專利名稱：含有副淀粉的冷凍干燥試劑、它的制備和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包含副淀粉的冷凍干燥試劑，用于局部、腸胃外或經(jīng)口給藥，涉及上述試劑的制備方法以及該試劑作為生物基質(zhì)的用途，尤其是硬膏劑、營養(yǎng)補(bǔ)充劑，以及用于化妝品或藥物的給藥。
本領(lǐng)域現(xiàn)狀例如，US-A5158772公開了皮膚局部用的化妝品和藥物組合物，所述組合物含有β-1，3-葡聚糖多糖聚合物作為載體，該聚合物構(gòu)成Cellulomonas flavigena或其遺傳克隆的貯存糖類。根據(jù)其IR與NMR光譜數(shù)據(jù)，該β-1，3-葡聚糖屬于curdlan多糖亞組，但是與這些聚合度為200至400的多糖不同，它表現(xiàn)約550的發(fā)散值。
EP-B417254(＝US-A5385832)公開了從眼蟲藻屬細(xì)胞獲得的β-1，3-葡聚糖的產(chǎn)生和進(jìn)一步加工，其中在培養(yǎng)后，從培養(yǎng)上清液中分離細(xì)胞，用有機(jī)溶劑破壞和提取細(xì)胞，然后分離細(xì)胞質(zhì)，洗滌所得β-1，3-葡聚糖。該β-1，3-葡聚糖應(yīng)當(dāng)可用在藥物以及化妝品中，或者可用作食品。根據(jù)本發(fā)明的制備方法不同于此之處在于避免使用有毒的有機(jī)提取劑，例如甲醇和氯仿，在幾天之內(nèi)就已產(chǎn)出純度通常在99至99.5重量％以上的β-1，3-葡聚糖副淀粉，這大大高于通過溶劑提取獲得的葡聚糖純度，后者僅有95％至97％。如下公開的單一實(shí)施例的重復(fù)也顯示，鑒于遺失了必要氨基酸，細(xì)胞生長完全不適合于技術(shù)上現(xiàn)實(shí)的培養(yǎng)方法。
德國專利DE-C4328329涉及用于局部施用的冷凍干燥生物基質(zhì)，它包含10至80重量％天然多糖和20至90重量％改性多糖。
EP-A-0317079公開了這樣一種試劑，其中將各組分差不多原樣——盡管以壓縮的形式——放置在膠囊內(nèi)，或者將它們壓制成片。攝取后，膠囊或壓制片在胃中溶解，各成分形成溶脹的團(tuán)塊，與胃中存在的液體結(jié)合，并且分解或經(jīng)由消化道排除。由于該試劑不具有任何熱值，但是由于胃中存在的溶脹團(tuán)塊，又賦予身體以飽的感覺，因此可以停止或者減少食物攝入，無需為了減重而付出巨大努力。由于溶脹團(tuán)塊本來是自由的，它相對(duì)快速地通過胃到達(dá)進(jìn)一步的消化道，其結(jié)果是所產(chǎn)生的飽的感覺僅持續(xù)相當(dāng)短的時(shí)間。
DE29723220涉及用于經(jīng)口給藥的試劑，它含有至少一種壓縮的無毒載體，載體至少在部分程度上分解或能夠分解，或者經(jīng)由消化道排除或能夠排除，其中在胃中膨脹之后，載體具有海綿樣結(jié)構(gòu)和至少部分的膠原結(jié)構(gòu)。
EP-A0202159描述了這樣一種工具，由至少一種在胃中可溶的聚合物和至少一種在胃中不可溶的聚合物組成，其中該不溶性聚合物選自水不溶類型纖維素。
EP-A-0471217(和充當(dāng)優(yōu)先權(quán)基礎(chǔ)的一部分對(duì)應(yīng)的DE-A4025912)涉及具有腸衣的口服試劑，所述腸衣在胃中是可溶的，釋放其內(nèi)容物；該腸衣填充有一經(jīng)釋放即體積增加的無毒、低熱量物質(zhì)，該物質(zhì)能夠在消化道內(nèi)部降解或者能夠通過消化道排除，其中該物質(zhì)是以壓縮形式放置在腸衣內(nèi)的海綿，由腸衣保持這種形式。所述低熱量物質(zhì)優(yōu)選為纖維素海綿或聚氨酯泡沫。不過，上述方法在實(shí)際情況中不是非常可行的，因?yàn)榫郯滨ヅ菽米鲏嚎s的、可膨脹物質(zhì)既沒有在德國獲得批準(zhǔn)，也沒有在歐洲共同體內(nèi)若干其他依照添加劑范圍準(zhǔn)則89/107/EEC或有關(guān)其他添加劑準(zhǔn)則的國家獲得批準(zhǔn)。而且，由隨后的申請(qǐng)第一次具體提到的海綿纖維素或泡狀纖維素至少根據(jù)食品規(guī)定也沒有獲得批準(zhǔn)，因?yàn)檫@些規(guī)定僅許可了微晶纖維素和粉狀纖維素、甲基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、甲乙基纖維素和羧甲基纖維素鈉。另外，上述專利申請(qǐng)所述試劑在技術(shù)上的復(fù)雜性在于其必要組分之一是腸衣，也就是硬膠囊，它在胃中是可溶的，并且釋放其內(nèi)容物。
本發(fā)明的目的是提供用于局部、腸胃外或經(jīng)口給藥的試劑。該目的通過使用包含副淀粉的冷凍干燥試劑得以實(shí)現(xiàn)。
因此，本發(fā)明涉及一種試劑，其特征在于它包含0.1至100重量％、優(yōu)選為3至100重量％、尤其是5至100重量％的冷凍干燥副淀粉。
上述冷凍干燥副淀粉按本身已知的方式獲得。對(duì)此例如參照E.Ziegler，《Die natuerlichen und kuenstlichen Aromen》(天然與人工香料)，Heiderlberg，Germany，1982，Chapter 4.3“Gefriertrocken”(冷凍干燥)和其中引用的文獻(xiàn)來源以及DE4328329。
本發(fā)明所定義的副淀粉被理解為下列形式。首先，顆粒形式的水不溶性副淀粉，是最初在制備期間形成的那種，密度為1.2g/ml至1.7g/ml。它也指的是溶脹形式的副淀粉，按照上述方法從顆粒狀副淀粉獲得，例如借助于在水性環(huán)境中的堿處理。該副淀粉的水分含量為94至99.9重量％，也就是說，0.1g至6g副淀粉和94g至99.9g水。這樣得到的凝膠的稠度從低粘性至接近固體，不再流動(dòng)。它還涉及增溶的或可溶性副淀粉或其衍生物，例如醚或酯，例如羧甲基副淀粉或硫酸副淀粉。這些可通過溶脹副淀粉的水解、酶分解、物理過程或化學(xué)反應(yīng)而得。在20℃下，該產(chǎn)物的水溶解度一般為30g至90g每100ml水，優(yōu)選為50g至75g每100ml水。最后，它涉及干燥形式的副淀粉，它按已知方式從增溶的副淀粉獲得，殘余1至15重量％的水分(將1克風(fēng)干的副淀粉樣本在100℃干燥箱內(nèi)恒溫3小時(shí)，差示稱重測定)。
上述副淀粉是這樣獲得的在培養(yǎng)基中培養(yǎng)眼蟲藻屬細(xì)胞，從培養(yǎng)基中分離眼蟲藻屬細(xì)胞，從眼蟲藻屬細(xì)胞中分離副淀粉，純化副淀粉，任選地加入改性多糖以及任選的生物活性成分，冷卻，然后冷凍干燥。
如本發(fā)明所述，所有種類的眼蟲藻屬細(xì)胞都可以使用，例如細(xì)小眼蟲藻、中型眼蟲藻(Euglena intermedia)、Euglena piride和其他類眼蟲藻，例如Astaia longa。優(yōu)選使用細(xì)小眼蟲藻。
本文中，優(yōu)選的是在從眼蟲藻屬細(xì)胞中分離副淀粉時(shí)不加入有機(jī)溶劑，而加入至少一種表面活性劑。或者，也可以不用溶劑或表面活性劑進(jìn)行分離。
盡管上述方法允許使用眼蟲藻綱的所有藻類，正如上文參考的EP-B417254所詳細(xì)說明的，不過尤其優(yōu)選的是使用細(xì)小眼蟲藻細(xì)胞作為藻類。
根據(jù)本發(fā)明的試劑所用載體還優(yōu)選通過眼蟲藻屬細(xì)胞的補(bǔ)料分批培養(yǎng)獲得。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，以后用作載體的副淀粉借助基本上可生物降解的表面活性劑從眼蟲藻屬細(xì)胞分離，表面活性劑選自非離子型或陰離子型表面活性劑。
陰離子型表面活性劑的實(shí)例是磺酸鹽，例如烷基苯磺酸鹽、烷磺酸鹽、α-烯烴磺酸鹽、磺基脂肪酸酯、磺基琥珀酸酯、磺基琥珀酰胺酸酯、酰氧基烷磺酸鹽、酰氨基烷磺酸鹽、硫酸鹽、羧酸鹽、烷基醚硫酸鹽、烷基芳基醚硫酸鹽和烷基醚羧酸鹽。
非離子型表面活性劑的實(shí)例是聚乙二醇醚，例如烷基聚乙二醇醚、烷基芳基聚乙二醇醚、酰基酰胺聚乙二醇醚、烷基胺聚乙二醇醚；氧化乙烯-氧化丙烯加合物，例如烷基-氧化乙烯-氧化丙烯加合物、聚氧丙烯-聚氧乙烯加合物、三官能氧化乙烯-氧化丙烯加合物、四官能氧化乙烯-氧化丙烯加合物；多元醇酯，例如糖酯，已知也稱烷基聚糖苷；多元醇聚乙二醇醚、脂肪酸烷醇酰胺、脂肪酸一乙醇酰胺、脂肪酸二乙醇酰胺和氧化胺。
