本發明涉及用于例如透皮施用的丙烯酸聚合物。
發明背景
透皮遞送是一種有效且方便的給藥多種藥物的方法。許多透皮遞送系統包含聚合材料作為例如粘合劑或增溶劑/分散劑。經常將增塑劑加入那些聚合物中以便使它們適合用在透皮遞送裝置中。例如，增塑劑可以抑制活性物的結晶并提高該活性物穿過角質層的通量。
增塑劑可以具有透皮貼劑的負面效應。例如，增塑劑可以導致遷移并可能干擾正在遞送的治療劑的溶解度。還存在關于一些增塑劑的安全性方面的考慮。所以，期望開發需要較少增塑劑的聚合物，并同時維持可接受的剪切和冷流性能。
技術實現要素：
本發明涉及無規共聚物，其包含第一單體和至少18重量％(基于所述無規共聚物的重量)的第二單體，所述第一單體是丙烯酸丁酯單體、丙烯酸-2-乙基己酯單體、丙烯酸辛酯單體或丙烯酸異辛酯單體，所述第二單體是甲基丙烯酸甲酯單體、甲基丙烯酸丁酯單體或甲基丙烯酸異丁酯單體。還描述了制備該無規共聚物的方法以及使用該無規共聚物的方法。
本發明的其它適用領域將從在下文中提供的詳細描述顯而易見。應當理解，所述詳細描述和具體實施例盡管指示本發明的優選實施方案，但是意圖僅用于舉例說明的目的且無意限制本發明的范圍。
具體實施方式
優選實施方案的下述描述實際上僅僅是示例性的，且絕不意圖限制本發明、其應用或用途。
本發明涉及無規共聚物。這些無規共聚物特別適合用在透皮貼劑應用中。
在優選的實施方案中，本發明的無規共聚物基本上由第一單體和至少18重量％(基于所述無規共聚物的重量)的第二單體組成，所述第一單體是丙烯酸丁酯單體、丙烯酸-2-乙基己酯單體、丙烯酸辛酯單體或丙烯酸異辛酯單體，所述第二單體是甲基丙烯酸甲酯單體、甲基丙烯酸丁酯單體或甲基丙烯酸異丁酯單體。在其它實施方案中，本發明的無規共聚物由第一單體和第二單體組成，所述第一單體是丙烯酸丁酯單體、丙烯酸-2-乙基己酯單體、丙烯酸辛酯單體或丙烯酸異辛酯單體，所述第二單體是甲基丙烯酸甲酯單體、甲基丙烯酸丁酯單體或甲基丙烯酸異丁酯單體。本領域技術人員會明白，所述無規共聚物可以包含少量的用于制備或穩定本發明的無規共聚物的聚合引發劑和/或抗氧化劑。
通過包括以下步驟的方法制備本發明的無規共聚物：在聚合引發劑的存在下，使第一單體和至少18重量％(基于所述無規共聚物的重量)的第二單體組合，所述第一單體是丙烯酸丁酯單體、丙烯酸-2-乙基己酯單體、丙烯酸辛酯單體或丙烯酸異辛酯單體，所述第二單體是甲基丙烯酸甲酯單體、甲基丙烯酸丁酯單體或甲基丙烯酸異丁酯單體。這些方法可以任選地在溶劑的存在下進行。
在本發明的某些實施方案中，所述無規共聚物基本上由第一單體和第二單體組成。在其它實施方案中，本發明的無規共聚物由第一單體和第二單體組成。
在優選的實施方案中，所述無規共聚物包含18重量％至50重量％的第二單體。例如，所述無規共聚物包含約18重量％、19重量％、20重量％、21重量％、22重量％、23重量％、24重量％、25重量％、26重量％、27重量％、28重量％、29重量％、30重量％、31重量％、32重量％、33重量％、34重量％、35重量％、36重量％、37重量％、38重量％、39重量％、40重量％、41重量％、42重量％、43重量％、44重量％、45重量％、46重量％、47重量％、48重量％、49重量％或50重量％的第二單體。在特別優選的實施方案中，基于所述無規共聚物的重量，所述無規共聚物包含20重量％、22.5重量％或30重量％的第二單體。
