聚合物组合物的制作方法

发明领域本发明涉及适合人类和/或动物在医学和/或非医学应用中消耗的聚合物组合物。特别地，本发明涉及水凝胶，其具有高溶胀体积，并且理想地，具有当溶胀时的高溶胀速率和/或坚固性，这使得由其制成的产品能够被保留在人或动物的胃中而不被降解和/或消化。本发明还涉及这种水凝胶的制备方法及其在用于人类和动物的医学和非医学应用中的用途。发明背景超吸收聚合物(sap)是相对于其自身质量可以吸收并保留极大量液体的材料。sap的总吸收和溶胀能力性质受制于用来制造它们的交联剂的类型和程度。低密度交联sap通常具有较高的吸收能力，并且溶胀程度较大。这些类型的sap还可形成较软和较粘的凝胶。高交联密度的聚合物表现出较低的吸收能力和溶胀，但凝胶强度较高，即使在适度的压力下也可以保持颗粒形状。当超吸收聚合物的化学组成和多孔结构允许它们通过与水分子的氢键键合来吸收水溶液时，它们被称为“水凝胶”。如h.omidian等人在j.pharm.&pharmacol.2007，59:317-327中的“recentdevelopmentsinsuperporoushydrogels”中所讨论的，超多孔水凝胶(sph)是多孔的亲水性交联结构，其不溶于水，但具有吸收最高达自身重量数倍的水性流体并在尺寸上溶胀的能力。sph通常具有亲水性聚合物的三维网络，其具有许多平均尺寸大于100μm至最高达约1或2mm的孔，并且正是这些孔连接在一起以形成开放的通道结构，其通过毛细作用非常快地吸收水。通常在不到一分钟的时间内达到最大溶胀，并且sph溶胀至平衡尺寸。水凝胶，特别是“超多孔水凝胶”(sph)，最初是作为一种新型药物递送系统开发的，该系统保持/控制药物在胃介质中的释放。它们的工作模式通常涉及含有药物活性成分的sph珠，该珠在与胃液接触时立即溶胀，并在恶劣的胃环境中保持其完整性，同时释放药物活性成分。除药物递送外，水凝胶材料目前处于用于大范围的其他医学和非医学应用的研究中，包括从难以进入的区域吸收水；在物体之间(例如在涌流屏障部分之间)建立水密密封；手术期间在动物和人的胃肠道中创建暂时性阻塞；并且提供有助于减少人类和动物(宠物)的食欲和卡路里摄入的食品添加剂。据信将水凝胶用作饮食助剂或食欲抑制剂将提供明显的商业优势。肥胖是过量的体内脂肪已经积累到其可能对健康有负面影响的程度的医学病症，被许多人视为21世纪最严重的公共健康问题，2015年有6亿成年人(12％)和1亿儿童被诊断为肥胖。当人们的体重指数(bmi)超过30kg/m2时，他们通常被认为是肥胖的，体重指数是用一个人的体重除以该人的身高的平方得到的量度。除了超重对身体的明显负面体型影响之外，肥胖还会通过增加各种疾病和病症的可能性引起进一步的并发症，尤其是心血管疾病、2型糖尿病、阻塞性睡眠呼吸暂停、某些类型的癌症、骨关节炎和抑郁症。在少数情况下，肥胖的原因是由于遗传、医学和精神障碍，还有某些药物，然而，绝大多数情况是由食物摄入过多、缺乏体育活动和遗传易感性的组合造成的。由于食物摄入和锻炼可由超重个体控制，因此毫不奇怪的是政府、医疗行业、药物公司和其他类似机构目前正在做出巨大努力，以引入带来积极的社会变化和促进明智的个人选择的干预措施，试图扭转全球人口肥胖的趋势。然而，饮食、运动和药物治疗并不对每个人都有效，并且对于这些人来说，可以进行胃球囊或安装胃束带的手术来减少胃体积或肠长度，实现更早感到饱足或从食物吸收营养的能力降低。胃球囊是胃内或胃体积占据装置。如us2017172778中所述，最近已经在这些装置的易用性和患者舒适度方面取得了进展，使得患者吞咽像药丸这样的收缩的球囊，并使用超声波监测其在体内的位置，然后连接到球囊的细长管使得医师或其他医疗保健专业人员能够引入气体或其他流体来使球囊在胃内膨胀。对于充水的球囊，可将管子拆下并向上拉回到喉部并拉出，将球囊留在胃中；在期望的治疗时间之后，球囊生物降解并破裂，水被释放，并且球囊残余物被排出。对于充气的球囊，管可以保持连接到球囊，并且在期望的治疗时间结束时，管中的阀用于将球囊放气，并且放气的球囊被向上拉回到喉部并被拉出。然而，实际上，即使是这些最新的胃球囊也首先在吞咽和取出过程中给患者造成问题和一些相当大的不适，这也是因为膨胀的插入球囊不能被胃压缩，并且这可能导致恶心的事实。使其漂浮在胃介质上方的膨胀球囊的浮力也可能导致阻塞或不适，这需要通过抗酸治疗来缓解。