专利名称：纳米微粒组合物及其合成方法
技术领域：
本发明涉及改进治疗活性的纳米复合的微观结构组合物，包括纳米微粒组合物，其含有分散在载体基质中的治疗活性剂和其他纳米微粒制剂。本发明还涉及用固态机械化学合成制备所述组合物和制剂的方法。此外，本发明涉及用所述组合物制得的治疗用产品以及使用该组合物的治疗方法。
背景技术：
低的生物利用度是在发展治疗用组合物过程中遇到的显著问题，特别是那些含有微溶于水的活性剂化合物。活性剂的生物利用度是全身给药后，通过例如口服给药或静脉内给药，活性剂变得可被体内目标组织利用的程度。许多因素可影响生物利用度，包括该活性剂的剂量形式，溶解度和溶解速度。
微溶于水和溶解速度慢的水溶性活性剂倾向于在被吸收入循环之前从胃肠道中被消除。另外，由于试剂颗粒通过毛细管阻塞血流的风险，微溶性活性剂用于静脉给药往往是不被赞成甚至是不安全的。
众所周知，微粒药物的溶解速度可随着表面积的增加亦即粒径的减小而增大。因此，研究了精细粉碎或精细尺寸化的药物制备方法，努力控制药物组合物中药物颗粒的大小和粒度范围。例如，用干法碾磨技术减小粒径，从而影响药物吸收。然而，在常规的干法碾磨中，所达到的精细度极限通常在约100微米(100,000纳米)左右的区间内，在该点时材料在碾磨室上结块，阻止粒径更进一步减小。或者，可以使用湿法碾磨减小粒径，但是絮凝将较低的粒径极限限制在约10微米(10,000纳米)。然而，湿法碾磨易于污染，因此在药物领域中导致对湿法碾磨的偏见。另一个备选的碾磨技术，气喷碾磨，使颗粒的平均粒径范围为低到约1到约50微米(1,000-50,000纳米)。
目前有几种方法用于配制溶解性差的活性剂。一种方法是将活性剂制备成可溶性盐。当不能使用这种方法时，使用备用(通常是物理的)方法来改善活性剂的溶解度。备用的方法通常使活性剂经受改变试剂的物理和或化学性质的物理条件，从而改善其溶解度。这些方法包括加工技术，例如微电离、晶体或多晶型结构改进、油质溶液开发、使用共溶剂、表面稳定剂或络合剂、微乳、超临界液体以及固态分散体或溶液的制备。可以组合使用一种以上这些方法，以改善一种具体的治疗用化合物的配方。
制备这种药物组合物的这些技术趋于复杂。举例来说，乳液聚合法遇到的主要技术困难是在制备过程结束时杂质的去除，所述杂质例如未反应的单体或引发剂(其可有不期望有的毒性水平)。
提供减小的粒径的另一种方法是形成药物微囊，该技术包括微粉化、聚合和共分散。然而，这些技术有着许多缺点，至少其不能生成由碾磨得到的微粒一般足够小的微粒，且难以除去的共溶剂和/或杂质例如毒性单体的存在导致昂贵的制造工艺。
过去的十年中热衷于通过例如碾磨和研磨的方法将试剂转变为超细粉末，以改善活性剂溶解度的科学研究。这些技术通过增加总表面积和减小平均粒度来增加微粒固体的溶解速度。
已经对活性剂进行了一些机械化学合成(“MCS”)技术的适用性研究。然而，这些研究聚焦于提供一种优选的制造方法，其降低对溶剂的需要并改善了收率，而不是通过减小粒径来改善溶解度。
重要的是注意MCS法与粒径减小法相比的明显区别，MCS法在本发明的详细说明中有着更完整的描述，其是一种来自化学前体的构建纳米微粒。
早在美国专利No.5,145,684中已经描述了制备纳米微粒组合物的方法。美国专利No.5,534,270、5,510,118、5,470,583、5,591,456、6,428,814、6,811,767和6,908,626中也描述了制备纳米微粒组合物的方法，所有的这些专利特别在此引入作为参考。然而，这些专利没有教导形成纳米微粒组合物的MCS法。相反地，在那里描述的技术是粒径减小技术。另外，这些技术既没有生成平均粒径在本发明颗粒的范围内的纳米微粒组合物，这些技术也没有教导本发明一些实施方式的基质载体特征。
发明内容
因此本发明致力于提供改良的治疗活性的纳米复合微观结构组合物和纳米微粒制剂及其制备方法，其至少改善了现有技术伴随的一些问题。
本发明涉及令人惊讶的和意想不到的发现，即改良的纳米复合的微观结构组合物可以通过使用固态化学反应，在载体基质中机械化学合成治疗活性的纳米微粒来制备。通过使用机械化学过程，在载体基质中机械化学合成治疗活性的纳米微粒，申请人能控制组合物中生成的纳米微粒的粒径。因此，该改良的纳米复合的微观结构组合物预期具有几种优点，包括与未处理或常规的活性剂相比，改良的药物生物利用度。
因此，本发明涉及一种改良的纳米复合的微观结构组合物，其含有分散在载体基质中的治疗活性的纳米微粒，其中所述组合物使用固态化学反应以机械化学方式制备。优选地，该制剂是适于释放至动物的固体溶液或固态分散体。
本发明还涉及用于制备改良的纳米复合的微观结构组合物的方法，所述方法包括步骤使前体化合物与共反应物在机械化学的合成条件下接触，以在前体化合物和共反应物之间发生固态化学反应，生成分散于载体基质中的治疗活性的纳米微粒。由该方法制得的载体基质优选是非毒性的，或者应该是可从治疗活性的纳米微粒中分离的。
本发明还涉及本发明组合物在药物制造中的应用。这种药物可仅包括该组合物，或更优选地，该组合物可以组合一种或多种药学可接受的载体、以及通常用于药学可接受组合物的制备的任何所需的赋形剂或其他类似的试剂。
本发明还涉及动物的治疗方法，包括给药予所述动物治疗有效量的根据本发明方法制得的组合物，其中所述动物需要所述的治疗活性剂。
本发明的一个方面涉及用于制备纯化的纳米微粒治疗活性剂的方法，包括步骤(i)使前体化合物与共反应物在机械化学合成的条件下接触，其中前体化合物和共反应物之间的固态化学反应生成分散于载体基质中的治疗活性的纳米微粒。
本发明的另一方面，该方法还包括步骤(ii)去除所需量的载体基质，以释放治疗活性的纳米微粒。
去除所需量的载体基质以释放治疗活性的纳米微粒的步骤可以通过例如选择分散、洗涤或升华的方法来完成。
本发明还涉及上述方法的产品，以及该产品在制备药物和治疗活性的组合物中的应用，所述药物和治疗活性的组合物适于治疗动物，例如人类。本发明包括用于制备药物和药学可接受的组合物的方法，所述药物和药学可接受的组合物包括该纯化的纳米微粒治疗活性剂。
因此，一个方面，本发明包括制备纳米微粒组合物的方法，该组合物含有治疗有效剂纳米微粒，该方法包括步骤使用碾磨介质在碾磨设备中机械化学合成前体化合物和共反应物的混合物，持续足够的时间周期，以生成纳米微粒组合物，该纳米微粒组合物含有分散在载体基质之内的治疗有效剂纳米微粒。所述纳米微粒的平均粒径小于200nm、100nm、75nm、50nm或40nm。此外，纳米微粒的粒径分布是这样的，以致于至少50％的纳米微粒或75％的纳米微粒在特定的平均粒径范围之内。取决于反应物的性质，所述的时期可以在5分钟到2小时、5分钟到1小时、5分钟到45分钟、5分钟到30分钟和10分钟到20分钟的范围内变化。碾磨介质的直径为1到20mm，或2到15mm，或3到10mm。
本发明的另一方面，所述的前体化合物可以选自生物制剂、氨基酸、蛋白质、肽、核苷酸、核酸及其类似物。前体化合物还可以选自各种类别的药物，包括抗肥胖药、中枢神经系统激动剂、类胡罗卜素、皮质类固醇、弹性蛋白酶抑制剂、抗真菌药、肿瘤治疗剂、止吐剂、镇痛药、心血管剂、抗炎剂，例如NSAIDs和COX-2抑制剂、驱虫药、抗心律失常剂、抗生素(包括青霉素类)、抗凝血药、抗抑郁药、抗糖尿病剂、抗癫痫药、抗组胺剂、抗高血压药、抗毒蕈碱剂、抗分支杆菌剂、抗肿瘤剂、免疫抑制剂、抗甲状腺剂、抗病毒剂、抗焦虑药、镇静剂(催眠药和安定药)、收敛剂、α-肾上腺素受体阻滞剂、β-肾上腺素受体阻滞剂、血液制品和替代物、心肌收缩剂、造影剂、皮质类固醇、咳嗽抑制剂(祛痰药和粘液溶解剂)、诊断剂、诊断显象剂、利尿剂、多巴胺能剂(抗帕金森剂)、止血药、免疫剂、脂质调节剂、肌肉松弛药、副交感神经阻滞药、甲状旁腺降血钙素和双膦酸酯、前列腺素、放射性药物、性激素(包括类固醇)、抗过敏剂、激动剂和减食欲剂、拟交感神经药、甲状腺剂、血管扩张剂和黄嘌呤。其他方面，所述前体化合物可以选自氟哌啶醇、DL盐酸异丙肾上腺素、特非那定、盐酸心得安、盐酸去甲丙咪嗪、沙美特罗、柠檬酸西地那非、他达拉非、伐地那非、灭酸、吡罗昔康、甲氧萘丙酸、扶他林(双氯芬酸)、罗非昔布、布洛芬恩丹西酮、舒马曲坦、naratryptan、酒石酸麦角胺加咖啡因、methylsegide、奥氮平。
本发明的另一方面，所述方法可以包括去除至少一部分载体基质的额外步骤，其中所述纳米微粒保持其平均粒度小于200nm。可以去除任何部分的载体基质，包括而不限于25％、50％、75％，或去除基本上所有的载体基质。
另一方面，本发明涉及由任何上述方法所制得的纳米微粒组合物。本发明还涉及至少含有该纳米微粒组合物和药学可接受载体的药物组合物。药物也可以根据本发明的方法制备，将由此制得的治疗有效量的纳米微粒组合物和药学可接受载体组合。
另一方面，本发明涉及一种纳米微粒组合物，该组合物含有分散在载体基质里的治疗有效剂纳米微粒，该纳米微粒的平均粒径选自小于200nm、小于100nm、小于75nm、小于50nm、和小于40nm。该纳米微粒的粒径分布可以是这样的情况，至少50％的纳米微粒，或75％的纳米微粒，在特定的平均粒径范围之内。
本发明的一个方面包括一种纳米微粒组合物，其中所述载体基质选自Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl和NaCl，或其适当的组合。本发明的另一方面，所述前体化合物选自双氯芬酸、甲氧萘丙酸、奥氮平和西地那非。
本发明的另一方面涉及一种纳米微粒组合物，该组合物含有分散在载体基质里的治疗有效剂纳米微粒，所述纳米微粒组合物由包括下述步骤的方法形成使用碾磨介质在碾磨设备中机械化学合成前体化合物和共反应物的混合物，持续足够的时间周期，以生成纳米微粒组合物。制备本发明的纳米微粒组合物的方法还可以包括去除至少一部分的载体基质的附加步骤。上述纳米微粒粒径、MCS时间、前体化合物和载体基质的选择也适用于这些纳米微粒组合物。
通过阅读以下说明书，本发明的其他方面和优点对本领域技术人员来说将是显而易见的。
图1(a)沉淀的双氯芬酸(上线)和(b)碾磨6小时后的双氯芬酸钠和硫酸氢钠的化学计量混合物(下线)的XRD图。