US-A5385832在其實(shí)施例中描述了利用硫酸銨作為氮源的培養(yǎng)基，濃度超過1.9克每升。這相當(dāng)于銨濃度超過600mg/L，該濃度已經(jīng)嚴(yán)重影響眼蟲藻屬的生長和副淀粉合成。培養(yǎng)基缺少氨基酸，其中有些是必需的，按照本發(fā)明證明了這一點(diǎn)。它們是天冬氨酸鹽、谷氨酸鹽和甘氨酸。如果這些氨基酸之一遺失了，那么眼蟲藻屬的生長和副淀粉合成都會(huì)受到抑制。而且，已知這樣一種現(xiàn)象，在銨的作用下，眼蟲藻屬再一次分解已經(jīng)生成的副淀粉。這一點(diǎn)已經(jīng)得到證明，參見S.Sumiida等《植物與細(xì)胞生理學(xué))》28(8)1987，1587頁，尤其是

圖1和圖3。所以，用于副淀粉制備的本發(fā)明所用培養(yǎng)基中不存在硫酸銨。本發(fā)明方法的部分步驟中的銨濃度在發(fā)酵開始時(shí)通常在100mg/L至250mg/L內(nèi)，并且僅來源于氨基酸的分解和銨鐵-(II)-硫酸鹽的加入。
本發(fā)明所用基質(zhì)的組成列在下面維生素B1(硫胺素) 0.3mg至1.0mg維生素B120.01mg至0.1mgKH2PO40.2g/L至0.6g/LMgSO4×7H2O 0.05g/L至0.3g/LFe(SO4)2(NH4)2×6H2O 10mg/L至30mg/LZnSO4×7H2O 5mg/L至20mg/LMnSO4×H2O 2mg/L至10mg/L(NH4)6Mo7O24×4H2O0.5mg/L至5mg/LCoSO4×7H2O 0.1mg/L至0.5mg/LCuSO4×5H2O 0.3mg/L至1.0mg/LH3BO30.1mg/L至0.5mg/LNaNO3×4H2O 0.1mg/L至1mg/LMgCO30.1g/L至0.8g/L葡萄糖 5g/L至15g/L尿素 0.1g/L至0.6g/LL-谷氨酸 4g/L至15g/LD，L-天冬氨酸 1g/L至5g/L甘氨酸 2g/L至6g/LD，L-蘋果酸3g/L至6g/L琥珀酸鈉×6H2O0.05g/L至0.5g/LCaCO30.05g/L至0.5g/L在下述生長實(shí)驗(yàn)中，這種基質(zhì)將被稱為培養(yǎng)基(C)。
借助附圖將更加詳細(xì)地闡述本發(fā)明。
下列附圖顯示圖1——細(xì)小眼蟲藻在各種培養(yǎng)基中的生長行為。
圖2——在各種培養(yǎng)基中在96小時(shí)發(fā)酵過程中細(xì)小眼蟲藻的副淀粉含量。
圖3——在四種培養(yǎng)基中發(fā)酵期間的細(xì)小眼蟲藻副淀粉含量，相對(duì)1×106的細(xì)胞數(shù)而言。
圖1至3顯示細(xì)胞在各種培養(yǎng)基培養(yǎng)期間細(xì)小眼蟲藻的生長和副淀粉含量比較1)按照本發(fā)明為了制備副淀粉所采用的培養(yǎng)基(K)；2)美國專利US-A5385832(+EP-B417254)實(shí)施例所述培養(yǎng)基(對(duì)比例美國專利培養(yǎng)基)；3)按照本發(fā)明為了制備副淀粉所采用的培養(yǎng)基，但是已經(jīng)向其中加入硫酸銨，目的是升高銨濃度至600-700mg/L(K+銨)；4)按照本發(fā)明為了制備副淀粉所采用的培養(yǎng)基，但是其中缺少氨基酸(AS)(K無AS)。
圖1清楚地顯示，美國專利培養(yǎng)基中的細(xì)胞數(shù)在96小時(shí)發(fā)酵過程中不超過2.5×106/ml。缺少氨基酸的培養(yǎng)基也是如此。美國專利培養(yǎng)基中的細(xì)胞還形成大量空泡，這是缺乏和試圖“清除”銨的信號(hào)。細(xì)胞幾乎不含有任何副淀粉顆粒。對(duì)照培養(yǎng)液的細(xì)胞數(shù)達(dá)到14×106/ml，其中在所述實(shí)驗(yàn)中的培養(yǎng)液中沒有補(bǔ)充養(yǎng)分。不過，另外向?qū)φ张囵B(yǎng)基中加入銨，引起細(xì)胞生長的明顯增加。不過，這意味著能量主要用于細(xì)胞分化而不是副淀粉合成，下圖2清楚地說明這一點(diǎn)。
按照?qǐng)D2，由于高濃度的銨，細(xì)胞在72小時(shí)后分解副淀粉。即使在72小時(shí)后，在補(bǔ)充有銨的細(xì)胞中僅能檢測到約6mg副淀粉每毫升培養(yǎng)液，而在對(duì)照培養(yǎng)液中達(dá)到約15mg副淀粉每毫升培養(yǎng)液。而且在根據(jù)本發(fā)明的對(duì)照培養(yǎng)液的情況下，副淀粉的分解開始于72小時(shí)后，但是發(fā)生的原因是碳源已經(jīng)耗盡。不過，如果在72小時(shí)后補(bǔ)充葡萄糖和氨基酸，那么細(xì)胞數(shù)和副淀粉含量將再次升高。不過，在銨培養(yǎng)液的情況下并非如此；這里，72小時(shí)后在培養(yǎng)基中仍然存在大量葡萄糖(7至8g/L)。無氨基酸的對(duì)照培養(yǎng)液以及美國專利培養(yǎng)基幾乎不合成任何副淀粉，由圖1中可以清楚地見到這一點(diǎn)。還應(yīng)當(dāng)指出的是，盡管有養(yǎng)分供應(yīng)，在美國專利培養(yǎng)基中培養(yǎng)的細(xì)胞仍在約10至12天后死亡。
圖3清楚地顯示，美國專利培養(yǎng)液以及補(bǔ)充有銨的對(duì)照培養(yǎng)基中的副淀粉含量在發(fā)酵過程中相對(duì)于細(xì)胞數(shù)而減少。對(duì)照培養(yǎng)液以及無氨基酸的對(duì)照顯示出每個(gè)細(xì)胞的副淀粉含量出現(xiàn)波動(dòng)，這是由細(xì)胞分化所導(dǎo)致的。隨著每次細(xì)胞分化，副淀粉顆粒自然地分布在子細(xì)胞內(nèi)，引起每個(gè)細(xì)胞的副淀粉含量暫時(shí)下降。不過，無氨基酸的培養(yǎng)液所合成的副淀粉顯著少于對(duì)照培養(yǎng)液。
數(shù)據(jù)評(píng)價(jià)顯示，在具有高濃度銨的培養(yǎng)液中，副淀粉被分解，這并非本發(fā)明所期望的。由于缺少生命必需的氨基酸，在反映本領(lǐng)域現(xiàn)狀的美國專利培養(yǎng)基中幾乎不能見到任何細(xì)胞生長，并且細(xì)胞在一定時(shí)間后死亡。不過在對(duì)照培養(yǎng)液中，在培養(yǎng)的前72小時(shí)內(nèi)，細(xì)胞生長和副淀粉含量彼此處于最佳比例。細(xì)胞富含副淀粉。這不僅易于分離，而且尤其確保所分離的副淀粉純度高，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)與脂質(zhì)的比例相對(duì)副淀粉的量而言是更低的。
與其他干燥方法、例如噴霧干燥相反，冷凍干燥的方法得到海綿樣材料，它們能夠迅速地重新水合，具有方便的特性，并且通過選擇適當(dāng)?shù)脑牧希哂谐叽绶€(wěn)定的三維結(jié)構(gòu)。
按照本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式，試劑包含1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的副淀粉作為載體，和1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的另一種載體，選自天然多糖和/或改性多糖和/或膠原。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，試劑含有1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的副淀粉作為載體，和1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的其他膠原載體。
用于局部給藥的試劑因此，本發(fā)明涉及用于局部給藥的試劑，它包含至少一種冷凍干燥的含副淀粉載體。
上述天然多糖優(yōu)選地選自果膠、藻酸鹽、角叉菜、瓊脂和角豆子粉。
也可用作上述載體組分的改性多糖的實(shí)例是纖維素衍生物，例如纖維素醚。優(yōu)選的是成膜粘合劑，例如羧甲基纖維素或其衍生物。羧甲基纖維素能夠與其他纖維素醚、聚酯或聚乙烯醇有利地組合。
