包含pcl的微粒及其用途

包含pcl的微粒及其用途
【专利摘要】本发明涉及制备包含PCL的微粒的方法，涉及可通过所述方法获得的微粒，涉及由此获得的凝胶并涉及该凝胶的多种用途，例如用于制备用于治疗皮肤异常或皮肤毁损，和/或用于控制膀胱功能，和/或用于控制胃反流，和/或用于治疗勃起功能障碍，和/或用于治疗声带的药剂。该凝胶还可以用于美容应用。
【专利说明】包含PCL的微粒及其用途
发明领域
[0001]本发明涉及用于制备包含聚(ε-己内酯)或聚己内酯PCL的微粒的方法，涉及该微粒，涉及生物可降解的可注射凝胶并涉及该凝胶的多种用途。
_2] 发明背景
[0003]随着年龄的增长和/或作为某些疾病的后果，包括肌肉和脂肪的人体软组织会减少，影响外貌和/或减少功能。例如，诸如控制膀胱功能和胃反流的控制许多人体自主功能的括约肌随着年龄或疾病而减少。已经开发了诸如可注射牛胶原的多种医用填充剂。这种填充剂具有多种主要与过敏风险有关的缺陷，以及由克雅氏病(Kreutzfeld Jacob’ sdisease)引起的威胁。作为可注射牛胶原的替代品，已经开发了其它填充剂，例如包含聚合物微粒的微粒悬浮液或乳液的植入物，该聚合物包含乳酸和/或乙醇酸重复单元(US2003/093157 或 W098/56431)。
[0004]然而，这些专利申请中的每一个所公开的填充剂均具有多种缺陷:由于最终产品的构造，包含这样的填充剂的凝胶的混合和流动性能(即流动注射能力)不是最佳的。
[0005]因此仍然需要缓慢地再吸收的生物可降解的医用或美容植入物，其在人体内不会引起任何不期望的反应， 并且由于基本上为球形的微球在注射时避免聚集、堵塞针孔和形成结节，而具有优良的诸如流动性能的性能。

【发明内容】

[0006]本发明人出人意料地发现，可以以高效且快速的方法获得具有优良的诸如流动性能的性能的微球，其中使用粘度较高且包含增溶的PCL及表面活性剂的初始混合物。该方法的每个特征均在本文中详尽描述。
_7] 施
[0008]在第一方面中，本发明涉及制备包含聚(ε -己内酯)(PCL)的微粒的方法，其中该方法包括如下步骤:
[0009]al)将PCL聚合物增溶，随后将增溶的PCL聚合物与包含表面活性剂的液体混合，所述液体的粘度为约IcP至约400.0OOcP,
[0010]b)由在al)中得到的溶液形成包含PCL的微粒。
[0011]在第二方面中，本发明涉及制备包含聚己内酯(PCL)的微粒的方法，其中该方法包括如下步骤:
[0012]a2)将PCL聚合物增溶在二氯甲烷(DCM)和/或基本上纯净的吐温中，
[0013]b)由在a2)中得到的溶液形成包含PCL的微粒。
[0014]在一优选实施方案中，本发明包括根据以上定义的两方面的方法:该方法为其中在步骤a)中，将PCL聚合物增溶在DCM和/或基本上纯净的吐温中，随后将所述增溶的PCL聚合物与包含表面活性剂的液体混合，所述液体的粘度为约IcP至约400.0OOcP0随后作为步骤b)，由在a)中得到的溶液来形成包含PCL的微粒。
[0015]步骤a)[0016]本发明方法的第一步骤a)包括增溶步骤或由增溶步骤组成或为增溶步骤。
[0017]步骤a2)
[0018]本发明方法的第一步骤由增溶步骤组成或为增溶步骤:将PCL聚合物增溶在二氯甲烷(DCM)和/或基本上纯净的吐温中，因此，取决于包含本文随后定义的微粒的凝胶的预期应用，本发明人发现当制备具有中低分子量的微粒时，并且由于没有有机溶剂，基本上纯净的吐温的使用特别有吸引力。中低分子量是指分子量为约1.0OOMn至约50.0OOMn (数均分子量)，更优选为约1.0OOMn至约40.0OOMn，更优选为约5.0OOMn至约40.0OOMn，更优选为约1.0OOMn至约30.0OOMn,更优选为约10.0OOMn至约30.0OOMn,更优选为约20.0OOMn至约30.ΟΟΟΜη，并且最优选为约1.0OOMn至约30.0OOMn。因此，在本发明的第二方法中，提供了三种优选的方法:一种是使用DCM，其适于提供具有中低分子量或中高分子量的微粒。中高分子量是指分子量优选为约30.0OOMn至约500.0OOMn,更优选为约40.0OOMn至约150.0OOMn,更优选为约40.0OOMn至约150.0OOMn,甚至更优选为约40.0OOMn至约100.ΟΟΟΜη。另一优选的方法使用基本上纯净的吐温，所述方法适于获得具有中低分子量的微粒。最后，第三种方法使用DCM与基本上纯净的吐温的组合。
[0019]基本上纯净的吐温优选指至少80%的吐温，或至少90%的吐温，或大约100%的吐温。吐温是一类表面活性剂，其为聚氧乙烯失水山梨糖醇的酯。可以使用吐温20、40、60或80。当在步骤a2)中使用基本上纯净的吐温时，优选在接近PCL的熔融温度或高于该温度下进行该增溶步骤。该温度接近于PCL的熔融温度。该温度优选为约50°C至约90°C，或约60°C至约90°C，更优选为约60°C或约80°C。