图2沉淀的双氯芬酸(上线)；和碾磨6小时后的双氯芬酸钠(2.90g)加硫酸氢钠(1.18g)(下线)的TG-DSC图。
图3由MCS形成的纳米微粒组合物的透射电子显微镜图像，所述MCS含有分散在基质载体中的双氯芬酸钠盐，所述基质载体含有碳酸钠和碳酸氢钠。
图4由MCS形成的纳米微粒组合物的透射电子显微镜图像，所述MCS含有分散在基质载体中的双氯芬酸，所述基质载体含有氯化铵。
图5由MCS形成的纳米微粒组合物的透射电子显微镜图像，所述MCS含有分散在基质载体中的甲氧萘丙酸，所述基质载体含有氯化铵。
发明详述概要本领域的技术人员应当意识到，除具体描述的那些以外，在此描述的本发明容许变化和改进。可以理解，本发明包括所有这样的变化和修正。本发明也包括所有说明书中单独或集合地涉及或指明的步骤、特征、组合物和化合物，这些步骤或特征的任意组合或任意两种或多种。
本发明不受具体实施方式
所描述的范围限制，具体实施方式
仅用于示范目的。功能等效产品、组合物和方法无疑在此所述的本发明范围内。
这里描述的本发明可以包括一种或多种数值范围(例如粒径、浓度等等)。数值范围应理解为包括该范围内的所有数值，包括定义该范围的数值，以及，由于非常接近限定范围边界的数值，而导致相同或实质上相同结果的数值。
在此引用的所有出版物(包括专利、专利申请、期刊论文、实验手册、书籍或其他文献)的全部披露以引用方式引入。不承认任何这些参考文献均构成现有技术，或属于本发明所涉及领域的技术人员的公知常识。
本发明使用的术语“衍生”和“衍生自”指一种特别的统一体，可以从一种特别的来源得到，虽然未必是直接从所述来源得到。
整个说明书中，除非上下文要求，否则，单词“包括”或其变化体例如“包含”或“含有”应理解为包含所述整体或整体群，而不排除任何其他的整体或整体群。
整个说明书中，除非上下文要求，否则，单词“包括”或其变化体例如“包含”或“含有”应理解为包含所述整体或整体群，而不排除任何其他的整体或整体群。还要注意，在本发明公开中，特别是在权利要求和/或段落中，术语例如“包括”、“包含”、“含有”等等可具有归结于美国专利法的含义；例如，它们可以指“包括”、“包含”、“含有”等等；且术语例如“基本上包含”和“基本上由...组成”具有归结于美国专利法的含义，例如它们包括没有明显记载的组分，但排除不属于现有技术或影响本发明基本的或新颖的特征的组分。
本发明使用的术语“纳米复合的微观结构”包括纳米微粒组合物，其中该组合物至少包括平均粒径小于1000nm的纳米微粒。在此使用的纳米复合的微观结构还包括“纳米微粒治疗活性剂”等等。纳米复合的微观结构中包括分散在载体基质里的药物纳米微粒，如其实施方式，其中载体基质已被部分去除或基本上全部去除。
“常规活性剂或药物”指活性剂或者溶解的活性剂或药物的非纳米微粒组合物。非纳米微粒活性剂的有效平均粒径大于约2微米，意思是至少50％的活性剂微粒的粒径大于约2微米。(此处定义的纳米微粒活性剂的有效平均粒径小于约1000nm。)在此使用的关于药物剂量的“治疗有效量”是指给药予需要这种治疗的大量患者，以呈现特定药理反应的剂量。应该强调，在特殊例子中给药予特殊对象的“治疗有效量”在治疗此处所述的疾病时并非总是有效，尽管这种剂量被本领域技术人员认为是“治疗有效量”。还应理解，特殊例子中的药物剂量作为口服剂量测定，或参考血液中测得的药物水平。
在此使用的选定术语的其他定义可见于本发明自始至终的详细说明和应用。除非另有定义，此处使用的所有其他的科技术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解相同的含义。
机械化学合成术语“机械化学合成”(“MCS”)指，利用机械能活化、引发或促进材料或材料混合物的化学反应、晶体结构转变或相变，例如在碾磨介质的存在下，通过搅动反应混合物，将机械能转移到反应混合物，包括但不限于“机械化学活化”、“机械化学工艺”、“反应性碾磨”和相关工艺。所述的反应混合物可以包含于一个密闭容器或腔室中。本发明使用的术语“搅动”指对所述反应混合物施加至少一种，或任何组合的两种或多种基本动力运动，包括平移(例如，侧面到侧面的振动)、转动(例如，旋转或转动)和翻转(例如，末端相对于末端的翻转)。优选地，将所有的三种运动施加于所述反应混合物。这种搅动可以在有或者没有所述反应混合物和碾磨介质的外部搅拌的情况下实现。
本发明的MCS法中，以晶体、粉末等等形式的反应混合物以合适的比例在容器或腔室中与碾磨介质化合，以预定的搅动强度，机械搅动所述容器或腔室一段预定时间。通常，使用一种碾磨设备由搅动的外用法将运动给予碾磨介质，由此各种平移、旋转或翻转运动或其组合被施加于容器或腔室及其内容物，或由通过以刀刃、推进器、推进者或短桨终结的转动轴的搅动的内用法将运动给予碾磨介质，或由两种作用的组合将运动给予碾磨介质。可以由本发明描述的方法所机械活化的工艺可包括启动化学反应，例如，固态反应，例如，氧化/还原反应、离子交换反应、置换反应等等；脱水；生成晶格中位错；启动多形态相转变；形成亚稳相；精炼微晶尺寸；无定形化晶相；从游离酸或碱形成盐；从盐形成游离酸或碱；等等。
这种工艺可以在标准大气状态下，在没有附加液体或溶剂的情况下进行。
P.G.McCormick和F.H.Froes(″The Fundamentals of MechanochemicalProcessing″，Journal of Metals，第50卷，1998，61-65页)和E.M.Gutman(″Mechanochemistry of Materials″，Cambridge Internat.Science Publ.，1998)提供了机械化学工艺的各种方面的详细说明，在此引用作为参考。
在本发明的方法中，在机械活化之前，将优选化学惰性、强力碾磨介质的预定量的碾磨介质添加到基本上干燥的反应混合物中，所述反应混合物含有至少一种前体组合物(通常是药物形式)和一种共反应物。所述反应混合物经受机械活化，例如，在碾磨设备中，在室温时在碾磨介质的存在下搅动所述反应混合物，亦即，不需要外部加热。本发明使用的术语“化学惰性”的碾磨介质，指该碾磨介质不与所述反应混合物的任何组分起化学反应。
通常，强力碾磨介质可以是颗粒状，最好具有各种光滑、规则的形状、平面或曲面，且没有锐利的边缘或卷边。例如，合适的碾磨介质可以是颗粒状，具有椭球体状、卵状、球状或正圆柱状。优选地，该碾磨介质是珠状、球状、球体、棒状、正圆柱体、鼓状或半径端正圆柱体(即，具有半球形基体的正圆柱体，其半径与圆柱体相同)。取决于前体化合物和共反应物的性质，碾磨介质的有效平均粒径(即，“颗粒大小”)最好为约0.1到30mm，更优选为约1到约15mm，更优选为约3到10mm。本发明使用的术语“有效平均粒径”定义为一个微粒可以自由通过的最小圆孔的平均直径。例如，球状颗粒的有效平均粒径对应于平均粒径，椭圆颗粒的有效平均粒径对应于最长短轴的平均长度。
有利地，强力碾磨介质包括各种微粒形式的材料，例如陶瓷、玻璃、金属或聚合物的组合物。合适的金属碾磨介质通常是球状的，且通常具有良好的硬度(即，RHC60-70)、圆度、高磨蚀率和窄的粒径分布，其可包括，例如，由52100型铬钢、316型或440C型不锈钢或1065型高碳钢制造的球状物。
优选的陶瓷材料，例如，可以选自广阔范围的陶瓷，最好具有足够的硬度和抗破裂性，以使它们在碾磨过程中避免破裂或压碎，且具有足够高的密度。碾磨介质的合适的密度范围可以为约1到15g/cm3。优选的陶瓷材料可以选自滑石、氧化铝、氧化锆、氧化锆-二氧化硅、氧化钇稳定的氧化锆、氧化镁稳定的氧化锆、氮化硅、金刚砂、钴稳定的碳化钨等等，以及它们的混合物。
优选的玻璃碾磨介质是球状的(例如珠状)，其具有窄的粒径分布，是耐用的，且包括，例如，无铅钙钠玻璃和硼硅玻璃。聚合物碾磨介质优选是基本上球状的，可以选自广阔范围的聚合物树脂，其具有足够的硬度和脆碎性，以使它们在碾磨过程中避免破裂或压碎，抗磨损性，以使产品的污染导致的磨损最小化，且没有杂质，例如金属、溶剂和剩余单体。
优选的聚合物树脂例如可以选自交联聚苯乙烯，例如聚苯乙烯与二乙烯基苯交联，苯乙烯共聚物，聚丙烯酸酯例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚缩醛、氯乙烯聚合物和共聚物、聚氨酯、酰胺、高密度聚乙烯、聚丙烯等等。例如，美国专利No.5,478,705和5,500,331公开了聚合物碾磨介质将碾磨材料的粒径碾磨低至非常小(与机械化学合成相反)的应用。通常，聚合物树脂的密度为约0.8到3.0g/cm3。优选高密度聚合物树脂。或者，所述碾磨介质可以是复合颗粒，该复合颗粒含有密集核心颗粒，聚合物树脂粘合在其上。核心颗粒可以选自公知的用作碾磨介质的材料，例如，玻璃、氧化铝、氧化锆-二氧化硅、氧化锆、不锈钢等等。优选地，核心材料的密度大于约2.5g/cm3。
本发明的一个方案中，所述的碾磨介质由铁磁材料形成，因此通过利用磁性分离技术促使由碾磨介质的损耗产生的杂质去除。
在机械活化过程中，该碾磨介质促进机械能的直接转移，所述机械能是在不对该混合物进行剧烈的整体加热的情况下，对反应物粉末的转动、平移、翻转或搅动过程中，由碾磨介质和碾磨设备之间的相互作用产生。给予该碾磨介质的运动可以导致剪应力的应用，以及在碾磨介质颗粒和反应物粉末颗粒之间具有显著强度的多重冲击或碰撞。从碾磨介质转移到反应物颗粒的机械能的功效受各种各样的工艺参数影响，所述工艺参数包括碾磨设备的种类；所产生的力的强度，该工艺的运动学方面；粒径、密度、形状和碾磨介质的组分；反应混合物和碾磨介质的重量比；活化的持续时间；反应物和产物两者的物理性质；活化过程中存在的大气；以及其他。对控制机械化学活化的通常的物理和化学原理的理解并不完整，且其通常取决于具体的反应物和产物。
最有利地，本发明的机械活化工艺通过可以重复或连续地将机械压缩力和剪应力应用到反应混合物颗粒上的碾磨设备来实现。合适的碾磨设备可以是任何促进前体化合物和共反应物之间的能量交换的反应器或容器，可以选自任何本领域已知的，包括但不限于高能量球、沙子、珠或珍珠碾磨机、篮式碾磨机、行星式碾磨机、振动作用球磨机、多轴振动/搅拌器、搅拌式球磨机、卧式小型介质碾磨机、多环式粉碎机等等，包括小型碾磨介质。碾磨设备还可以包括一个或多个转动轴。合适的搅动速度和全部活化时间随着碾磨设备的类型和尺寸以及碾磨介质、反应混合物与碾磨介质的重量比、反应物和产物的化学及物理特性及其他跟据经验最佳化的参数而调整。
