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用于藥物遞送的微毛細管聚合物膜的制作方法

文檔序號:11140426閱讀:665來源:國知局
已經描述微毛細管聚合物膜。舉例來說,美國公開案第2013/0288016號公開微毛細管聚合物膜,其中所述微毛細管含有填充物材料。然而,現有技術未公開或提出適用于可控的藥物遞送的含藥物微毛細管聚合物膜。技術實現要素:本發明提供一種含藥物的微毛細管膜,其包含:(a)基質,所述基質包含玻璃化轉變溫度小于190℃的聚合物;其中所述基質的厚度是5到2000微米;(b)在所述基質中平行安置的管道,其中所述管道彼此分隔至少1微米,并且其中所述管道的總截面面積是所述膜的總截面面積的5到70%;和(c)在所述基質中、所述管道中或其組合中安置的至少一種藥物。具體實施方式除非另外規定,否則百分比是重量百分比(重量%)并且溫度以℃為單位。除非另外規定,否則在室溫(20-25℃)下進行本文中所描述的所有操作。單體殘基的重量百分比是以聚合物中單體殘基的總重量計。所有聚合物Tg和Tm值均通過差示掃描量熱法(differentialscanningcalorimetry;DSC)根據ASTMD3418測定。優選地,包含基質的熱塑性材料是公認用于醫藥應用的聚合物,優選地是聚(環氧烷)(例如聚(環氧乙烷)(包括指定為聚乙二醇的材料)、聚(環氧丙烷)、聚(環氧丁烷)和其混合物和共聚物)、烷基(包括被取代的烷基)纖維素聚合物(例如甲基纖維素、乙基纖維素、羥基乙基纖維素、羥丙基纖維素、羧甲基纖維素和其混合物和共聚物,例如羥丙基甲基纖維素、乙酸丁二酸羥丙基甲基纖維素、鄰苯二甲酸羥丙基甲基纖維素、鄰苯二甲酸乙酸纖維素)、N-乙烯基內酰胺與N-乙烯基吡咯烷酮的均聚物和共聚物(例如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、N-乙烯基吡咯烷酮和醋酸乙烯酯或丙酸乙烯酯的共聚物)、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯(例如甲基丙烯酸/丙烯酸乙酯共聚物、甲基丙烯酸/甲基丙烯酸甲酯共聚物、氨基甲基丙烯酸酯共聚物)、聚乙烯醇和/或乙烯乙酸乙烯酯。優選地,聚合物的重均分子量(Mw)是1,000到10,000,000、優選地10,000到8,000,000、優選地100,000到7,000,000。優選地,基質包含至少50重量%的玻璃化轉變溫度小于190℃的一種或多種聚合物,優選地至少60重量%、優選地至少70重量%、優選地至少80重量%、優選地至少90重量%、優選地至少95重量%。基質的其它組分可包括例如藥物和增塑劑。藥物是用于治療人類或動物的藥學上活性物質。優選地,藥物通過相關管理機構批準用于治療人類或動物中發生的病狀。尤其優選的藥物包括例如抗真菌劑、抗生素、抗炎劑、抗偏頭痛劑、抗組胺劑、鎮痛劑、抗氧化劑、煙堿、抗精神病劑和生活方式藥物(例如勃起功能障礙)。藥物可以其純形式或作為具有聚合物或其它載劑的混合物并入基質和/或管道中。聚合物可與用于基質的聚合物相同或不同。用于藥物/聚合物混合物的優選聚合物與優選用于基質的那些聚合物相同。優選的載劑包括例如脂質(優選地是油、優選地是植物油)、鹽、環糊精和醇(優選地是乙醇或異丙醇)。超過一種藥物可并入微毛細管膜中;藥物可在相同或不同管道中,可在基質與管道或任何其它組合之間分開,并且如果藥物處于管道,那么其可呈液態或固態形式。當藥物僅存在于基質中時,管道可為空的或可用不同于基質的聚合物填充;優選地管道是空的。基質和/或管道中藥物的量可根據以下而極大地改變:所需劑量的藥物、所需釋放曲線、藥物在載劑中的溶解度或分散性和藥物遞送領域中的那些人員已知的其它因素。藥物可通過多種機制遞送,例如沿著管道流動和/或擴散、通過基質擴散到膜的外表面、從基質擴散到管道中接著沿著管道流動和/或擴散、侵蝕基質接著從或沿著管道流動和/或擴散、在基質中形成孔隙接著從管道流動和/或擴散、或通過其組合。