[0020]如果已经在步骤a2)中使用了 DCM，为了获得包含微粒的液体，将在a2)中得到的溶液随后加入到包含表面活性剂的液体中。表面活性剂或张力活性剂(tensoactiveagent)是在溶液中降低表面张力的化学剂，使得能够形成稳定的小颗粒。表面活性剂在微粒形成过程中会稳定微粒。合适的表面活性剂包括但不限于甲基纤维素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、诸如聚氧乙烯失水山梨糖醇的聚山梨醇酯或Pluronics?，优选聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三油酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐三硬脂酸酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单棕榈酸酯或聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯，优选聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯(吐温80(TM))、聚氧乙烯山梨糖醇酐单硬脂酸酯(吐温60 (TM))和聚氧乙烯山梨糖醇酐单月桂酸酯(吐温20(TM))，并且甚至更优选聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯(吐温80(TM))。在优选的实施方案中，表面活性剂不是诸如EP1872803或US2003/0157187所述的聚乙烯醇(PVA)的生物相容性有限的表面活性剂。由于MC的生物相容性，MC为其中最优选的表面活性剂。因此，预期采用DCM和随后的MC作为表面活性剂的方法比采用DCM和 随后的PVA作为表面活性剂的方法更有效:由于MC的生物相容性，在方法的最后阶段不需要彻底洗涤所形成的微粒以除去表面活性剂。
[0021]优选为包含表面活性剂的液体或凝胶液体的液体优选定义为粘度为约IcP至约400.0OOcP的液体，或粘度为约IOcP至约100.0OOcP的液体，或粘度为约50cP至约100.0OOcP的液体，或粘度为约75cP至约50.0OOcP的液体，或粘度为约IOOcP至约
50.0OOcP的液体，或粘度为约IOOcP至约1.0OOcP的液体，或粘度为约75cP至约1.0OOcP的液体。其粘度最优选为约75cP至约300cP。粘度优选在室温或将PCL增溶的温度下测定。在优选实施方案中，加入的表面活性剂MC的浓度更优选为约0.01w/w%至约5.0w/w% ,更优选为约0.lw/w%至约5.0w/w%,更优选为约0.5w/w%至约2.5w/w%,最优选为约1.0w/w%。可商购具有不同分子量的多种类型的MC: (Mn = 14000、Mn = 41000、Mn = 63000或Mn = 88000)。优选使用分子量为Mn = 63000的MC。
[0022]在优选实施方案中，优选使用约1.0?/?%的MC (Mn = 63000)。使用如此高浓度的MC对于该方法的效率和所形成的微粒的特性来说具有吸引力:初始MC溶液的粘度很高(IOOcP至120cP)。我们惊奇地发现将大体积的PCL的DCM浓溶液加入粘性MC溶液中能够相当快地完成(少于I分钟)，并且结果所得到的混合物的粘度也相当高。所得到的混合物的粘度大约与MC溶液的粘度相同。强力搅拌导致微粒的形成，该微粒如本文随后所确定的那样基本上为球形。PCL在DCM中的浓度如本文随后所定义。此外，通过蒸发除去DCM能够比使用很少的MC的常规萃取蒸发方法(10ss P et al, (2001)，22:2785-2794)更快(在I至3小时内)。
[0023]步骤al)
[0024]本发明方法的第一步骤包括增溶步骤。步骤al)中所显示的增溶步骤优选按照步骤a2)所描述的那样进行。然而，可以使用其它液体、溶剂或表面活性剂使PCL聚合物增溶。实例包括脂肪族化合物、芳香族化合物、含卤素的化合物、氯仿、不含卤素的化合物、丙酮、THF、甲苯、乙酸乙酯或乳酸乙酯等。 [0025]随后将增溶的PCL聚合物与包含表面活性剂的液体混合，所述液体的粘度为约IcP至约400.0OOcP，或约IOcP至约100.0OOcP。该粘度优选为约IOcP至约30.0OOcP，或优选为约15cP至约20.0OOcP,更优选为约20cP至约10.0OOcP,甚至更优选为约40cP至约5.0OOcP,甚至更优选为约50cP至约2.0OOcP,甚至更优选为约75cP至约2.0OOcP,甚至更优选为约75cP至约1.0OOcP,甚至更优选为约IOOcP至约1.0OOcP,甚至更优选为约75cP至约500cP，或甚至更优选为约75cP至约400cP，最优选为约75cP至约300cP。粘度优选在室温或将PCL增溶的温度下测定。
[0026]在步骤al)中所使用的表面活性剂优选与在步骤a2)中所使用的表面活性剂相同。这样的表面活性剂已经在前文中确定。其中，由于MC的生物相容性，优选的表面活性剂包括MC。优选的MC浓度和类型已经在前文中确定。所使用的最优选的为约1.的MC(Mn = 63000cP)。使用如此高浓度的MC得到的粘性溶液对于该方法的效率和如本文随后所定义的所形成的微粒特性来说具有吸引力。优选地，不希望受到任何理论的限制，本发明人认为重要的是步骤al)中所使用的液体和/或在步骤al)的最后阶段所形成的溶液的粘度。任何或所有这些粘度均优选足够高以有利于步骤b)并且使得能够以高收率形成如本文随后所定义的高度均匀的微粒。如实施例中例示的那样，可以得到直径为约38μπι至75 μ m的收率为约60-80%的微粒，这是十分有优势的。甚至可以得到具有这样的直径的收率为约70-80%的微粒。液体及所得到的溶液的优选粘度均在本文中定义。
