018910 B1 018910 B1 (11) 018910

Евразийское
патентное
ведомство
(19)
(11)
018910
(13)
B1
(12)
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45)
Дата публикации и выдачи патента
2013.11.29
(21)
(51) Int. Cl. A61K 9/16 (2006.01)
A61K 47/14 (2006.01)
Номер заявки
201170179
(22)
Дата подачи заявки
2009.07.10
(54)
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИИ, ВКЛЮЧАЮЩЕЙ БИОЛОГИЧЕСКИ
АКТИВНЫЙ МАТЕРИАЛ
B1
(72)
Изобретатель:
(74)
Представитель:
(57)
Изобретение относится к способу получения микрочастиц, включающих биологически активный
материал и полимер и имеющих средний размер частиц, выраженный как средний диаметр объема,
равный от 10 до 500 мкм, в которых биологически активный материал существенно нерастворим
в полимере, этот способ включает a) контакт смеси биологически активного материала или его
предшественника, полимера или его предшественника и вещества, улучшающего технологические
свойства, со сверхкритическим флюидом (SCF), способным вызывать набухание полимера при
температуре и давлении, необходимых для поддержания SCF в сверхкритическом состоянии;
b) создание условий для проникновения SCF и переведения полимера в жидкое состояние,
поддерживая при этом температуру и давление так, чтобы поддерживать SCF в сверхкритическом
состоянии; c) сбрасывание давления для осаждения микрочастиц, включающих биологически
активное соединение и полимер.
Нейлор Эндрю, Льюис Эндрю Лестер,
Иллум Лисбет (GB)
Агуреев А.П. (RU)
B1
018910
(56) WO-A1-9109079
WO-A1-2004043437
WO-A1-9418264
018910
(31) 0812742.5
(32) 2008.07.11
(33) GB
(43) 2011.06.30
(86) PCT/GB2009/001711
(87) WO 2010/004287 2010.01.14
(71)(73) Заявитель и патентовладелец:
КРИТИКАЛ ФАРМАСЬЮТИКАЛЗ
ЛИМИТЕД (GB)
018910
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение имеет отношение к способу получения композиции, включающей биологически активный материал. Конкретнее, изобретение имеет отношение к способу получения микрочастиц,
включающих биологически активный материал и полимер. Микрочастицы, получаемые с помощью способа настоящего изобретения, могут быть применены для доставки биологически активного материала
человеку или животному.
Способ изобретения, в котором применяют сверхкритическую жидкость/флюид для получения
микрочастиц и который особенно подходит для получения микрочастиц, включающих неустойчивые при
повышенной температуре или неустойчивые в растворителях биологически активные материалы.
Предшествующий уровень техники
Ранее сообщали о способах получения композиций, включающих биологически активный материал
и полимер, с применением сверхкритической жидкости/флюида.
Патенты US 5340614, WO 91/09079 и US 4598006 описывают способы, обеспечивающие биологически активный материал в биодеградируемом полимере с применением сверхкритической жидкости/флюида (SCF) для придания пористости в процессе получения полимера.
Патент США US 5340614 описывает способ, включающий растворение добавки в основерастворителе (в жидкости, например в воде или этаноле). Затем применяют флюид (SCF) для того, чтобы
дать возможность жидкой основе/добавке-растворителю проникнуть внутрь полимера.
Патент WO 91/09079 описывает применение SCF для создания пористости внутри биодеградируемых полимеров. Если присутствует биологически активный материал, то требуется основа-растворитель
для растворения и пропитки биологически активного материала.
Патент США US 4598006 описывает способ пропитывания термопластического полимера импрегнирующим материалом в летучем веществе, вызывающем набухание в сверхкритических условиях или в
около сверхкритических условиях, набухание полимера и возвращение к нормальным условиям, таким
образом, чтобы вещество, вызывающее набухание, могло быть удалено.
Патент WO 98/51347 описывает способ заключения биологически активного материала в капсулы
из биодеградируемого полимерного матрикса, без применения растворителей или высоких температур.
SCF применяют для снижения температуры плавления или температуры стеклования полимера таким
образом, чтобы биологически активный материал мог быть перемешан с полимером при низких температурах и в отсутствие органического или водного растворителя. Этот документ не описывает способы оптимизации процесса получения материалов.
Патент WO 03/013478 также описывает способ заключения активного вещества в капсулы из интерполимерного комплекса с применением SCF. Описанные способы включают растворение интерполимерного комплекса или его компонентов в SCF или растворение SCF в интерполимерном комплексе. В
обеих системах активное вещество затем попадает в капсулы.
Нет необходимости в перечислении или обсуждении в этом описании ранее опубликованного документа ввиду того, что этот документ представляет собой часть существующего уровня техники или
представляет собой известный уровень техники.
Способ существующего уровня техники может быть связан с такими проблемами, как низкий выход. С помощью тех способов, которые применяют в существующем уровне техники, можно получить
более низкий, чем желательно, уровень выхода продукта, включающего биологически активный материал. Это может привести к высокому уровню потерь очень дорогих биологически активных материалов.
Твердые продукты способов существующего уровня техники часто имеют неправильную форму,
и/или размер, и/или нежелательно большую площадь поверхности. Это может приводить к тому, что выход продукта часто бывает низким, и применение и/или дополнительная обработка продукта становится
затруднительной.
Сущность изобретения
Цель настоящего изобретения заключается в обеспечении способа, который направлен на решение
одной или нескольких из указанных выше проблем и/или преодоление других недостатков, которые могут быть связаны со способами существующего уровня техники.
Неожиданно было обнаружено, что применение некоторых веществ, улучшающих технологические
свойства, в способе включения биологически активного материала внутрь полимера с применением SCF
может помочь решению одной или нескольких из этих проблем.
Настоящее изобретение обеспечивает способ получения микрочастиц, включающих биологически
активный материал и полимер, которые имеют средний размер частиц, выраженный как средний диаметр
объема (VMD), равный от примерно 10 до примерно 500 мкм, в котором биологически активный материал существенно нерастворим в полимере, этот способ включает:
a) контакт смеси биологически активного материала или его предшественника, полимера или его
предшественника и вещества, улучшающего технологические свойства, SCF, способной вызывать набухание полимера при температуре и давлении, необходимых для поддержания жидкости в сверхкритическом состоянии;
-1-
018910
b) создание условий для проникновения SCF и переведения полимера в жидкое состояние, поддерживая при этом температуру и давление так, чтобы поддерживать жидкость в сверхкритическом состоянии;
c) сбрасывание давления для осаждения микрочастиц, включающих биологически активное соединение и полимер.
При применении биологически активного материала (а не его предшественника) получаемые микрочастицы включают биологически активный материал в существенным образом неизмененной химической форме и, необязательно, в существенным образом неизмененной физической форме.
Способ предпочтительно выполняют в значительной степени в отсутствие дополнительных носителей или растворителей. Более предпочтительно способ выполняют в отсутствие дополнительных носителей или растворителей.
Не будучи связанными теорией, считают, что отсутствие дополнительных носителей и растворителей помогает быть уверенным в том, что биологически активный материал находится в значительной
степени неизмененной химической форме и, предпочтительно, также в неизмененной физической форме
в процессе выполнения способа изобретения. Это означает, что биологически активный материал сохраняет свою активность/функциональность.
На стадии b) способа изобретения полимер набухает. Это означает, что SCF растворяется в полимере или проникает сквозь полимер, что приводит к снижению точки плавления полимера. Это снижение
точки плавления полимера позволяет ему переходить в жидкое состояние (т.е. становиться жидкостью
без растворения) при температуре ниже его точки плавления. Таким образом, важно, чтобы полимер и
SCF выбирали так, чтобы жидкость приводила к набуханию полимера, но не растворяла его. Такая ссылка, как Shine, Chapter 18: Polymers and Supercritical Fluids in Physical Properties of polymers Handbook, 249256 (везде) (James E. Mark ed. 1993), включенная в настоящий документ путем отсылки, может быть применена для определения подходящих комбинаций полимера и SCF.