在本發明的某些實施方案中，所述第一單體與所述第二單體的重量比是約82:18至約50:50。所述第一單體與所述第二單體的優選重量比是約82:18、81:19、80:20、79:21、78:22、77:23、76:24、75:25、74:26、73:27、72:28、71:29、70:30、69:31、68:32、67:33、66:34、65:35、64:36、63:37、62:38、61:39、60:40、59:41、58:42、57:43、56:44、55:45、54:46、53:47、52:48、51:49或50:50。
在本發明的其它實施方案中，基于所述無規共聚物的重量，所述無規共聚物基本上由約70-80重量％的第一單體和20-30重量％的第二單體組成。在其它實施方案中，基于所述無規共聚物的重量，所述無規共聚物由約70-80重量％的第一單體和20-30重量％的第二單體組成。
在優選的實施方案中，所述第一單體是丙烯酸丁酯。在某些實施方案中，所述第一單體是丙烯酸-2-乙基己酯。在其它實施方案中，所述第一單體是丙烯酸辛酯。在其它實施方案中，所述第一單體是丙烯酸異辛酯。所述第二單體優選地是甲基丙烯酸甲酯。在其它實施方案中，所述第二單體是甲基丙烯酸丁酯單體。在其它實施方案中，所述第二單體是甲基丙烯酸異丁酯單體。
適合用于產生無規聚合的聚合引發劑是本領域已知的。特別優選的聚合引發劑包括2,2’-偶氮二(2-甲基丁腈)(AMBN)、過氧化二苯甲酰、過氧化月桂酰和2,2’-偶氮二異丁腈(AIBN)。
本發明的方法可以“純地(neat)”進行，也就是說，在沒有任何溶劑存在下進行。在其它實施方案中，所述方法可以在溶劑的存在下進行。優選的溶劑是有機溶劑，例如，乙酸乙酯、丙酮、己烷、環己烷、庚烷、甲苯、乙醇和異丙醇或它們的組合。
本發明的無規共聚物具有適合用于例如透皮貼劑應用的物理和機械性能。用于透皮施用的共聚物會具有小于0℃的Tg。用于透皮施用的物質還會具有高剪切，其指示低冷流，這對于透皮施用而言是期望的。盡管增加聚合物中的甲基丙烯酸甲酯的量會增加得到的聚合物的剪切值，但是它也會導致Tg的增加。本發明的無規共聚物包含大于18重量％的甲基丙烯酸甲酯，但是它們可以摻入具有小于0℃的Tg值的物質中，從而使得它們適合用于透皮施用。
例如，本發明的無規共聚物具有約-18℃至-50℃的Tg。本領域技術人員會容易地理解，可以根據已知技術實驗性地計算Tg。或者，可以使用Fox方程式在理論上計算Tg。
由本發明的共聚物制備的粘合劑在8.8psi下會具有大于10的剪切值。優選地，由本發明的共聚物制備的粘合劑在4.4psi下會具有大于20、優選大于40的剪切值。
“蠕變”也被稱作“冷流”，表示物質在物理應力的影響下緩慢地移動或變形的趨勢。由本發明的共聚物制備的粘合劑會具有與對基于嵌段共聚物的粘合劑觀察到的冷流性能相當的冷流性能。
本發明的無規共聚物可以用于制備用于給藥治療劑的其它組合物。這樣的組合物包含本文描述的任一種無規共聚物和治療劑。這些組合物可以任選地包含至少一種選自以下的成分：增強劑、增塑劑、增粘劑、粘度改進劑、賦形劑、稀釋劑、軟化劑、抗刺激劑、遮光劑、顏料、抗氧化劑和防腐劑。