此外，尽管通常认为胃球囊治疗是“非手术的”或“少过程的(procedure-less)”，但是所有胃球囊都必须在诊所的医疗监督下施用。此外，尽管一些球囊被设计成通过破裂或生物降解来触发收缩，但是难以预测何时会发生收缩，并且患者几乎不可能随意终止胃球囊。许多人认为水凝胶的水溶胀性质可能使其用作食欲抑制剂，并且许多工作人员已研究了可用于此目的的多种sph。例如，在包括wo2009022358在内的几篇专利和文献文件中描述的a.sannino的工作已经实现了水凝胶制剂的开发，该水凝胶制剂正通过美国私人公司gelesis以商品名和gelesis商业化。该产品以片剂形式包含小的、微米级或较小尺寸的超吸收水凝胶颗粒，这些颗粒一旦被接受者在正常餐食前摄取，就吸收胃液并溶胀成填充胃的凝胶，给接受者以饱腹感。超吸收水凝胶随后通过释放部分吸收的水而收缩，并从体内排出。这种产品的一个问题是它在胃中停留的时间似乎不足以让患者在任何时间长度感到饱足。而且，需要患者在每次正常餐食之前服用含水凝胶的片剂，这使它们的使用对患者而言有些不便，并且可能无法有效地对抗两餐之间进食的影响。顾名思义，超多孔水凝胶(sph)是高度多孔的交联的水可溶胀性超吸收聚合物，但与需要干燥且具有纳米或微米级粒径以溶胀的sap不同，无论其尺寸或干燥状态如何，sph与水接触时均会立即溶胀。sap中的孔结构通常包括随机封闭的或半开放的单元(cell)(孔)，而sph具有包含互连的单元(孔)网络的结构。实际上，根据发泡剂和泡沫稳定剂的存在，相同的单体溶液将产生不同类型的吸水聚合物网络，例如无孔、多孔和超多孔结构。sph中互连的孔的尺寸通常大于100μm至1mm，并且由于这些互连的孔引起的水毛细管效应，它们能够极好地吸收流体，通常在蒸馏水中吸收其重量的数百倍，并且也可以在短时间内溶胀到平衡尺寸。溶胀比(sr)是聚合物水凝胶吸收水的能力的量度。sr是通过平衡溶胀测量获得的(使用例如，灵敏度为10-5的sartorius微型天平)，并使用以下公式计算：sr＝(ws-wd)/wd。其中ws代表浸入蒸馏水中24小时后的聚合物水凝胶的重量，wd是水凝胶浸入前聚合物的重量(将聚合物水凝胶预干燥以除去任何残留的水)。由于存在于胃液中的离子浓度，sph的体内溶胀特性要低得多；通常，它们在胃部胃液中吸收的重量是其重量的15-20倍。然而，对于许多应用，包括食欲抑制剂应用，重要的不仅是确保sph在吸收流体的重量方面具有高溶胀比，而且还必须使其溶胀体积尽可能大，因为这样避免不期望的过早从胃排出。据信溶胀体积受sph网络结构的弹性、亲水性官能团的存在、交联密度及其孔隙率的控制。迄今为止已知的sph由于材料中存在由通常不具有弹性的聚合物基质限定的孔而趋向具有有限的体积溶胀能力，因此溶胀体积的增加低。移行的复合运动(或移行的肌电复合波或移行性复合运动或移行性肌电复合波或mmc)是在禁食期间以规则的周期扫过肠道的电活动波。这些复合运动触发蠕动波，也称为管家波，其有助于将不易消化的物质如骨、纤维和异物从胃通过小肠、经过回盲括约肌输送到结肠。mmc波在消化间期阶段(即两餐之间)每45-180分钟发生一次，并引起饥饿时经历的咕噜声。除了具有高溶胀速率和高溶胀体积外，还非常期望食欲抑制剂应用中所用的超多孔水凝胶具有足够的机械强度，使得其经受住胃中肌肉所施加的力，例如在消化间期第iii阶段期间移行的复合运动以及胃肌的一般蠕动周期中。cassilly等人在“twenty-fourhourambulatoryantroduodenalmanometryinnormalsubjects(co-operativestudy)”neurogastroenterol.motil.2000.12，231–238中研究了smartpill的胃排空，并且他们的工作表明消化间期第iii阶段mmc的发生与非消化药丸的排出之间的密切的相关性。对于smartpill(>7mm直径)，排出在261±22分钟(第一个第iii阶段mmc在239±23分钟)，采用大约300kcal的餐食。当仅给予水时，胃的停留时间在92±44分钟(第一个第iii阶段mmc在87±30分钟)。对于小于7mm的非消化颗粒，经历没有第iii阶段mmc的早期排出。因此，任何包含超多孔水凝胶的片剂或胶囊制剂的直径都必须略大于7mm，以便在胃内保留任何时间长度。此外，该片剂或胶囊制剂必需在吞咽后几分钟内溶胀并达到这样的尺寸。