按照本發(fā)明用作載體組分的多糖能夠與植物來源的蛋白質(zhì)有利地組合。其實(shí)例是大豆蛋白或谷類蛋白。而且，還可以另外采用氨基多糖類多糖，例如透明質(zhì)酸、其衍生物和硫酸軟骨素。
除了上述天然或改性多糖以外，根據(jù)本發(fā)明的試劑還可以含有纖維，有利的是短纖維(spun fiber)，目的是提高穩(wěn)定性，以及生物活性成分，尤其是化妝品和藥物活性成分。
按照本發(fā)明另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，它含有形成膠束的物質(zhì)，例如異鏈烷烴，它們通常以4至30重量％、尤其是5至20重量％的平均總量存在。
按照本發(fā)明用作載體組分的多糖優(yōu)選地是植物來源的，從功能立場上來說，是以保護(hù)性膠體性質(zhì)為特征的。可能的改性多糖實(shí)例是所有這樣的成膜粘合劑，它們一方面對(duì)天然多糖具有特殊的親合性，另一方面對(duì)任選采用的短纖維具有特殊的親合性。羧基纖維素的使用所帶來的優(yōu)點(diǎn)是，它是可逆的水溶性產(chǎn)品，無毒，作為化妝品基質(zhì)和助劑(粘合劑與增稠劑、保護(hù)性膠體)獲得國際上的批準(zhǔn)。羧甲基纖維素也可以有利地與其他纖維素醚結(jié)合，以便能夠制造不同質(zhì)量的冷凍干燥的生物基質(zhì)。
原則上，任何天然的、天然一改性的或合成的纖維都能夠用在根據(jù)本發(fā)明的局部用試劑中，例如分散的、溶脹的膠原纖維。不過，優(yōu)選的是短纖維。短纖維的實(shí)例是纖維素酯纖維、聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚乙烯醇纖維、羊毛纖維、棉纖維、絲纖維和粘膠纖維，其中粘膠纖維是特別優(yōu)選的。按照有利的方式，短纖維的長度為3mm至30mm，纖度為1dtex至6dtex(1dtex＝7.85×10-3ρd2；ρ＝密度，以g/cm3計(jì)，d＝直徑，以μm計(jì))。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，含有副淀粉的冷凍干燥試劑包含3至30重量％、尤其是3至15重量％的短纖維。
粘膠纖維的優(yōu)選使用基于這樣一個(gè)事實(shí)，它們是正常可獲得的纖維中親水性最高的，這是它們?yōu)槭裁醋钸m合于制備可溶性產(chǎn)品的原因。象載體的其他優(yōu)選組分一樣，本發(fā)明試劑中的粘膠纖維是無毒的改性多糖。因此，它們對(duì)其他組分具有非常大的親合性，其結(jié)果是僅有少量短纖維就有助于穩(wěn)定載體。優(yōu)選使用的粘膠纖維已獲得美容與醫(yī)藥目的或應(yīng)用的批準(zhǔn)。
在根據(jù)本發(fā)明的試劑中用作載體材料的上述組分本身具有潤濕皮膚的作用，所以特別適合用在護(hù)理化妝品中。它們還可以用作皮膚活性物質(zhì)的載體材料，多虧了多糖潤濕皮膚的作用，這些活性物質(zhì)才有可能以所需形式透入角質(zhì)層，或者促進(jìn)其透入。
美容學(xué)上的活性物質(zhì)實(shí)例有大量產(chǎn)品，例如維生素、蛋白質(zhì)、水溶性植物提取物和其他。根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑有利地適合作為特殊的面部與皮膚用護(hù)理劑，其中它們特別優(yōu)選地用作面模。
使用含有副淀粉的冷凍干燥試劑，其主要組分本身具有增加皮膚水分的作用，可能促進(jìn)皮膚活性成分的快速經(jīng)皮轉(zhuǎn)運(yùn)，該轉(zhuǎn)運(yùn)與角質(zhì)層濕透的程度成比例。這里，加入到載體或水溶液中的小分子從用水過飽和的試劑的濃集區(qū)域擴(kuò)散開來，移動(dòng)到表皮的不太濃集的區(qū)域。相對(duì)能夠透入的分子實(shí)例是象短鏈肽、ATP、尿素和電解質(zhì)那樣的物質(zhì)。
另一方面，上述理想的經(jīng)皮轉(zhuǎn)運(yùn)條件也適用于這樣小分子物質(zhì)，它們通過表皮角質(zhì)層的透入是所不希望的，甚至是危險(xiǎn)的，因?yàn)樗鼈兡軌蛞l(fā)皮膚刺激作用。證實(shí)具有刺激可能性的不需要的物質(zhì)實(shí)例是已知的化妝品防腐劑和香味劑，以及市場上流行的乳劑型產(chǎn)品中的表面活性物質(zhì)。
根據(jù)本發(fā)明的含有副淀粉的冷凍干燥試劑是以這樣的事實(shí)為特征的即基本上并優(yōu)選完全不使用上述不希望有的物質(zhì)。
人們所熟悉的干凝膠在除去水后的網(wǎng)絡(luò)空間排列(矩陣)發(fā)生變化，使結(jié)構(gòu)單元之間的距離僅達(dá)到原子間距離的數(shù)量級(jí)，與之相反，根據(jù)本發(fā)明的含有副淀粉的冷凍干燥試劑形成一定空腔，溶劑液體能夠非常迅速地、沒有障礙地透入其中。冷凍干燥法——類似于借助升華從食物原料、例如茶或咖啡中除去水——形成能夠非常迅速重新水合的毛細(xì)結(jié)構(gòu)。通過使用具有很多極性基團(tuán)的物質(zhì)，例如纖維素和蛋白質(zhì)，水性溶劑傾向于在這些基團(tuán)之間形成可觀的橋鍵，其結(jié)果是溶解和擴(kuò)散行為受到影響。通過加入足以超過橋鍵形成所需量的水，使聚合物基質(zhì)溶脹，因此確保水原子和其中所含有的活性成分的高可移動(dòng)性。對(duì)根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑所觀察到的這種作用對(duì)其化妝品應(yīng)用和化妝品活性成分的解吸與透入行為具有重要意義。根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑也使形成水穩(wěn)定性基質(zhì)形式成為可能，只要作為溶劑所加入的水包含足量的鈣離子，以部分或完全交換例如來自藻酸鹽的鈉離子。自發(fā)形成的鈣-藻酸鹽骨架穩(wěn)定了根據(jù)本發(fā)明的試劑，使僅有預(yù)定部分的聚合物轉(zhuǎn)換為凝膠狀態(tài)。
加入親水性纖維材料，例如粘膠纖維，能夠?qū)崿F(xiàn)進(jìn)一步的冷凍干燥基質(zhì)的穩(wěn)定作用。膠原纖維的加入是即便受潮后也保持尺寸穩(wěn)定性的原因。這有利于基質(zhì)的操作，例如用于皮膚護(hù)理，換句話說，局部建模、定位矯正等，因?yàn)楦稍锓€(wěn)定性大大提高了。
不含有任何短纖維，由增溶的副淀粉制成的根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑以這樣的事實(shí)為特征為美容應(yīng)用而構(gòu)造的凝膠可以通過按摩進(jìn)入皮膚，直至完全消失，而含有結(jié)構(gòu)纖維的試劑總是將不溶性纖維殘余物留在皮膚上，不得不在美容處理后加以除去。
無論如何，通過選擇使用纖維或用鈣離子穩(wěn)定，根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑的稠度得以針對(duì)性的調(diào)整，使產(chǎn)品適合于所需的應(yīng)用領(lǐng)域，確保所需操作簡單實(shí)用。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，將能夠形成膠束的物質(zhì)加入到根據(jù)本發(fā)明的含有副淀粉的冷凍干燥試劑。這些物質(zhì)在根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑中的含量為4至30重量％，優(yōu)選為5至20重量％。與這些生物基質(zhì)合用的形成膠束的物質(zhì)例如是異鏈烷烴，作為膠束形成的結(jié)果，它能夠建立相關(guān)聯(lián)的骨架，以產(chǎn)生穩(wěn)定的凝膠。
另一個(gè)優(yōu)選的方面是根據(jù)本發(fā)明的試劑不含有任何香味劑、著色劑或防腐劑。