有用的增粘劑可以包括任何相容的樹脂或其混合物，諸如天然的和改性的松香，包括例如作為脂松香、木松香、浮油松香、蒸餾松香、氫化松香、二聚化松香(dimerized rosin)和聚合松香；天然的和改性的松香的甘油酯和季戊四醇酯，包括例如作為白木松香(pale,wood rosin)的甘油酯、氫化松香的甘油酯、聚合松香的甘油酯、氫化松香的季戊四醇酯和松香的酚類改性的季戊四醇酯；天然萜類的共聚物和三元共聚物，包括例如苯乙烯/萜烯和α甲基苯乙烯/萜烯；具有約80℃至150℃的軟化點(如通過ASTM方法E28-58T所測定的)的多萜樹脂；酚類改性的萜烯樹脂及其氫化衍生物，包括例如從二環萜烯和苯酚在酸性介質中的縮合產生的樹脂產物。
還有用的是基本上芳族的樹脂。可以從具有可聚合的不飽和基團的任何基本上芳族的單體制備這樣的樹脂的實例。這樣的芳族單體的典型實例包括苯乙烯單體、苯乙烯、α甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、甲氧基苯乙烯、叔丁基苯乙烯、氯苯乙烯等，茚單體包括茚和甲基茚。
各種增塑劑或稀釋劑也可以存在于本發明的組合物中。合適的稀釋劑優選地主要與丙烯酸嵌段共聚物的軟(B)嵌段相容。稀釋劑是具有低于室溫的Tg(如通過DSC所測定的)的液體或半固體材料。這些包括增塑油或增量油(extending oil)和液體增粘劑。液體增粘劑包括松香衍生物諸如松香醇、松香的甲基酯和通過用松香酯化二乙二醇而形成的松香酯。
其它合適的稀釋劑包括脂族酯諸如酞酸酯、己二酸酯、癸二酸酯和壬二酸酯，石蠟諸如氯化石蠟，和聚亞烷基二醇諸如聚乙二醇、聚丙二醇和聚四亞甲基二醇以及它們的無規或嵌段共聚物。酞酸酯諸如鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二正癸酯、鄰苯二甲酸二-2-乙基己酯和鄰苯二甲酸二異癸酯，聚丙二醇和雙十三醇己二酸酯(ditridecyl adipate)是用于實踐本發明的特別優選的稀釋劑。
在本文描述的組合物中還可以包含多達約3重量％的量、更通常約0.5％的量的抗氧化劑或穩定劑。在本文中有用的穩定劑或抗氧化劑包括受阻酚(hindered phenol)或與第二種抗氧化劑諸如二硬脂醇硫代二丙酸酯(“DSTDP”)或二月桂醇硫代二丙酸酯(“DLTDP”)組合的受阻酚。代表性的抗氧化劑包括：1,3,5-三甲基2,4,6-三(3,5-二叔丁基-4-羥基芐基)苯；季戊四醇四-3(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)丙酸酯；季戊四醇四(3-月桂基硫代二丙酸酯)；正十八烷基-3,5-二叔丁基-4-羥基苯酚)-丙酸酯；4,4′-亞甲基二(2,6-叔丁基苯酚)；4,4′-硫代二(6-叔丁基-鄰甲酚)；2,6-二叔丁基苯酚；6-(4-羥基苯氧基)-2,4-雙(正辛基-硫)-1,3,5-三嗪；二-正十八烷基3,5-二叔丁基-4-羥基-芐基-膦酸酯；3,5-二叔丁基-4-羥基-苯甲酸-2-(正辛基硫基)乙酯；和山梨醇六[3-(3,5-二叔丁基-4-羥基苯基)-丙酸酯]。優選的是IRGAFOS 168(可從Ciba得到的第二種抗氧化劑)和IRGANOX 1010(可從Ciba-Geigy得到的受阻酚主要抗氧化劑)。其它抗氧化劑包括ETHANOX 330(來自Albermarle的受阻酚)；SANTOVAR(來自Monsanto的2,5-二叔戊基氫醌)；和來自Uniroyal的NAUAGARD P(三(對壬基苯基)亞磷酸酯)。優選的抗氧化劑包括丁羥茴醚(BHA)和丁羥甲苯(BHT)。