[0027]步骤b)
[0028]随后，从由al)或a2)得到的溶液或混合物形成包含PCL的微粒。取决于在步骤al)或a2)中所用溶剂的a.ο.特性(a.0.为DCM和/或吐温)，按照如下的说明进行截然不同的步骤。
[0029]如果已经在步骤al)或a2)中使用了 DCM，通过萃取蒸发将DCM从分散在粘性液体中的包含PCL的微粒中萃取。萃取蒸发方法也被称为蒸发萃取方法，其对技术人员来说是已知的，并且已经在例如 Journal of Controlled Release (Preparation of biodegradablemicrosheres and microcapsules (生物可降解的微球和微胶囊的制备)，Journal ofControlled Release, (1991)，volumel7:1-22)中描述。由于本文所定义的混合物的高粘度，可能只得采取强力搅拌(如实施例中所示的约1000rpm)。不受任何理论的限制，我们认为由于强力搅拌，将空气引入混合物中以产生泡沫，相信这有利于萃取/蒸发方法。另外，必须萃取/蒸发较少量DCM(即如本文随后所定义的高比率的PCL/DCM)的事实有利于萃取/蒸发方法。所述方法持续约3小时，而使用粘度低得多的混合物的经典萃取/蒸发方法(参见实施例)被认为持续超过14小时的长得多的时间。在萃取蒸发过程中，包含PCL的微粒中含有的大部分DCM被萃取到水中并在表面蒸发。
[0030]如果已经在加热下将吐温作为唯一的溶剂用于步骤al)或a2)中，则由于受控制的冷却和搅拌条件，形成微粒。最终温度通常为室温。可以将混合物加热至80°C。搅拌可以为约500rpm。受控制的冷却可以持续I至12小时。
[0031]在本发明方法的最后阶段，得到基本上不含DCM和/或基本上纯净的吐温的微粒。基本上不含优选指仍然存在少于70wt%的初始DCM或基本上纯净的吐温，更优选少于60wt % >50wt % >40wt % >30wt % >20wt %、IOwt % >5wt % >2wt %、Iwt % >0.5wt % >0.3wt %、
0.2wt%或甚至少于0.1wt %。在一实施方案中，在所形成的微粒中没有检测到DCM和/或吐温。可以通过气相色谱(GC)的方法检测DCM或吐温。微粒包含PCL聚合物或由其组成。任选地，在该方法的最后阶段，可以将微粒在水中洗涤一次或多次以除去DCM和/或基本上纯净的吐温。
[0032]如果在本发明的方法中将DCM和吐温组合使用作为溶剂，则该方法优选与DCM作为唯一溶剂时的方法相同。
[0033]在本发明的上下文中，PCL聚合物是指包含聚-ε -己内酯或聚己内酯的聚合物。PCL是生物可降解的、免疫不活跃的、生物相容的和生物可吸收的合成聚合物。本发明所使用的PCL聚合物可以购买或通过技术人员公知的方法生产。优选使用适用于生物医学或美容应用中的纯化的PCL聚合物。聚合物是由被称为单体的低分子量重复单元构成的分子。将单体连接生成聚合物的过程称为聚合。
[0034]在本发明的上下文中，可以为聚合物给出技术人员已知的所有可能的含义，包括例如线性聚合物、共聚物、嵌段共聚物、三元共聚物，或者不同类型的均聚物、共聚物、嵌段共聚物或三元共聚物的共混物。
[0035]在另一优选的方法中，在步骤al)或a2)中使用ε -己内酯(CL)的共聚物。优选的CL的共聚物为CL与选自L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、TMC (三亚甲基碳酸酯)、PEO (聚环氧乙烧)、乙交酯和DO (二氧环己酮(dioxanone))的至少一种化合物的共聚物。当在方法中使用CL共聚物(共聚物、嵌段共聚物)，其中在步骤a2)中将基本上纯净的吐温用作唯一的溶剂时，PCL的熔融温度意指CL共聚物熔融的温度。
[0036]在优选的方法中，在步骤al)或a2)中使用PCL三元共聚物。优选的PCL三元共聚物为CL与选自L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、TMC、ΡΕ0、乙交酯和DO的一种化合物的共聚物。当在方法中使用PCL三元共聚物，其中在步骤a2)中将基本上纯净的吐温用作唯一的溶剂时，PCL的熔融温度意指PCL三元共聚物熔融的温度。
[0037]或者，PCL三元共聚物为PCL与选自以下的两种化合物的聚合物:L_丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、TMC、PEO、乙交酯和DO。除了上述与组分选自L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、内消旋-丙交酯、TMC、PE0、乙交酯和DO的均聚物/共聚物、嵌段共聚物/三元共聚物的共混物，其它CL共聚物或共混物可以包含聚酯、聚醚、聚碳酸酯、共聚草酸酯、聚(邻碳酸酯)、聚(缩醒)、聚酐、pbt/peo共聚物(PolyActive?)及聚膦嗪。
[0038]在另一优选方法中，使用PCL均聚物。PCL均聚物是有利的，因为其为半晶体。因此，它的形态是稳定的。另外，PCL均聚物为疏水物，因此当将它用作皮肤填充剂时，其再吸收时间可能比非半结晶生物可吸收聚合物的相应的再吸收时间长。更优选使用不包含第二单体的PCL聚合物，所述第二单体选自乙交酯、二氧环己酮、三亚甲基碳酸酯和丙交酯及其组合。