На стадии b) смесь может быть смешена или перемешана, хотя это не важно. Это может быть достигнуто с помощью способов, хорошо известных в этой области техники, например с помощью взбалтывания, ассоциированного с истончением сдвигом, например, с аэрацией или с током ожижающего газа,
взбалтывание или т.п., более предпочтительно следовать способу, предложенному в патенте США
№ 5548004 (Ferro Corp), содержание которого включено в настоящий документ путем отсылки.
Стадию b) обычно выполняют в течение времени, равного от 1 мин до нескольких часов, например
от 5 мин до 3 ч, временной интервал, равный от примерно от 30 мин до 2 ч, в частности примерно 1 ч
предпочтителен.
Ингредиенты, примененные в этом способе, могут быть объединены в желаемом порядке, перед
применением или в процессе применения сверхкритических условий. Например, перед стадией а) полимер, биологически активный материал и, необязательно, вещество, улучшающее технологические свойства, могут быть перемешаны. В качестве особого, нелимитирующего примера биологически активный
материал может быть смешан с полимером с применением методики лиофильной сушки. Применяя этот
способ, можно получить смесь биологически активного материала и полимера, в которой биологически
активный материал распределен на поверхности полимера.
Способ изобретения с применением SCF может быть выполнен как периодический способ или как
непрерывный способ.
Стадия с) может быть выполнена с помощью любого подходящего способа, известного в этой области техники. Например, in situ, путем снижения давления в сосуде, в котором выполняют способ, одновременно или, напротив, останавливая перемешивание. Альтернативно, содержимое сосуда высокого
давления, в котором выполняют способ, может быть перенесено во второй сосуд высокого давления, находящийся при меньшем давлении, в результате чего с помощью известных способов получают порошок
полимера, такого как был определен выше в настоящем документе, с гомогенными порами. Способы,
включающие распыление в жидкий азот, также могут быть применены.
Стадия с) может быть выполнена с помощью методик удаления газа, которые похожи на методики
сушки распылением. Оборудование, подходящее для этих методик, и сами методики хорошо известны.
Стадия с) может быть применена для облегчения контроля размера частиц композиции. Обычно перемешанную смесь переносят из камеры для перемешивания (в которой созданы сверхкритические условия) в отдельный контейнер (в котором нет сверхкритических условий, например, он может быть при
атмосферных условиях) через слив или выпускное отверстие трубы. Размер просвет слива или выпускного отверстия трубы, необязательно, можно контролировать с целью контроля размера частиц. Изменение
условий, при которых смешанный материал извлекают из SCF или скорость его удаления, также могут
влиять на размер частиц.
На стадии с) давление может быть снижено в течение временного интервала, равного от 1 с до нескольких дней. В настоящее время предпочтительно, чтобы снижение давления происходило быстро.
Под быстрым снижением давления понимают временной интервал, равный 5 мин или менее, более предпочтительно 1 мин или менее, более предпочтительно 1 с или менее, например 0,5 с или менее.
-2-
018910
Полимер, примененный в изобретении, может представлять собой единственный полимер или
смесь двух или нескольких полимеров. Например, могут быть применены два, три, четыре или несколько
полимеров. В настоящем документе отсылка к термину "полимер", находящемуся в любой грамматической форме, предназначена для охвата множественного числа, если контекст не указывает на иное.
Любой полимер, который будет набухать под действием SCF и который подходит для введения нетоксическим образом в организм человека или животных или для связи с организмом человека или животных или живых объектов, может быть применен в способе изобретения. Подходящие полимерные
материалы включают синтетические биоразлагаемые полимеры, такие как те, что раскрыты в справочнике "Polymeric Biomaterials". ed. Severian Dumitriu, ISBN 0-8247-8969-5, Publ. Marcel Dekker, New York,
USA, 1994 (включенном в настоящий документ путем отсылки), синтетические неподдающиеся биологическому разложению полимеры и природные полимеры. Полимер может быть выбран из гомополимеров, блок-сополимеров и случайных сополимеров, смесей полимеров и полимерных композитов мономеров, которые могут представлять собой полимеры с неразветвленными цепями, со сверхразветвленными
цепями или сшитые полимеры.
Неограничивающие примеры полимеров, которые могут быть применены в способе изобретения,
включают те, что перечислены ниже.
Синтетические поддающиеся биологической деградации полимеры, такие как полиэфиры, включая
поли(молочную кислоту) (PLA), поли(гликолевую кислоту) (PGA), сополимеры молочной и гликолевой
кислоты (PLGA), сополимеры молочной и гликолевой кислоты с полиэтиленгликолем, поли(εкапролактон) (PCL), поли(3-гидроксибутират) (РНВ), поли(н-диоксанон), полипропилена фумарат; модифицированные эфиры, такие как многоблочные сополимеры простых и сложных полиэфиров, такие
как сополимеры на основе полиэтиленгликоля и полибутилентерефталата; поли(ортоэфиры), включая
полимеры с добавлением полиол/дикетен ацеталей, как описано Heller в работе: ACS Symposium Series
567, 292-305, 1994, которая включена в настоящий документ путем отсылки); полиангидриды, включая
полисебациновый ангидрид (PSA), поли(карбокси-бис-карбоксифеноксифеноксигексан) (РСРР), поли[бис-(р-карбоксифенокси)метан] (РСРМ), сополимеры SA, СРР и СРМ, описанные Tamada и Langer в
работе Journal of Biomaterials Science - Polymer Edition, 3, 315-353,1992 и Domb в главе 8 справочника
Handbook of Biodegradable Polymers, ed. Domb A.J. and Wiseman R.M., Harwood Academic Publishers (обе
работы включены в настоящий документ путем отсылки); поли(аминокислоты) и поли(псевдоаминокислоты), включая аминокислоты, описанные James и Kohn на страницах 389-403 руководства Controlled Drug Delivery Challenges and Strategies, American Chemical Society, Washington DC
(включены в настоящий документ путем отсылки); полифосфазены, включая производные поли[(дихлор)фосфазена], поли[(органо)фосфазенов], полимеры, описанные Schacht в работе Biotechnology
and Bioengineering, 52, 102-108, 1996 (включена в настоящий документ путем отсылки); и азополимеры,
включая полимеры, описанные Lloyd в International Journal of Pharmaceutics, 106, 255-260, 1994 (включена в настоящий документ путем отсылки).
Синтетические неподдающиеся биологической деградации полимеры, такие как виниловые полимеры, включая полиэтилен, поли(этилен-со-винилацетат), полипропилен, поли(винилхлорид), поли(винилацетат), поли(виниловый спирт) и сополимеры винилового спирта и винилацетат, поли(акриловая кислота), поли(метакриловая кислота), полиакриламид, полиметакриламид, полиакрилаты,
поли(этиленгликоль), поли(диметилсилоксан), полиуретаны, поликарбонаты, полистирол и производные.
Природные полимеры, такие как углеводы, полипептиды и белки, включая крахмал, целлюлозу и ее
производные, включая этилцеллюлозу, метилцеллюлозу, этилгидроксиэтилцеллюлозу, натриевую соль
карбоксиметилцеллюлозы; коллаген, желатин, декстран и их производные; альгинаты, хитин и хитозан.
Смеси одного или нескольких приведенных выше полимеров могут быть применены в качестве полимерного компонента. Во избежание недопонимания может быть применена смесь из одного или нескольких классов полимеров (например, полиэфир и полиангидрид) и/или из одного или нескольких определенных полимеров в классе.
Предпочтительные полимеры включают неподдающиеся биологической деградации полимеры, такие как сложные эфиры уретанов или эпоксид, бис-малеинимиды, метакрилаты, такие как метил- или
глицидилметакрилат, три-метиленкарбонат, ди-метилен-три-метиленкарбонат; поддающиеся биологической деградации синтетические полимеры, такие как поли(гликолевая кислота), полигликолид, поли(молочная кислота), полилактид, поли(н-диоксанон), полидиоксепанон, поли(алкилен оксалаты), модифицированные полиэфиры, такие как многоблочные сополимеры простых и сложных полиэфиров,
такие как сополимеры на основе полиэтиленгликоля и полибутилентерефталата; и поли(капролактоны),
такие как поли(гамма-капролактон).
