淀粉的淀粉。
優(yōu)選的多醣具有的重均分子量為至少10,000道爾頓、更優(yōu)選至少大約100,000道爾頓、甚至更優(yōu)選超過(guò)大約500,000道爾頓和最優(yōu)選大于大約1,000,000道爾頓。雖然糯性淀粉的分子量難以測(cè)定，但是可用于實(shí)施本發(fā)明的糯性淀粉可以具有10,000,000道爾頓或以上的重均分子量。
本發(fā)明將在以下實(shí)施例中被進(jìn)一步描述，該實(shí)施例的目的是說(shuō)明性的，而不以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例實(shí)施例1生物粘合劑組合物的制備作為漿液制備10％重量的AMIOCA糯性玉米淀粉(從NationalStarch&Chemical Company，Bridgewater，New Jersey獲得)和90％水的混合物。在連續(xù)噴射蒸煮器中，通過(guò)注射2.75巴壓力的水蒸汽來(lái)加熱混合物，通過(guò)調(diào)節(jié)夾套冷卻水將溫度保持在150℃。
通過(guò)在135℃下加熱小樣品2小時(shí)測(cè)定的最終淀粉固體含量為7.74％。
通過(guò)緩慢地將CARBOPOL加入去離子水，同時(shí)連續(xù)地?cái)嚢柚钡酵耆稚?，制備了CARBOPOL974P(從B.F.Goodrich Company獲得)的1％水溶液。
將淀粉和CARBOPOL溶液以獲得所需要的淀粉與CARBOPOL的比率的比例均勻地混合。例如，將1085克AMIOCA溶液與5600克CARBOPOL溶液混合，導(dǎo)致60％AMIOCA比40％CARBOPOL的比率，基于干基計(jì)算。在水浴中將溶液混合物加熱到40℃，并且使用離心輪噴霧器進(jìn)行噴霧干燥。在干燥期間，入口溫度是205℃和出口溫度為110℃。得到的產(chǎn)品是包含AMIOCA和CARBOPOL的精細(xì)混合物的精細(xì)的、低密度、白色粉末。在該實(shí)施例中，樣品被標(biāo)明SD60/40，表明通過(guò)以60％AMIOCA比40％CARBOPOL的比率進(jìn)行噴霧干燥來(lái)制備。其他比率，如以下實(shí)施例使用的，也被類(lèi)似地標(biāo)明。
在以下實(shí)施例中，對(duì)比樣品，其中淀粉和CARBOPOL作為固體被共混而形成物理混合物，被冠以PM。物理混合物通過(guò)干混合AMIOCA與CARBOPOL來(lái)制備。
實(shí)施例2胰蛋白酶抑制成功的口腔肽藥物傳輸?shù)囊粋€(gè)主要的障礙是胃腸道中的酶催降解。在口腔肽藥物傳輸中的一種新穎的方法包括使用多官能的聚合物，以抑制蛋白水解酶，如胰蛋白酶。胰蛋白酶在引發(fā)口服給藥肽藥物的降解中和在活化許多胰腺肽酶的酶原形成中起關(guān)鍵的作用。使用Ameye等描述的胰蛋白酶抑制試驗(yàn)(J.Control.Release 68(2000)第413-417頁(yè))測(cè)定了SD25/75(按照實(shí)施例1制備)和不包含聚合物的“空白”實(shí)施例的胰蛋白酶抑制能力。
將20mmol/l的量的N-α-苯甲?；?L-精氨酸-乙基酯(BAEE)，胰蛋白酶的模型基質(zhì)，溶于包含用250mmol/l甘露醇分散在50mmol/l的MES/KOH緩沖劑(pH6.7)中的0.25％(w/v)SD25/75的聚合物制劑中。試驗(yàn)介質(zhì)的pH是6.7，處于胰蛋白酶的最佳活性范圍內(nèi)，胰蛋白酶的最佳活性范圍為pH6到9。在零時(shí)間，將30酶單位胰蛋白酶/ml(按照Sigma，Bornem，比利時(shí)使用的胰蛋白酶酶試驗(yàn)測(cè)定酶活性)加入所述聚合物制劑，之后將該溶液在37℃下培養(yǎng)1小時(shí)。在預(yù)定時(shí)間間隔取出50微升樣品并且在1.0ml的0.1M HCL中稀釋?zhuān)越K止胰蛋白酶活性。通過(guò)用在253納米進(jìn)行紫外線(xiàn)檢測(cè)的HPLC測(cè)定代謝物N-α-苯甲?；彼?BA)的形成來(lái)研究基質(zhì)BAEE的降解。