還可以在根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥的局部用物質(zhì)中容易地加入化妝品和/或基于植物的和/或藥物活性成分，用量優(yōu)選為0.1至50重量％，尤其是3至30重量％。有利的是以包封形式結(jié)合入活性成分，例如在脂質(zhì)體囊或脂質(zhì)體樣小囊中。
與已知的生物聚合物海綿相比，根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑具有下述優(yōu)點(diǎn)可完全避免使用皮膚刺激性物質(zhì)，例如防腐劑、著色劑和香味劑。根據(jù)本發(fā)明的局部用試劑也特別適合于蓋侖系統(tǒng)的制備，它比本領(lǐng)域已知的蓋侖系統(tǒng)能夠進(jìn)行更充分的活性成分向皮膚上的控制與針對(duì)性釋放。因此，利用根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑，能夠精確給藥耐受范圍窄而活性高的活性成分，例如維生素A衍生物。達(dá)到傳統(tǒng)活性成分的活性能力的原因是通過皮膚的無障礙轉(zhuǎn)運(yùn)途徑、不存在相互作用、更短的轉(zhuǎn)運(yùn)途徑、缺乏屏障物質(zhì)(例如脂肪)和更高的可能給藥水平(也就是說更大的活性濃度)。按照這種方式，根據(jù)本發(fā)明的試劑賦予活性成分更為經(jīng)濟(jì)的利用價(jià)值。
局部給藥試劑的制備根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑如下制備，首先制備所謂的溶脹副淀粉。為此，首先將顆粒狀或結(jié)晶性副淀粉溶于NaOH溶液，然后用HCl中和，由此副淀粉原纖維以膠狀粘漿的形式沉淀出來。洗滌粘漿若干次，以除去不需要的鹽。加入水可以調(diào)整溶脹副淀粉的粘度和干重水平。或者，按照類似于本領(lǐng)域現(xiàn)狀——US-A5663324——關(guān)于從酵母獲得的酵母聚糖(16.9％至22.3％甘露聚糖，50.7％至57.8％β-1，6-葡聚糖-B-1，3-葡聚糖鏈，其余為蛋白質(zhì)、淀粉酶和脂質(zhì)；參見“Polysaccharide，die immunstimulierend wirken”(具有免疫刺激作用的多糖)Haensel，R.1987，《Farmaceutisch Tijdschrift vorBelgie》(比利時(shí)藥學(xué)雜志)64，313-326)的方法增溶結(jié)晶性副淀粉。除了溶脹的副淀粉或增溶的副淀粉以外，將其他載體——選自天然多糖和/或改性多糖和/或膠原以及任選的所需美容學(xué)或藥學(xué)上的活性物質(zhì)——一起在水性介質(zhì)中均勻混合，然后將混合物冷卻。在冷卻過程中形成凝膠。隨后，如果需要的話，小心地在該凝膠中加入短纖維，使其均勻地分布。攪拌并重新冷卻后，例如冷卻至約1℃，將物料倒入模具中。在這些模具中再次形成最初的凝膠結(jié)構(gòu)，隨后冷凍干燥，得到結(jié)構(gòu)上非常類似于純膠原海綿的材料。作為形成后面的基質(zhì)的第一階段，冷凍是重要的步驟，按照本發(fā)明優(yōu)選的是在低溫下加速冷凍。深度冷凍的凝膠隨后在高真空中冷凍干燥，結(jié)果使溶劑被冷凍出去并蒸發(fā)(升華)。冷凍干燥的本質(zhì)特征是形成孔而沒有體積變化。迅速重新水合的作用便基于此。
在本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方式中，首先制備由溶脹副淀粉和其他載體組分組成的混合物，然后在水中攪拌。混合物已經(jīng)冷卻至10℃后，可以將由短纖維、化妝品和/或藥物活性成分和/或形成膠束的物質(zhì)組成的混合物分散在該預(yù)混合物中。將所得混合物以平板形狀在-10℃至-60℃下、優(yōu)選在約-20℃下冷凍0.5至4小時(shí)、優(yōu)選為1至3小時(shí)。平板優(yōu)選的層厚度為0.5cm至5cm，優(yōu)選為1.5cm至2.5cm。在冷凍期間，孔徑主要是由冷凍速度和溫度特征加以控制。任選地，可以將平板先貯藏在-10℃至-50℃下，然后在40℃至150℃溫度和約0.5至3.0毫巴真空下冷凍干燥。優(yōu)選地，冷凍干燥過程應(yīng)當(dāng)進(jìn)行約15至48小時(shí)。然后，劈開平板備用。
冷凍干燥過程后，按照上述方法所得含有冷凍干燥載體材料的試劑的水分優(yōu)選為5％至15％，10％是特別優(yōu)選的。用在根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑制備中的原料干物質(zhì)濃度、也就是軟化水中的組分混合物濃度達(dá)到約1％至5％。
局部給藥試劑的用途根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑可用于活性成分的局部或透皮給藥；在優(yōu)選的實(shí)施方式中，這些試劑充當(dāng)硬膏劑(Wundauflage)，例如免疫刺激劑，或者在尤其優(yōu)選的方式中充當(dāng)藥物釋放系統(tǒng)。按照特別有利的方式，根據(jù)本發(fā)明的冷凍干燥試劑可用于化妝品或藥物活性成分的局部或透皮用藥，換句話說，用于面部處理或用作面模。
經(jīng)口給藥的試劑本發(fā)明還涉及經(jīng)口給藥的試劑，它含有至少一種含有副淀粉的冷凍干燥載體。這樣的產(chǎn)品通常以顆粒形式給藥，或者作為粉末被壓縮，并且任選地預(yù)先裝在外殼內(nèi)和/或以囊封形式給藥，對(duì)此下文將有詳細(xì)說明。
按照口服給藥試劑優(yōu)選的實(shí)施方式，首先壓縮載體，該載體一旦在胃中膨脹即具有海綿樣結(jié)構(gòu)。為了使載體獲得彈性海綿結(jié)構(gòu)，除了1至80重量％、優(yōu)選為5至75重量％副淀粉以外，它還含有20至99重量％、優(yōu)選為25至95重量％的其他載體組分膠原。
按照本發(fā)明用作其它載體組分的膠原結(jié)構(gòu)主要指的是所謂的硬蛋白，它們已知也稱纖維狀蛋白質(zhì)、骨架蛋白或結(jié)構(gòu)蛋白，構(gòu)成一類水不溶性、纖維狀動(dòng)物蛋白，僅具有骨架和支撐功能。膠原是從支持與結(jié)締組織、皮膚、骨骼和軟骨中獲得的。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，本發(fā)明試劑中的其他載體組分膠原包含優(yōu)選具有三肽序列GlyXy的氨基酸、即甘氨酸和羥基脯氨酸，其中X代表任意所需的氨基酸，羥基脯氨酸經(jīng)常代替y。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，載體中的其他組分膠原來源于多孔動(dòng)物門，尤其是尋常海綿綱。這是動(dòng)物學(xué)上對(duì)通稱海綿動(dòng)物的一類水生動(dòng)物的命名。這些海洋居民的形狀沒有對(duì)稱性，而是以正好相反的方式組織成叢體、殼體、漏斗體和筒體，以及蘑菇形體和鹿角形體，其由這樣的骨架組成，該骨架由膠原(海綿硬蛋白)纖維組成，其中沉積有方解石或硅酸的Skleren。海綿體通常具有三層，其中最大的中間層叫中質(zhì)，由含有膠原纖維的膠狀基質(zhì)組成。例如請(qǐng)參考《Lexikon der Biologie》(生物學(xué)百科全書)第7卷，F(xiàn)reiburg，Germany 1986“海綿動(dòng)物”項(xiàng)以及該書第8卷“海綿”、“海綿硬蛋白”項(xiàng)。
多孔動(dòng)物門分鈣質(zhì)綱(也就是說具有方解石沉積物的海綿動(dòng)物)、六放海綿綱(換句話說具有特殊硅酸沉積物的海綿動(dòng)物)以及尋常海綿綱(涵蓋具有由纖維或硅酸組成的骨架的海綿動(dòng)物)。尤其合適的尋常海綿綱尤其包括角質(zhì)硅酸海綿(Cornacu-海綿)、淡水海綿和浴海綿(Spongia officialis)及其亞種地中海海綿(Spongia officialismollissima)、Zimmokaschwamm(Spongia officialis cimmoca)、象耳海綿(Spongia officialis lamella)以及大孔馬海綿(Hippospongia Communis)。