固态机械化学反应是一种通过样品的机械处理引起分子固体中的化学过程的反应。机械碾磨或碾磨是获得这种固体的机械活化的常用方式。更优选地，它由球磨机中的机械碾磨来实现。贯穿说明书的其余部分，机械活化将在球磨机内部进行。这类碾磨机的实例是立式球磨机、下垂式碾磨机、塔式碾磨机、行星式碾磨机、振动球磨机和重力依赖型球磨机。将理解，机械活化还可以由除球磨机以外的任何合适的方法实现。例如，机械活化还可以使用喷射碾磨机、棒磨机、滚筒碾磨机或压碎碾磨机实现。
球磨机中的机械活化发生在当碾磨介质(通常是钢或陶瓷球)通过使用机械能，相对于进料保持连续的相对运动状态，以致于在球-进料-球和球-进料-衬垫的碰撞过程中给予进料的能量足以引起固体的机械活化。
在碾磨步骤过程中形成的粒径是所使用的碾磨工艺、碾磨球状物的尺寸和碾磨时间的函数。特别重要的是与球对粉末的碰撞有关的碰撞能量。碰撞能量的重要的决定因素包括球对粉末的质量比，和球的直径。如果该碰撞能量在碾磨过程中太高，该化学反应可能不稳定，导致产物相的熔融和蒸发、粒径的显著增加和产品形态的改变。引起燃烧所需的碰撞能量是热函变化的函数，所述热函变化与该反应以及其他因素有关。
优选地，该反应物以需要的最短时间碾磨形成如下所述的纳米复合的微观结构组合物C+D，以将任何可能从碾磨机和碾磨介质受到的污染减少到最小。取决于反应物，该时间显著变化，可以从短到5分钟到几小时。然而，与本领域已知的无机化合物的MCS工艺不同，本发明人令人惊讶地发现，约15分钟的MCS碾磨时间通常足以成功地实现纳米微粒的形成。MCS碾磨时间超过2小时可以导致纳米颗粒制剂的降解，并增加不需要杂质的水平。有时，可能需要对产物进行随后的热处理，以确保该反应完成。
为促进载体基质内独立的、离散的纳米微粒形成，必须考虑这些纳米微粒的体积分数。例如，纳米微粒的体积分数小于理论过滤阈值可能是合乎需要的，球状颗粒的三维任意分散体的体积分数约为15％。
纳米复合的微观结构(纳米微粒组合物)本发明提供一种改良的纳米复合的微观结构组合物，该组合物含有治疗活性的纳米微粒，其中所述制剂使用如上所述的固态化学反应以机械化学方式制得。本发明的一种形式提供一种改良的纳米复合的微观结构组合物，该组合物含有分散在载体基质里的治疗活性的纳米微粒，其中所述制剂使用如上所述的固态化学反应以机械化学方式制得。通过使用固态化学在机械化学反应中生成该纳米复合的微观结构组合物，申请人可以控制载体基质内的该治疗活性的纳米微粒的浓度和分布，以及该纳米微粒的粒径和可能的多形态结构。
与备选方案制得的材料相比，本发明的纳米复合的微观结构组合物可能具有有利的药代动力学特性。作为该组合物表面积增加的至少部分结果，较小的粒径导致溶解速度增加。该制备方法还可能在该化合物里引起不同的多形态结构，这也可能有利地影响溶解度。已经证明，改变粒径或多形态结构能改善生物利用度，改善剂量均衡性，减少喂养/禁食变易性，减少受试者间变易性，并增加吸收速率。
当载体基质基本上被选择性地去除，以留下纯的治疗活性的纳米微粒，有时可以发生微粒的团聚，形成较大的微粒。由于所述工艺的独特性，这些新的团聚颗粒有着独特的物理性质，例如，具有新的多形态结构或纳米结构工艺。如上文所描述的，独特的多形态结构和或纳米结构工艺的存在可以导致有利的治疗有利的特性，包括改良的生物利用度。因此，在本发明的一些实施方式中，本发明的组合物包括基本纯的治疗活性的纳米微粒。在其他的实施方式中，特别是当缺少载体基质缺失时，使得工艺过程中形成的该纳米微粒以不利于改善溶解速度的方式在凝聚过程中形成团聚时，而该凝聚方式对改善溶解速度不利，因此优选的组合物保持保留至少一部分的载体基质。
微观结构组合物内的纳米微粒的浓度为约0.1％到约99.0wt％。优选地，该微观结构组合物内的治疗活性的纳米微粒的浓度为约5％到约80wt％，更优选地，该浓度为10％到约50wt％。优选地，在任何随后去除(如果需要)任何部分的载体基质之前，未洗涤的微观结构组合物的浓度在约10到15wt％、15到20wt％、20到25wt％、25到30wt％、30到35wt％、35到40wt％、40到45wt％或45到50wt％的范围内。当部分或所有的基质被去除，基于所去除基质的量，组合物中纳米微粒的相对浓度可以大为增高。例如，如果去除所有的基质，制剂中纳米微粒的浓度约为100wt％。
载体基质中纳米微粒的分散将取决于微观结构中活性剂的重量百分比浓度。取决于重量百分比浓度，如果至少0.1％的纳米微粒被载体基质分开，则微观结构中的纳米微粒将被“分散”。优选地，微观结构中大于10％的纳米微粒被载体基质在空间上将彼此分离。更优选地，微观结构中至少15、20、30、40、50、55、60、65、70、75、80、85、90、92、95、98或99％的纳米微粒被载体基质在空间上将彼此分离。
微观结构组合物中的治疗活性的纳米微粒的粒径范围优选为约1nm到约200nm，或更优选为约5nm到约100nm范围内，更优选为约5到50nm，更优选为约10nm到约40nm范围内。在本发明的一个非常优选的实施方式中，所述纳米微粒的粒径为约20nm到30nm。这些粒径可以是完全分散的或者部分团聚的纳米微粒的粒径。例如，当两个20nm的微粒团聚时，所得实体是粒径为约40nm的纳米微粒，因此，该实体仍被认为是本发明的纳米微粒。或者，所述的治疗活性的纳米微粒的平均粒径优选小于200nm，更优选小于100nm，更优选小于75nm，更优选小于50nm，更优选小于40nm，其中该平均粒径指的是如上所述的或者完全分散或者部分团聚的纳米微粒的粒径。
根据本发明制得的纳米复合的微观结构组合物不限于载体基质中的单一种类的治疗活性纳米颗粒的内含物。因此，所述组合物中可存在一种以上治疗活性的纳米颗粒。当存在一种以上纳米颗粒种类时，这样形成的所述纳米复合的微观结构组合物既可以在单一的固态机械化学反应中制备，也可以更优选地容许这些反应分开发生，然后合并反应产物以形成单一的纳米复合微观结构组合物。
在另一个实施方式中，本发明的纳米微粒组合物可以与另一个治疗活性剂或甚至相同的试剂组合成治疗剂。在后面的实施方式中，可获得提供不同释放特征的治疗剂型——初期从纳米微粒剂中释放，随后从平均粒径较大的纳米微粒剂或非纳米微粒剂中释放。
在本发明的一个实施方式中，该纳米复合的微观结构组合物优选是固体溶液或固态分散体。不管所存在的不同组分的数目，固体溶液仅由一相组成。固体溶液可分类为连续的、非连续的、取代的、填隙式的或非定形的。典型的固体溶液具有晶形结构，其中溶质分子可代替晶格中的溶剂分子，或装入溶剂分子之间的空隙中。当溶解的分子占据晶格中的溶剂分子之间的空隙空间时，形成填隙式结晶固体溶液。当溶质分子是分子分散的但无规律地处于非定形溶剂内时，形成无定形固体溶液。
根据本发明，优选地，所述固体溶液或分散体包括分布在载体基质之内的治疗活性的纳米颗粒。更优选地，该固体溶液或分散体包括治疗惰性和/或非毒性的稳定剂。如果该治疗纳米微粒可以配制入一种固体剂型(例如，用于口服给药或栓剂给药)，同时被保持在载体基质里，那么，由于该载体基质有效地作为固态稳定剂，进一步稳定该分散体就几乎没有必要了。
然而，如果该纳米微粒用于液体(或气体)悬浮液，一旦固体载体基本上被去除，该纳米微粒可能需要进一步的稳定以确保这种去除，或至少最小化颗粒团聚。
制备改良的纳米复合的微观结构组合物的方法本发明包括用于制备改良的纳米复合的微观结构组合物的方法，所述方法包括步骤在机械化学合成条件之下，使前体化合物与共反应物接触，以在该前体化合物和该共反应物之间产生固态化学反应，生成分散在载体基质里的治疗活性的纳米微粒。由这种方法制得的载体基质优选为非毒性的，或者可选择地，应该可以从该治疗活性的纳米微粒中分离和/或基本上可从治疗活性的纳米微粒中去除。
优选的，所述的改良的纳米复合的微观结构组合物由以下总反应形成A+B→C+D其中A是前体化合物；B是共反应物；C是载体基质，D是分散在载体基质C里的所需的治疗活性的纳米微粒，提供本发明的改良的纳米复合的微观结构组合物。
在本发明的一个方案中，所述改良的纳米复合的微观结构组合物由以下总反应形成A+B+E→C+D其中E是一种或多种促进剂，例如稀释剂或表面稳定剂或任何可成为口服片剂一部分的其他材料，或其他特别的给药途径所需的材料，例如列于题为“药物和药物组合物”下的试剂和介质，或它们的任意组合，因此，该载体基质C可以包含一种或多种促进剂。
在本发明的一个方案中，所提供的共反应物B化学过量于前体化合物A，且载体基质C包含未反应的共反应物B。
在本发明的一个方案中，载体基质C包含未反应的共反应物B和一种或多种促进剂E的组合。
所述的载体基质C可包含前体化合物A和共反应物B之间的反应的一种或多种副产物。因此，该载体基质C可包含一种或多种未反应的共反应物B，一种或多种促进剂E，和前体化合物A和共反应物B的一种或多种副产物。
所述载体基质C可包含前体化合物A和/或共反应物B与促进剂E之间的反应的一种或多种副产物。
因此，该载体基质C可包含一种或多种未反应的共反应物B，一种或多种促进剂E，前体化合物A和共反应物B的一种或多种副产物，和/或前体化合物A和/或共反应物B与促进剂E之间的反应的一种或多种副产物。
任何副产物优选是非毒性的和/或，如果需要，易于从所述改良的纳米复合的微观结构组合物C+D中基本上分离出来。
本领域的技术人员将理解，该反应可能有许多备选的可能性。例如可生成一种以上的副产物。
1.前体化合物(A)适用于本发明的前体化合物包括任何能够在固态机械化学反应中与共反应物反应的化合物，该反应生成能够以纳米微粒形式存在的治疗活性剂，所述化合物参与化学反应，导致活性治疗剂和反应副产物的生成，所述副产物可以成为惰性载体基质的一部分，或该副产物基本上容易去除，例如气体，高挥发性液体，或具有易分离的理化性能(例如溶解度差异)的物质。注意，该副产物可以，但不是必须形成载体的一种成分(例如，CO2或H2O可以是副产物，它们只是作为气体而去除)。所述前体化合物通常是药物化合物，本领域的技术人员希望其具有改良的特性，包括较小的粒径。该前体化合物通常是常规的活性剂或药物，尽管本发明的方法可以用于试剂的配制，与其常规的母试剂相比，该试剂的粒径已经减小。