В дополнительном воплощении полимерный компонент включает PCL, РНВ, многоблочные сополимеры простых и сложных полиэфиров, PLGA, PLA или их комбинацию, например PLGA, PLA, или
комбинацию PLA и PLGA.
PLGA представляет собой сополимер поли(молочной-гликолевой кислоты). Количество сомономеров молочной кислоты и гликолевой кислоты, присутствующих в PLGA, которая может быть
применена в настоящем изобретении, может варьировать в широком диапазоне. PLGA может иметь от-3-
018910
ношение молочная кислота:гликолевая кислота в молях, равное от примерно 90:10 до примерно 10:90, в
частности от примерно 75:25 до примерно 25:75, в частности примерно 50:50.
Молекулярная масса полимера связана с его характеристической вязкостью. Характеристическая
вязкость полимеров, которые могут быть применены в способе изобретения (например, PLGA и PLA),
обычно равна от примерно 0,1 до примерно 1,5 дл/г, в частности от примерно 0,11 до примерно 1 или от
примерно 0,12 до примерно 0,5, в частности от примерно 0,15 до примерно 0,30 или от примерно 0,16 до
примерно 0,24.
В одном из аспектов изобретения биодеградируемый полимерный компонент включает как PLGA,
так и PLA. Отношение (по массе) PLGA:PLA в случае, когда они обе присутствуют в биоразлагаемом
полимерном компоненте, обычно равно от примерно 95:5 до примерно 5:95. Предпочтительно присутствует примерно столько же или более PLGA по сравнению с PLA, например отношение по массе
PLGA:PLA равно от примерно 90:10 до примерно 40:60, в частности от примерно 85:15 до примерно
50:50, в частности от примерно 75:25 до примерно 60:40.
Обычно следует применять полимер или комбинацию полимеров, инертных по отношению к биологически активному соединению.
Полимер обычно применяют в количестве, равном от примерно 5 до примерно 98 мас.%е от общей
массы полимера, биологически активного материала и вещества, улучшающего технологические свойства, например, от примерно 25 до примерно 96,5%, или от примерно 45 до примерно 93%, или от примерно 60 до примерно 85%.
Не будучи связанными теорией, считают, что полимерный компонент может помогать снижать
"резкий выброс" композиции, полученной с помощью способа изобретения, при введении ее в организм
с помощью инъекции. Под термином "резким выбросом", понимают такое количество соматотропного
гормона, в виде процентов от общего количества биологически активного материала в композиции, которое высвобождается сразу же или в значительной степени сразу же (например, в течение примерно 1 ч)
после введения in vivo или растворения in vitro, в стандартных тестах на растворение (например, таких,
как описаны в руководстве European Pharmacopoeia (Европейская Фармакопея), включенном в настоящий документ путем отсылки).
Обычно резкий выброс композиций, полученных с помощью способа изобретения, равен менее чем
примерно 80%, предпочтительно менее чем 70, 60, 50, 40, 30, 20 или 10%.
Также считается, что полимерный компонент помогает контролировать/поддерживать/задерживать
высвобождение биологически активного материала, происходящее после "выброса". Фактически, считается, что высвобождение биологически активного материала, происходящее после выброса, в некоторых
случаях может стать очень медленным при помощи одного только полимера. Считают, что вещество,
улучшающее технологические свойства, в композиции, полученной с помощью способа изобретения,
помогает увеличить скорость выхода белка после выброса.
Вещества, улучшающие технологические свойства, которые подходят для применения в способе
настоящего изобретения, включают олигомеры или полимеры жирных кислот, эфиры жирных кислот,
эфиры жирных оксикислот, пирролидоны или полиэфиры, среднецепочечные и длинноцепочечные
триглицириды, полоксамеры, фосфолипиды, их производные и их смеси.
Жирные кислоты, подходящие для применения в качестве веществ, улучшающих технологические
свойства, включают линейные и циклические (предпочтительно линейные), насыщенные и ненасыщенные жирные кислоты, включающие от 6 до 40, предпочтительно от 9 до 30 и наиболее предпочтительно
от 11 до 18 атомов углерода. Насыщенные жирные кислоты имеют общую формулу CnH2nO2, в которой n
равно от 7 до 40, предпочтительно от 9 до 30 и наиболее предпочтительно от 11 до 18. Ненасыщенные
жирные кислоты могут иметь формулу CnH2n-2O2, или CnH2n-4O2, или CnH2n-6O2, в которой n равно от 7 до
40, предпочтительно от 9 до 30 и наиболее предпочтительно от 11 до 18. Также могут быть применены
ненасыщенные жирные кислоты с 4 или более двойными связями. Необязательно, жирные кислоты могут быть гидроксилированными (например, 12-оксистеариновая кислота). Гидроксигруппа (гидроксигруппы) может (могут) быть дополнительно эстерифицирована (эстерифицированы) другими жирными
кислотами (т.е. олигомеры или полимеры жирных кислот). Ненасыщенные жирные кислоты могут находиться в цис- или транс-конфигурациях или могут быть применены смеси обеих конфигураций.
Примеры предпочтительных жирных кислот включают стеариновую, олеиновую, миристиновую,
каприловую и каприновую кислоты. Масла, содержащие эти и любую из вышеупомянутых жирных кислот, также могут быть применены в качестве вещества, улучшающего технологические свойства, например хлопковое масло, кунжутное масло и оливковое масло.
Подходящие производные жирных кислот (например, эфиры) включают такие производные, которые могут быть получены из жирных кислот и жирных оксикислот, определенных выше. Предпочтительные эфиры жирных кислот представляют собой моноэфиры и диэфиры жирных кислот и их производные, такие как моноэфиры полиэтиленгликоля (PEG) и диэфиры жирных кислот. Подходящие PEG
включают такие, которые имеют от 2 до 200 мономерных единиц, предпочтительно от 4 до 100 мономерных единиц, например от 10 до 15 мономерных единиц. Примеры включают стеарат PEG и дистеарат
PEG, каждый из которых доступен в виде PEG с длиной цепей различных размеров, например полиок-4-
018910
сил-40-стеарат (Crodet S40, "Croda") и PEG-8 дистеарат (Lipopeg 4-DS, "Adina").
Особенно предпочтительный эфир жирных кислот для применения в способе изобретения, представляющий собой Solutol HS15, который доступен для приобретения в компании "BASF". Solutol
состоит из полигликолевых моно- и диэфиров 12-гидроксистеариновой кислоты и примерно 30% свободного полиэтиленгликоля и представляет собой материал, имеющий гидорофильный-липофильный
баланс, находящийся примерно между 14 и 16.
Дополнительные примеры производных жирных кислот включают жирные кислоты, эстерифицированные соединениями полиоксиэтиленсорбитана, такими как соединения "Tween" (например, полиоксиэтилен (20) сорбитан моноолеат, также известный как Tween 80), и жирные кислоты, эстерифицированные соединениями сорбитана, такими как соединения "Span" (например, сорбитана моноолеат, также
известный как Span 80).
Подходящие пирролидоны включают 2-пирролидон, такой как Soluphor ("BASF"), и N-метил-2пирролидон.
Подходящие полиэфиры включают такие полиэфиры, которые включают мономеры, включающие
от 2 до 10 атомов углерода, предпочтительно полиэтиленгликоли (PEG) и полипропиленгликоли (PPG).
Полоксомеры представляют собой блок-сополимеры этиленоксида и пропиленоксида. Они имеют
общую формулу
OH(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)aH,
в которой а обычно равно от 2 до 130 и b обычно равно от 15 до 67.