[0039]另外，作为本方发明的另一优选实施方案，此处所使用的PCL聚合物被另一种聚合物代替。这样的其它聚合物可以是基于L-丙交酯、D-丙交酯、DL-丙交酯、内消旋-丙交酯、TMC、乙交酯或二氧环己酮的聚合物。
[0040]取决于预期的应用，所有在本文中公开的聚合物、所得到的微粒和所得到的凝胶的性质彼此大不相同，并且这通常并不重要。对于注射应用，包含微粒的PCL应当适于通过适当大小的注射器注射。
[0041]在优选的实施方案中，加入PCL聚合物并以一定的浓度溶解在DCM和/或基本上纯净的吐温中，基于重量，所述浓度为高达DCM的约10% (作为唯一的溶剂或与吐温组合)，高达DCM的约30% (作为唯一的溶剂或与吐温组合)，或者当吐温被用作唯一的溶剂时，在基本上纯净的吐温中高达约50%。更优选地，加入PCL聚合物并以高达约25%或高达25 %的浓度溶解在DCM中。该百分比主要取决于所使用的PCL的分子量。
[0042]在更优选的实施方案中，PCL/DCM溶液的粘度可以为约5cp至5000cp (室温下测定)。该粘度主要取决于所使用的PCL的分子量和所使用的PCL和DCM的浓度。PCL/DCM (w/w)的比例可以为约10gPCL/100gDCM至20gPCL/100gPCL。该比例高于之前在现有技术中所使用的比例。
[0043]由于使用尽可能少的DCM，使用如本文所定义的高比例PCL/DCM是有利的。因此，预期用以获得本发明微粒的DCM的蒸发方法比经典的方法快，该经典的方法使用的DCM比本发明多。
[0044]粒子的大小和分布可能受所用表面活性剂(优选MC)的特性、PCL聚合物(优选均聚物)、PCL/溶剂(DCM和/或基本上纯净的吐温)比例(优选的比例已给定)以及方法条件的影响。
[0045]微粒
[0046]在另一方面中，本发明提供了可通过如之前的部分所概述的第一和/或第二方面的方法得到的微粒。只要这些微粒具有如下所示的期望特性，则微粒本身不必采用如上所述的方法获得。本发明的方法是用于获得这些微粒的一优选方法。本发明的微粒优选具有至少一个以下的特性:
[0047]i)直径分布为5μηι至200 μ m,更优选20 μ m至150 μ m,甚至更优选30 μ m至90 μ m,甚至更优选25 μ m至75 μ m,甚至更优选38 μ m至75 μ m,甚至更优选25 μ m至50 μ m。
[0048]ii)密度、形态和组成均匀(参见作为实施例的图1):球形并且表面光滑。
[0049]iii)基本上球形的微球。[0050]本发明的微粒的均匀特性(特征i)、ii)和/或iii))非常具有吸引力，因为它会赋予源自该微粒的凝胶最佳的流动性能(如以下部分所示):我们预期在注射器中没有聚集，用注射器注射时没有针孔堵塞。该均匀特性代表了相对于用作植入物的已知凝胶的改进。例如，本发明的微粒具有比在EP1872803或US2003/0157187中公开的微粒更具吸引力的性质，这优选是由于使用包含表面活性剂的液体，所述液体在步骤al)中的粘度为约IcP至约400.0OOcP,和/或优选由于使用MC作为表面活性剂，更优选使用I % MC,甚至更优选使用1% MC (Mn = 63000)，和/或优选由于使用如本文所定义的较高比例的PCL/DCM，和/或优选由于已经进行萃取蒸发的方式。
[0051]作为另一实例，本发明的微粒具有比在10ss (10ss P etal, (2001)，22:2785-2794)中公开的微粒更具吸引力的性质，这优选是由于使用包含表面活性剂的液体，所述液体在步骤al)中的粘度为约IOcP至约100.0OOcP，和/或优选由于使用如本文所定义的较高比例的PCL/DCM，和/或优选由于使用作为表面活性剂的MC的特定类型和浓度，更优选由于使用1% MC，甚至优选1% MC (Mn = 63000)，和/或优选由于已经进行萃取蒸发的方式。该微粒如此均匀以至于它们也可以被称为微球。微粒的均匀性(球形并且表面光滑以及已经如i)、ii)和iii)所定义的任何特征)是由于其中本发明的具体方法，优选由于使用包含表面活性剂的液体，所述液体在步骤al)中的粘度为约IcP至约400.0OOcP，和/或优选由于如本文所定义的最佳比例的PCL/DCM，和/或优选由于所使用的表面活性剂，更优选1% MC(Mn = 63000)，和/或优选由于已经进行萃取/蒸发处理的方式。
[0052]微粒(微球)的优选直径为20 μ m至150 μ m。直径优选大于20 μ m,因为它将巨噬细胞的直接吞噬作用最小化。直径优选小于150 μ m，因为预期当在凝胶中存在该微粒时具有甚至更好的流动性能。或者，优选的直径为25 μ m至50 μ m。
[0053]本发明人出人意料地发现，如前文所定义的包含中低分子量PCL的微粒非常适合用于本发明。当存在于本发明的凝胶中时，这种包含中低分子量PCL的微粒比包含具有如本文随后所定义的中高分子量PCL的微粒的凝胶表现出相对较短的再吸收时间。
[0054]微粒可以作为冷冻干燥、冻干或自由流动的粉末在干燥状态下贮存并在合适的条件下保存数年。由于冻干法易于消毒和储存，因此其是有利的。当存在于凝胶中及在体内注射时，聚合物的分子量和微粒固有的物理性质(除了球形并且表面光滑外，参见如前文i)、?)和/或iii)所定义的至少一种特征)至少部分地决定了它们的体内降解行为。