方便地，所考虑的前体化合物能够经受非冷却的机械化学工艺中的通常温度，该温度可达大于80℃。因此，熔点约80℃或大于80℃的化合物是合适的。对于熔点较低的前体化合物，可以冷却反应容器，因此允许处理熔化温度明显较低的化合物。例如，一种简单的水冷却的碾磨机保持低于50℃的温度，或可用冷却水进一步降低碾磨机的温度。本领域技术人员应理解，反应碾磨机可以设计成在-190到500℃之间的任何温度下运作。对于某些反应，有利地，将碾磨温度控制在明显低于前体化合物和/或共反应物的熔点的温度。
例如，用于本发明的前体化合物可以是药物试剂，包括生物制剂、氨基酸、蛋白质、肽、核苷酸、核酸及其类似物。该前体化合物可选自各种已知的类别的药物，包括但不限于抗肥胖药、中枢神经系统激动剂、类胡萝卜素、皮质类固醇、弹性蛋白酶抑制剂、抗真菌剂、肿瘤治疗剂、止吐剂、镇痛药、心血管剂、抗炎剂，例如NSAIDs和COX-2抑制剂、驱虫药、抗心律失常剂、抗生素(包括青霉素类)、抗凝血药、抗抑郁药、抗糖尿病药、抗癫痫药、抗组胺剂、抗高血压药、抗毒蕈碱剂、抗分支杆菌剂、抗肿瘤剂、免疫抑制剂、抗甲状腺剂、抗病毒剂、抗焦虑药、镇静剂(催眠药和安定药)、收敛剂、α-肾上腺素受体阻滞剂、β-肾上腺素受体阻滞剂、血液制品替代物、心肌收缩剂、造影剂、皮质类固醇、止咳剂(祛痰药和粘液溶解药)、诊断剂、诊断显象剂、利尿剂、多巴胺能剂(抗帕金森剂)、止血药、免疫剂、脂质调节剂、肌肉松弛药、副交感神经阻滞药、甲状旁腺降血钙素和双膦酸酯、前列腺素、放射性药物、性激素(包括类固醇)、抗过敏剂、激动剂和减食欲剂、拟交感神经药、甲状腺剂、血管扩张剂和黄嘌呤。
Martindale的特别药典第31版(The Pharmaceutical Press，London，1996)中可以发现这些类别活性剂的说明以及每一类别内的种类的列表，在此具体引入作为参考。活性剂的另一个来源是本领域技术人员所熟知的Physicians Desk Reference(第60版，pub.2005)。该活性剂是市场上可买到的和/或可由本领域已知的技术制备的。
本发明方法适合的药物的详细清单对于本说明书而言非常烦琐，然而，参考上列的普通药典将允许本领域的技术人员事实上可以选择本发明方法适用的任何药物。不考虑本发明方法的通用性，更特别的前体化合物的实例包括但不限于氟哌啶醇(多巴胺拮抗剂)、DL盐酸异丙肾上腺素(β-肾上腺素拮抗剂)、特非那定(H1-拮抗剂)、盐酸心得安(β-肾上腺素拮抗剂)、盐酸去甲丙咪嗪(抗抑郁药)、沙美特罗(b2-选择性的肾上腺素拮抗剂)、柠檬酸西地那非、他达拉非和伐地那非。次要的镇痛药(环加氧酶抑制剂)、灭酸、吡罗昔康、Cox-2抑制剂和甲氧萘丙酸及其他，都可用于制备纳米微粒组合物。另外，如果纳米微粒制剂用于皮肤，则一些活性剂有利于通过皮肤吸收。这种药物包括但不限于，扶他林(双氯芬酸)、罗非昔布和布洛芬。
可用于制备治疗偏头痛及其他精神紊乱的纳米微粒微观结构的其他前体化合物包括，例如，5-羟色胺受体拮抗体(例如恩丹西酮、舒马曲坦、naratryptan)、酒石酸麦角胺加咖啡因，或methylsegide。
2.共反应物(B)适合用于本发明的共反应物主要以它们对用于该反应的前体化合物的适用性，以及该前体化合物的性质来选择。例如，如果该前体化合物是一种碱，则适当的共反应物可以是一种药学可接受的酸。如果该前体化合物是一种酸，则适当的共反应物可以是一种药学可接受的碱。如果该前体化合物是一种盐，则适当的共反应物可以是一种酸或一种碱。在这方面，共反应物的选择通常基于以下考虑。
(1)促进工艺过程中纳米尺度微观结构的形成的机械性能。
需要固态前体化合物的低硬度(Mohs硬度通常小于7)，以确保微粒在工艺过程中破裂，以使在碾磨过程中产生纳米复合的微观结构。
(2)低磨蚀率。
需要低磨蚀率，以将由碾磨球状物(即碾磨介质)和碾磨容器所得的产品粉末的污染减少到最小。磨蚀率的间接显示可由测量基于碾磨的杂质水平得到。
(3)热特性。
所述前体化合物应该在相对低的温度下转变为治疗活性剂，以减少热降解可能性。实际温度取决于所选定的前体化合物的特性。
(4)团聚倾向。
所述共反应物在碾磨过程中团聚的倾向应该尽可能低，特别在少量水存在的情况下。很难量化在碾磨过程中团聚的倾向，然而，可以通过观察碾磨进程中共反应物在碾磨介质和碾磨容器上的“结块”水平来得到主观的测量。
(5)与纳米微粒组合物无反应性。
优选地，在该方法的任何步骤中，所述共反应物不与纳米微粒组合物(C+D)中的纳米微粒(D)起反应。
(6)溶解度特性。
在需要去除至少一部分所述共反应物的情况下，该共反应物优选为高度溶解于生物体液和/或普通溶剂例如水或醇，以促进其释放或选择性去除。更优选地，该共反应物可溶于生物体液和/或常用溶剂例如水或醇，至少10mg/ml。
在一个实施方式中，所述的共反应物是无机或有机化合物，选自硫酸氢钠、碳酸氢钠、氢氧化钠或琥珀酸；与碱性药物实体形成盐的药学可接受的晶体有机酸，例如(但不限于)富马酸、马来酸、酒石酸、柠檬酸；或者药学可接受的强无机酸与碱性药物形成的铵盐(或挥发性胺的盐)，例如(但不限于)氯化铵、盐酸甲胺、溴化铵，其在一定条件下使用，在该条件下，氨或挥发性胺在反应过程中作为气体去除；或者，当药学可接受的二价强无机酸(例如硫酸)在反应过程中用作质子给予体时，可以使用单钠、钾或锂盐；晶体氢氧化物、碳酸氢、药学可接受的碱金属的碳酸氢，所述碱金属例如但不限于，钠、钾、锂、钙和钡。
在本发明的一些实施方式中，使用特别的前体物-共反应物组合，所述共反应物存在的量可以使所得的载体基质的量为最终产品体积的至少50％，优选至少60％，优选至少70％，更优选至少80％。这是避免团聚所需要的。在本发明的一些实施方式中，使用特别的前体物-共反应物组合，较小体积的基质载体仍能阻止团聚，有时，该基质载体可以基本上被全部去除，并仍允许纳米微粒的稳定性。然而，对那些实施方式，当基质载体的体积分数较小的情况下发生团聚时，如果如上所述的化学计量反应不会导致载体(C)的体积占总产物的至少80％，那么在MCS碾磨开始时必需引入过量的共反应物，或一种或多种促进剂E，以生成所需的纳米微粒。
共反应物基于产生非毒性载体和或能基本上除去载体以在纳米微粒形式中留下基本上纯的药物来选择。仅由技术人员对化学的认识来限制变化。
为阐明本发明，下表显示适用于本发明方法的优选的前体化合物和共反应物组合的几个实例。然而，本发明不局限于这些组合，这里的公开显示了选择替代组合所需的全部信息。
表1优选的前体化合物/共反应物的组合
3.副产物取决于前体化合物A和共反应物B和/或任何促进剂E的组合，当存在时，副产物可包括氯化钠、碳酸氢钠氨、二氧化碳、水蒸汽及容易去除的其他气体。在需要去除至少一部分副产物的情况下，该副产物优选为极易溶于生物体液和/或常用溶剂例如水或醇的，以促进其释放或选择性去除；或者，该副产物的升华温度基本上比纳米微粒的熔点低。优选地，该副产物是可溶于生物体液和/或常用溶剂例如水或醇的，至少是10mg/ml。
4.促进剂(E)当需要阻止所需的改良的纳米复合的微观结构组合物(C+D)的治疗活性的纳米微粒(D)团聚时，可以使用促进剂，例如稀释剂和表面稳定剂或其组合。
当存在时，促进剂可包括表面稳定剂，例如CTAB、十六烷基吡啶氯化物、凝胶、干酪素、磷脂、右旋糖苷、甘油、阿拉伯树胶、胆固醇、黄芪胶、硬脂酸、硬脂酸酯和盐、硬脂酸钙、单硬脂酸甘油酯、十八十六醇(cetostearyl alcohol)、西土马哥(cetomacrogol)乳化蜡、脱水山梨醇酯、聚氧乙烯烷基醚、聚氧乙烯蓖麻油衍生物、聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯、聚乙二醇、十二烷基三甲基溴化铵、聚氧乙烯硬脂酸盐、胶体二氧化硅、磷酸酯、十二烷基磺酸钠、羧甲基纤维素钙、羟基丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素-纤维素邻苯二甲酸酯、非结晶纤维素、镁铝硅酸盐、三乙醇胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、带有环氧乙烷和甲醛的4-(1，1，3，3-四甲丁基)-苯酚聚合物、泊洛沙姆、poloxamines、带电磷脂、双十四酰基磷脂酰甘油、琥珀酸二辛酯磺酸、琥珀酸磺酸钠的二烷基酯、磺琥辛酯钠、十二烷基硫酸钠、烷基芳基聚醚磺酸酯、蔗糖硬脂酸酯和蔗糖二硬脂酸酯的混合物、以下结构的三嵌段共聚物-(-PEO)-(-PBO-)-(-PEO-)-、对-异壬基酚聚氧乙烯醚-(缩水甘油)、癸酰基-N-甲基葡萄糖胺；N-癸基β-D-吡喃葡萄糖苷、N-癸基β-D-吡喃麦芽糖苷、N-十二烷基β-D-吡喃葡萄糖苷、N-十二烷基β-D-麦芽糖苷、庚酰基-N-甲基葡萄糖胺、N-庚基-β-D-吡喃葡萄糖苷、N-庚基β-D-硫葡糖甙、N-己基β-D-吡喃葡萄糖苷、壬酰基-N-甲基葡萄糖胺、N-壬基β-D-吡喃葡萄糖苷、辛酰基-N-甲基葡萄糖胺、N-辛基-β-D-吡喃葡萄糖苷、辛基β-D-硫代吡喃葡萄糖苷、溶菌酶、PEG衍生的磷脂、PEG衍生的胆固醇、PEG衍生的胆固醇衍生物、PEG衍生的维生素A、PEG衍生的维生素E，和乙酸乙烯酯和乙烯基吡咯烷酮的任意共聚物，和/或上述物质的任意混合物。促进剂还可包括至少一种阳离子表面稳定剂，选自聚合物、生物聚合物、聚糖、纤维素、藻朊酸盐、非聚合化合物和磷脂。