在0.75ml/min的流速下，在注射20微升之后，代謝物峰的保留時(shí)間是1.3分鐘。胰蛋白酶抑制程度用抑制因子表示IF＝反應(yīng)速度空白/反應(yīng)速度聚合物。IF被定義為分別在沒(méi)有聚合物(空白)和有聚合物情況下酶反應(yīng)的代謝物濃度時(shí)間曲線(xiàn)的反應(yīng)速度的比。反應(yīng)速度通過(guò)對(duì)N-α-苯甲?；彼?BA)濃度對(duì)反應(yīng)時(shí)間的線(xiàn)性回歸分析來(lái)計(jì)算。在1小時(shí)的培養(yǎng)時(shí)間期間，線(xiàn)性增長(zhǎng)函數(shù)的相關(guān)系數(shù)＞0.995。優(yōu)化的HPLC方法得到了確認(rèn)。標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)(n＝6)是線(xiàn)性的，相關(guān)系數(shù)＞0.999。對(duì)于再現(xiàn)性(即所有都在同一天內(nèi)，n＝6)，和對(duì)于再現(xiàn)性(即在不同的天內(nèi)，n＝6)；因此，偏離系數(shù)＜3％。降解產(chǎn)物BA的檢測(cè)極限是0.0003mmol/l，和定量極限為0.010mmol/l。
胰蛋白酶抑制以在60分鐘時(shí)間內(nèi)釋放出的BA(mM)來(lái)測(cè)定。結(jié)果示于表1和圖1。計(jì)算了樣品SD25/75的IF(平均±sd)，為2.05±0.05。
表1

生物粘合劑組合物SD25/75與空白相比清楚地顯示出酶胰蛋白酶的抑制。SD25/75的高蛋白水解抑制能力使該組合物可用于口腔肽和蛋白質(zhì)藥物傳輸。
實(shí)施例3離體生物粘合性測(cè)定為了測(cè)定材料的生物粘合特性，使用了以下Bouckaert等(J.Pharm.Pharmacol.45(1993)第504-507頁(yè))描述的方法。
用于測(cè)定離體生物粘合性特性的設(shè)備包括拉伸試驗(yàn)機(jī)(L1000R型，Lloyd Instruments，Segenwordt，F(xiàn)areham，英國(guó))，該設(shè)備裝備有20N負(fù)荷單元，精確度為小于1％。該設(shè)備與計(jì)算機(jī)連接。
豬的齒齦從屠宰場(chǎng)直接在屠宰之后獲得。它們被迅速地冷凍并且保存在等滲磷酸鹽緩沖鹽水pH7.4中(2.38克Na2HPO4.2H2O、0.19克KH2PO4和8.0克NaCl，用去礦質(zhì)的水補(bǔ)充到1000毫升)。在1000千克壓力下，用除了1％的作為潤(rùn)滑劑的富馬酸硬脂基酯鈉鹽之外，沒(méi)有任何其他賦形劑的給定聚合物直接壓縮被測(cè)試材料的100毫克的片劑。使用了裝備有7毫米平?jīng)_頭的偏心壓縮機(jī)(Korsch，EKO型，F(xiàn)rankfurt，德國(guó))。
用于測(cè)定生物粘合性的試驗(yàn)設(shè)備顯示于圖2。用氰基丙烯酸酯粘合劑將試驗(yàn)的片劑1粘合到上部的鋁支持體2上，支持體2連接到上面的拉伸試驗(yàn)機(jī)橫桿3。用相同的粘合劑將豬齒齦組織(±100mm2)4粘合(粘膜朝外)到聚四氟乙烯支持體5，支持體5連接到PVC圓柱體6，其位于固定在拉伸試驗(yàn)機(jī)基礎(chǔ)上的150毫升恒溫溫度控制的燒杯7的底部。然后，將1 5微升等滲磷酸鹽緩沖液(pH7.4)均勻地涂抹在粘膜4上，然后以1mm/min的十字頭速度使橫臂3(帶著片劑1)下降。在最初接觸之后，在燒杯7中加入緩沖溶液直到125毫升的總體積，以起平衡重量的作用。然后以0.5N的力將粘膜4和片劑1壓在一起5分鐘，之后以5mm/min的恒定拉伸速度將片劑1和粘膜4拉開(kāi)，直到使片劑-粘膜的粘接被完全斷開(kāi)。
對(duì)力對(duì)伸長(zhǎng)作圖(圖3)，計(jì)算使片劑和粘膜之間的粘接斷開(kāi)所需要的最大分離力(N)和粘合功(mJ)。粘合功由力/伸長(zhǎng)圖形下面的面積計(jì)算。