沿著管道流動可在管道中存在或不存在水性生物介質的情況下從正在治療的人類或動物進行;如果管道是空的并且藥物在基質中,或如果管道中存在的聚合物將所述介質吸入,那么所述水性生物介質可存在于管道中。用作藥物遞送系統的膜的面積和厚度可根據以下而變化:所需劑量、所需藥物暴露時間或藥物釋放時間、投與到人類或動物的方式和藥物遞送系統領域中的那些人員已知的其它因素。如本文所用,術語「可控遞送」涵蓋從膜快速遞送藥物以及歷經較長時間段逐步釋放藥物以及藥物的延時遞送(即,在從投與膜起延時之后的藥物遞送、所述延時約具有與遞送時間相同的數量級)。優選地,藥物是以熔點不超過230℃、優選地不超過180℃、優選地不超過160℃的藥物/載劑復合物形式引入管道或基質中。可使用在室溫下是液體的藥物,但優選地其在正常大氣壓下的沸點是至少150℃、優選地至少200℃。已在例如US5046936中描述制備具有微毛細管管道的膜。甚至當具有圓形截面的針用于生成管道時,擠壓膜中管道的與管道長尺寸正交的截面常常不是圓形的,而具有不規則形狀。管道直徑通過測量管道截面側壁之間的最長和最短距離測定,其中距離在跨越管道中心的線上測量。管道中心定義為具有與管道截面的等截面相同的等截面的形狀的質量中心。優選地,如所描述分析至少三個截面并且其算術平均值用作直徑。優選地,管道直徑是至少1微米、優選地至少5微米、優選地至少10微米、優選地至少20微米、優選地至少50微米、優選地至少100微米;優選地不超過1000微米、優選地不超過800微米、優選地不超過600微米、優選地不超過500微米、優選地不超過400微米、優選地不超過300微米、優選地不超過200微米。優選地,管道彼此分隔至少2微米、優選地至少10微米、優選地至少50微米;優選地不超過400微米、優選地不超過200微米、優選地不超過100微米。優選地,管道的總截面面積不超過膜的總截面面積的65%、優選地不超過60%、優選地不超過55%、優選地不超過50%;優選地至少10%、優選地至少15%、優選地至少20%、優選地至少25%、優選地至少30%。優選地,沿管道的方向測量,管道延伸穿過膜長度的至少50%、優選地至少70%、優選地至少80%、優選地至少90%、優選地至少95%、優選地至少98%。在本發明的一個優選實施例中,管道延伸穿過100%膜長度,即其在膜的端部處是開放的。在另一個優選實施例中,管道在端部處被密封,使得其延伸穿過膜長度的不超過99.9%、優選地不超過99.7%、優選地不超過99.5%、優選地不超過99%、優選地不超過98%。優選地,基質的厚度是至少10微米、優選地至少30微米、優選地至少50微米、優選地至少100微米、優選地至少200微米、優選地至少250微米;優選地不超過1700微米、優選地不超過1400微米、優選地不超過1200微米、優選地不超過1000微米、優選地不超過900微米、優選地不超過800微米、優選地不超過700微米。優選地,膜長度,即沿著膜平行于管道的尺寸是0.1到30cm、優選地.5到10cm、優選地1到3cm。優選地,膜寬度是0.1到30cm、優選地.5到10cm、優選地1到3cm。實例實例1:具有空微毛細管的Polyox膜用于制造空氣填充POLYOX微毛細管膜的擠壓管線由裝備有齒輪泵的3.8-cmKillion單螺桿擠壓機、傳輸管線、彎管、空氣管線和微毛細管模具組成。設備空氣通過具有流量計的空氣管線供應,并且在加熱機器之前全開以防止微毛細管針因聚合物熔融物回流而堵塞。首先,將擠壓機、齒輪泵、傳輸管線和模具在足夠“均熱”時間下加熱到操作溫度。代表性擠壓溫度曲線展示于表1中。隨著聚合物丸粒通過擠壓機螺桿,聚合物進入熔融狀態。擠壓機螺桿將熔融物饋送到齒輪泵,齒輪泵維持熔融物朝向微毛細管模具的大體上恒定流動。然后,聚合物熔融物經過微毛細管針并且與氣流流線相遇,其維持微毛細管管道的尺寸和形狀。在離開擠壓模具時,擠壓物經過冷卻輥。