用于药物递送的微毛细管聚合物膜的制作方法

文档序号:11140426阅读:555来源:国知局
已经描述微毛细管聚合物膜。举例来说,美国公开案第2013/0288016号公开微毛细管聚合物膜,其中所述微毛细管含有填充物材料。然而,现有技术未公开或提出适用于可控的药物递送的含药物微毛细管聚合物膜。技术实现要素:本发明提供一种含药物的微毛细管膜,其包含:(a)基质,所述基质包含玻璃化转变温度小于190℃的聚合物;其中所述基质的厚度是5到2000微米;(b)在所述基质中平行安置的管道,其中所述管道彼此分隔至少1微米,并且其中所述管道的总截面面积是所述膜的总截面面积的5到70%;和(c)在所述基质中、所述管道中或其组合中安置的至少一种药物。具体实施方式除非另外规定,否则百分比是重量百分比(重量%)并且温度以℃为单位。除非另外规定,否则在室温(20-25℃)下进行本文中所描述的所有操作。单体残基的重量百分比是以聚合物中单体残基的总重量计。所有聚合物Tg和Tm值均通过差示扫描量热法(differentialscanningcalorimetry;DSC)根据ASTMD3418测定。优选地,包含基质的热塑性材料是公认用于医药应用的聚合物,优选地是聚(环氧烷)(例如聚(环氧乙烷)(包括指定为聚乙二醇的材料)、聚(环氧丙烷)、聚(环氧丁烷)和其混合物和共聚物)、烷基(包括被取代的烷基)纤维素聚合物(例如甲基纤维素、乙基纤维素、羟基乙基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素和其混合物和共聚物,例如羟丙基甲基纤维素、乙酸丁二酸羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸羟丙基甲基纤维素、邻苯二甲酸乙酸纤维素)、N-乙烯基内酰胺与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。优选地,聚合物的重均分子量(Mw)是1,000到10,000,000、优选地10,000到8,000,000、优选地100,000到7,000,000。优选地,基质包含至少50重量%的玻璃化转变温度小于190℃的一种或多种聚合物,优选地至少60重量%、优选地至少70重量%、优选地至少80重量%、优选地至少90重量%、优选地至少95重量%。基质的其它组分可包括例如药物和增塑剂。药物是用于治疗人类或动物的药学上活性物质。优选地,药物通过相关管理机构批准用于治疗人类或动物中发生的病状。尤其优选的药物包括例如抗真菌剂、抗生素、抗炎剂、抗偏头痛剂、抗组胺剂、镇痛剂、抗氧化剂、烟碱、抗精神病剂和生活方式药物(例如勃起功能障碍)。药物可以其纯形式或作为具有聚合物或其它载剂的混合物并入基质和/或管道中。聚合物可与用于基质的聚合物相同或不同。用于药物/聚合物混合物的优选聚合物与优选用于基质的那些聚合物相同。优选的载剂包括例如脂质(优选地是油、优选地是植物油)、盐、环糊精和醇(优选地是乙醇或异丙醇)。超过一种药物可并入微毛细管膜中;药物可在相同或不同管道中,可在基质与管道或任何其它组合之间分开,并且如果药物处于管道,那么其可呈液态或固态形式。当药物仅存在于基质中时,管道可为空的或可用不同于基质的聚合物填充;优选地管道是空的。基质和/或管道中药物的量可根据以下而极大地改变:所需剂量的药物、所需释放曲线、药物在载剂中的溶解度或分散性和药物递送领域中的那些人员已知的其它因素。药物可通过多种机制递送,例如沿着管道流动和/或扩散、通过基质扩散到膜的外表面、从基质扩散到管道中接着沿着管道流动和/或扩散、侵蚀基质接着从或沿着管道流动和/或扩散、在基质中形成孔隙接着从管道流动和/或扩散、或通过其组合。