正如可以在圖4中看到的，所有AMIOCA淀粉/OARBOPOL974P共混合物顯示出可與參比制劑相比的或者更好的生物粘合性能，所述參比制劑是5％CARBOPOL974P、94％轉(zhuǎn)筒干燥的糯質(zhì)玉米淀粉和1％富馬酸硬脂基酯鈉鹽的物理混合物，其已經(jīng)被證明可有效地用于局部(Bouckaert等Pharm.Res.10(6)(1993)第853-856頁(yè))以及用于全身(Voorspoels等Pharm.Res.13(8)(1996)第1228-1232頁(yè))藥物傳輸。
圖5清楚地說(shuō)明，按照本發(fā)明制備的生物粘合劑組合物(SD75/25；SD90/10和SD95/5)分別與相當(dāng)?shù)奈锢砘旌衔?PM75/25；PM90/10和PM95/5)相比，顯示了提高的生物粘合能力。
實(shí)施例4對(duì)蛞蝓的粘膜刺激測(cè)試測(cè)試了本發(fā)明生物粘合劑組合物的可能的刺激作用，使用了如歐洲專(zhuān)利申請(qǐng)(EP0982589A1，Adriaens和Remon，Ghent University)所描述的利用蛞蝓的粘膜刺激試驗(yàn)方法。
將蛞蝓在連續(xù)5天中每天放到20毫克粉末上30分鐘。對(duì)于每種粉末制劑使用5個(gè)蛞蝓。借助于在接觸時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)的粘液的量和在30分鐘處理之后蛋白質(zhì)和酶的釋放來(lái)研究粉末對(duì)蛞蝓粘膜的影響。被放入空的陪氏培養(yǎng)皿中的蛞蝓被用作空白，而用轉(zhuǎn)筒干燥糯質(zhì)玉米淀粉/殺藻胺95/5處理的蛞蝓被用作陽(yáng)性對(duì)照蛞蝓。
正如可以在圖6中看到的，本發(fā)明的生物粘合劑組合物(SD75/25)與相當(dāng)?shù)奈锢砘旌衔?PM75/25)相比顯示減少的粘液產(chǎn)生。樣品SD75/25的總粘液產(chǎn)生低于5％，這樣的水平被認(rèn)為是無(wú)刺激性的。
圖7顯示了包含不同含量的CARBOPOL的組合物的粘膜產(chǎn)生。具有較低含量的CARBOPOL974P的樣品是無(wú)刺激性的。
按照EP0982589A1描述的方法，處理之后從蛞蝓釋放的蛋白質(zhì)和酶的分析提供了附加的對(duì)刺激作用可能性的測(cè)定。因此，圖8表明，在40％和更高水平的CARBOPOL下，存在提高的蛋白質(zhì)釋放，并且出現(xiàn)源于損壞的細(xì)胞的細(xì)胞溶質(zhì)(cytosolic)酶乳酸脫氫酶(LDH)。在該圖中，“PC”表示包含殺藻胺的陽(yáng)性刺激作用對(duì)照，其另外地引起膜相關(guān)的堿性磷酸酶(ALP)的釋放。圖8中的數(shù)據(jù)說(shuō)明，在最高25％的CARBOPOL含量下沒(méi)有檢測(cè)到酶。
實(shí)施例5體內(nèi)生物粘合性測(cè)試使用壓縮機(jī)制備100毫克的安慰劑片劑，其直徑為7毫米，包含AMIOCA淀粉和Carbopol974P的精細(xì)混合物。將該片劑給藥給七個(gè)閹割犬。將該片劑施用到犬口腔中上犬齒上面的頰粘膜上。當(dāng)接觸到粘膜時(shí)，片劑立即被粘合。平均粘合時(shí)間，即完全侵蝕的時(shí)間示于圖9?？梢?jiàn)，大約30％Carbopol是在安慰劑中的最佳濃度并且在體內(nèi)可以獲得24小時(shí)的粘合。還說(shuō)明，可以借助于精細(xì)混合物中的多醣/多羧化聚合物比率來(lái)控制施用的時(shí)間。
實(shí)施例6通過(guò)生物粘合劑片劑面頰傳輸睪丸激素使用壓縮機(jī)制備包含40毫克樣品SD75/25和60毫克睪丸激素的100毫克片劑，作為模型藥物。將該片劑給藥給五只閹割犬。將該片劑施用到犬口腔中上犬齒上面的頰粘膜上。24小時(shí)時(shí)取等離子體樣品并且分析睪丸激素。將結(jié)果與參比制劑相比，該參比制劑是5％CARBOPOL974P、94％轉(zhuǎn)筒干燥糯質(zhì)玉米淀粉和1％富馬酸硬脂基酯鈉鹽的物理混合物，載有60毫克睪丸激素(Voorspoels等，Pharm.Res.13(8)(1996)第1228-1232頁(yè))。注意到，用參比制劑制備的片劑難以粘合，并且必需經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間施加壓力的多次嘗試才能將片劑附著到齒齦上。