Несколько различных типов полоксомеров коммерчески доступны от таких поставщиков, как
"BASF", и они различаются в отношении молекулярной массы и соотношении единиц "а" этиленоксида и
единиц "b" пропиленоксида. Полоксомеры, подходящие для применения в заявленном изобретении,
обычно имеют молекулярную массу, равную от 2500 до 18000, например от 7000 до 15000 Да. Конкретные примеры коммерчески доступных полоксомеров, подходящих для применения в заявленном изобретении, включают полоксомер 188, который структурно содержит 80 "а" единиц и 27 "b" единиц и имеет
молекулярную массу в диапазоне от 7680 до 9510, и полоксомер 407, который структурно содержит 101
"а" единиц и 56 "b" единиц и имеет молекулярную массу в диапазоне от 9840 до 14600 (Handbook of
Pharmaceutical Excipients, editor A. H. Kippe, third edition, Pharmaceutical Press, London, UK, 2000, включенный в настоящий документ путем отсылки).
Подходящие триглицириды включают насыщенные и ненасыщенные среднецепочечные и длинноцепочечные моно-, ди- и триглицериды.
Обычно среднецепочечные моно-, ди- и триглицериды имеют формулу
(CH2OR1)(CH2OR2)(CH2OR3),
в которой R1, R2 и R3 независимо представляют собой Н или -С(О)(СН2)nCH3 (n=6-8) при условии,
что не все из R1, R2 и R3 = Н.
Предпочтительные среднецепочечные моно-, ди- и триглицериды состоят из смеси эфиров насыщенных жирных кислот, главным образом каприловой кислоты и каприновой кислоты, например Crodamol GTC/C (Croda), Miglyol 810, Miglyol 812, Neobee M5.
Обычно длинноцепочечные моно-, ди- и триглицериды имеют формулу
(CH2OR1)(CH2OR2)(CH2OR3),
в которой R1, R2 и R3 независимо представляют собой Н или -C(O)(CH2)mCH3 (m=7-17) при условии,
что не все из R1, R2 и R3 = Н.
Предпочтительный длинноцепочечный моно-, ди- и триглицерид представляет собой Witepsol.
Особенно предпочтительное вещество, улучшающее технологические свойства, которое может
быть применено в настоящем изобретении, представляет собой Solutol HS15 (коммерчески доступен в
компании "BASF").
Предпочтительные вещества, улучшающие технологические свойства, для применения в изобретении представляют собой амфифильные соединения. Подходящие амфифильные соединения обычно
имеют гидорофильный-липофильный баланс (HLB), равный от примерно 1 до примерно 50, предпочтительно, от примерно 5 до 30 и наиболее предпочтительно от примерно 12 до примерно 24. Величины
HLB могут быть рассчитаны с помощью способа Griffin, опубликованного в работах Griffin W.C., 1954,
Calculation of HLB values of non-ionic surfactants, J. Soc. Cosmet. Chem. 5, 249-256 и Griffin W.C., 1955,
Calculation of HLB values of non-ionic surfactants, Am. Perf. Essent. Oil Rev., 26-29 (обе включены в настоящий документ путем отсылки).
Полиэтиленгликоль (PEG) не может быть применен в способе изобретения в качестве единственного вещества, улучшающего технологические свойства.
Перечисленные выше вещества, улучшающие технологические свойства, могут быть применены по
одиночке или в комбинации.
Общее количество вещества, улучшающего технологические свойства, применяемое в способе изобретения обычно равно от примерно 0,1 до примерно 99,9%, предпочтительно от примерно 0,2 до примерно 30% и наиболее предпочтительно от примерно 0,5 до 5% от общей массы биологически активного
-5-
018910
материала, полимера и вещества, улучшающего технологические свойства.
Не будучи связанными теорией, считают, что вещество, улучшающее технологические свойства,
может работать как "молекулярный смазывающий материал", снижая взаимодействие между цепями полимера и объем между цепями, увеличивая текучесть между цепями. Считается, что это приводит к снижению таких эффектов, как агрегация полимера, что может позволить улучшить перемешивание биологически активного материала внутри полимера и получать микрочастицы меньшего размера и/или несколько более однородные по форме.
Неожиданно было обнаружено, что путем применения в способе изобретения одного или нескольких таких веществ, улучшающих технологические свойства, может быть достигнуто одно или несколько
из следующего: увеличение выхода, снижение размера частиц, сужение диапазона распределения частиц
по размерам, морфология частиц становится более сферической.
Природа биологически активного материала, примененного в способе изобретения, практически не
имеет ограничений. Однако биологически активный материал не должен быть растворим в сверхкритическом флюиде. Биологически активный материал может быть растворим или нерастворим в полимере
или в веществе, улучшающем технологические свойства. Биологически активный материал может представлять собой фармацевтическое изделие или изделие, применяемое в ветеринарии, т.е. в качестве любого фармакологически активного соединения, которое влияет на физиологические процессы, с целью
воздействия, предупреждения, лечения, смягчения симптомов или диагностирования заболевания.
Примеры биологически активных материалов, которые могут быть применены, включают лекарственные препараты, пептиды и белки и антигены с низкой молекулярной массой.
Под термином "лекарственный препарат с низкой молекулярной массой" понимают лекарственный
препарат с молекулярной массой, равной менее чем примерно 1000 Да. Примеры таких лекарственных
препаратов включают, но не ограничиваются, ацитретин, альбендазол, альбутерол, амиодарон, амлодипин, амфетамин, амфотерицин В, аторвастатин, атоваквон, азитромицин, баклофен, беклометсон, беназеприл, бензонатат, бетаметазон, бикалутанид, будесонит, бупропион, бусульфан, бутенафин, кальцифедиол, кальципотриен, кальцитриол, камптотекан, кандесартан, капсаицин, карбамезипин, каротины, целекоксиб, церивистатин, цетризин, хлорфенирамин, холекальциферол, цилостазол, циметидин, циннаризин,
ципрофлоксацин, цизаприд, кларитромицин, клемастин, кломифен, кломипрамин, клопидрогель, кодеин,
коэнзим Q10, циклобензаприн, циклоспорин, даназол, дантролен, дексхлорфенирамин, диклофенак, дикумарол, дигоксин, дигидроэпиандростерон, дигидроерготамин, дигидротахистерол, диритромицин, донепезил, эфавиренз, эпосартан, эргокальциферол, эрготамин, источники незаменимых жирных кислот,
этодолак, этопозид, фамотидин, фенофибрат, фентанил, фексофенадин, финастерид, флуканазол, флурбипрофен, флувастатин, фосфенитоин, фроватриптан, фуразолидон, габапентин, гемфиброзил, глибенкламид, глипизид, глибурид, глимеприд, гризеофуовин, галофантрин, ибупрофен, ирбесартан, иринотекан,
изосорбида динитрат, изотретиноин, итраконазол, ивермектин, кетоконазол, кеторолак, ламотриджин,
ланоспразол, лефлюномид, лизиноприл, лоперамид, лоратадин, ловастатин, L-трироксин, лютеин, ликопин, медроксипрогестерон, мефепристон, мефлохин, мегестерола ацетат, матадон, метоксален, метронидазол, миконазол, мидазолам, миглитол, миноксидил, митоксантрон, монтелукаст, набуметон, налбуфин,
наратриптан, нелфинавир, нифедипин, нисолдипин, нилутамид, нитрофурантоин, низатидин, омерпразол, опревелкин, остерадиол, оксапрозин, паклитаксел, парикальцитол, пароксетин, пентазоцин, пиоглитазон, пизофетин, правастатин, преднизолон, пробукол, прогестерон, псевдоэфедрин, пиридостигмин,