[0055]歷胶
[0056]在另一方面中，本发明涉及包含如之前部分所定义的微粒和载体的生物可降解的可注射凝胶。载体可以包含粘度增强剂、密度增强剂和/或紧张润湿增强剂(tonicitywetting enhancing agent)。粘度增强剂可以选自羧甲基纤维素钠(CMC)、聚乙烯吡咯烧酮(PVP)、甲基纤维素(MC)、羟丙基甲基纤维素(HPMC)。然而，也可以使用其它粘度增强剂，如对本领域的技术人员来说显而易见的那样。CMC优选用作粘度增强剂。
[0057]尽管也可以使用其它合适的密度剂，密度增强剂可以选自山梨醇、甘露醇和果糖。紧张润湿剂可以是聚山梨醇酯(吐温20、40、60或80)。也可以使用其它的紧张润湿剂。本文所公开的凝胶可以包括不同数量的粘度增强剂、密度增强剂和/或紧张润湿增强剂。在优选的实施方案中，凝胶 包含约0￥1:%至8wt%的粘度增强剂,和/或约0wt%至约50wt%的密度增强剂，和/或约Owt %至约5.0wt %的紧张润湿剂。更优选地,凝胶包含约0.1wt %至8wt %的粘度增强剂，和/或约Owt %至约50wt %的密度增强剂，和/或约Owt %至约
5.0wt %的紧张润湿剂。
[0058]本文所公开的凝胶可以包括不同数量的微粒并且通常可以包括约IOwt %至约50wt%的微粒，约15wt%至约50wt%的微粒，约25wt%至约45wt%的微粒，约35wt%至约45wt%的微粒。通常选择载体的数量以获得具有期望流动性能即合适粘度的悬浮液。技术人员知道，根据欲用于本发明凝胶的应用类型，可以使用具有特定特性的针。对于所使用的每种类型的针，为了得到期望的流动性能，可能必须优化凝胶的粘度。作为也是优选实施方案的实例，采用26-30号针和CMC，适宜的粘度为约20000cp至200000cp。在优选实施方案中，载体为药物或美容可接受的载体和/或生物医学可接受的载体。
[0059]生物可降解与生物可再吸收同义。凝胶的期望的生物可再吸收性可根据所使用的PCL聚合物类型和预期用途/应用等而变化。在优选实施方案中，本发明的凝胶在注射后的10年或少于10年内，或在注射后的5年或少于5年内，或在注射后的2年或少于2年内，或在注射后的I年或少于I年内是生物可再吸收的。
[0060]所得到的凝胶包含如之前所定义的微粒的悬浮液并且比其它已知的凝胶更具吸引力:本发明的凝胶包含微粒，所述微粒基本上为具有光滑表面的球形(具有如前文i)、?)和/或iii)所定义的至少一种以下特征)并因此提高了凝胶的流动性能。本发明人出人意料地发现，可以有利地使用包含具有中低分子量的微粒的凝胶。本发明的凝胶包含聚合物，当在体内注射时，所述聚合物更稳定(其降解动力学比其它聚合物慢)。凝胶包含微粒和载体。注射后载体在3至4个月内通常会降解、溶解或再吸收。微粒的再吸收时间取决于所使用的PCL的初始分子量。例如，预期包含具有如前文所定义的中低分子量的PCL聚合物的微粒的降解或再吸收时间为约6个月至2年。例如，根据已经将其注射的位置及微粒的其它特性，预期包含微粒的凝胶的再吸收时间为约6至15个月或12至15个月，所述微粒包含分子量为约10.0OOMn的PCL聚合物。再如，根据已经将其注射的位置及微粒的其它特性，预期包含微粒的凝胶的再吸收时间为约18至24个月或20至约24个月，所述微粒包含分子量为约40.0OOMn的PCL聚合物。这种凝胶可用于如以下定义的多种类型的应用。凝胶可以以无菌悬浮液的形式贮存在容器中。优选地，容器为可随时使用的预装注射器。注射器也可以作为两室预装注射器提供，一室含有(冻干)微粒并且另一室含有药物可接受的载体。如果将凝胶通过例如水或双蒸水临时重构用作注射制剂，则凝胶(悬浮液)可应用于皮内或皮下注射。或者，容器可以是小瓶。这里也用作注射器，小瓶可含有待用的本发明的凝胶。或者，小瓶可在一室中含有(冻干)微粒并在另一室中含有药物可接受的载体。
[0061]用于在注射器或小瓶中临时重构凝胶的水优选为蒸馏水，更优选为双蒸水，甚至更优选为无菌水。最优选使用PBS (磷酸盐缓冲液)。
[0062]载体可以进一步包含选自抗冻剂和缓冲剂的组分。抗冻剂是在冷却过程中抑制或减少生物组织中破坏性冰晶的形成的化学剂。合适的抗冻剂包括但不限于诸如d-甘露醇、乳糖、蔗糖、果糖、山梨醇和葡聚糖的糖和碳水化合物，优选d-甘露醇。凝胶的载体中抗冻剂的浓度可根据预期的应用、微粒和所选的抗冻剂的特性而变化。凝胶通常可包含约O至约45%，或约30%至约40%重量的抗冻剂。[0063]缓冲剂是加入溶液中以使溶液能够抵抗稀释或加入少量酸或碱所引起的pH值变化的一种或多种化合物。有效的缓冲体系使用含有大且大约相等浓度的共轭酸-碱对(或缓冲剂)的溶液。本文所使用的缓冲剂可为药物可接受的任何这样的化合物，包括但不限于磷酸和柠檬酸的盐(共轭酸和/或碱)。凝胶通常可包含约O至约0.2%，或约0.1 %至约0.15%重量的缓冲剂。优选的缓冲剂为PBS。
[0064]在另一优选实施方案中，将包含微粒的凝胶用作药剂。可将本文中的凝胶自身看作药剂，该凝胶自身不含任何活性成分，或优选不含任何药剂。在该第一种情况下，凝胶优选用作填充剂或植入物以在各种治疗中增加哺乳动物中的软组织，所述治疗包括治疗皮肤异常或毁损、控制膀胱功能(治疗尿道括约肌缺陷)和/或控制胃反流(治疗幽门括约肌缺陷)、声带缺陷、先天性畸形、用于牙科治疗的填补牙龈。在所有这些用途中，哺乳动物优选为人类。在所有这些用途中，通常通过皮内或皮下注射器注射将凝胶引入待治疗或给药的组织部位。