圖10說(shuō)明，樣品SD75/25與參比物理混合物制劑相比在較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)提供了恒定的釋放特征。睪丸激素血漿濃度高于用于性腺機(jī)能減退者的雄性激素替代的3ng/ml目標(biāo)水平的時(shí)間，對(duì)于SD75/25為19小時(shí)，對(duì)于參比混合物為10小時(shí)。計(jì)算的絕對(duì)生物利用率是對(duì)于SD75/25為14.3±5.1％，對(duì)于物理混合物為5.7±1.6％。
實(shí)施例7肽和蛋白質(zhì)的鼻傳輸在用在蒸餾水中的NAOH部分中和SD25/75的分散體到pH為7.4之后，將胰島素以1IU胰島素每毫克粉末的比率加入。將其凍干，然后將粉末通過(guò)63微米網(wǎng)目尺寸的篩網(wǎng)。通過(guò)鼻孔將10毫克粉末給于兔子(n＝8)。
正如可以在圖11中看到的，胰島素血清濃度(Cmax)是436.0±125.9μIU/ml并且tmax是43.4±12.5min。絕對(duì)胰島素生物利用率計(jì)算結(jié)果為17.8±4.5％。該實(shí)施例清楚地表明，肽和蛋白質(zhì)可以從本發(fā)明生物粘合劑基質(zhì)組合物通過(guò)鼻粘膜遞送。
已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，共混合物的部分中和不僅防止胰島素的變性，而且容許使用高含量的Carbopol，而不引起刺激作用。
實(shí)施例8體外溶解在偏心壓縮機(jī)中，在19.6kN壓縮力下，制備500毫克總質(zhì)量和13.5毫米直徑的片劑，其包含345毫克AMIOCA/CARBOPOL 974P精細(xì)混合物、5毫克作為潤(rùn)滑劑的富馬酸硬脂基酯鈉鹽和150毫克由Ludecc(布魯塞爾，比利時(shí))提供的茶堿單水合物。按照USP III(Bio-Dis)測(cè)試程序(美國(guó)藥典24和國(guó)家處方集19，2000)，使用在21浸漬(dips)/分鐘下操作的VanKel Bio-Dis溶解測(cè)試儀測(cè)定它們的溶解時(shí)間。溶解介質(zhì)是37℃下的去礦質(zhì)的水。通過(guò)分光光度法在272納米下監(jiān)測(cè)茶堿的釋放。圖12說(shuō)明，通過(guò)選擇精細(xì)混合物中多醣/多羧化聚合物構(gòu)成比率可以在寬范圍中改變釋放速率。樣品SD75/25和SD90/10給出最長(zhǎng)的持續(xù)釋放，兩者大約12小時(shí)，在該時(shí)間中具有近似恒定的釋放速率。這些數(shù)據(jù)說(shuō)明，本發(fā)明精細(xì)混合物在口服控制釋放藥物傳輸應(yīng)用中具有實(shí)用性。
在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對(duì)其進(jìn)行許多改進(jìn)和改變，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。在此描述的特定的實(shí)施方案是僅僅以舉例的方式提供的，并且本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求的描述以及其等價(jià)物的范圍進(jìn)行限定。
權(quán)利要求
1.一種生物粘合劑組合物，其包含多醣和多羧化聚合物的精細(xì)混合物。
2.權(quán)利要求1的生物粘合劑組合物，其包含大約5重量％到大約95重量％的至少一種合成的多羧化聚合物，大約5重量％到大約95重量％的至少一種多醣。
3.權(quán)利要求2的生物粘合劑組合物，其包含大約5重量％到大約35重量％的至少一種合成的多羧化聚合物和大約65重量％到大約95重量％的至少一種多醣。