рабепразол, ралоксифен, рефококсиб, репаглинид, рифабутин, рифапентин, римексолон, рисперидон,
ритановир, ризатриптан, росиглитазон, саквинавир, сертралин, сибутрамин, силденафила цитрат, симвастатин, сиролимус, спиронолактон, суматриптан, такрин, такролимус, тамоксифен, тамсулозин, таргретин, тазаротен, телмисартан, тенипозид, тербинафин, теразозин, тетрагидроканнабинол, тиагабин, тиклопдиин, тирофибран, тизанидин, топирамат, топотекан, торемифен, трамадол, третиноин, троглитазон,
тровафлоксацин, убидекаренон, валсартан, венлафаксин, вертопорфин, вигабатрин, витамин A, витамин
D, витамин E, витамин K, зафирлукаст, зилеутон, золмитриптан, золпидем и зопиклон акарбоза; ацикловир; ацетил цистеин; ацетилхолина хлорид; алатрофлоксацин; алендронат; алглюцераза; амантадина гидрохлорид; амбеномиум; амифостин; амилорида гидрохлорид; аминокапроевая кислота, амфотерицин B;
антигемофильный фактор (человеческий); антигемофильный фактор (свиной); антигемофильный фактор
(рекомбинантный); апротинин; аспарогеназа; атенолол; атракуриум бисилат; атропин; азитромицин; азтреонам; вакцина BCG; бацитрацин; бекаплермин; белладонна; бепридила гидрохлорид; блеомицина
сульфат; кальцитонин человеческий; кальцитонин лосося; карбоплатин; капецитабин; капреомицина
сульфат; цефамандола нафат; цефазолин натрия; цефепина гидрохлорид; цефиксим; цефоницид натрия;
цефоперазон; динатрия цефотетан; цефотаксим; цефокситин натрия; цефтизоксим; цефтриаксон; цефуроксим аксетил; цефалексин; цефапирин натрия; холерная вакцина; хорионический гонадотропин; цидофовир; цисплатин; кладрибин; клидиниума бромид; клиндамицин и производные клиндамицина; ципрофлоксацин; клодронат; колистиметат натрия; колистина сульфат; кортикотропин; козинтропин; кромолин натрия; цитарабин; далтепарин натрия; данапароид; дефероксамин; денилейкина дифтитокс; десмопрессин; диатризоата меглумин и диатризоат натрия; дицикломин; диданозин; диритромицин; допамина гидрохлорид; дорназа альфа; доксакуриум хлорид; доксорубицин; эдитронат динатрия; эналапри-6-
018910
лат; энкефалин; эноксацин; эноксаприн натрия; эфедрин; эпинефрин; эпоэтин альфа; эритромицин; эсмолола гидрохлорид; фактор IX; фамцикловир; флударабин; флуоксетин; фоскарнет натрия; ганцикловир;
колониестимулирующий фактор гранулоцитов; колониестимулирующий фактор гранулоцитов и макрофагов; гормон роста-рекомбинантный человеческий; гормон роста-бычий; гентамицин; глюкагон; гликопиролат; гонадотропина релизинг-гормон и его синтетические аналоги; GnRH; гонадорелин; грепафлоксацин; вакцина против гемофильной коклюшной палочки; инактивированная вакцина вируса гепатита А;
инактивированная вакцина вируса гепатита В; гепарин натрия; индинавира сульфат; вакцина вируса
гриппа; интерлейкин-2; интерлейкин-3; инсулин-человеческий; лизпро-инсулин; инсулин свиной; инсулин NPH; инсулин аспарт; инсулин гларгин; инсулин детемир; интерферон альфа; интерферон бета; ипратропия бромид; изофосфамид; вакцина против вируса японского энцефалита; ламивудин; лейковорин
кальция; лейпролида ацетат; левофлоксацин; линкомицин и производные линкомицина; лобукавир; ломефлоксацин; лоракарбеф; маннитол; вакцина против вируса кори; менингококковая вакцина; менотропины; мефенолата бромид; месамин; метанамин; метитрексат; метскополамин; метформина гидрохлорид; метопролол; мезоциллин натрия; мивакуриум хлорид; вакцина против вируса эпидемического паротита; недокромил натрия; неостигмина бромид; неостигмина метилсульфат; нейронтин; норфлоксацин;
октреотид ацетат; офлоксацин; олпадронат; окситоцин; памидронат динатрия; панкурония бромид; пароксетин; пефлоксацин; пентамидин изетионат; пентостатин; пентоксифиллин; пенцикловир; пентагастрин;
фентоламина мезилат; фенилаланин; физостигмина салицилат; противочумная вакцина; пиперациллин
натрия; тромбоцитарный фактор роста-человеческий; пневмококковая поливалентная вакцина; вакцина
против вируса полиомиелита инактивированная; вакцина против вируса полиомиелита живая (OPV);
полимиксина В сульфат; пралидоксина хлорид; прамлинтид; прегабалин; пропофенон; пропенталина
бромид; пиридостигмина бромид; вакцина против бешенства; резидронат; рибаварин; римантадина гидрохлорид; вакцина против ротавируса; салметрола ксинафоат; синкалид; вакцина против оспы; солатол;
соматостатин; спарфлоксацин; спектиномицин; ставудин; стрептокиназа; стрептозоцин; суксаметония
хлорид; такрина гидрохлорид; тербуталина сульфат; тиопета; тикарциллин; тилудронат; тимолол; тканевый активатор плазминогена; TNFR:Fc; TNK-tPA; трандолаприл; триметрексата глюконат; троспектиномицин; тровафлоксацин; тубокурарина хлорид; фактор некроза опухоли; вакцина против брюшного тифа
живая; мочевина; урокиназа; ванкомицин; валацикловир; валсартан; вакцина вируса ветряной оспы живая; вазопрессин и производные вазопрессина; векурония бромид; винбластин; винкристин; винорелбин;
витамин В12; варфарин натрия; вакцина против желтой лихорадки; залцитабин; занамавир; золендронат;
зидовудин.
Пептиды и белки, которые могут быть применены в изобретении, обычно имеют молекулярную
массу, равную от примерно 1 до примерно 300 кДа, более предпочтительно от примерно 1 до примерно
150 кДа, более предпочтительно от примерно 1 до 100 кДа и наиболее предпочтительно от примерно 1 до
примерно 50 кДа. Примеры пептидов и белков, которые могут быть применены, включают, но не ограничиваются, инсулин, гормоны роста, такие как гормон роста человека (hGH), глюкагоны, лейпролид,
гормон роста, паратиреоидный гормон, кальцитонин, фактор роста эндотелия сосудов, эритропоэтин,
гепарин, циклоспорин, окситоцин, тирозин, энкефалин, релизинг-гормон тиротропина, фолликулстимулирующий гормон, лютеинизирующий гормон, вазопрессин и аналоги вазопрессина, каталаза, супероксиддизмутаза, интерлейкин-II, интерфероны, колониестимулирующий фактор, фактор некроза опухоли, меланоцит-стимулирующий гормон, глюкагон-подобный пептид 1, глюкагон-подобный пептид 2,
катакальцин, холецистекинин-12, холецистекинин-8, экзендин, гонадолиберин-зависимый пептид, инсулин-подобный белок, лейцин-энкефалин, метионин-энкефалин, лейморфин, нейрофизин, копептин, нейропептид Y, нейропептид AF, РАСАР-зависимый пептид, панкреатический гормон, пептид YY, уротензин, интестинальный пептид, адренокортикотропный пептид, эпидермальный фактор роста, пролактин,
релизинг-гормон лютеинизирующего гормона (LHRH), агонисты LHRH, релизинг фактор гормона роста,
соматостатин, гастрин, тетрагастрин, пентагастрин, эндорфины, ангиотензины, тириотропина релизинггормон, фактор некроза опухоли, колониестимулирующий фактор гранулоцитов, колониестимулирующий фактор гранулоцитов-макрофагов, колониестимулирующий фактор макрофагов, гепариназа, фактор
роста эндотелия сосудов, ферменты и гликобелки.
Альтернативно, биологически активный материал может представлять собой абсорбент для ядов,
токсинов и т.п. и может быть определен как любые природные или синтетические изделия, способные к
иммобилизации путем абсорбции, взаимодействия, вступления в реакцию или иным способом существующие в природе или искусственно введенные яды или токсины.