除了治療劑以外，本發明的組合物還可以有利地包含有效量的滲透促進劑。滲透促進劑的有效量是指提供膜滲透性、施用速率和治療劑的量的選擇增加的量。
還可以向本發明的組合物中加入常規地在粘合劑中用于滿足不同性能和滿足特定應用要求的其它添加劑。這樣的添加劑包括例如填充劑、顏料、流動改性劑、染料，其可取決于目的而以少量或較大量摻入粘合劑制劑中。
優選地，本發明的組合物包含大于60重量％的無規共聚物。在其它實施方案中，本發明的組合物包含61重量％、62重量％、63重量％、64重量％、65重量％、66重量％、67重量％、68重量％、69重量％、70重量％、71重量％、72重量％、73重量％、74重量％、75重量％、76重量％、77重量％、78重量％、79重量％、80重量％、81重量％、82重量％、83重量％、84重量％、85重量％、86重量％、87重量％、88重量％、89重量％、90重量％、91重量％、92重量％、93重量％、94重量％或95重量％的無規共聚物。
在包含增塑劑的那些本發明的組合物中，所述組合物包含小于約20重量％(基于所述組合物的重量)的增塑劑。在其它實施方案中，基于所述組合物的重量，所述組合物包含19重量％、18重量％、17重量％、16重量％、15重量％、14重量％、13重量％、12重量％、11重量％、10重量％、9重量％、8重量％、7重量％、6重量％、5重量％、4重量％、3重量％、2重量％或1重量％的增塑劑。
在本發明的組合物中使用的治療劑可以溶解或分散在無規共聚物中。優選的治療劑包括適合用于透皮遞送的任何治療劑。
本發明的組合物可以呈本領域已知的任何形式。一種特別優選的形式是透皮貼劑裝置。可以諸如帶、貼片、薄片(sheet)、敷料的制品(article)的形式或本領域技術人員已知的任意其它形式制造本發明的透皮遞送裝置。可以任意期望的單位形式生產透皮遞送裝置。圓形是方便的，因為它不含有可能容易從皮膚脫離的角。除了具有不同形狀以外，生產的劑量單位可以呈現不同的大小。可以將本發明的裝置置于皮膚上，并允許保留足以達到或維持預期的治療效果的時間。考慮到本發明的裝置的通量率和正在治療的病癥，本領域技術人員可以選擇構成足夠時間的時間。
本發明的遞送裝置所應用的治療領域和可以摻入本發明的裝置中的治療劑的實例包括治療失禁(奧昔布寧)、中樞神經系統病癥(哌甲酯)、激素療法和生育控制(雌二醇、睪酮、黃體酮、黃體酮、左炔諾孕酮)、心血管病(硝酸甘油、可樂定)和強心劑(例如，毛地黃屬、地高辛)、疼痛控制或抗炎劑(芬太尼、利多卡因、雙氯芬酸、氟比洛芬)、化妝品(過氧苯甲酰、水楊酸、維生素C、維生素E、芳族油)、止惡心藥(東莨菪堿)、戒煙(煙堿)、抗炎性病癥、甾體類(例如，氫化可的松、潑尼松龍、曲安西龍)和非甾體類(例如，萘普生、吡羅昔康)治療、抗細菌劑(例如，