按照已知方式，例如借助酸消化，從水中捕獲的海綿不含礦物組分，以便使分離作為本發(fā)明試劑必要組分的膠原載體成為可能。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，用在本發(fā)明試劑中的其他載體、即膠原是從天然動(dòng)物物質(zhì)衍生的膠原。這些優(yōu)選使用的膠原纖維網(wǎng)絡(luò)或膠原海綿的制備是人們所熟悉的，例如由德國專利申請(qǐng)1811290、德國專利申請(qǐng)2625289、德國專利2734503，尤其是申請(qǐng)人的德國專利申請(qǐng)3203957已知。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在壓縮操作后，根據(jù)本發(fā)明的試劑具有海綿樣載體，載體的密度為0.005g/cm3至1.0g/cm3，優(yōu)選為0.01g/cm3至0.1g/cm3。所述密度按照DIN 53420測量。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明試劑中的載體不是包封的，而是壓制毛坯的形式。在這方面，我們例如參考Ms.Schoeffling-Krause的專著《Arzneimittelformenlehre》(藥劑形式教科書)，1998年，德國斯圖加特，第三版，第181至210頁和其中所述的制備方法和機(jī)械，Bauer的專著《Pharmazeutische Technologie》(制藥技術(shù))，1986年，第374-413頁，以及Rudolf Voigt的專著《PharmazeutischeTechnologie fuer Studium und Beruf》的“片劑”章，1993年，德國柏林Ullstein Mosby出版，第205頁和其中所述的制備方法和機(jī)械。對(duì)壓片機(jī)的進(jìn)料根據(jù)原料而進(jìn)行改變。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明試劑中的載體是片劑的形式。我們?cè)俅卫鐓⒖糞choeffling-Krause的專著。根據(jù)制備條件的不同，相對(duì)于100克試劑而言，該片劑包含0.001克至5克、優(yōu)選為0.2克至1克至少一種潤滑劑，是(基質(zhì))脫模劑的形式。其實(shí)例是硅化滑石、鯨蠟基滑石、硬脂酸鎂、PEG4000-6000、硬脂酸、鯨蠟醇、石蠟、蜂蠟、氫化脂肪與油和其他生理學(xué)上可耐受的脫模劑。在Rudolf Voigt的專著的“片劑”章可以找到這方面的概述。這里，特別優(yōu)選使用長方形片劑。
在另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，片劑具有覆蓋片劑的可溶性包衣。對(duì)此例如參考Schoeffling-Krause的專著，1998，第93至98頁以及Bauer的專著，第397至413頁。相對(duì)于100克試劑而言，該包衣的正常用量為0.1克至50克，優(yōu)選為1克至20克，并且例如可以由可溶于胃液的成膜包衣組成，例如基于水凝膠或包衣粉的包衣糖漿、色素懸液、平滑糖漿或硬蠟溶液或懸液。也采用耐受唾液但可溶于胃液的聚合物膜衣，例如聚丙烯酸酯類。其他膜衣是可溶性纖維素衍生物，例如羥丙基纖維素。還是在Voigt的專著的“錠劑”章，第261以后頁可以找到適合的膜衣物質(zhì)概述。其他適合的包衣按照用于制備糖錠的方法加以制備，同樣可以參見Voigt的專著的“錠劑”章。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明試劑中的載體是包封的，也就是說，它包含在可溶于胃液的膠囊內(nèi)，例如軟明膠膠囊、明膠硬殼膠囊或改變活性成分釋放的膠囊。在這方面，我們例如參考Schoeffling-Krause的專著《Arzneimittelformenlehre》，1998年，德國斯圖加特，第64至81頁和其中所述的制備方法和機(jī)械，Bauer的專著，第413-431頁，以及Rudolf Voigt的專著《PharmazeutischeTechnologie fuer Studium und Beruf》的“膠囊”章，1993年，德國柏林Ullstein Mosby出版，和其中所述的制備方法和機(jī)械。
按照另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，本發(fā)明試劑的載體包含至少一種活性成分和/或添加劑。活性成分是在海綿樣載體材料制備期間的不同時(shí)間點(diǎn)加入的。添加劑的實(shí)例是允許的著色劑，例如類胡蘿卜素或維生素，例如維生素B2。活性成分，例如奧美拉唑也可以在不同的時(shí)間點(diǎn)加入，例如在壓縮海綿之前。
按照本發(fā)明試劑另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，活性成分包含在基質(zhì)、包封物、基床和/或另一種控制釋放的載體材料中。借助膜擴(kuò)散、孔擴(kuò)散、溶脹、侵蝕、從基質(zhì)中的孔擴(kuò)散、伴隨擴(kuò)散的溶脹以及伴隨崩解的溶脹，完成活性成分的釋放。對(duì)此例如參考R.Voigt的專著“PeroraleDepotarzneimittelformen”(經(jīng)口長效藥物釋放系統(tǒng))章以及Bauer第533至555頁和Schoeffling，1998，第176頁和199至205頁。在這種情況下特別地采用羥丙基甲基纖維素作為控制釋放的載體材料。
經(jīng)口給藥試劑的制備本發(fā)明還具有提供上述制劑制備方法的目的。
因此，本發(fā)明還涉及上述試劑的制備方法，其特征在于將密度為0.0005g/cm3至1.0g/cm3的微孔、冷凍干燥海綿，其任選地在壓縮操作之前已經(jīng)用至少一種活性成分和/或添加劑處理過，并且任選地在使用脫模劑的情況下壓縮至原始大小的一半至五十分之一，優(yōu)選為三分之一至三十分之一，任選地裝在可溶于胃液的膠囊內(nèi)。
在本發(fā)明方法另一種優(yōu)選的實(shí)施方式中，將微孔海綿與至少一種活性成分的載體層結(jié)合。在多層片制備之后，將載體層壓縮在預(yù)壓緊的海綿上。
按照本發(fā)明方法另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，在至少一步的壓縮操作之前或期間，將微孔海綿用至少一種活性成分和/或添加劑處理。優(yōu)選地這樣進(jìn)行將活性成分和/或添加劑以熟悉的方式施用到海綿形式的載體上，例如以純的形式，并溶解在溶劑中，或者是乳液或懸液形式的分散體。
一旦放置在偏心壓機(jī)內(nèi)，利用壓縮工具對(duì)海綿進(jìn)行預(yù)壓緊，然后進(jìn)行海綿的制備和壓縮，該壓縮工具具有片劑制備常用的下沖頭和上沖頭以及適合的模型(例如長方形，1.8cm×0.9cm)。借助沖壓，壓縮預(yù)壓緊的海綿，形成4mm厚的片劑。還可以在冷凍干燥過程之前將活性成分結(jié)合在膠原分散體中。
經(jīng)口給藥試劑的用途在本發(fā)明的上下文中，可以采用生物學(xué)上的活性物質(zhì)作為活性成分，例如藥物，它特別是可以在胃內(nèi)停留期間釋放。
除此以外，還可以采用礦物質(zhì)和微量元素作為活性成分。
這一點(diǎn)優(yōu)選這樣操作還向這些載體中加入或結(jié)合營養(yǎng)補(bǔ)充劑、特別是維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸和/或食物纖維。
營養(yǎng)補(bǔ)充劑的實(shí)例首先是維生素，已知分為脂溶性維生素，例如視黃醇、視黃酸、視黃醛、鈣化醇，也就是D族維生素、生育酚或E族維生素和K族維生素或葉綠醌。維生素A缺乏導(dǎo)致夜盲，維生素D缺乏導(dǎo)致佝僂病，維生素E缺乏增加氧化性溶血的傾向，導(dǎo)致溶血性貧血、水腫和應(yīng)激性增加。維生素K缺乏削弱血液凝結(jié)，導(dǎo)致出血。