[0065]在优选实施方案中，将凝胶用作填充剂和/或植入物。在更优选的实施方案中，凝胶为皮肤填充剂。皮肤填充剂可用于矫正皮肤异常，所述皮肤异常形成了对个体的健康威胁，例如手术后的皮肤异常或诸如烧伤的皮肤损毁。当将凝胶用作药剂和根据作为皮肤填充剂的应用用作皮肤填充剂时，在本发明方法的步骤al)或a2)中，PCL聚合物优选具有如前文所定义的中低分子量或中闻分子量。
[0066]在另一更优选的实施方案中，将本文所公开的凝胶用作植入物或填充剂来治疗诸如尿失禁(膀胱功能的控制)的各种括约肌缺陷。膀胱控制的丧失可能是因为由形体动作(咳嗽、打喷嚏、运动)引起的压力和/或冲动或包括睡眠在内的意外时刻的大量泄漏。所有类型的失禁可以忽略患者的年龄使用本发明的凝胶来治疗。排尿节制取决于可塑性贮器和括约肌效率，其具有2个组成部分:(I)膀胱颈上的不随意平滑肌；和(2)外括约肌的随意骨骼肌。
[0067]因此，可加入本发明的凝胶来对括约肌或尿道形成局部压迫，从而通过一次或多次的凝胶注射减少内腔大小并且因此基本上减少或消除压力性尿失禁。在这些实例中，可通过注射将凝胶嵌入尿道或尿道周围组织。因此，通常的步骤包括在膀胱镜的辅助下将凝胶注入膀胱颈周围的组织中以增加组织体积，并随后将尿道腔接合。凝胶增加体积并帮助关闭尿道以减少压力性失禁。通常可以周期性的重复注射以得到最佳结果。
[0068]在另一更优选的实施方案中，将凝胶用作填充剂或植入物用于控制胃反流(来治疗幽门括约肌的缺陷)。胃食管反流病(GERD)涉及胃酸和其它成分反流进入食道或膈。70%的反流发作发生在较低的食管括约肌的自发松弛过程中，或由于吞咽之后的长期松弛。30%发生在低括约肌压力周期期间。主要的症状是胃灼热(饭后30至60分钟)。GERD的典型表现包括哮喘、慢性咳嗽、喉炎、喉咙痛和与心脏无关的胸痛。GERD是终身疾病，需要生活方式的改变和医疗干预。
[0069]因此，可注射 本发明的凝胶以增加较低的食管括约肌的体积和对其的局部压迫。因此，通常的步骤包括在内窥镜的辅助下将凝胶注入较低的食管括约肌周围的组织中以增加组织体积，并随后接合，使括约肌的压力正常化。凝胶增加体积并帮助关闭括约肌来减少反流。可以每年重复注射以得到最佳结果。可采用局部麻醉来注射凝胶。
[0070]当将凝胶用作控制膀胱功能和/或胃反流的药剂时，在本发明方法的步骤al)或a2)中，所用的PCL聚合物优选具有如前文所定义的中高分子量。这是优选的，因为此处所用的凝胶将在注射位置停留长得多的时间(体内的降解速率较低)并且外科手术干预不必
经常重复。
[0071]在另一更优选的实施方案中，将凝胶用作填充剂或植入物以治疗可影响所有年龄的男性的勃起功能障碍(ED)。本发明的凝胶可用于治疗ED。通常的步骤包括将凝胶直接注射在遍及海绵体的整个长度的深筋膜上。
[0072]在另一更优选的实施方案中，将凝胶用作填充剂或植入物以治疗声带。本发明的凝胶可通过改变该软组织块的形状用于喉部声音发生器的声带内注射。
[0073]本发明进一步涵盖了当凝胶自身被看作药剂时，其进一步包含活性成分，该活性成分也优选为药剂。本文所用的“药剂”可以是期望对凝胶的注射位置给药的任何生物活性组合物、药品、药物或化合物。在这种情况下，加入凝胶中的药剂可使凝胶功能更容易发挥，并且可以包含麻醉剂以减少与注射凝胶或组合物有关的疼痛或不适，该凝胶或组合物促进PCL或微粒的结合或减少注射位置的创伤。在一优选实施方案中，将药剂加入到凝胶中。示例性麻醉剂包括但不限于利多卡因、塞罗卡因、普鲁卡因、苯佐卡因、丙胺卡因、罗哌卡因(ripivacaine)和异丙酚。能够在本文所公开的凝胶中使用的其它药剂包括:肽；组织再生剂；抗生素；类固醇；纤连蛋白；细胞活素；生长因子；止痛剂；防腐剂；α-、β或Υ-干扰素；红细胞生成素；胰升糖素；降钙素；肝素；白细胞介素-1 ;白细胞介素-2 ;非格司亭；cDNA ；DNA ;蛋白类；肽类；HGH ;促黄体激素；心钠素；因子VIII ;因子IX和促滤泡激素。在将凝胶与前文所定义的 载体混合活化的过程中，经常将药剂在临注射前加入到凝胶中。活性成分或药剂通常存在于可加入凝胶中的微球中，随后可注射所述凝胶。
[0074]或者，在另一优选的实施方案中，存在于凝胶中的药剂不增强凝胶的功能。在这种情况下，将凝胶看作用于任何已知的或待发现的药剂的控制递送体系。
[0075]在另一优选的实施方案中，凝胶为美容凝胶。美容凝胶可用作皮肤填充剂。在该优选实施方案中，当在步骤al)中优选使用包含表面活性剂的液体且所述液体的粘度为约IcP至约400.0OOcP时，和/或优选当使用如本文所定义的高比例的PCL/DCM时，和/或优选当将MC用作表面活性剂，更优选约I % MC,甚至更优选Mn = 63000的约I % MC时，和/或优选当已经优选进行如本文所定义的萃取蒸发时实施本发明的方法时，得到具有最佳特性的凝胶。在该优选实施方案中，PCL聚合物优选为PCL均聚物。在该优选实施方案中，凝胶不包含任何活性成分或药剂。当将凝胶用作作为皮肤填充剂的美容凝胶时，在本发明方法的步骤a2)中，PCL聚合物优选具有如前文所定义的中低分子量。凝胶可用于疤痕、皱纹、面部脂肪减少的美容治疗。本发明的凝胶可用于填充和消除软组织缺陷，所述软组织缺陷例如痘痕或疤痕(如水痘或痤疮疤痕)、先天性畸形(如唇裂)和皱纹。疤痕可以是任何原因引起的:疾病、术后、烧伤。凝胶也可以用作蓬松剂以在人体中补充面部组织或脂肪损失。凝胶的有效应用的解剖学区域可以为皮肤，优选面部区域的皮肤:表皮和/或皮下。根据预期的具体美容应用，注射位置可以改变:用于治疗痤疮疤痕和细小面线的位置，用于治疗皱纹、褶痕和面部轮廓的仿形(modelling)的较深位置，及用于治疗脂肪营养不良的更深位置。