促进剂还可包括至少一种表面稳定剂，选自阳离子脂质、杀藻胺、有机四价硫化合物、磷化合物、季铵化合物、苄基-二(2-氯乙烷)乙基溴化铵、椰子三甲基氯化铵、椰子三甲基溴化铵、椰子甲基二羟基乙基氯化铵、椰子甲基二羟基乙基溴化铵、癸基三乙基氯化铵、癸基二甲基羟乙基氯化铵、癸基二甲基羟乙基溴化氯化铵、C12-15二甲基羟乙基氯化铵、C12-15二甲基羟乙基溴化氯化铵、椰子二甲基羟乙基氯化铵、椰子二甲基羟乙基溴化铵、肉豆蔻基三甲基铵硫酸甲酯、月桂基二甲基苄基氯化铵、月桂基二甲基苄基溴化铵、月桂基二甲基(亚乙氧基)4氯化铵、月桂基二甲基(亚乙氧基)4溴化铵、N-烷基(C12-18)二甲基苄基氯化铵、N-烷基(C14-18)二甲基-苄基氯化铵、N-四癸甲基苄基一水合氯化铵、二甲基二癸氯化铵、N烷基和(C12-14)二甲基1-萘基甲基氯化铵、三甲基卤素、烷基-三甲基盐、二烷基-二甲基铵盐、月桂基三甲基氯化铵、乙氧化烷基氨基烷基二烷基铵盐、乙氧化三烷基铵盐、二烷基苯二烷基氯化铵、N-二癸基二甲基氯化铵、N-四癸基二甲基苯铵、一水合氯化物、N-烷基(C12-14)二甲基1-萘基甲基氯化铵、十二烷基二甲基苯基氯化铵、二烷基苯烷基氯化铵、月桂基三甲基氯化铵、烷基苄基甲基氯化铵、烷基苄基二甲基溴化铵、C12三甲基溴化铵、C15三甲基溴化铵、C17三甲基溴化铵、十二烷基苄基三乙基氯化铵、聚二烯丙基二甲基氯化铵(DADMAC)、二甲氯化铵、烷基二甲基卤化铵、三十六烷基甲基氯化铵、癸基三甲基溴化铵、十二烷基三乙基溴化铵、四癸基三甲基溴化铵、甲基三辛基氯化铵、POLYQUAT 10TM、溴化四丁铵、苄基三甲基溴化铵、胆碱酯、杀藻胺、十八烷基二甲基苯基氯化铵化合物、十六烷基吡啶溴化物、十六烷基吡啶氯化物、季铵化聚氧乙基烷基胺的卤素盐、MIRAPOLTM、ALKAQUATTM、烷基吡啶盐；胺、胺盐、氧化胺、酰亚胺azolinium盐、质子化四元丙烯酰胺、甲基化四元聚合物、阳离子瓜耳胶、聚甲基丙烯酸甲酯三甲基溴化物、聚乙烯吡咯烷酮-2-二甲基氨基乙基甲基丙烯酸硫酸二甲酯、六癸基三甲基溴化铵、聚(2-甲基丙烯酸氧乙基三甲基溴化铵)(S1001)，聚(N-乙烯基吡硌烷酮/2-甲基丙烯酸二甲氨基乙酯)二甲基硫酸四元物(S1002)，和聚(2-甲基丙烯酸氧胺基丙基三甲基氯化铵)(S1004)。
当存在时，促进剂可包括但不限于稀释剂，例如粘合剂、填充剂、润滑剂、甜味剂、调味剂、防腐剂、缓冲液、润湿剂、崩解剂、泡腾剂等等，和/或上述物质的任意混合物。
在本发明的一个方案中，稀释剂以一种或多种介质或试剂的形式提供，其描述于“药物和药物组合物”的题目之下。
5.改良的纳米微粒组合物(C+D)由本发明方法直接制得的改良的纳米微粒组合物包含分散在载体基质里的药物(活性剂)纳米微粒(之后，在一些情况下，该载体基质可以至少部分地去除)。该药物的纳米微粒的平均粒径(以直径计算)小于200nm，优选小于100nm，优选小于75nm，更优选小于50nm，有时小于30nm。优选地，该纳米微粒的粒径分布使得至少50％的纳米微粒的粒径在平均范围之内，更优选至少60％，更优选至少70％，和更优选至少75的纳米微粒的粒径在平均范围之内。
由于表面积增加以及粒径减小，该分散在载体基质内的纳米微粒比常规的药物更有优势，其可以提供溶解速度增加、吸收增加、生物利用度提高及其他优点。
6.将前体化合物(A)从产物(D)中分离一旦改良的纳米复合的微观结构组合物形成，可能需要将产物(D)区分于前体化合物(A)。理想地，通过可测量的物理性质的改变，例如熔点、溶解度或粒径这些使用本领域技术人员已知技术测量的属性，可以将A和D彼此区分。用于将前体化合物与产物区分的其他分析技术包括差示扫描量热法(DSC)、x光衍射(XRD)或红外光谱法(IRS)。
该纳米复合的微观结构组合物的粒径可以通过本领域技术人员所知的方法来测定。例如，这种技术包括圆盘离心、静态光散射、动态光散射或沉淀场流分级法。
药物和药物组合物本发明还提供由本发明的纳米复合的微观结构组合物制得的药物和药物组合物。这种组合物可以仅包括该组合物(以C+D形式，或已经去除一些或所有的载体基质)，或更优选地，该组合物可以与一种或多种药学可接受载体以及通常用于制备药学可接受组合物的其他试剂结合。
本发明使用的“药学可接受的载体”包括任何生理相容的溶剂、分散介质、包衣、抗菌剂和抗真菌剂、等渗剂和延迟吸收剂等等。优选地，该载体适于肠胃外给药，静脉内、腹膜内、肌注、舌下、经皮或口服给药。药学可接受的载体包括无菌的水溶液或分散相，和用于临时制备无菌注射用溶液或分散体的无菌粉末。用于制造药物组合物的这种介质和试剂的应用是本领域所熟知的。除非在任何与纳米特别制备不相容的常规介质或试剂的范围内，其在制备本发明的药物组合物中的应用是预期的。
本发明的药物组合物可包括一种或多种以下实例(1)聚合的表面稳定剂，其能够粘附到活性剂表面，但是不与活性剂本身参与或经受任何化学反应，这种聚合的表面稳定剂包括但不限于聚乙二醇(PEG)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇、corspovidone、聚乙烯吡咯烷酮-聚乙烯酯共聚物、纤维素衍生物、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基乙基纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、聚丙烯酸酯和聚甲基丙烯酸酯、尿素、糖、多羟基化合物及其聚合物、乳化剂、糖桉树、淀粉、有机酸和其盐、乙烯基吡咯烷酮和乙酸乙烯酯；和或(2)粘合剂，例如各种纤维素和交联的聚乙烯吡咯烷酮、微晶纤维素；和或(3)填充剂，例如一水乳糖、无水乳糖、和各种淀粉；和或(4)润滑剂，例如对需要压缩的粉末的流动性起作用的试剂，包括胶体二氧化硅、硅酸镁、硬脂酸、硬脂酸镁、硬脂酸钙、硅胶；和或(5)甜味剂，例如任何天然或人工的甜味剂，包括蔗糖、木糖醇、糖精钠、天冬氨酰苯丙氨酸甲酯和accsulfame钾；和或(6)调味剂；和或(7)防腐剂，例如山梨酸钾、对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯甲酸和其盐，对羟苯甲酸的其他酯例如对羟基苯甲酸丁酯，醇例如乙醇或苄醇，酚类化合物例如苯酚，或四元化合物例如杀藻胺；和或(8)缓冲液；和或(9)稀释剂，例如药学可接受的惰性填充剂，例如微晶纤维素、乳糖二元磷酸钙、糖类、和/或上述物质的任意混合物；和或(10)润湿剂，例如玉米淀粉、马铃薯淀粉、粟米淀粉和改性淀粉、交羧甲纤维钠、交联聚维酮、淀粉乙醇酸钠，及它们的混合物；和或(11)崩解剂；和或(12)泡腾剂，例如泡腾对，例如有机酸(例如，柠檬酸、酒石酸、马来酸、反丁烯二酸、脂肪酸、琥珀酸和藻酸和酐和酸式盐)、或碳酸盐(例如碳酸钠、碳酸钾、碳酸镁、甘氨酸碳酸钠、L-赖胺酸碳酸盐和精氨酸碳酸盐)或重碳酸盐(例如碳酸氢钠或碳酸氢钾)；和或(13)其他药学可接受的赋形剂。
适用于动物特别是人的药物组合物通常必须是无菌的，且在制造和储存条件下是稳定的。该含有纳米微粒的药物组合物可以制成溶液、微乳、脂质体或适于高药物浓度的其他有序结构。本发明药物组合物中的治疗活性剂的实际剂量水平可以根据治疗活性剂的性质，以及由于活性剂以纳米微粒形式提供和给药所带来的潜在的效果增加(例如，溶解度增大、溶解更快速、纳米微粒形式的药物的表面积增加，等等)而改变。
含有纳米微粒制剂的药物组合物的给药模式本发明的药物组合物可以任何药学可接受的方式给药予人类和动物，例如口服、直肠给药、经肺给药、阴道内给药、局部给药(粉末、软膏或滴剂)、经皮肤给药，或作为口腔或鼻腔喷雾。
用于口服的固体剂型包括胶囊、片剂、丸剂、粉末、丸剂和颗粒。对于胶囊、片剂和丸剂，该剂型还可以包含缓冲剂。此外，所引入的任何通常使用的赋形剂，例如先前所列的那些，以及通常10-95％的该纳米微粒制剂，更优选为25％-75％的浓度，将形成药学可接受的非毒性的口服组合物。
本发明的药物组合物可以作为溶液剂胃肠外给药，其中纳米复合微观结构组合物悬浮在可接受载体优选水性载体中。可以使用各种水性载体，例如，水、缓冲水、0.4％盐水、0.3％甘氨酸、透明质酸等等。这些组合物可通过常规的、众所周知的灭菌技术灭菌，或可以无菌过滤。所得的水性溶液可以包装或冻干成冻干制剂，该制剂在给药之前与无菌溶液结合。
对于气雾剂给药，本发明的药物组合物优选与表面稳定剂和抛射剂一起提供。当然，所述表面稳定剂必须是无毒的，且优选可溶于所述抛射剂。这种试剂的代表是含有6到22个碳原子的脂肪酸酯或偏酯，例如己酸、辛酸、月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、亚油酸、亚麻酸、olesteric和油酸和脂肪族多元醇或其环酐所生成的。混合酯，例如可以使用混合的或天然的甘油酯。所述表面稳定剂可以构成组合物的0.1％-20wt％，优选0.25-5％。所述组合物的平衡通常是抛射剂。根据需要，还可以包含载体，例如，用于鼻内释放的卵磷脂。
本发明的药物组合物还可以通过脂质体给药，其用来将该活性剂靶向至具体的组织，例如淋巴组织，或有选择地靶向至细胞。脂质体包括乳剂、泡沫、胶束、不溶性单分子层、液晶、磷脂分散体、薄层等等。在这些制剂中，纳米复合的微观结构组合物作为脂质体部分引入，单独或与一种分子结合，所述分子与其他治疗或免疫组合物连结。
治疗用途本发明还涉及治疗动物的方法，所述方法包括将治疗有效量的根据本发明方法制得的含有纳米复合的微观结构组合物的组合物给药予所述动物。
本发明的改良的纳米复合的微观结构组合物的一些关键的治疗用途包括缓减疼痛、抗炎、偏头痛、哮喘以及需要所述活性剂以高生物利用度给药的其他病症。
需要活性剂的快速生物利用度的一个主要区域是缓减疼痛。次要的镇痛药，例如环氧化酶抑制剂(阿斯匹林相关的药物)可以作为本发明的纳米复合的微观结构组合物来制备。
本发明的改良的纳米复合的微观结构组合物还可以用于治疗眼疾。也就是说，该组合物可以配制成生理盐水中的水悬浮液或凝胶给药于眼睛上。另外，该组合物可以粉末形式制备，用于通过鼻腔给药，以达到快速的中枢神经系统渗透。
心血管疾病的治疗也可以受益于本发明的作为纳米复合的微观结构组合物制备的活性剂。例如，活性剂用于治疗心绞痛。特别是吗多明可受益于更好的生物利用度。
本发明的纳米复合的微观结构组合物的其他治疗用途包括治疗脱发、性功能障碍或银屑病皮肤治疗。
纯化的纳米微粒治疗活性剂本发明的另一个实施方式涉及用于制备纯化的纳米微粒治疗活性剂的方法，该方法含有以下步骤(i)在机械化学合成条件下，使前体化合物与共反应物接触，以在该前体化合物和该共反应物之间产生固态化学反应，生成分散在载体基质里的治疗活性的纳米微粒；和(ii)去除至少一部分所述载体基质，以释放治疗活性的纳米微粒。