沿着管道流动可在管道中存在或不存在水性生物介质的情况下从正在治疗的人类或动物进行;如果管道是空的并且药物在基质中,或如果管道中存在的聚合物将所述介质吸入,那么所述水性生物介质可存在于管道中。用作药物递送系统的膜的面积和厚度可根据以下而变化:所需剂量、所需药物暴露时间或药物释放时间、投与到人类或动物的方式和药物递送系统领域中的那些人员已知的其它因素。如本文所用,术语「可控递送」涵盖从膜快速递送药物以及历经较长时间段逐步释放药物以及药物的延时递送(即,在从投与膜起延时之后的药物递送、所述延时约具有与递送时间相同的数量级)。优选地,药物是以熔点不超过230℃、优选地不超过180℃、优选地不超过160℃的药物/载剂复合物形式引入管道或基质中。可使用在室温下是液体的药物,但优选地其在正常大气压下的沸点是至少150℃、优选地至少200℃。已在例如US5046936中描述制备具有微毛细管管道的膜。甚至当具有圆形截面的针用于生成管道时,挤压膜中管道的与管道长尺寸正交的截面常常不是圆形的,而具有不规则形状。管道直径通过测量管道截面侧壁之间的最长和最短距离测定,其中距离在跨越管道中心的线上测量。管道中心定义为具有与管道截面的等截面相同的等截面的形状的质量中心。优选地,如所描述分析至少三个截面并且其算术平均值用作直径。优选地,管道直径是至少1微米、优选地至少5微米、优选地至少10微米、优选地至少20微米、优选地至少50微米、优选地至少100微米;优选地不超过1000微米、优选地不超过800微米、优选地不超过600微米、优选地不超过500微米、优选地不超过400微米、优选地不超过300微米、优选地不超过200微米。优选地,管道彼此分隔至少2微米、优选地至少10微米、优选地至少50微米;优选地不超过400微米、优选地不超过200微米、优选地不超过100微米。优选地,管道的总截面面积不超过膜的总截面面积的65%、优选地不超过60%、优选地不超过55%、优选地不超过50%;优选地至少10%、优选地至少15%、优选地至少20%、优选地至少25%、优选地至少30%。优选地,沿管道的方向测量,管道延伸穿过膜长度的至少50%、优选地至少70%、优选地至少80%、优选地至少90%、优选地至少95%、优选地至少98%。在本发明的一个优选实施例中,管道延伸穿过100%膜长度,即其在膜的端部处是开放的。在另一个优选实施例中,管道在端部处被密封,使得其延伸穿过膜长度的不超过99.9%、优选地不超过99.7%、优选地不超过99.5%、优选地不超过99%、优选地不超过98%。优选地,基质的厚度是至少10微米、优选地至少30微米、优选地至少50微米、优选地至少100微米、优选地至少200微米、优选地至少250微米;优选地不超过1700微米、优选地不超过1400微米、优选地不超过1200微米、优选地不超过1000微米、优选地不超过900微米、优选地不超过800微米、优选地不超过700微米。优选地,膜长度,即沿着膜平行于管道的尺寸是0.1到30cm、优选地.5到10cm、优选地1到3cm。优选地,膜宽度是0.1到30cm、优选地.5到10cm、优选地1到3cm。实例实例1:具有空微毛细管的Polyox膜用于制造空气填充POLYOX微毛细管膜的挤压管线由装备有齿轮泵的3.8-cmKillion单螺杆挤压机、传输管线、弯管、空气管线和微毛细管模具组成。设备空气通过具有流量计的空气管线供应,并且在加热机器之前全开以防止微毛细管针因聚合物熔融物回流而堵塞。首先,将挤压机、齿轮泵、传输管线和模具在足够“均热”时间下加热到操作温度。代表性挤压温度曲线展示于表1中。随着聚合物丸粒通过挤压机螺杆,聚合物进入熔融状态。挤压机螺杆将熔融物馈送到齿轮泵,齿轮泵维持熔融物朝向微毛细管模具的大体上恒定流动。然后,聚合物熔融物经过微毛细管针并且与气流流线相遇,其维持微毛细管管道的尺寸和形状。在离开挤压模具时,挤压物经过冷却辊。