[0076]凝胶的用途
[0077]本发明的另一方面涉及本发明的凝胶在制备用于治疗皮肤异常或皮肤毁损，或用于控制膀胱功能，和/或用于控制胃反流，和/或用于治疗勃起功能障碍，和/或用于治疗声带的药剂中的用途。
[0078]本发明的凝胶的另一用途是如前文所定义的本发明的美容凝胶在美容应用中的用途。
[0079]这些用途的所有特征均已在题为“凝胶”的前一部分中定义。
[0080]在本申请文件和其权利要求书中，动词“包括”及其变形以其非限制意义来使用，意思是包括紧接着该词语的项目，但是并不排除没有具体提及的项目。另外，动词“由…组成”可由“基本上由…组成”来代替，其是指如本文所定义的产物或组合物或凝胶或微粒除了具体指定的组分外还可以包含另外的组分，所述另外的组分不会改变本发明的独有特性。另外，由不定冠词“a”或“an”修饰的要素不排除存在多于一种的要素的可能性，除非上下文明确要求有一种且仅有一种要素。因此，不定冠词“a”或“an”经常指“至少一种”。当词语“约”或“大约”与数值相关地使用(约10)时，其优选是指该值可以为比给定值10多1%或少1%的值。
[0081]本说明书所引用的所有专利和文献来源均在此整体引入作为参考。
[0082]提供下述实施例仅用于说明的目的，而不是试图以任何方式限定本发明的范围。
[0083]附图描沭
[0084]图1.实施例2中制备的微球的显微镜照片。
[0085]图2.采用 PCL (Mn = 10000g/mol)的 DCM 溶液和 MC (Mn = 63000g/mol)的水溶液制备的PCL微球。[PCL]为20g/100gDCM，[MC]为1.1wt%，参见表1。光学显微镜照片，放大10倍。
[0086]图3.采用含IOwt % PCL的DCM溶液和1.0wt % PVA的水溶液在1000rpm的强力搅拌下制备的PCL微球。参见Hunter,表4。光学显微镜照片,放大10倍。
[0087]图4.采用含IOwt % PCL的DCM溶液和含3.0wt % PVA的水溶液在1000rpm的强力搅拌下制备的PCL微球。参见Emeta和Wu，表4。光学显微镜照片，放大10倍。
[0088]图5.采用含IOwt % PCL的DCM溶液和含0.1wt % MC的水溶液在1000rpm的强力搅拌下制备的PCL微球。参见10ss,表4。光学显微镜照片,放大10倍。
实施例
[0089]微球/微粒及在可随时使用的包含载体的凝胶中这些粒子的悬浮液的合成方案如下所述。
[0090]1.为了获得期望的性质，采用经典的溶剂蒸发技术或借助无溶剂合成技术来制备微球。
[0091]2.通过适当的混合将微球悬浮在凝胶中以后，采用已知的制备技术制备具有所需粘度的凝胶。
[0092]3.然后在受控气氛中，用灭菌的凝胶悬浮液将注射器充满。
[0093]在可随时使用的应用或(冻干)小瓶的应用中，为了获得由前述聚合物或共混物组成的微粒的悬浮液，能够使用或组合使用下述实施例。
[0094]实施例1
[0095]将10 至 20 克的 Mn 为 10000 或 Mn 为 42500 的 PCL 溶解在 DCM(10 至 20w/w % )中。将该溶液分散在含有0.1 %至5% MC的1000ml水中。通过如本说明书中引用的出版物所描述的溶剂萃取方法，借助猛烈搅拌(1000rpm)，获得平均直径为40 μ m的微粒。将所得到的微球过滤、洗涤并干燥。随后，通过进一步的适度混合和处理，将10%至50%的微球分散在CMC(0.1%至5% )或MC(0.1%至5% )凝胶中。
[0096]实施例2
[0097]将10至20克的] ^为42500的？(^溶解在001(1(^/^%至2(^/^%)中。将该溶液分散在含有0.8% MC的1000ml水中。通过如实施例1中所述的溶剂萃取方法，借助猛烈搅拌(1000rpm)，获得平均直径为60 μ m的微粒。将所得到的微球过滤、洗涤并干燥。随后，通过进一步的适度混合和处理，将10%至50%的微球分散在CMC(0.1%至5% )或MC(0.1%至5% )凝胶中。实施例2中制备的微球的显微镜照片如图1所示。
[0098]实施例3
[0099]通过加热至70-90°C及搅拌(600-1000rpm)将40克至80克Mn为10000的PCL溶解在纯净的吐温20、40、60或80中，之后由于相分离和30分钟内受控冷却至5 °C获得微球。将所得到的微球过滤、洗涤并干燥。在所需要的范围内平均分布45um，收率75%。随后，通过进一步的适度混合和处理，将10%至50%的微球分散在CMC(0.1%至5% )或MC(0.1%至5%)凝胶中。
[0100]另外的实施例
[0101]本发明涉及制备生物可降解微球的高效和有效的方法。主要问题是具有较高浓度和粘度的表面活性剂溶液的使用。本发明导致约38 μ m至75 μ m的期望大小范围内的具有光滑表面的均匀粒子的形成。