青霉素諸如青霉素V、頭孢菌素類諸如頭孢氨芐、紅霉素、四環素、慶大霉素、磺胺噻唑、呋喃妥因和喹諾酮類諸如諾氟沙星、氟甲喹和依巴沙星)、抗原生動物藥(例如，甲硝唑)、抗真菌藥(例如制霉菌素)、鈣通道阻滯劑(例如硝苯地平、地爾硫卓)、支氣管擴張劑(例如，茶堿、吡布特羅、沙美特羅、異丙腎上腺素)、酶抑制劑諸如膠原酶抑制劑、蛋白酶抑制劑、彈性蛋白酶抑制劑、脂氧合酶抑制劑和血管緊張素轉換酶抑制劑(例如，卡托普利、賴諾普利)、其它抗高血壓藥(例如，普萘洛爾)、白三烯拮抗劑、抗潰瘍劑諸如H2拮抗劑、抗病毒劑和/或免疫調節劑(例如，1-異丁基-1H-咪唑并[4,5-c]喹啉-4-胺、1-(2-羥基-2-甲基-丙基)-1H-咪唑并[4,5-c]喹啉-4-胺和阿昔洛韋)、局部麻醉藥(例如，苯佐卡因、丙泊酚)、鎮咳藥(例如，可待因、右美沙芬)、抗組胺藥(例如，苯海拉明、氯苯那敏、特非那定)、麻醉鎮痛藥(例如，嗎啡、芬太尼)、作用于心臟的產品諸如心房肽、抗驚厥藥(例如，乙胺嗪)、免疫抑制劑(例如，環孢菌素)、精神療法(例如，地西泮)、鎮靜劑(例如，苯巴比妥)、抗凝血劑(例如，肝素)、鎮痛藥(例如，對乙酰氨基酚)、抗偏頭痛藥(例如，麥角胺、褪黑激素、舒馬普坦)、抗心律不齊藥(例如，氟卡尼)、止吐藥(例如，甲氧氯普胺、昂丹司瓊)、抗癌劑(例如，甲氨蝶呤)、神經學藥劑諸如抗焦慮藥物、止血藥、抗肥胖劑等、以及它們的藥學上可接受的鹽、酯、溶劑合物和包合物。
使用本發明的透皮藥物遞送裝置，也可以方便地施用獸藥以及農業和園藝藥劑。應當理解，在獸醫和園藝應用中的透皮藥物遞送能夠實現與在食品/灌溉水中的給藥相比更精確的給藥和更少的浪費。
還可以使用本發明的裝置遞送農業和園藝藥劑。例如，可以使用本發明的裝置遞送蘭科植物生長激素。
應當理解，在獸醫和園藝應用中的透皮藥物遞送能夠實現與在食品/灌溉水中的給藥相比更精確的給藥和更少的浪費。
提供下述實施例來舉例說明本文描述的組合物、方法和性能。所述實施例僅僅是示例性的，且無意將本發明限制為其中闡述的材料、條件或過程參數。
實施例
實施例1：70:30丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸甲酯
制備含有126.0g丙烯酸正丁酯、54.0g甲基丙烯酸甲酯、120.0g乙酸乙酯(溶劑)和0.12g 2,2'-偶氮二異丁腈(AIBN)(聚合引發劑)的起始裝料，并裝入配有不銹鋼攪拌器、溫度計、冷凝器、水浴和加料漏斗的2L四頸圓底燒瓶中。將起始裝料在攪拌下加熱至回流。在從回流開始15分鐘時，將含有84.0g丙烯酸正丁酯和12.0g甲基丙烯酸甲酯的單體混合物歷時1.0小時同時地且均勻地加入。也在從回流開始15分鐘時，將30.0g乙酸乙酯和1.2g AIBN歷時3小時同時地且均勻地加入。在加入結束時，將燒瓶內容物在回流下保持2.0小時。在保持階段結束時，歷時1小時加入30.0g乙酸乙酯和1.5g過氧新戊酸叔戊酯。在加入結束時，將內容物在回流下保持1小時。在保持階段結束時，將內容物冷卻至室溫，加入60g乙酸乙酯，并將溶液聚合物排出。最終的聚合物測得55.46％總固體和2.76的相對粘度(乙酸乙酯，2.0重量％溶液)。
實施例2：77.5:22.5丙烯酸丁酯:甲基丙烯酸甲酯