一旦挤压物淬火,就将其由轧辊夹住并且通过张力卷绕机卷绕。以使得微毛细管将不会吹胀但维持合理的微毛细管尺寸的方式谨慎地调节空气流速。管线速度可通过辊组中的轧辊控制。表1.用于空气填充POLYOX微毛细管膜的微毛细管挤压管线的温度曲线。在0.6m/min的管线速度下,微毛细管展示六边形形状。随着管线速度增加到3m/min,其变成椭圆形并且展现较大变形。空气流速增加导致微毛细管尺寸显著增加。另外,在较低空气流速(例如25ml/min)下,最小膜厚度出现在微毛细管停留的膜位置处。随着空气流速增加,膜厚度的均一性变得好很多,因为更大的空气流速得到更高的气压,由此在下拉工艺期间抵抗施加在具有微毛细管的膜部分上的垂直力。为了研究在不同加工条件下微毛细管尺寸的改变,将微毛细管的面积求积分并且除以膜截面面积,得到微毛细管在膜中的面积百分比。从表2可见微毛细管在膜中的面积百分比随着管线速度和空气流速增加。管线速度对微毛细管在膜中的面积百分比的影响由下拉工艺期间微毛细管壁变薄引起。在25ml/min的空气流速下,随着管线速度从0.6m/min增加到3m/min,微毛细管在膜中的面积百分比从18.8%增加到32.0%。相比之下,对于100ml/min的空气流速,当管线速度从0.6m/min增加到3m/min时,微毛细管在膜中的面积百分比从26.4%增加到52.6%。表2空气流速(mL/min)管线速度(m/min)平均膜厚度(mm)微毛细管在膜中的面积(%)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实例2:聚烯烃填充或药物填充POLYOX微毛细管膜用于制备微毛细管共挤压膜的管线由以下组成:3.8-cmKillion单螺杆挤压机,其供应用于微毛细管共挤压膜基质的聚合物熔融物;和1.9-cmKillion单螺杆挤压机,其借助传输管线将用于微毛细管的聚合物熔融物供应到微毛细管模具。这个宽度为5.08cm并且间隙为1.5mm的微毛细管模具具有42个微毛细管针。如下给出用于制造微毛细管膜的典型实验方案。首先,将挤压机、齿轮泵、传输管线和模具在足够“均热”时间下加热到操作温度。在微毛细管共挤压工艺期间用于3.8-cm和1.9-cmKillion单螺杆挤出机的温度曲线展示于表3中。将聚烯烃或POLYOX/酮基布洛芬(ketoprofen)(70/30,重量%)掺合丸粒装入1.9-cmKillion单螺杆挤压机的料斗中,并且螺杆速度缓慢变成目标值。随着药物/聚合物熔融物离开微毛细管针,POLYOX丸粒填充到3.8-cmKillion单螺杆挤压机的料斗中,并且打开主要挤压机。3.8-cmKillion单螺杆挤压机的挤压机螺杆将熔融物馈送到齿轮泵,齿轮泵维持熔融物朝向微毛细管模具的大体上恒定流动。然后,这个聚合物熔融物分成两个物料流,其与来自微毛细管针的聚合物线料会合。在离开挤压模具时,挤压物在辊组上的冷却辊上冷却。一旦挤压物淬火,就将其由轧辊夹住并且通过张力卷绕机卷绕。管线速度可通过辊组中的轧辊控制。表3.用于聚烯烃或药物填充POLYOX微毛细管共挤压膜的微毛细管共挤压管线的温度曲线。NA=不适用表4:在1.9-cmKillion挤压机的不同螺杆速度和不同管线速度下微毛细管在POLYOX/聚烯烃微毛细管共挤压膜中的面积百分比。表5.在1.9-cmKillion挤压机的不同螺杆速度和不同管线速度下微毛细管在POLYOX/酮基布洛芬微毛细管共挤压膜中的面积百分比。表6:在37℃下在900mLpH5.8磷酸盐缓冲液中从微毛细管膜溶解酮基布洛芬。样品人工地切割到含有约100mg酮基布洛芬的尺寸。切割误差对高于100%的释放百分比结果做出解释。当前第1页1 2 3 
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