[0102]A)在如实施例4中详尽例示的本发明的一方法中，将粘性聚合物溶液快速加入强力搅拌的表面活性剂水溶液中。当将混合物强力搅拌并蒸发溶剂时形成微粒。诸如DCM的挥发性溶剂是优选的。由于强力搅拌的表面活性剂水溶液的高粘性，快速加入是可能的。强力搅拌也使得溶剂蒸发时间短，然后能够收集并进一步处理微粒。由于这个方法是高效的，因此该方法是有利的和期望的。
[0103]为了能够回收聚合物微球，需要将基本上所有(或至少大多数)的聚合物溶剂除去。只有在那时，球形聚合物粒子才会硬化(并且对于可结晶的粒子来说，它们才能够结晶)
[0104]能够以多种方式确定蒸发和除去溶剂所需的时间:
[0105]-由于溶剂蒸发已经冷却的分散液已再次升温至环境温度
[0106]-当聚合物结晶时PCL微球的分散液变成白色
[0107]-使用诸如MC的表面活性剂，当DCM蒸发时，在表面活性剂溶液的表面上形成泡沫。当已经将基本上所有的DCM蒸发掉时该泡沫消失
[0108]-静置时微球不凝固
[0109]B)在如实施例7中详尽例示的本发明的另一方法中，通过加热将PCL聚合物溶解在诸如吐温的较粘的表面活性剂(溶液)中。这里，当由于强力搅拌混合物使熔融聚合物分散在表面活性剂溶液中时，形成聚合物小滴。在将混合物连续搅拌并(受控)冷却至室温以后，形成粒子。由于不需要挥发性溶剂，这个方法是非常高效的。
[0110]方法的特性:[0111]-期望的粒子大小范围:我们收集38μ m至75 μ m的部分。
[0112]-高效的方法:当采用DCM时较短的蒸发时间和期望大小范围内的高收率
[0113]-有效的方法:具有光滑表面的基本上为球形的粒子，导致粒子良好的注射能力
[0114]通过混合，由根据本发明制备的微球能够很容易地形成可注射的凝胶。通过缓慢搅拌，能够将高达50%的微球体积均匀地混合在羧甲基纤维素凝胶(CMC,来自Hercules的Aqulon的水溶液或磷酸盐缓冲溶液)中。
[0115]实施例4:本发明的实验
[0116]采用PCL的DCM溶液和MC的水溶液制备微球
[0117]通过将PCL的二氯甲烷(DCM)溶液强力混合在甲基纤维素(MC)的水溶液中，随后将DCM蒸发,制备了聚(ε -己内酯)(PCL)微球。
[0118]将从Sigma Aldrich购买的不同数量的Mn = 10000g/mol的PCL溶解在DCM中。在2秒内将100g的这些溶液加入2升的烧杯中的1000g的MC水溶液中，同时在1000rpm下进行强力搅拌。采用购自Colorcon Ltd.的不同分子量(Mn = 14000g/mol、Mn = 41000g/mo I 和 Mn = 63000g/mol)的 MC。
[0119]在室温下连续强力搅拌的三个小时之内，已经将基本上所有的DCM蒸发。搅拌是非连续的，并使已形成的微球落在烧杯底部。除去上清液并用水洗涤微球。采用不锈钢筛，将微球在潮湿状态下筛分并收集直径为38微米至75微米的部分。
[0120]将微球在室温下真空干燥，收率由重量法测定。采用光学显微技术(放大10倍)来分析所得微球的形态。
[0121]进行了一系列的实验，其中改变了 PCL溶液的浓度和MC溶液的特性。结果在表1中列出。
[0122]表1:将PCL的DCM溶液混合在MC的水溶液中，同时强力搅拌时，制备PCL微球。
[0123]
【权利要求】
1.聚己内酯均聚物微粒，其具有至少如下特性: i)直径为5至200 μ m， ?)密度、形态和组成均匀， iii)球形微球， iv)表面光滑。
2.聚己内酯均聚物微粒，其由包括如下步骤的方法获得: a)将聚己内酯聚合物增溶在溶剂中，并将增溶的聚己内酯聚合物与包含表面活性剂的液体混合，所述液体的粘度为20cP至10，OOOcP, b)由在a)中得到的溶液形成包含聚己内酯的微粒； 所述微粒具有至少如下特性: i)直径为5至200 μ m， ?)密度、形态和组成均匀， iii)球形微球， iv)表面光滑。
3.如权利要求1或2所述的聚己内酯均聚物微粒，其中所述微粒的直径分布为25μπι至 75 μ m。
4.生物可降解的可注射凝胶，包含如权利要求1-3中任一项权利要求所述的聚己内酯均聚物微粒以及载体。
5.如权利要求4所述的凝胶，其中还存在活性成分。
6.如权利要求5所述的凝胶，其中存在活性成分，所述活性成分为麻醉剂。
7.如权利要求4-6中任一项权利要求所述的凝胶，其为植入物或填充剂。
8.用作药剂的如权利要求4-7中任一项权利要求所述的凝胶。
9.如权利要求8所述的凝胶，其用于治疗皮肤异常或皮肤毁损，和/或用于控制膀胱功能，和/或用于控制胃反流，和/或用于治疗勃起功能障碍，和/或用于治疗声带。
10.作为美容凝胶的如权利要求4-7中任一项权利要求所述的凝胶。
11.权利要求4至7中任一项权利要求所定义的所述凝胶在制备用于治疗皮肤异常或皮肤毁损，和/或用于控制膀胱功能，和/或用于控制胃反流，和/或用于治疗勃起功能障碍，和/或用于治疗声带的药剂中的用途。
【文档编号】C08J3/12GK104001209SQ201410177510
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2008年7月23日 优先权日:2007年7月26日
【发明者】亨德里克斯·苏普尔, 保罗·维拉姆·米因南, 皮尔特·杰勒德·齐尔斯特拉, 德克·韦比·格里杰玛 申请人:亚克蒂斯Ip有限公司