按照本發(fā)明可以用在營養(yǎng)補(bǔ)充劑中的另一類成分包括水溶性維生素，例如B族維生素，例如維生素B1、硫胺素、核黃素、吡哆素、煙酸、類咕啉、葉酸，以及另一類的抗壞血酸或維生素C。硫胺素缺乏導(dǎo)致腳氣病、核黃素缺乏可以導(dǎo)致角膜炎癥，引起血管形成增加。維生素B6缺乏可以導(dǎo)致皮脂溢性皮炎、低色性貧血、外周神經(jīng)炎以及腦驚厥。在妊娠期間和放射療法之后對(duì)維生素B6的需求增加。煙酸缺乏導(dǎo)致糙皮病，類咕啉不足導(dǎo)致惡性貧血，甚至是索性脊髓變性。妊娠期間的葉酸缺乏導(dǎo)致一些問題。抗壞血酸不足導(dǎo)致壞血病和Moeller-Barlow氏病。
經(jīng)由本發(fā)明試劑的每日維生素?cái)z取量例如遵循德國營養(yǎng)協(xié)會(huì)(DGE)提出的營養(yǎng)攝取建議。典型的每日維生素?cái)z取量例如參見Forth的專著《Pharmakologie und Toxikologie》(藥理學(xué)與毒理學(xué))第4版，1983，401頁。
按照本發(fā)明用作口服試劑的營養(yǎng)補(bǔ)充劑的其他典型組分可以是礦物質(zhì)或微量元素，出于預(yù)防或治療的目的而需供應(yīng)它們。其實(shí)例是鐵、鋅、銅、錳、鉬、碘、鈷和硒，它們是人體的必需元素。有關(guān)典型的每日需要量，參考上述Forth的專著第416頁上的表格。
除了人體的必需元素以外，在很多情況下也有必要補(bǔ)充鈣，它不僅是骨骼和細(xì)胞結(jié)構(gòu)需要的，也是機(jī)體整個(gè)新陳代謝的需要。機(jī)體從食物中獲取的正常鈣量不總是充分滿足需要。鈣提供骨骼和牙齒以強(qiáng)度。
按照本發(fā)明可以供應(yīng)的另一種必需元素是鉀，它在細(xì)胞內(nèi)滲透壓的調(diào)節(jié)中起到積極的作用。鉀是胃和腸消化道的組分，快速被吸收。
另一種用于營養(yǎng)補(bǔ)充的必需組分是鎂，它影響肌肉的功能。鎂是一種必需的營養(yǎng)素，它存在于幾乎所有的細(xì)胞中，控制參與能量代謝的酶的活化。
另外，還可以利用本發(fā)明試劑將至少一種至少部分可溶的藥理學(xué)上的活性物質(zhì)給藥，尤其是具有局部或全身作用者。這例如包括作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)的藥理學(xué)上的活性物質(zhì)，例如抑制劑、安眠劑、鎮(zhèn)靜劑、安定藥、骨骼肌松弛藥、抗震顫麻痹藥、止痛劑、抗高血壓藥、化療劑、消炎藥、激素、避孕藥、擬交感神經(jīng)藥、利尿劑、抗寄生物劑、血糖過高治療劑、電解質(zhì)、心血管藥。
可以被本發(fā)明試劑延遲釋放的水溶性藥物實(shí)例包括硫酸亞鐵、氨基己酸、氯化鉀、鹽酸美加明、鹽酸普魯卡因、硫酸安非他明、鹽酸脫氧麻黃堿、鹽酸芬美曲嗪、氯貝膽堿、硫酸阿托品、溴化美沙東莨菪堿(Methascopolamin bromid)、異丙碘銨、曲地氯銨、鹽酸氧強(qiáng)的松龍(Oxoprenolonhydrochlorid)、鹽酸Metroprolon、鹽酸西咪替丁等。
具有有限的水溶性并且可以被本發(fā)明試劑釋放的藥理學(xué)上的活性物質(zhì)實(shí)例是鹽酸Mecitin、苯氧基苯扎明、馬來酸硫乙拉嗪、茴茚酮、利血平、Acetolamid、甲醋唑胺、Chlorpropamid、Tolazimid、乙酸Chlormadinon、阿司匹林、孕激素、皮質(zhì)甾類等。有關(guān)可以被本發(fā)明試劑釋放的藥物實(shí)例，參考《Pharmazeutische Stoffliste》(藥物物質(zhì)列表)第7版，F(xiàn)rankfurt，Main，Germany，1989。可以結(jié)合在相應(yīng)載體中的典型藥物實(shí)例是阿昔洛韋、左旋多巴和核黃素。
按照本發(fā)明試劑另一種優(yōu)選的實(shí)施方式，采用在胃中具有停留時(shí)間的形式，也就是說，它能夠在胃中停留若干小時(shí)。
本發(fā)明還涉及上述試劑用于改變活性成分釋放的用途。
根據(jù)本發(fā)明的口服試劑特別適合于藥物的制備，該藥物用于消化道疾病的治療或預(yù)防，尤其是胃病，例如胃粘膜炎，或者用于需要刺激免疫系統(tǒng)的疾病的預(yù)防和治療。
腸胃外給藥試劑本發(fā)明還涉及腸胃外給藥試劑，包含至少一種含有副淀粉的冷凍干燥載體。在此尤其涉及長效植入物或長效腸胃外系統(tǒng)，借助這種方式，一旦植入物例如通過皮下或肌內(nèi)方式給藥，生物學(xué)、尤其是藥學(xué)活性成分可以在幾天、幾周甚至幾個(gè)月的期間內(nèi)給藥。這些植入物的通常厚度為0.5mm至5mm，優(yōu)選為1mm至4mm，當(dāng)重量例如為50mg時(shí)，每個(gè)月它們可以釋放高達(dá)10mg藥物活性成分。
最后，本發(fā)明還涉及這樣的試劑，它含有1至80重量％、優(yōu)選為5至75重量％的副淀粉和20至99重量％、優(yōu)選為75至95重量％的其他載體膠原，該試劑是冷凍干燥的三維生物基質(zhì)的形式，用于局部和/或腸胃外給藥和/或副淀粉經(jīng)由體竅用藥。這樣一種試劑或蓋侖形式也是長期形狀穩(wěn)定的，即使受潮之后或者在體液的存在下也是如此，它能夠被機(jī)體吸收，并且能夠?yàn)闄C(jī)體供應(yīng)藥理學(xué)上有效量的副淀粉，既可以局部經(jīng)由體表，也可以是腸胃外方式，例如皮下，它還可以經(jīng)由體竅用藥，例如口服、鼻飼、經(jīng)陰道或直腸。
下面將參考制備和應(yīng)用實(shí)施例解釋本發(fā)明，還將與本領(lǐng)域現(xiàn)狀比較。本文中的術(shù)語“份數(shù)”總是指重量份。
如下在有或沒有葡萄糖的存在下，通過酶的分解作用，可以區(qū)別從酵母獲得的葡聚糖(酵母聚糖)和從藻類獲得的副淀粉。如果副淀粉被特定的酶分解，即β-1，3-葡聚糖酶(Merck，例如來自羅馬蝸牛——蓋罩大蝸牛)，所得葡萄糖可以借助薄層色譜法檢測。相反，如果副淀粉被α-1，4-淀粉酶裂解，沒有得到分解產(chǎn)物。按照這種方式，可以特異性地確定鍵的類型。酵母葡聚糖是另外1，6-交聯(lián)的，其結(jié)果是當(dāng)被β-1，3-葡聚糖酶分解時(shí)，不產(chǎn)生純的葡萄糖，而產(chǎn)生若干裂解產(chǎn)物，以及二糖。為了確認(rèn)鍵的類型，將幾μg副淀粉(例如100μl)在pH5下與0.2mg/ml β-1，3-葡聚糖酶混合，在35℃水浴中培養(yǎng)最長12小時(shí)。隨后，沸騰2分鐘以終止分解反應(yīng)。然后，將10至50μl澄清的上清液點(diǎn)在硅膠60板(Merck，10cm×10cm)上，在薄層色譜腔內(nèi)用異丙醇∶冰乙酸∶水(29∶4∶9)溶劑系統(tǒng)展開2.5至3小時(shí)。最后，向板子噴以苯胺-鄰苯二甲酸鹽試劑(Merck)或苔黑酚-硫酸試劑(Merck)，在100℃干燥箱內(nèi)恒溫5分鐘。按照這種方式可以見到葡萄糖帶。
制備例1(不含活性成分的冷凍干燥副淀粉)將大約15-20×106個(gè)細(xì)小眼蟲藻細(xì)胞(可從Plant PhysiologyInstitute of the University of Goettingen，Germany藻類培養(yǎng)液菌株保藏中心獲得，no.1224-5/25(細(xì)小眼蟲藻Z株))在100升生物反應(yīng)器“Braun Diessel”(Firma B Braun Melsungen)中進(jìn)行補(bǔ)料分批培養(yǎng)，時(shí)間為0至約120小時(shí)，通常約72小時(shí)。這意味著細(xì)胞不是在封閉的成批系統(tǒng)中培養(yǎng)的，不是在發(fā)酵開始時(shí)一次性加入營養(yǎng)素，而是以一定時(shí)間間隔向系統(tǒng)中加入營養(yǎng)素作為添加劑。這些營養(yǎng)素主要是葡萄糖、氨基酸和維生素。按照這種方式，確保了細(xì)胞的最佳生長以及所加入的葡萄糖最佳代謝生成副淀粉。溫度應(yīng)當(dāng)在20℃至30℃的范圍內(nèi)；在此溫度下細(xì)小眼蟲藻達(dá)到最佳生長速率。而且，向細(xì)胞供應(yīng)足量的氧對(duì)最佳的副淀粉合成速率來說也是必要的。在整個(gè)培養(yǎng)期間控制氧的供應(yīng)，在培養(yǎng)基上方設(shè)置在0至20N升空氣每分鐘，加入氧并除去所產(chǎn)生的二氧化碳。氧飽和度通常在20％與80％之間。這確保所加入的葡萄糖生成副淀粉的轉(zhuǎn)化達(dá)到90％。