Биологически активный материал, применяемый в настоящем изобретении, может находиться в
любой подходящей форме. Например, он может находиться в форме, подходящей для функций, которые
следует выполнить, например в твердой, полутвердой, такой как тиксотропной, форме или в форме геля,
полужидкой или жидкой форме, такой как жидкая паста. Поскольку предпочтительно, чтобы биологически активный материал не претерпевал физического изменения при выполнении способа изобретения,
существует возможность, чтобы биологически активный материал мог бы претерпевать физическое изменение при выполнении способа. В этом случае биологически активный материал, применяемый в способе изобретения, может находиться в любой подходящей форме при условии, что любое физическое
-7-
018910
изменение при выполнении способа изобретения приведет к биологическому материалу, находящемуся в
форме, подходящей для намеченного применения.
Предпочтительно, чтобы биологически активный материал находился в форме твердого вещества,
например в виде частиц или порошка. Размер твердых частиц будет зависеть от таких факторов, как природа биологически активного материала и намеченное применение биологически активного материала.
Обычно твердые частицы имеют размер от примерно 1 нм до примерно 100 мкм.
Биологически активный материал может быть способным к смешиванию или неспособным к смешиванию с полимером и SCF, но он нерастворим в SCF.
Количество биологически активного материала, применяемого в способе изобретения, особым образом не ограничено, и поскольку специалисту понятно, что количество активного материала будет зависеть от множества факторов, включая природу активного материала, намеченное применение, предполагаемую лекарственную форму и предполагаемую схему приёма лекарственного средства. Обычно количество биологически активного материала равно по меньшей мере примерно 0,01 мас.% от общего количества полимера, вещества, улучшающего технологические свойства, и биологически активного материала, предпочтительно по меньшей мере примерно 0,1%, более предпочтительно по меньшей мере примерно 1%, более предпочтительно по меньшей мере примерно 5%. Количество биологически активного
материала обычно не превышает примерно 95 мас.% от общего количества полимера, вещества, улучшающего технологические свойства, и биологически активного материала и равно предпочтительно 50%
или менее, в частности от примерно 1 до примерно 50%, или от примерно 2 до примерно 40%, в частности от примерно 5 до примерно 30%, или от примерно 10 до примерно 20 мас.%.
SCF, примененная в изобретении, может представлять собой любую жидкость, которую можно перевести в сверхкритическое состояние. Как известно в этой области техники, такие жидкости могут быть
подвергнуты воздействию температуры и давления вплоть до критической точки, в которой линия равновесия между областями жидкости и пара исчезает. SCF характеризуются такими свойствами, которые
присущи как газу, так и жидкости. В частности, плотность и растворимость SCF жидкости соответствует
свойствам жидкостей, тогда как вязкость, поверхностное натяжение и скорость диффузии SCF в любой
среде соответствует свойствам газа, создавая газоподобную проницаемость среды.
SCF, которые могут быть применены, включают углекислый газ, оксид диазота, дисульфид углерода, алифатические C2-10углеводороды, такие как этан, пропан, бутан, пентан, гексан, этилен и их галогенпроизводные, такие как, например, тетрафторуглерод или хлоруглерод и монохлортрифторуглерод, и
фтороформ или хлороформ, C6-10ароматические углеводороды, такие как бензол, толуол и ксилол,
C1-3спирты, такие как метанол и этанол, галогениды серы, такие как гексафтор серы, аммиак, ксенон,
криптон и т.п. Предпочтительно SCF представляет собой углекислый газ, один или в комбинации с одним или несколькими флюидами, перечисленными выше.
Необязательно, SCF может включать сорастворитель, такой как ацетон или спирт.
Обычно эти SCF могут быть переведены в сверхкритическое состояние при температуре, равной от
примерно 0 до примерно 300°C, и давлении, равном от примерно 7×105 до примерно 1×108 Н/м2, предпочтительно от примерно 12×105 до примерно 8×107 Н/м2 (7-1000 бар, предпочтительно 12-800 бар).
Следует понимать, что выбор SCF будет зависеть от множества факторов, включая природу полимера. Природа полимера особенно важна при выборе сверхкритического флюида. SCF должен вызывать
набухание полимера в достаточной степени, так чтобы когда давление в смеси будет снижено, SCF займет подавляющее большинство общего объема смеси (обычно более чем 90% от общего объема). В практических терминах это означает, что SCF должен иметь подходящую комбинацию высокой плотности
(т.е. существенно большую, чем плотность при атмосферной температуре и давлении) и высокой растворимости в полимере.
Количество SCF, примененной в способе изобретения, может изменяться в широких пределах и
может зависеть от таких факторов, как природа полимера и природа реакционного сосуда.
Следует понимать, что, так как применен в настоящем документе, термин "сверхкритический флюид" охватывает около сверхкритические флюиды. Имеются в виду SCF, работающие при больших сжимающих нагрузках, т.е. те, температура которых находится ниже температуры в критической точке, но
они проявляют многие из свойств, характерных для истинных SCF. Соответственно, термин "сверхкритическое состояние" предназначен и для охвата около сверхкритического состояния.
Дополнительные компоненты, которые могут быть применены в способе изобретения, включают,
но не ограничиваются, инициаторы, акселераторы, отвердители, стабилизаторы, антиоксиданты, промоторы адгезии, наполнители и им подобные, которые могут быть включены в полимер. Маркеры и метки
и им подобные могут быть включены для того, чтобы можно было проследить или обнаружить введение
или поглощение композиции в соответствии с известными методиками.
Если желательно ввести промотор адгезии в полимерную композицию, то промотор может быть
применен для наполнения или покрытия частицами биологически активного материала перед введением
в полимерную композицию, с помощью простого перемешивания, распыления или других известных
методик для осуществления покрытия, в присутствии или в отсутствие флюида, такого как определен
-8-
018910
выше в настоящем документе. Предпочтительно покрытие проводят вместе с перемешиванием с SCF,
таким как определен выше в настоящем документе. Например, промотор адгезии может быть растворен в
SCF, таком как определен выше в настоящем документе, и раствор может вступить в контакт с биологически активным материалом, таким как определен выше в настоящем документе. Альтернативно, промотор адгезии может быть введен в автоклав в процессе перемешивания и/или на стадии полимеризации, в
результате чего он прикрепится к частицам биологически активного материала желаемым образом.
Биологически активный материал может быть обработан перед включением или в процессе включения в полимер любыми подходящими материалами, приспособленными для увеличения его действенности или механических свойств. Биологически активный материал, например, может быть обработан
такими компонентами, как связующие вещества, приспособленные для усиления адгезии к полимеру,
диспергирующие средства, для увеличения рассредоточения в полимере и предупреждения образования
агрегатов, для увеличения рассредоточения в виде суспензии в сверхкритическом флюиде, активаторами,
для усиления любого биофункционального эффекта in situ и т.п. Предпочтительно, чтобы биологически
активный материал, включающий гидроксиапатит, мог быть обработан связующими субстанциями, такими как силаны и т.п., для увеличения адгезии частиц к полимеру.
Предпочтительные промоторы адгезии растворимы в SCF, таком как определен выше в настоящем
документе. Это означает, что любое количество остаточного промотора, не связавшегося с биологически
активным материалом или с полимером, будет удалено при удалении микрочастиц из SCF.
Морфология микрочастиц изобретения особым образом не ограничена. Например, биологически
активный материал может быть распределен по всему полимерному субстрату, что похоже на совместную непрерывную морфологию. Переход от покрытых или инкапсулированных частиц к распределенным смесям может быть только мерой порядка величины, при этом микрочастицы могут эффективно
включать множество частиц биологически активного материала, независимо покрытого непрерывной
фазой полимера или инкапсулировано в него. Это условно обозначают как морфология частиц.
Важная характеристика изобретения заключается в том, что получают микрочастицы относительного одинакового размера.
Микрочастицы, получаемые с помощью способа изобретения, имеют средний размер частиц, выраженный как средний диаметр объема (VMD), равный от примерно 10 до примерно 500 мкм, предпочтительно от примерно 20 до примерно 200 или 250 мкм, более предпочтительно от примерно 30 до примерно 150 мкм, еще более предпочтительно от примерно 40 до 100 мкм, в частности от примерно 50 до примерно 80 мкм. Средний диаметр объема микрочастиц может быть экспериментально определен с помощью методики, хорошо известной в этой области техники, такой как лазерная дифракция.