去除至少一部分该载体基质以释放治疗活性的纳米微粒的步骤可以包括溶解或升华该载体基质以释放治疗活性的纳米微粒的步骤。
溶解所述载体基质的步骤可包括使步骤(i)的产物溶于适当的溶剂，该溶剂选择性地去除该载体，而不与治疗活性的纳米微粒反应。在一个非常优选的实施方式中，该载体基质通过用一种溶剂洗涤，随后用水冲洗来去除。适当的溶剂可以是酸性、碱性或中性的水溶液，或任何适当的有机溶剂。其可以是任何在其中药物不可溶解而基质可溶解的溶剂，或者作为选择，在该溶剂中药物和基质可以由差示离心法分离。例如，当所述载体基质由氯化钠形成时，适当的溶剂可以是任何类似水的水性介质。载体基质的去除将保留基本上纯化的治疗活性纳米微粒。作为选择，可以使载体从纳米微粒中升华。
某些情况下(例如见以下实施例2)，去除基质载体得到的纳米微粒组合物需要用表面稳定剂稳定。表面稳定剂的实例包括上列的那些；有时，优选的稳定剂是CTAB。本领域技术人员将理解，多种其他表面稳定剂适于这种稳定。
某些情况下，用于去除基质载体和表面稳定的方法会引起纳米微粒组合物的化学逆转。例如，在以下实施例D中，稳定于碳酸钠载体基质中的双氯芬酸钠盐纳米微粒组合物逆转为双氯芬酸纳米微粒组合物。仍然维持为纳米微粒，因此当所需的纳米微粒制剂是一种含有常规前体原材料的纳米微粒的制剂时，这种逆转将是有用的。
如果需要额外的纯化，则可以使用常规的纯化技术将治疗活性的纳米微粒从任何杂质中分离。合适的技术将取决于所需纯化的状态。本领域技术人员熟悉这种技术，并易于理解这种施加于本发明的纳米微粒制剂的技术的适应性。
本发明也包括上述方法的产物及该产物在制备适于治疗动物的药物和药物组合物制剂中的用途。因此，本发明包括用于制备含有纯化的纳米微粒治疗活性剂的药物和药学可接受的组合物的方法。
现在将参考以下非限制性实施例来描述本发明。实施例的说明决不是对说明书的前面段落的限制，而是提供本发明的方法和组合物的示范。
具体实施例方式
A双氯芬酸钠与过量硫酸氢钠的机械化学工艺双氯芬酸钠与过量硫酸氢钠的机械化学工艺被用于制备超细的(小于1000nm)双氯芬酸微粒。在该具体实施例中，硫酸氢钠反应物同时作为化学反应物和稀释剂。
用Spex8000搅拌器/碾磨机，以20个9.5mm的不锈钢球作为碾磨介质，将含有1.00g双氯芬酸钠和9.00g硫酸钠的反应混合物碾磨6小时。这导致纳米晶体粉末的形成，所述纳米晶体粉末由超细双氯芬酸微粒、硫酸钠和硫酸氢钠组成。
用稀盐酸洗涤，随后用去离子水冲洗，以去除无机盐，回收双氯芬酸超细微粒。随后，经洗涤的粉末在50℃下，空气中干燥几小时。
最后得到的双氯芬酸粉末的五点BET分析得到的比表面积为8.9m2/g，相当于约450nm的平均粒径。
B硫酸钠存在下的双氯芬酸钠与硫酸氢钠的机械化学工艺硫酸钠存在下的双氯芬酸钠与硫酸氢钠的机械化学工艺被用于制备双氯芬酸超细微粒。在此实施例中，硫酸钠反应物仅作为惰性稀释剂。
用Spex8000搅拌器/碾磨机，以20个9.5mm的不锈钢球作为碾磨介质，将含有1.07g双氯芬酸钠和0.44g硫酸氢钠和8.49g硫酸钠的反应混合物碾磨6小时。这导致纳米晶体粉末的形成，所述纳米晶体粉末由超细双氯芬酸微粒和硫酸钠组成。
用稀盐酸洗涤，随后用去离子水冲洗，以去除硫酸钠，回收双氯芬酸超细微粒。随后，经洗涤的粉末在50℃下，空气中干燥几小时。
最后得到的双氯芬酸粉末的五点BET分析得到的比表面积为5.8m2/g，相当于约640nm的平均粒径。
C双氯芬酸加过量碳酸盐的机械化学工艺双氯芬酸与过量碳酸盐的机械化学工艺被用于制备分散在碳酸钠基质内的超细微粒双氯芬酸钠。
用Spex8000搅拌器/碾磨机，以20个9.5mm的不锈钢球作为碾磨介质，将含有1.50双氯芬酸和8.50g硫酸氢钠和8.49g碳酸钠的反应混合物碾磨6小时。这导致纳米晶体粉末的形成，所述纳米晶体粉末由分散在碳酸钠基质内的双氯芬酸钠微粒组成。
结果使用差示扫描量热法(DSC)和X光衍射法(XRD)分析反应产物。使用DSC，双氯芬酸钠盐和双氯芬酸的形式在加热过程中显示不同的特性。钠盐直到在约275℃下经过分解反应才显示变化。相反，酸形式显示两个热结果，在约140℃开始，以及由于升华产生的连续质量损失。文献中良好记录了酸形式和盐形式的XRD图形。
图1显示了(a)沉淀的双氯芬酸和(b)碾磨6小时后的双氯芬酸钠和硫酸氢钠的化学计量混合物的XRD图。经碾磨粉末的图形包含相当于硫酸钠和双氯芬酸的预期反应产物的衍射峰。这证实了该反应已经进行，其中碾磨反应中的短峰和宽峰表明粒径减小和无定形诱导的组合。
图2显示了沉淀的双氯芬酸和碾磨6小时后的双氯芬酸钠(2.90g)加硫酸氢钠(1.18g)的TG-DSC图。如图所示，这两个样品的热性能是不同的，然而，在碾磨反应中双氯芬酸的典型热分解曲线的存在可以清楚确认该反应的进行。这些差异可以归因于硫酸钠的存在，其作为扩散屏障延缓了双氯芬酸的分解。
实施例D分散在Na2CO3里的双氯芬酸钠盐的纳米微粒组合物分散在含有Na2CO3的载体基质中的双氯芬酸钠盐的纳米微粒组合物制备如下将前体化合物，0.441g常规的双氯芬酸粉末，
和过量的(4.3g)共反应物Na2CO3置于碾磨设备(70cm3不锈钢珠碾磨容器)中，由此以此提供重量分别为9和91％，相当于体积为15和85％的反应物混合物，其总体积为2cm3。碾磨介质包括10g的10mm铬钢珠(10件)，用于该容器中。MCS之后得到的组合物包含分散在Na2CO3(87.4wt％，81.1 vol％)和NaHCO3(2.6wt％，2.9vol％)的载体基质中的双氯芬酸钠盐的纳米微粒(10.0wt％，16vol％)。
如图3所示，所得的纳米微粒组合物(为方便起见，分散于己烷中)的透射电子显微术(TEM)显示纳米微粒小于200nm(约为30-50nm)。
为测试碾磨时间的作用，对初始反应物(即MCS的0分钟)，以及在5、15和90分钟进行IR分析。90分钟的运行得到了生成双氯芬酸盐的最高反应度，约90％以上的双氯芬酸盐纳米微粒在15分钟之内形成。
在两种独立的MCS运行中，碾磨介质分别包含10和2mm的钢珠。IR光谱分析显示，对于该反应物组合，10mm钢珠的表现好于2mm钢珠，因为2mm钢珠得到的结块度不合需要。这种IR分析对显示极少量的双氯芬酸是足够灵敏的。用载体基质中的双氯芬酸和双氯芬酸盐的混合物进行试验，其中基质中双氯芬酸的总百分比保持在15wt％。
纳米微粒组合物的熔点的DSC分析证实，所得的组合物是双氯芬酸盐，其熔点范围为275-285℃。这甚至在5分钟MCS运行中也是真实的。
为测试从纳米微粒组合物中去除基质的效果，以及该纳米微粒组合物是否仍然保持为双氯芬酸钠盐，或回复为双氯芬酸，进行以下洗涤步骤。离心管中混合5mg样品和1ml的0.5M HCl和1mM CTAB(溴化十六烷基三甲基铵)(小心CO2的产生，当打开管盖时安全操作玻璃)。旋转样品2分钟，随后超声波处理5秒，随后再额外旋转1分钟。然后该样品重复4次以下步骤离心(3,000g，3分钟)，去除上清液，添加0.01M的HCl和1mM CTAB，以及通过旋转和超声波降解法再分散(每30秒)。
发现所得的经表面稳定剂CTAB稳定的纳米微粒组合物回复到药物的双氯芬酸形式，其纳米微粒的粒径约为100-200nm。XRD分析、熔点分析和IR光谱分析都独立证实，该纳米微粒组合物包含的是双氯芬酸，而不是其钠盐。
实施例E分散在NH4Cl里的双氯芬酸的纳米微粒组合物分散在含有NH4Cl的载体基质中的双氯芬酸钠盐的纳米微粒组合物制备如下将前体化合物，0.43g常规的双氯芬酸钠盐粉末， 和过量的(2.6g)共反应物NH4Cl置于碾磨设备(70cm3不锈钢珠碾磨容器)中，由此提供重量分别为13.7和86.3％，相当于体积为15和85％的反应物混合物，其总体积为2cm3。碾磨介质包括10g的10mm铬钢珠(10件)，用于该容器中。可以使压缩空气(100kcpa)流过碾磨容器以获得一些冷却。
仅15分钟的MCS之后，得到的组合物包含分散在NH4Cl(84.7wt％，84.8vol％)和NaCl(2.5wt％，1.8vol％)的载体基质中的双氯芬酸的纳米微粒(12.9wt％，13.4vol％)，以及副产物氨气。
纳米微粒组合物熔点的DSC分析证实，所得的组合物是双氯芬酸，其熔点范围为156-165℃，没有双氯芬酸盐的痕迹(熔点为275-285℃)。
为测试从纳米微粒组合物中去除基质的效果，以及该纳米微粒组合物是否保持为双氯芬酸，按照以下步骤洗涤该纳米微粒组合物以去除基质载体。离心管中混合5mg样品和1ml的0.01M HCl和1mM CTAB(溴化十六烷基三甲基铵)(小心CO2的产生，当打开管盖时安全操作玻璃)。旋转样品2分钟，随后超声波处理5秒，随后再额外旋转1分钟。然后该样品重复4次以下步骤离心(3,000g，3分钟)，去除上清液，添加0.01M的HCl和1mM CTAB，以及通过旋转和超声波降解法再分散(每30秒)。
发现所得的经表面稳定剂CTAB稳定的纳米微粒组合物仍然是药物的双氯芬酸形式，其纳米微粒的粒径小于200nm，大多数约为30-50nm。用表面稳定剂CTAB稳定的洗涤后纳米微粒组合物的TEM也同时显示出球形和非球形的纳米微粒，非球形微粒呈现棒形，其次轴尺寸为约30nm，主轴尺寸为约150nm。见图4。有可能这些非球形颗粒的外观是单个纳米微粒的线性团聚的结果。
实施例F分散在Na2CO3里的甲氧萘丙酸钠盐的纳米微粒组合物分散在含有Na2CO3的载体基质中的甲氧萘丙酸钠盐的纳米微粒组合物制备如下将前体化合物，0.6041g常规的甲氧萘丙酸粉末， 和过量的(3.401g)共反应物Na2CO3置于碾磨设备(70cm3不锈钢珠碾磨容器)中，由此提供重量分别为15和85％，相当于体积为27.4和72.6％的反应物混合物，其总体积为1.85cm3。碾磨介质包括10g的10mm铬钢珠(10件)，用于该容器中。使用压缩空气(100kcpa)获得冷却。
MCS之后得到的组合物包含分散在Na2CO3(68.2wt％，81.1 vol％)和NaHCO3(5.0wt％，5.5vol％)的载体基质中的甲氧萘丙酸钠盐的纳米微粒(16.5wt％，26.3vol％)。