制備含有139.5g丙烯酸正丁酯、40.5g甲基丙烯酸甲酯、120.0g乙酸乙酯(溶劑)和0.12g 2,2'-偶氮二異丁腈(AIBN)(聚合引發劑)的起始裝料，并裝入配有不銹鋼攪拌器、溫度計、冷凝器、水浴和加料漏斗的2L四頸圓底燒瓶中。將起始裝料在攪拌下加熱至回流。在從回流開始15分鐘時，將含有93.0g丙烯酸正丁酯和27.0g甲基丙烯酸甲酯的單體混合物歷時1.0小時同時地且均勻地加入。也在從回流開始15分鐘，歷時3小時同時地且均勻地加入30.0g乙酸乙酯和1.2g AIBN。在加入結束時，將燒瓶內容物在回流下保持2.0小時。在保持階段結束時，歷時1小時加入30.0g乙酸乙酯和1.5g過氧新戊酸叔戊酯。在加入結束時，將內容物在回流下保持1小時。在保持階段結束時，將內容物冷卻至室溫，加入60g乙酸乙酯并將溶液聚合物排出。最終的聚合物測得55.07％總固體和2.75的相對粘度(乙酸乙酯,2.0重量％溶液)。
實施例3:對比例
制備本發明的聚合物，并將它們的性能與其它聚合物進行對比。結果顯示在表1中。
與Pressure Sensitive Tape Council(PSTC)101類似地進行剝離實驗。以受控壓力將膠帶施加于標準試驗板。在特定速率以180°角從所述板剝離膠帶，在該時間中測量實現剝離所需的力。在這些實驗中，膠帶為在一側上具有1mil(0.001英寸)厚的干燥粘合劑并具有2mil聚酯(MYLAR)背襯的1”x 6”條帶。
根據PSTC 107進行剪切實驗。以受控壓力將膠帶施加于標準試驗板。垂直地固定所述板。將標準質量連接至膠帶的自由端并測定達到失敗的時間。此處，膠帶條是1英寸x 1/2英寸，且標準質量是1千克。
將Tg(流變學)作為使損耗模量(loss modulus)與儲能模量(storage modulus)的比率(G”/G’)最大時的溫度。使用TA RDA III流變儀(8mm平板，受控的應變，在10弧度/秒的恒定頻率的溫度掃描試驗)測量模量。
從61.9重量％的丙烯酸-2-乙基己酯、32.4重量％的丙烯酸甲酯和5.7重量％的丙烯酸的組合制備聚合物A。聚合物A是具有羧酸官能團的無規共聚物。
從32.5重量％的丙烯酸-2-乙基己酯、32.5重量％的丙烯酸丁酯、15重量％的甲基丙烯酸甲酯和20重量％的丙烯酸叔辛酯的組合制備聚合物B。聚合物B是未被羧酸基團官能化的無規共聚物。
通過將89.25g Kristalex 3100(100°軟化點，可得自Eastman)增粘劑和10.75g Plasthall DTDA(雙十三醇己二酸酯，可得自HallStar)增塑劑與100g干燥嵌段共聚物組合來制備聚合物C，所述干燥嵌段共聚物從77.5重量％的丙烯酸丁酯和22.5重量％的甲基丙烯酸甲酯的組合來制備。
聚合物D是從77.5重量％的丙烯酸丁酯和22.5重量％的甲基丙烯酸甲酯的組合制備的本發明的無規共聚物。
通過將89.25g Kristalex 3100加入到100g干燥聚合物D中來制備聚合物E。
表1.
已經參考示例性實施方案描述了本發明。顯而易見，在閱讀和理解前面的詳細描述以后可以對其它方案做出改進和改變。意圖將本發明解釋為包括所有這樣的修改和改變，達到它們落入所附權利要求或其等同方案的范圍內的程度。