在培養(yǎng)大約72小時(shí)后，每升細(xì)胞培養(yǎng)液的產(chǎn)量為12至18克副淀粉。發(fā)酵期間的pH值在3.5至6的范圍內(nèi)，如果必要的話，加入酸進(jìn)行返滴定。
培養(yǎng)之后，借助培養(yǎng)基的離心或簡單沉積分離細(xì)胞，重新懸浮在水中。然后，用例如400瓦的超聲波溶解細(xì)胞。所沉積的副淀粉最后用陰離子型或非離子型表面活性劑洗滌，例如脂肪烷基聚苷Plantaren或Glucupon(Henkel KGaA)，或脂肪醇醚硫酸鹽ZETESOL(Zschimmer&Schwarz GmbH)——二者都是可生物降解的表面活性劑，然后用超聲波處理。另一種可能性是用陰離子型表面活性劑洗滌，例如十二烷基硫酸鈉(SDS)，或者與SDS沸騰回流。一旦副淀粉已經(jīng)沉積，隨后棄去上清液。隨后，副淀粉用水洗滌，然后可以冷凍或者干燥。
按照元素分析和殘留蛋白質(zhì)測定，在本發(fā)明方法基礎(chǔ)上得到的副淀粉的純度在99％以上。當(dāng)副淀粉用上述表面活性劑冷洗滌時(shí)，殘留的蛋白質(zhì)含量為0.07至0.09重量％，而在熱洗滌后，殘留的蛋白質(zhì)含量僅有0.01至0.03重量％。
洗滌后，在攪拌下將副淀粉溶于0.5至1M氫氧化鈉水溶液，使副淀粉在氫氧化鈉溶液中的濃度大約為5％至10％。隨后，將溶液用水稀釋，以獲得5至10倍原始體積，用濃HCl或1M HCl中和。所得膠狀物質(zhì)隨后用水洗滌，除去氯化鈉。
最后加入水，形成可傾倒的0.5％至1％物料，然后倒在平滑的表面上，形成厚約0.5至3cm的層，然后在約-40℃左右冷凍。隨后，將層冷凍干燥。
按照這種方式制備的生物基質(zhì)的本質(zhì)上可通過它們的密度來表征為約0.003至0.2g/cm3。這樣的生物基質(zhì)可以局部使用或腸胃外使用。
制備例2(含有膠原的冷凍干燥副淀粉)重復(fù)制備例1，不過在冷凍干燥操作之前制備15重量％副淀粉與85重量％膠原的混合物，該過程中使用水作為溶劑。
制備例3(含有羧甲基纖維素和常用添加劑的冷凍干燥副淀粉)重復(fù)制備例1，不過在冷凍干燥操作之前將85克副淀粉與10克羧甲基纖維素的混合物在使用1000克軟化水的情況下冷凍干燥。產(chǎn)物可以局部使用，例如作為面模。
制備例4(不合活性成分的經(jīng)口給藥試劑)借助氣壓機(jī)將按照制備例2制備的12克重海綿(長46cm，寬8cm，厚1.3cm)預(yù)壓縮至寬度1.5cm，形成海綿條(長46cm，寬1.5cm，厚1.3cm)。
將海綿條片段放置在偏心壓機(jī)(EK0壓片機(jī)，德國柏林Korsch公司制造)中，利用下沖頭和上沖頭以及陰模沖壓物料，形成長方形片(19mm×8mm)，每片在頂部和底部具有四個(gè)凹痕。片劑厚4mm，重約200mg。片劑在壓制操作后是形狀穩(wěn)定的。在37℃水中，被壓制的毛坯在最長5分鐘內(nèi)膨脹并吸收液體，形成海綿(1.9cm×0.8cm×8cm)。這樣所得經(jīng)口給藥試劑即使在空氣濕度下貯藏至少2個(gè)月，體積也沒有任何增加。
制備例5(含有脫模劑的經(jīng)口給藥試劑)如制備例4所述預(yù)壓縮含有副淀粉的海綿，形成海綿條。在壓縮操作前，將海綿條的頂部和底部包上粉狀脫模劑硬脂酸鎂。本例中，每條使用65mg硬脂酸鎂。每片在其表面包含大約2mg脫模劑。由于疏水性脫模劑的作用，延遲了海綿在第一分鐘內(nèi)的最初膨脹。在37℃水中，被壓制的毛坯在5分鐘內(nèi)膨脹并吸收液體，形成海綿(1.9cm×0.8cm×8cm)。所得經(jīng)口給藥試劑即使在空氣濕度下貯藏至少2個(gè)月，體積也沒有任何增加。
制備例6(作為營養(yǎng)補(bǔ)充劑的經(jīng)口給藥試劑)重復(fù)制備例4，其中相對(duì)100克試劑而言另外加入5克天然維生素E。所得營養(yǎng)補(bǔ)充劑即使在空氣濕度下貯藏至少2個(gè)月，體積也沒有任何增加。
制備例7(含有藥物的經(jīng)口給藥試劑)重復(fù)制備例4，但是相對(duì)100克試劑而言另外將20克藥物左旋多巴(L-二羥苯基丙氨酸)加入到微孔海綿原料中。所得經(jīng)口起藥物作用的試劑即使在空氣濕度下貯藏至少2個(gè)月，體積也沒有任何增加。
制備例8(改變活性成分釋放的經(jīng)口給藥試劑)重復(fù)制備例4，其中將被壓縮的海綿與另一層結(jié)合作為改變活性成分釋放的系統(tǒng)，該層由200mg羥丙基甲基纖維素組成作為長效藥物的載體，其中含有大約100mg左旋多巴和25mg芐絲肼(1-DL-絲氨酸-2-(2，3，4-三羥基芐基)酰肼)。體外活性成分的釋放在10小時(shí)內(nèi)進(jìn)行。所得經(jīng)口試劑即使在空氣濕度下貯藏至少2個(gè)月，體積也沒有任何增加。
應(yīng)用例1(體外口服給藥)將制備例2所述被壓制的毛坯放置在加有胃蛋白酶的根據(jù)美國藥典(USP XXIII)的合成胃液中，在37℃下試驗(yàn)其在消化道中的可降解性。本實(shí)驗(yàn)顯示海綿在240分鐘后開始分解。胃液用加有胰酶的根據(jù)美國藥典(USP XXIII)的合成腸液代替后，海綿在約5小時(shí)后完全崩解。另外當(dāng)放置在合成腸液中時(shí)，海綿在約7小時(shí)內(nèi)完全溶解。
應(yīng)用例2(體外局部給藥)在37℃下試驗(yàn)根據(jù)制備例2的含有副淀粉的海綿在作為淋巴液模型的生理鹽水溶液(0.09重量％NaCl)中對(duì)電解質(zhì)的抵抗性。3天內(nèi)肉眼檢查沒有發(fā)現(xiàn)任何變化，例如分解。相反，根據(jù)制備例1的由純副淀粉制成的海綿在180分鐘后已經(jīng)崩解了。
權(quán)利要求
1.試劑，其特征在于它包含0.1至100重量％、優(yōu)選為3至100重量％、尤其是5至100重量％的冷凍干燥的副淀粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的試劑，其特征在于它包含0.1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的副淀粉和1至99.9重量％、優(yōu)選為5至95重量％的另一種載體，所述載體選自天然多糖和/或改性多糖和/或膠原。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的試劑，其特征在于它包含1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的副淀粉和1至99重量％、優(yōu)選為5至95重量％的其他載體膠原。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑，其特征在于它可用于生物學(xué)活性成分的局部和/或局部用藥，并且可以通過上述載體和任選的生物學(xué)活性成分的含水混合物的反應(yīng)、冷卻、隨后冷凍干燥所得凝膠而獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的試劑，其特征在于它還包含纖維、鈣離子、美容學(xué)與藥學(xué)上的活性成分和形成膠束的物質(zhì)，它們?cè)诶鋬龈稍锊僮髦凹尤搿?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1的試劑，其特征在于它包含25至75重量％的副淀粉和25至70重量％的改性多糖以及5至15重量％的水。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求的試劑，其特征在于它包含成膜粘合劑作為改性多糖。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求的試劑，其特征在于它包含纖維素醚衍生物或纖維素酯衍生物作為改性多糖。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的試劑，其特征在于它另外包含纖維素酯、聚酯或聚乙烯醇作為短纖維形式的纖維。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9的試劑，其特征在于它包含3至30重量％、優(yōu)選為3至15重量％的短纖維。