Обычно не более чем 10% микрочастиц соответственно имеют диаметр (D10%) менее чем нижний
предел каждого диапазона размера, приведенного выше, и по меньшей мере 90% частиц имеют диаметр
(D90%), который соответственно не превышает верхний предел каждого диапазона размера, приведенного
выше.
Как будет проиллюстрировано в приведенных ниже примерах, применение вещества, улучшающего
технологические свойства, такого как описано выше, в способе изобретения значительно увеличивает
выход микрочастиц. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает применение вещества, улучшающего технологические свойства, такого как описано выше, для увеличения или усиления выхода
микрочастиц, включающих биологически активный материал и полимер, в способе, таком как описан
выше, в котором увеличение в выходе связано с выходом, полученным с помощью такого же способа в
отсутствие веществ, улучшающих технологические свойства. Обычно применение вещества, улучшающего технологические свойства, такого как определено выше, может увеличивать выход по меньшей мере на 20%, предпочтительно по меньшей мере на 50%, более предпочтительно по меньшей мере на 100%
или по меньшей мере на 200%.
Микрочастицы, полученные с помощью способа с применением полимера изобретения, могут быть
охарактеризованы по их морфологии, которая может быть установлена с помощью анализа их поперечного среза.
Микрочастицы, получаемые с помощью способа изобретения, имеют сравнительно гладкую поверхность, площадь которой обычно ниже, чем площадь поверхности микрочастиц, получаемых с помощью технологии SCF известного уровня техники.
Идеальную среднюю площадь поверхности (IASA) для микрочастиц изобретения можно рассчитать
на основании среднего диаметра объема (VMD) с помощью следующего уравнения:
IASA = 4(pi)r2,
в котором r представляет собой средний радиус объема (т.е. половину от VMD).
Естественно, этот расчет подразумевает, что микрочастицы представляют собой сферы. Однако маловероятно чтобы, все микрочастицы были сферическими (хотя они могут быть существенным образом
сферическими). Кроме того, хотя поверхность микрочастиц, полученных с помощью способа изобретения, обычно более гладкая, чем поверхность частиц, полученных с помощью ранее применяемых способов, не все частицы будут иметь совершенно гладкую поверхность.
-9-
018910
Это означает, что 4(pi)r2 представляет собой наименьшую возможную для микрочастиц изобретения площадь поверхности. Микрочастицы изобретения обычно имеют площадь поверхности, которая
равна от примерно 4(pi)r2 до примерно 10000×4(pi)r2, предпочтительно от примерно 4(pi)r2 до примерно
1000×4(pi)r2, более предпочтительно от примерно 4(pi)r2 до примерно 100×4(pi)r2, в частности от примерно 4(pi)r2 до примерно 10×4(pi)r2, где r представляет собой половину от VMD.
Предпочтительно композиции, полученные с помощью способа изобретения, представляют собой
"истинные смеси" в противоположность смесям с разделенными фазами. Под термином "истинные смеси" понимают, что композиции хорошо перемешивают в ходе единственной, свободной от растворителя
стадии. Представляет ли собой композиция истинную смесь или смесь с разделенными фазами, можно
установить с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC). Это будет объяснено
подробнее ниже.
Конкретно, этот или каждый полимер, присутствующий в композиции, полученной с помощью способа изобретения, будет иметь температуру стеклования (Tg), температуру плавления (Tm) или обе характеристики Tg и Tm. Конкретно, этот или каждый компонент, который выполняет функцию вещества,
улучшающего технологические свойства, будет иметь температуру стеклования (Tg) или температуру
плавления (Tm), если представляет собой твердое вещество.
В композиции, представляющей собой истинную смесь, конкретно эта или каждая Tg полимерного
компонента имеет тенденцию к слиянию с Tg конкретно этого или каждого вещества, улучшающего технологические свойства (демонстрируя одну Tg), как было показано с помощью DSC. Напротив, в смеси с
разделенными фазами, обычной для известного уровня техники, Tg конкретно этого или каждого полимерного компонента будет иметь тенденцию к тому, чтобы оставаться отличной от конкретно этой или
каждой Tg вещества, улучшающего технологические свойства, как было показано с помощью DSC.
На фигурах показано:
на фиг. 1 - SEM-изображения частиц, полученные в отсутствие вещества, улучшающего технологические свойства (верх), с применением Solutol HS15 в качестве вещества, улучшающего технологические
свойства (середина), и с применением Kolidon в качестве вещества, улучшающего технологические свойства (низ). Все изображения сделаны с 90× увеличением;
на фиг. 2 - SEM-изображения типичных частиц, полученных в отсутствие вещества, улучшающего
технологические свойства (верх), с применением Solutol HS15 в качестве вещества, улучшающего технологические свойства (середина), и с применением Kolidon в качестве вещества, улучшающего технологические свойства (низ);
на фиг. 3 - SEM-изображения типичных частиц, полученных в примере 3.
Изобретение проиллюстрировано следующими неограничивающими примерами.
Сравнительный пример 1. Получение в отсутствие вещества, улучшающего технологические свойства.
PLGA (Mw 11 кДа, измеренная в THF по отношению к PS стандартам, 2,0 г) предварительно смешивают с бычьим сывороточным альбумином (0,2 г, 10 мас.%, от компании "Sigma-Aldrich") и эту смесь
загружают в PGSS-установку для создания сверхкритического флюида. Систему герметично закрывают
и создают избыточное давление с помощью CO2. Температуру и давление поднимают приблизительно до
40°C и 2000 psi, создавая CO2 сверхкритический флюид. Поддерживая эти условия, PLGA/BSA перемешивают в течение 60 мин. Смесь затем направляют в приёмник для сбора с помощью циклона и собирают, получая струящийся свободно текучий порошок. Получают три повторные партии.
Пример 1. Способ получения с Solutol HS15.
PLGA (Mw 11 кДа, измеренная в THF по отношению к PS стандартам, 2,0 г предварительно смешивают с Solutol HS15 (0,2 г, 10,0 мас.%, от компании "BASF") и с бычьим сывороточным альбумином
(0,2 г, 10 мас.%). Эту смесь загружают в PGSS-установку для создания сверхкритического флюида. Систему герметично закрывают и создают избыточное давление с помощью CO2. Температуру и давление
поднимают приблизительно до 40°C и 2000 psi, создавая CO2 сверхкритический флюид. Поддерживая
эти условия, PLGA/Solutol HS15/BSA перемешивают в течение 60 мин. Смесь затем направляют в приёмник для сбора с помощью циклона и собирают в виде мелкодисперсного свободно текучего белого
порошка. Получают три повторные партии.
Пример 2. Способ получения с Kolidon 12.
PLGA (Mw 11 кДа, измеренная в THF по отношению к PS стандартам, 2,00 г) предварительно смешивают с Kollidon 12 (0,03 г, 2 мас.%, от компании "BASF") и с бычьим сывороточным альбумином
(0,2 г, 10 мас.%). Эту смесь загружают в PGSS-установку для создания сверхкритического флюида. Систему герметично закрывают и создают избыточное давление с помощью CO2. Температуру и давление
поднимают приблизительно до 40°C и 2000 psi, создавая CO2 сверхкритический флюид. Поддерживая
эти условия, PLGA/Kollidon 12/BSA перемешивают в течение 60 мин. Смесь затем направляют в приёмник для сбора с помощью циклона и легко собирают в виде струящегося свободно текучего белого порошка. Получают три повторные партии.
- 10 -
018910
Таблица 1
Данные по среднему выходу в партии и размеру частиц для
трех повторов каждого из сравнительного примера 1, примеров 1 и 2
Пример 3.
PLGA (Mw 11 кДа, измеренная в THF по отношению к PS стандартам, 2,0 г) предварительно смешивают с Solutol HS15 (0,06 г, 3,0 мас.%) и с бычьим сывороточным альбумином (0,2 г, 10 мас.%). Эту
смесь загружают в PGSS-установку для создания сверхкритического флюида. Систему герметично закрывают и создают избыточное давление с помощью CO2. Температуру и давление поднимают приблизительно до 40°C и 2000 psi, создавая CO2 сверхкритический флюид. Поддерживая эти условия,
PLGA/Solutol HS15/BSA перемешивают в течение 60 мин. Продукт легко собирают в виде мелкодисперсного свободно текучего белого порошка.