一旦擠壓物淬火,就將其由軋輥夾住并且通過張力卷繞機卷繞。以使得微毛細管將不會吹脹但維持合理的微毛細管尺寸的方式謹慎地調節空氣流速。管線速度可通過輥組中的軋輥控制。表1.用于空氣填充POLYOX微毛細管膜的微毛細管擠壓管線的溫度曲線。在0.6m/min的管線速度下,微毛細管展示六邊形形狀。隨著管線速度增加到3m/min,其變成橢圓形并且展現較大變形。空氣流速增加導致微毛細管尺寸顯著增加。另外,在較低空氣流速(例如25ml/min)下,最小膜厚度出現在微毛細管停留的膜位置處。隨著空氣流速增加,膜厚度的均一性變得好很多,因為更大的空氣流速得到更高的氣壓,由此在下拉工藝期間抵抗施加在具有微毛細管的膜部分上的垂直力。為了研究在不同加工條件下微毛細管尺寸的改變,將微毛細管的面積求積分并且除以膜截面面積,得到微毛細管在膜中的面積百分比。從表2可見微毛細管在膜中的面積百分比隨著管線速度和空氣流速增加。管線速度對微毛細管在膜中的面積百分比的影響由下拉工藝期間微毛細管壁變薄引起。在25ml/min的空氣流速下,隨著管線速度從0.6m/min增加到3m/min,微毛細管在膜中的面積百分比從18.8%增加到32.0%。相比之下,對于100ml/min的空氣流速,當管線速度從0.6m/min增加到3m/min時,微毛細管在膜中的面積百分比從26.4%增加到52.6%。表2空氣流速(mL/min)管線速度(m/min)平均膜厚度(mm)微毛細管在膜中的面積(%)250.61.1418.8251.50.5532.0253.00.3832.0500.61.1322.6501.50.5434.2503.00.3449.61000.61.1626.41001.50.7142.51003.00.4152.6實例2:聚烯烴填充或藥物填充POLYOX微毛細管膜用于制備微毛細管共擠壓膜的管線由以下組成:3.8-cmKillion單螺桿擠壓機,其供應用于微毛細管共擠壓膜基質的聚合物熔融物;和1.9-cmKillion單螺桿擠壓機,其借助傳輸管線將用于微毛細管的聚合物熔融物供應到微毛細管模具。這個寬度為5.08cm并且間隙為1.5mm的微毛細管模具具有42個微毛細管針。如下給出用于制造微毛細管膜的典型實驗方案。首先,將擠壓機、齒輪泵、傳輸管線和模具在足夠“均熱”時間下加熱到操作溫度。在微毛細管共擠壓工藝期間用于3.8-cm和1.9-cmKillion單螺桿擠出機的溫度曲線展示于表3中。將聚烯烴或POLYOX/酮基布洛芬(ketoprofen)(70/30,重量%)摻合丸粒裝入1.9-cmKillion單螺桿擠壓機的料斗中,并且螺桿速度緩慢變成目標值。隨著藥物/聚合物熔融物離開微毛細管針,POLYOX丸粒填充到3.8-cmKillion單螺桿擠壓機的料斗中,并且打開主要擠壓機。3.8-cmKillion單螺桿擠壓機的擠壓機螺桿將熔融物饋送到齒輪泵,齒輪泵維持熔融物朝向微毛細管模具的大體上恒定流動。然后,這個聚合物熔融物分成兩個物料流,其與來自微毛細管針的聚合物線料會合。在離開擠壓模具時,擠壓物在輥組上的冷卻輥上冷卻。一旦擠壓物淬火,就將其由軋輥夾住并且通過張力卷繞機卷繞。管線速度可通過輥組中的軋輥控制。表3.用于聚烯烴或藥物填充POLYOX微毛細管共擠壓膜的微毛細管共擠壓管線的溫度曲線。NA=不適用表4:在1.9-cmKillion擠壓機的不同螺桿速度和不同管線速度下微毛細管在POLYOX/聚烯烴微毛細管共擠壓膜中的面積百分比。表5.在1.9-cmKillion擠壓機的不同螺桿速度和不同管線速度下微毛細管在POLYOX/酮基布洛芬微毛細管共擠壓膜中的面積百分比。表6:在37℃下在900mLpH5.8磷酸鹽緩沖液中從微毛細管膜溶解酮基布洛芬。樣品人工地切割到含有約100mg酮基布洛芬的尺寸。切割誤差對高于100%的釋放百分比結果做出解釋。當前第1頁1 2 3 
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