所得纳米微粒组合物的扫描电子显微术(SEM)显示出纳米晶体结构和粒径约为100nm的纳米微粒。
分析的碾磨时间包括60、150和240分钟。在两个独立的MCS运行中，碾磨介质分别包含10和2mm的钢珠。纳米微粒组合物的IR光谱分析显示2mm钢珠的表现好于10mm钢珠。
用2mm钢珠经60分钟MCS时期制得的纳米微粒组合物的熔点的分析证实，所得组合物是甲氧萘丙酸钠盐，其熔点范围在250-260oC，与甲氧萘丙酸的熔点范围150-160oC相反。分析了两种其他MCS时期，150和240分钟，两者都显示出药物的某些降解。用10mm钢珠制得的纳米微粒组合物不显示甲氧萘丙酸或甲氧萘丙酸盐的熔点，意味着药物已经在短于60分钟的时间点降解。
实施例G分散在NH4Cl里的甲氧萘丙酸的纳米微粒组合物分散在含有NH4Cl的载体基质中的甲氧萘丙酸钠盐的纳米微粒组合物制备如下将前体化合物，0.4158g常规的甲氧萘丙酸粉末， 和过量的(2.5959g)共反应物NH4Cl置于碾磨设备(70cm3不锈钢珠碾磨容器)中，由此提供重量分别为13.8和86.2％，相当于体积为1 5和85％的反应物混合物，其总体积为2cm3。碾磨介质包括10g的10mm铬钢珠(10件)，用于该容器中。使用压缩空气(100kcpa)获得冷却。MCS之后得到的组合物包含分散在NH4Cl(84wt％，82vol％)和NaCl(3.3wt％，2.0vol％)的载体基质中的甲氧萘丙酸的纳米微粒(12.7wt％，16vol％)。
如图5所示，所得的纳米微粒组合物(为方便起见，分散在己烷里)的透射电子显微术(TEM)显示出纳米微粒的粒径约为30-50nm。
为测试碾磨时间的效果，对得自于MCS时间60、150和240分钟的纳米微粒制剂进行了DCS和IR分析。另外，对MCS时间5、10、15、30、60和90分钟的产物进行了DSC熔点分析。
纳米微粒组合物的熔点的DSC分析证实，所得组合物含有不同程度的甲氧萘丙酸，较长的MCS时间显示降解，而90分钟时间及短于90分钟时间显示熔点范围为150-160℃。然而，长于30分钟的时间也显示出不需要杂质的信号(例如，粉末变黑、熔点降低)。
FTIR分析证实，甲氧萘丙酸存在于MCS时间为60、150和240分钟(该试验仅测试的时间)而制得的纳米微粒组合物中，但是甲氧萘丙酸和基质载体的指纹窗的接近使得定量分析相对存在的酸形式和盐形式是不可能的。
为测试从纳米微粒组合物中去除基质的作用，以及该纳米微粒组合物是否仍然是甲氧萘丙酸，如下洗涤该纳米微粒组合物，以去除基质载体。MCS之后，离心管中混合5mg样品和1ml的0.01M HCl和1mM CTAB(溴化十六烷基三甲基铵)(小心CO2的产生，当打开管盖时安全操作玻璃)。旋转样品2分钟，随后超声波处理5秒，随后再额外旋转1分钟。然后该样品重复2次以下步骤离心(3,000g，3分钟)，去除上清液，添加0.1M的HCl和1mMCTAB，以及通过旋转和超声波降解法再分散(每30秒)。
通过熔点分析，发现所得的经表面稳定剂CTAB稳定的纳米微粒组合物仍然含有药物的甲氧萘丙酸形式，纳米微粒的粒径约为50nm。经表面稳定剂CTAB稳定的洗涤后的纳米微粒组合物的TEM也同时显示球形的和非球形的纳米微粒，所述非球形颗粒的次轴尺寸为约50nm，主轴尺寸为约150nm。见图4。有可能这些非球形颗粒的外观是单个纳米微粒的线性团聚的结果。洗涤后材料的XRD显示甲氧萘丙酸的单相晶体产物。
通过在升华设备中的升华作用，在60mg样品的纳米微粒组合物上进行基质载体的去除，包含约135-140oC下的0.05-0.01mm Hg mm Hg的真空。当升华成功时，样品带静电的事实使得去除和随后的分析变得困难。
实施例H分散在NH4Cl里的盐酸奥氮平的纳米微粒组合物如下制备分散在含有NH4Cl的载体基质中的盐酸奥氮平的纳米微粒组合物将前体化合物，0.386g常规的奥氮平粉末(游离碱)，和过量的(2.596g)共反应物NH4Cl置于碾磨设备(70cm3淬火钢珠碾磨容器)中，由此提供重量分别为131和87％，相当于体积为15和85％的反应物混合物，其总体积为2cm3。碾磨介质包括10g的10mm钢珠(10件)，用于该容器中。使用压缩空气(100kcpa)获得冷却。分析的MCS时间包括0、5、15、30和60分钟。MCS之后得到的组合物包含分散在NH4Cl(85wt％，83vol％)的载体基质中的盐酸奥氮平纳米微粒(14.3wt％，17vol％)，以及副产物氨气。
由MCS制得的纳米微粒组合物的熔点DSC分析证实，所得组合物包含不同程度的盐酸奥氮平，即使MCS时间为5分钟。通过15分钟和更长，在约210-220℃出现特征峰，表明盐酸奥氮平的存在。
实施例I分散在柠檬酸基质里的柠檬酸西地那非纳米微粒组合物如下制备分散在含有柠檬酸的载体基质中的西地那非纳米微粒组合物。首先，在碳酸氢钠存在下，用CH2Cl2(DCM)提取2g常规的柠檬酸西地那非，以得到1.35g西地那非游离碱和柠檬酸钠。然后，该西地那非游离碱用于本发明MCS反应的前体化合物。
将西地那非游离碱， 和共反应物柠檬酸的混合物置于碾磨设备(703不锈钢球碾磨容器)中，相当于体积为15和85％，其总体积为2cm3。碾磨介质包括10g的10mm钢珠(10件)，用于该容器中。分析的MCS时间包括0、5、15、30和60分钟。MCS之后所得的组合物可包括分散在柠檬酸载体基质里的柠檬酸西地那非纳米微粒。碾磨时间包括0、5、15、30、60和90分钟。
纳米颗粒组合物的熔点DSC分析证明，分解柠檬酸的熔点使预期的熔点峰不明显。
在不背离基本的发明构思的前提下，以上所述方法可以有许多改进和修正，这对材料和药物领域的技术人员来说是显而易见的。例如，在一些应用中，前体药物活性剂化合物可经预处理并以经预处理的形式提供给该方法，所有的这种修正和改进被认为在本发明的范围之内，其性质由上述说明书和附加的权利要求来确定。此外，前述实施例仅为说明性目的而提供，其不是对本发明方法或组合物的范围的限制。
权利要求
1.含有治疗有效剂纳米微粒的纳米微粒组合物的制备方法，该方法包括步骤使用碾磨介质在碾磨设备中机械化学合成前体化合物和共反应物的混合物，持续足够的时间周期，以生成纳米微粒组合物，该纳米微粒组合物含有分散在载体基质内的治疗有效剂纳米微粒。
2.如权利要求1所述的方法，其中该纳米微粒的平均粒径小于200nm。
3.如权利要求1所述的方法，其中该纳米微粒的平均粒径小于100nm。
4.如权利要求1所述的方法，其中该纳米微粒的平均粒径小于75nm。
5.如权利要求1所述的方法，其中该纳米微粒的平均粒径小于50nm。
6.如权利要求1所述的方法，其中该纳米微粒的平均粒径小于40nm。
7.前述任一权利要求所述的方法，其中至少50％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
8.如权利要求7所述的方法，其中至少75％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
9.前述任一权利要求所述的方法，其中所述的时间周期为5分钟到2小时。
10.如权利要求9所述的方法，其中所述的时间周期为5分钟到1小时。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述的时间周期为5分钟到45分钟。
12.如权利要求9所述的方法，其中所述的时间周期为5分钟到30分钟。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述的时间周期为10分钟到20分钟。
14.如权利要求1到13任一所述的方法，其中所述的碾磨介质包括钢珠。
15.如权利要求14所述的方法，其中所述钢珠的直径为1到20mm。
16.如权利要求14所述的方法，其中所述钢珠的直径为2到15mm。
17.如权利要求14所述的方法，其中所述钢珠的直径为3到10mm。
18.前述任一权利要求所述的方法，其中所述前体化合物选自生物制剂、氨基酸、蛋白质、肽、核苷酸、核酸、以及它们的类似物。
19.前述任一权利要求所述的方法，其中所述前体化合物选自抗肥胖药、中枢神经系统激动剂、类胡罗卜素、皮质类固醇、弹性蛋白酶抑制剂、抗真菌药、肿瘤治疗剂、止吐剂、镇痛药、心血管剂、抗炎剂，例如NSAIDs和COX-2抑制剂、驱虫药、抗心律失常剂、抗生素(包括青霉素类)、抗凝血药、抗抑郁药、抗糖尿病剂、抗癫痫药、抗组胺剂、抗高血压药、抗毒蕈碱剂、抗分支杆菌剂、抗肿瘤剂、免疫抑制剂、抗甲状腺剂、抗病毒剂、抗焦虑药、镇静剂(催眠药和安定药)、收敛剂、α-肾上腺素受体阻滞剂、β-肾上腺素受体阻滞剂、血液制品和替代物、心肌收缩剂、造影剂、皮质类固醇、止咳剂(祛痰药和粘液溶解剂)、诊断剂、诊断显象剂、利尿剂、多巴胺能剂(抗帕金森剂)、止血药、免疫剂、脂质调节剂、肌肉松弛药、副交感神经阻滞药、甲状旁腺降血钙素和双膦酸酯、前列腺素、放射性药物、性激素(包括类固醇)、抗过敏剂、激动剂和减食欲剂、拟交感神经药、甲状腺剂、血管扩张剂和黄嘌呤。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述前体化合物选自氟哌啶醇、DL盐酸异丙肾上腺素、特非那定、盐酸心得安、盐酸去甲丙咪嗪、沙美特罗、柠檬酸西地那非、他达拉非、伐地那非、灭酸、吡罗昔康、甲氧萘丙酸、扶他林(双氯芬酸)、罗非昔布、布洛芬恩丹西酮、舒马曲坦、naratryptan、酒石酸麦角胺加咖啡因、methylsegide、奥氮平。
21.前述任一权利要求所述的方法，还包括去除至少一部分载体基质的步骤，其中所述纳米微粒的平均粒径小于200nm。
22.如权利要求21所述的方法，其中至少25％的载体基质被去除。
23.如权利要求22所述的方法，其中至少50％的载体基质被去除。
24.如权利要求23所述的方法，其中至少75％的载体基质被去除。
25.如权利要求24所述的方法，其中基本上所有的载体基质被去除。
26.由前述任一权利要求所述方法制备的纳米微粒组合物。