4.用于活性成分的經(jīng)粘膜傳輸?shù)臋?quán)利要求3的生物粘合劑組合物，其包含大約5重量％到大約25重量％的至少一種合成的多羧化聚合物和大約75重量％到大約95重量％的至少一種多醣。
5.權(quán)利要求1的生物粘合劑組合物，其中多醣的重均分子量為至少大約1,000,000道爾頓和多羧化聚合物的重均分子量為至少大約1,000,000道爾頓。
6.權(quán)利要求5的生物粘合劑組合物，其中多醣是淀粉和多羧化聚合物是交聯(lián)的聚(丙烯酸)。
7.權(quán)利要求6的生物粘合劑組合物，其中淀粉是糯性谷物淀粉。
8.權(quán)利要求1的生物粘合劑組合物，其還包含最高大約10％的吸收增強(qiáng)劑。
9.權(quán)利要求8的生物粘合劑組合物，其中吸收增強(qiáng)劑選自合成的表面活性劑、非離子表面活性劑、甾族的表面活性劑、膽汁鹽、螯合劑、脂肪酸和其衍生物、糖酯、磷脂酰膽堿、氨基己酸、月桂酰氨基丙基甜菜堿及其混合物。
10.生產(chǎn)生物粘合劑組合物的方法，其包括制備包含至少一種溶劑和聚合物混合物的溶液，其中聚合物混合物包含至少一種合成的多羧化聚合物組分和至少一種多醣組分，和將溶液干燥形成固體，所述固體是所述組分的精細(xì)混合物。
11.權(quán)利要求10的方法，其中所述聚合物混合物包含，基于固體計(jì)算，大約5重量％到大約35重量％的至少一種合成的多羧化聚合物和大約65重量％到大約95重量％的至少一種多醣。
12.權(quán)利要求10的方法，其中溶液是噴霧干燥的。
13.權(quán)利要求10的方法，其中溶劑是水，多醣是淀粉和多羧化聚合物是交聯(lián)的聚(丙烯酸)。
14.權(quán)利要求10的方法，其中溶液還包含吸收增強(qiáng)劑。
15.通過(guò)權(quán)利要求12的方法制備的生物粘合劑組合物。
16.一種活性組分傳輸載體，其包含權(quán)利要求1的生物粘合劑組合物。
17.權(quán)利要求16的傳輸載體，其對(duì)粘膜是無(wú)刺激性的。
18.權(quán)利要求16的傳輸載體，其中生物粘合劑組合物包含大約65重量％到大約95重量％的淀粉和大約5重量％到大約35重量％的交聯(lián)的聚(丙烯酸)。
19.權(quán)利要求16的傳輸載體，其中生物粘合劑組合物包含大約75重量％到大約95重量％的淀粉和大約5重量％到大約25重量％的交聯(lián)的聚(丙烯酸)。
20.權(quán)利要求16的傳輸載體，其還包含作為活性成分的藥物。
21.權(quán)利要求16的傳輸載體，其中生物粘合劑組合物還包含吸收增強(qiáng)劑。
22.一種將治療劑給藥到個(gè)體的方法，包括將包含權(quán)利要求1的生物粘合劑組合物和治療劑的藥物傳輸系統(tǒng)給藥到該個(gè)體。
23.權(quán)利要求22的傳輸載體，其中生物粘合劑組合物包含大約65重量％到大約95重量％的淀粉和大約5重量％到大約35重量％的交聯(lián)的聚(丙烯酸)。
24.權(quán)利要求23的方法，其中生物粘合劑組合物被施加到個(gè)體的粘膜表面。
25.權(quán)利要求24的方法，其中生物粘合劑組合物包含大約75重量％到大約95重量％的淀粉和大約5重量％到大約25重量％的交聯(lián)的聚(丙烯酸)。
26.權(quán)利要求22的方法，其中藥物傳輸系統(tǒng)被給藥到面頰、腸、鼻、眼睛、舌下或者陰道粘膜。
27.權(quán)利要求22的方法，其中藥物傳輸系統(tǒng)是經(jīng)口給藥的。
全文摘要
本發(fā)明提供了生物粘合劑組合物，其具有提高的生物粘合性能、降低的刺激作用和較高的藥物負(fù)載能力。本發(fā)明組合物包含多醣和多羧化聚合物的精細(xì)混合物。
文檔編號(hào)A61K9/00GK1646105SQ03807689
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月31日
發(fā)明者D·阿梅耶, J·P·雷蒙, P·B·福爾曼, P·H·理查森 申請(qǐng)人:國(guó)家淀粉及化學(xué)投資控股公司, 根特大學(xué)