Таблица 2
Solutol HS15 снижает размер частиц и улучшает морфологию
Пример 4. Способ получения со Span 80.
PLGA (Mw 11кДа, измеренная в THF по отношению к PS стандартам, 0,73 г ) предварительно смешивают со Span 80 (0,53 г, 25 мас.%, от компании "Sigma") и Risperidone (0,84 г, 40 мас.%). Смесь загружают в PGSS-установку для создания сверхкритического флюида. Систему герметично закрывают и создают избыточное давление с помощью CO2. Температуру и давление поднимают приблизительно до
40°C и 2000 psi, создавая CO2 сверхкритический флюид. Поддерживая эти условия, PLGA/Span
80/Risperidone перемешивают в течение 60 мин. Смесь затем направляют в collection vessel с применением циклона и собирают в виде свободно текущего белого порошка.
Таблица 3
Данные по выходу в партии и размеру частиц для примера 4
- 11 -
018910
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения микрочастиц, включающих биологически активный материал и полимер, которые имеют средний размер частиц, выраженный как средний диаметр объема (VMD), равный от 10 до
500 мкм, в которых биологически активный материал, по существу, нерастворим в полимере, включающий:
a) контактирование смеси биологически активного материала, полимера и вещества, улучшающего
технологические свойства, со сверхкритическим флюидом (SCF), способным вызывать набухание полимера при температуре и давлении, необходимых для поддержания SCF в сверхкритическом состоянии;
b) создание условий для проникновения SCF и переведения полимера в жидкое состояние, поддерживая при этом температуру и давление так, чтобы поддерживать SCF в сверхкритическом состоянии, и
перемешивание или смешивание SCF и полимера в жидком состоянии;
c) удаление этой перемешанной смеси из камеры для смешивания при сверхкритических условиях в
контейнер для разделения, который не находится под сверхкритическими условиями, через слив или выпускное отверстие,
где вещество, улучшающее технологические свойства, выбирают из сложных эфиров жирных кислот, пирролидонов или простых полиэфиров, средних и длинноцепочечных триглицеридов, полоксамеров и их смесей.
2. Способ по п.1, в котором вещество, улучшающее технологические свойства, выбирают из:
(i) сложных эфиров жирных кислот, состоящих из моно- и диполигликолевых эфиров
12-гидроксистеариновой кислоты и около 30% свободного полиэтиленгликоля, и сорбитан моноолеата;
(ii) поливинилпирролидона, 2-пирролидона и N-метил-2-пирролидона;
(in) полипропиленгликоля;
(iv) среднецепочечных моно-, ди- и триглицеридов, имеющих формулу
(CH2OR1)(CH2OR2)(CH2OR3),
где R1, R2 и R3 являются независимо Н или -C(O)(CH2)nCH3 (n=6-8) при условии, что не все R1, R2 и
R3 являются Н; и
полоксамеров, имеющих общую формулу
OH(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)H,
где а=2-130, b=15-67.
3. Способ по п.1 или 2, в котором суперкритический процесс выполняется, по существу, в отсутствие дополнительных носителей или разбавителей.
4. Способ по любому из пп.1-3, в котором вещество, улучшающее технологические свойства, представляет собой амфифильное соединение, имеющее гидрофильно-липофильный баланс, равный от 1 до
примерно 50.
5. Способ по любому из пп.1-4, в котором вещество, улучшающее технологические свойства, представляет собой полигликолевые моно- и диэфиры 12-гидроксистеариновой кислоты.
6. Способ по любому из пп.1-5, в котором получают микрочастицы, имеющие средний диаметр
объема от 20 до 100 мкм.
7. Способ по п.6, в котором не более чем 10% микрочастиц имеют диаметр (D10%) менее чем 40 мкм
и по меньшей мере 90% частиц имеют диаметр (D90%) 100 мкм или менее.
8. Способ по любому из пп.1-7, в котором получают микрочастицы, имеющие площадь поверхности
от 4(pi)r2 до 10000×4(pi)r2, где r представляет собой половину от VMD.
9. Способ по любому из пп.1-8, в котором получают микрочастицы, имеющие площадь поверхности
от 4(pi)r2 до 1000×4(pi)r2, предпочтительно от 4(pi)r2 до 10×4(pi)r2, где r представляет собой половину от
VMD.
10. Способ по любому из предыдущих пунктов, в котором SCF представляет собой углекислый газ.
11. Способ по любому из предыдущих пунктов, где количество вещества, улучшающего технологические свойства, составляет от 0,2 до 30 мас.% от общей массы биологически активного материала, полимера и вещества, улучшающего технологические свойства.
12. Применение вещества, улучшающего технологические свойства, выбираемого из сложных эфиров жирных кислот, пирролидонов, простых полиэфиров, средних и длинноцепочечных триглицеридов,
полоксамеров и их смесей для увеличения и усиления выхода микрочастиц, содержащих биологически
активный материал и полимер, в процессе суперкритической реакции.
13. Применение по п.12, при котором выход микрочастиц возрастает по меньшей мере на 100%.
14. Применение по п.12 или 13, при котором вещество, улучшающее технологические свойства, выбирается из:
(i) сложных эфиров жирных кислот, состоящих из моно- и диполигликолевых эфиров
12-гидроксистеариновой кислоты и около 30% свободного полиэтиленгликоля, и сорбитан моноолеата;
(ii) поливинилпирролидона, 2-пирролидона и N-метил-2-пирролидона;
(iii) полипропиленгликоля;
- 12 -
018910
(iv) среднецепочечных моно-, ди- и триглицеридов, имеющих формулу
(CH2OR1)(CH2OR2)(CH2OR3),
где R1, R2 и R3 являются независимо Н или -C(O)(CH2)nCH3 (n=6-8) при условии, что не все R1, R2 и
R3 являются H; и
полоксамеров, имеющих общую формулу
OH(C2H4O)a(C3H6O)b(C2H4O)H,
где а=2-130, b=15-67.
15. Применение по любому из пп.12-14, при котором суперкритический процесс выполняется, по
существу, в отсутствие дополнительных носителей или разбавителей.
16. Применение по любому из пп.12-15, при котором вещество, улучшающее технологические
свойства, представляет собой амфифильное соединение, имеющее гидрофильно-липофильный баланс,
равный от 1 до 50.
17. Применение по любому из пп.12-16, при котором вещество, улучшающее технологические
свойства, представляет собой полигликолевые моно- и диэфиры 12-оксистеариновой кислоты.
18. Применение по любому из предыдущих пунктов, где количество вещества, улучшающего технологические свойства, составляет от 0,2 до 30 мас.% от общей массы биологически активного материала, полимера и вещества, улучшающего технологические свойства.
19. Микрочастицы, получаемые способом по любому из пп.1-11.
20. Микрочастицы по п.19, в которых вещества надлежащим образом перемешаны, как определено
с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (DSC).
21. Микрочастицы по п.19 или 20, где полимер представляет собой синтетический биодеградируемый полимер.
22. Микрочастицы по п.21, где полимер включает поли(ε-капролактон) (PCL),
поли(3-гидроксибутират) (РНВ), моноблочные сополимеры простых и сложных полиэфиров, полимолочную кислоту (PLA), сополимеры молочной кислоты и гликолевой кислоты (PLGA) и их комбинацию.
23. Микрочастицы по п.22, где полимер включает PLA и PLGA.
24. Микрочастицы по любому из пп.19-23, где вещество, улучшающее технологический процесс,
представляет собой полоксамер.
25. Микрочастицы по любому из пп.19-24, где биологически активный материал представляет собой гормон роста человека (hGH).
26. Композиция, включающая микрочастицы по любому из пп.19-25.
Фиг. 1
- 13 -
018910
Фиг. 2
Фиг. 3
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
- 14 -