11.根據(jù)權(quán)利要求8至10之一的試劑，其特征在于該短纖維選自由纖維素酯、聚酯、聚酰胺、聚乙烯醇、羊毛、棉、絲和粘膠纖維組成的組。
12.根據(jù)權(quán)利要求5或9至11之一的試劑，其特征在于該短纖維的長度為3至30mm，纖度為1至6dtex。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12的試劑，其特征在于它另外包含植物和/或動(dòng)物蛋白。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13的試劑，其特征在于它另外包含氨基多糖。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的試劑，其特征在于該氨基多糖選自由透明質(zhì)酸、其衍生物和/或硫酸軟骨素組成的組。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15的試劑，其特征在于它包含形成膠束的物質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的試劑，其特征在于該形成膠束的物質(zhì)是異鏈烷烴。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑，其特征在于該載體包含化妝品和/或藥物活性成分作為生物學(xué)上的活性成分。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的試劑，其特征在于它包含0.1至50重量％、尤其是3至30重量％的活性成分。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19的試劑，其特征在于該活性成分以包封形式存在。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的試劑，其特征在于該活性成分被包封在脂質(zhì)體或脂質(zhì)體樣小囊中。
22.根據(jù)權(quán)利要求1至21的試劑，其特征在于借助鈣離子，該試劑對(duì)潮濕穩(wěn)定。
23.根據(jù)權(quán)利要求3至22的試劑的用途，用作硬膏劑，尤其用作藥物釋放系統(tǒng)或透皮貼劑的組分。
24.根據(jù)權(quán)利要求1至22的冷凍干燥試劑的用途，用于面部敷料或者用作面模。
25.制備根據(jù)權(quán)利要求1至22的冷凍干燥副淀粉/載體的方法，借助于●在培養(yǎng)基中培養(yǎng)眼蟲藻屬細(xì)胞，●從培養(yǎng)基中分離眼蟲藻屬細(xì)胞，●從眼蟲藻屬細(xì)胞中分離副淀粉，●純化副淀粉，●副淀粉和/或改性副淀粉、根據(jù)權(quán)利要求2的任選的改性多糖與其他載體和任選的生物學(xué)活性成分反應(yīng)，●冷卻，隨后冷凍干燥。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其特征在于從眼蟲藻屬細(xì)胞分離副淀粉時(shí)不加入有機(jī)溶劑，但是加入/不加入至少一種表面活性劑。
27.根據(jù)權(quán)利要求25或26的方法，其特征在于眼蟲藻屬細(xì)胞是按照補(bǔ)料分批培養(yǎng)方式進(jìn)行培養(yǎng)的。
28.根據(jù)權(quán)利要求25至27的方法，其特征在于選自非離子型或陰離子型表面活性劑的基本上可生物降解的表面活性劑用于從眼蟲藻屬細(xì)胞中分離副淀粉。
29.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑，其特征在于它可作經(jīng)口給藥之用。
30.根據(jù)權(quán)利要求29的試劑，其特征在于它包含至少一種被壓縮的載體，其中該載體一旦在胃中膨脹即具有海綿樣結(jié)構(gòu)。
31.根據(jù)權(quán)利要求1至3或30的試劑，其特征在于具有膠原結(jié)構(gòu)的載體包含甘氨酸和羥基脯氨酸。
32.根據(jù)權(quán)利要求2至3或30至31的試劑，其特征在于該載體來源于多孔動(dòng)物門，尤其是尋常海綿綱。
33.根據(jù)權(quán)利要求2至3或30至32的試劑，其特征在于，在其壓縮之前，該海綿樣載體的密度為0.005至1g/cm3，優(yōu)選為0.01至0.1g/cm3。
34.根據(jù)權(quán)利要求1至3或29至33的試劑，其特征在于該載體是不被包封的。
35.根據(jù)權(quán)利要求1至3或29至34的試劑，其特征在于該載體具有片劑的形狀，優(yōu)選為長方形片。
36.根據(jù)權(quán)利要求35的試劑，其特征在于該片劑具有可溶性包衣。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至3或29至36的試劑，其特征在于該載體還包含至少一種活性成分和/或添加劑。
38.根據(jù)權(quán)利要求37的試劑，其特征在于該活性成分包含在基質(zhì)、包封物、基床和/或另一種控制釋放的載體材料中。
39.根據(jù)權(quán)利要求1至3、29至33和/或37至38的試劑，其特征在于該載體是被包封的。
40.根據(jù)權(quán)利要求1至3和/或29至39的試劑的制備方法，其特征在于任選地在脫模劑的存在下，將任選地在壓縮操作之前已經(jīng)用至少一種活性成分和/或添加劑處理過的、密度為0.005至1g/cm3的微孔冷凍干燥海綿壓縮至原始大小的一半至五十分之一、優(yōu)選為三分之一至三十分之一，并且任選地裝在可溶于胃液的膠囊中。
41.根據(jù)權(quán)利要求40的方法，其特征在于壓縮操作進(jìn)行至少一個(gè)階段，優(yōu)選地進(jìn)行至少兩個(gè)階段。
42.根據(jù)權(quán)利要求40或41的方法，其特征在于該微孔海綿被賦予至少一種活性成分的載體層，其中在已經(jīng)制成多層片之后按照已知方式將該載體層壓縮到預(yù)壓縮的海綿上。
43.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑，其特征在于它可用于腸胃外給藥，尤其是作為長效植入物。
44.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑或者可以根據(jù)權(quán)利要求40至42獲得的試劑的用途，用于營養(yǎng)補(bǔ)充，尤其是維生素、礦物質(zhì)、脂肪酸和/或食物纖維的補(bǔ)充。
45.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑或者可以根據(jù)權(quán)利要求40至42獲得的試劑的用途，用于將至少一種至少部分可溶的、優(yōu)選具有局部或全身作用的藥理學(xué)活性成分給藥，尤其用于改變的活性成分釋放。
46.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑或者可以根據(jù)權(quán)利要求40至42獲得的試劑在制備藥物中的用途，該藥物用于消化道疾病的治療或預(yù)防，尤其是胃病，例如胃粘膜炎。
47.根據(jù)權(quán)利要求1至3的試劑或者可以根據(jù)權(quán)利要求40至42獲得的試劑的用途，該試劑是以在胃中具有一段停留時(shí)間的形式使用。
48.試劑，含有1至80重量％、優(yōu)選為5至75重量％的副淀粉和20至99重量％、優(yōu)選為25至95重量％的其他載體、即膠原，該試劑是冷凍干燥的三維生物基質(zhì)的形式，用于局部和/或腸胃外給藥和/或副淀粉經(jīng)由體竅用藥。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種試劑,其特征在于它包含0.1至100重量%的冷凍干燥的副淀粉,還涉及它的制備和用途。
文檔編號(hào)A61K47/36GK1340079SQ00803615
公開日2002年3月13日 申請(qǐng)日期2000年2月8日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月10日
發(fā)明者W·蘇韋拉克, P·特維斯－施瓦澤, D·鮑默, U·卡曼 申請(qǐng)人:蘇韋拉克皮膚和健康護(hù)理股份公司