27.药物组合物，含有权利要求1到26中任一项所述的纳米微粒组合物和药学可接受的载体。
28.用于制备药物的方法，包括权利要求1到25任一权利要求所述的方法，并将由此制得的治疗有效量的纳米微粒组合物和药学可接受的载体组合。
29.含有分散在载体基质中的治疗有效剂纳米微粒的纳米微粒组合物，其中纳米微粒的平均粒径小于200nm。
30.如权利要求29所述的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于100nm。
31.如权利要求29所述的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于75nm。
32.如权利要求29所述的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于50nm。
33.如权利要求29所述的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于40nm。
34.如权利要求29到33任一项所述的纳米微粒组合物，其中至少50％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
35.如权利要求29到33任一项所述的纳米微粒组合物，其中至少75％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
36.含有分散在载体基质中的双氯芬酸纳米微粒的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于200nm。
37.如权利要求36所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于100nm。
38.如权利要求36所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于75nm。
39.如权利要求36所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于50nm。
40.如权利要求36所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于30nm。
41.如权利要求36所述的纳米微粒组合物，其中所述载体基质含有选自Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl和NaCl中的至少一种成分。
42.如权利要求41所述的纳米微粒组合物，其中所述的载体基质可以仅含Na2CO3，也可以含Na2CO3和NaHCO3的组合，且所述双氯芬酸纳米微粒为双氯芬酸钠盐形式。
43.如权利要求41所述的纳米微粒组合物，其中所述的载体基质可以仅含NH4Cl，也可以含NH4Cl和NaCl的组合，且所述双氯芬酸纳米微粒为双氯芬酸形式。
44.含有分散在载体基质中的甲氧萘丙酸纳米微粒的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于200nm。
45.如权利要求44所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于100nm。
46.如权利要求44所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于75nm。
47.如权利要求44所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于50nm。
48.如权利要求44所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于30nm。
49.如权利要求44所述的纳米微粒组合物，其中所述载体基质含有选自Na2CO3、NaHCO3、NH4Cl和NaCl中的至少一种成分。
50.如权利要求49所述的纳米微粒组合物，其中所述的载体基质可以仅含Na2CO3，也可以含Na2CO3和NaHCO3的组合，且所述甲氧萘丙酸纳米微粒为甲氧萘丙酸钠盐形式。
51.如权利要求49所述的纳米微粒组合物，其中所述的载体基质可以仅含NH4Cl，也可以含NH4Cl和NaCl的组合，且所述甲氧萘丙酸纳米微粒为甲氧萘丙酸形式。
52.含有分散在载体基质中的奥氮平纳米微粒的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于200nm。
53.如权利要求52所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于100nm。
54.如权利要求52所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于75nm。
55.如权利要求52所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于50nm。
56.如权利要求52所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于30nm。
57.如权利要求52所述的纳米微粒组合物，其中所述载体基质含有NH4Cl。
58.如权利要求57所述的纳米微粒组合物，其中奥氮平纳米微粒为盐酸奥氮平形式。
59.含有分散在载体基质中的西地那非纳米微粒的纳米微粒组合物，其中所述纳米微粒的平均粒径小于200nm。
60.如权利要求59所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于100nm。
61.如权利要求59所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于75nm。
62.如权利要求59所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于50nm。
63.如权利要求59所述的纳米微粒组合物，其中所述平均粒径小于30nm。
64.如权利要求59所述的纳米微粒组合物，其中所述载体基质含有柠檬酸。
65.如权利要求59所述的纳米微粒组合物，其中所述西地那非纳米微粒为西地那非碱形式。
66.含有分散在载体基质中的治疗有效剂纳米微粒的纳米微粒组合物，所述纳米颗粒组合物由包括如下步骤的方法制成使用碾磨介质在碾磨设备中机械化学合成前体化合物和共反应物的混合物，持续足够的时间周期，以生成纳米微粒组合物。
67.如权利要求66所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于200nm。
68.如权利要求66所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于100nm。
69.如权利要求66所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于75nm。
70.如权利要求66所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于50nm。
71.如权利要求66所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于40nm。
72.如权利要求67到71任一所述的纳米微粒组合物，其中至少50％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
73.如权利要求67到71任一所述的纳米微粒组合物，其中至少75％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
74.含有治疗有效剂纳米微粒的纳米微粒组合物，所述纳米颗粒组合物由包括如下步骤的方法制成使用碾磨介质在碾磨设备中机械化学合成前体化合物和共反应物的混合物，持续足够的时间周期，以生成纳米微粒组合物，和去除至少一部分载体基质。
75.如权利要求74所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于200nm。
76.如权利要求74所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于100nm。
77.如权利要求74所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于75nm。
78.如权利要求74所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于50nm。
79.如权利要求74所述的纳米微粒组合物，其中该纳米微粒的平均粒径小于40nm。
80.如权利要求75到79任一所述的纳米微粒组合物，其中至少50％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
81.如权利要求75到79任一所述的纳米微粒组合物，其中至少75％的纳米微粒的粒径在平均粒径范围之内。
82.需要这种治疗的人的治疗方法，包括药学有效量的任一项前述权利要求所述纳米微粒组合物，任一项前述的权利要求所述药学组合物，以及任一项前述权利要求所述药物的给药步骤。
全文摘要
本发明涉及改进治疗活性的纳米复合的微观结构组合物，包括纳米微粒组合物和纳米微粒制剂。优选实施例包括含有分散在载体基质中的治疗活性剂纳米微粒的纳米微粒组合物。本发明还涉及使用固态机械化学合成制备所述组合物和制剂的方法。此外，本发明涉及使用所述组合物制得的治疗产物，以及涉及使用该组合物的治疗方法。
文档编号A61K31/4985GK101094659SQ200580045515
公开日2007年12月26日 申请日期2005年12月30日 优先权日2004年12月31日
发明者特雷弗·佩恩, 费利克斯·迈泽尔, 阿尔马·波斯特马, 拉法埃莱·卡马拉诺, 弗兰克·卡鲁索, 詹姆斯·威廉斯, 保罗·麦考密克, 阿龙·多德 申请人:伊休蒂卡有限公司