因此，本发明的目的是提供水凝胶和由其制备的含水凝胶的组合物，其特征在于它们能够表现出比已知水凝胶材料增加的溶胀体积。理想地，本发明的高体积溶胀水凝胶也将是快速溶胀的并且通常将被分类为“超多孔的”。此外，本发明的目的是提供高体积溶胀水凝胶或含有高体积溶胀水凝胶的组合物，该组合物具有高机械强度并且适用于食欲抑制剂的应用。本发明的目的还在于提供一种用于制备高体积溶胀水凝胶的合适方法，该方法快速、经济有效并且操作可靠，此外，本发明的目的还在于提供一种用于制备机械强度高的含有高体积溶胀水凝胶的组合物的方法。本发明另外的目的包括提供一种超重/肥胖动物或人类患者的食欲控制的真正的“少过程的”方法，涉及由患者摄取食欲抑制剂产品，该产品包含一种或多种根据本发明的高体积溶胀水凝胶，例如以片剂形式或一些其他合适的剂型。理想地，所述片剂或其他剂型将可在柜台获得，而无需处方，并且不需要由医师或其他保健专业人员给予来启动或终止所述过程。有利的是，这种食欲抑制剂产品将一次有效几天或几周，例如最长达一周或更长时间，然后通过自动降解或通过消耗经批准的化学或天然食物来源触发终止，随后排泄。进一步有利地，本发明的目的还将使患者能够摄取更多或更少剂量的食欲抑制剂产品，所述食欲抑制剂产品包含一种或多种根据本发明的高体积溶胀水凝胶，并且还可以随意终止摄取的食欲抑制剂产品的作用。因此，本发明的目的还在于提供一种用于一旦被患者摄取就分解本发明的食欲抑制剂产品的方法，并且还在于提供根据所需的体重控制过程的强度和持续时间而定制的食欲抑制剂产品。为了实现上述目的，本发明提供了高体积溶胀水凝胶，其优选是快速溶胀和超多孔的，包含多个孔，所述孔由一种或多种亲水性聚合物形成的网络结构限定，所述亲水性聚合物以选自互穿网络、半互穿网络和简单的交联排列中的一种或多种形式排列，其特征在于，多个孔中的至少一些至少部分地塌陷，并且进一步的特征在于，网状结构基本上是未破坏的。如本文所用，术语“塌陷的”旨在包括“变平”的孔，例如，当根据本发明的水凝胶为片或层的形式时，所述孔“变平”以位于所述水凝胶片或层的水平平面中。“基本上”理解为在根据本发明的高体积溶胀水凝胶的代表性样品中，网络结构的至少50％，优选至少80％，最优选至少90％是未破坏的。“未破坏的”理解为是指网络结构没有破裂并且互连的孔结构的完整性得以保持。本发明进一步提供了一种组合物，其包含一种或多种本发明的高体积溶胀水凝胶，任选地与一种或多种生物相容性聚合物在一起，并且进一步任选地与一种或多种增塑剂在一起。有利地，本发明的高体积溶胀水凝胶具有优异的机械强度性质。因此，根据本发明的优选的高体积溶胀水凝胶包含一种或多种亲水性聚合物，选择所述亲水性聚合物以赋予高体积溶胀水凝胶韧性或增强的机械强度特征。用于赋予韧性的特别优选的亲水性聚合物由选自丙烯酰胺、n-异丙基丙烯酰胺、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸)、聚(二(羧基苯氧基)磷腈)和藻酸盐中的至少一种衍生或形成。供选择地，本发明提供了包含一种或多种高体积溶胀水凝胶和一种或多种机械强度强的水凝胶的混合物的组合物。更具体地，本发明提供了组合物，其包含：至少一种第一组分，所述第一组分包含一种或多种高体积溶胀水凝胶，所述水凝胶包含由一种或多种亲水性聚合物形成的网络结构所限定的多个孔，所述网络结构以选自互穿网络、半互穿网络和简单的交联排列中的一种或多种形式排列，其特征在于，多个孔中的至少一些至少部分地塌陷，并且进一步的特征在于，网络结构基本上是未破坏的；和至少一种第二组分，其包含一种或多种机械强度强的水凝胶。合适的机械强度强的水凝胶通常是非超多孔的且缓慢溶胀水凝胶，并且是超吸收聚合物(sap)，其是可以吸收并保留大量水或水溶液的亲水性网络。优选地，它们可以吸收高达100,000％的水。进一步优选地，一种或多种机械强度强的缓慢溶胀的非超多孔水凝胶选自双网络水凝胶(dn)、纳米复合水凝胶(nc)、拓扑水凝胶(tp)、大分子复合水凝胶(mmc)。特别有用的缓慢溶胀的非超多孔水凝胶包括但不限于聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸)(pamps)-聚丙烯酰胺(paam)双网络水凝胶、琼脂糖-甲基丙烯酸羟乙酯(hema)双网络水凝胶、藻酸盐-paam双网络水凝胶、聚(n-异丙基丙烯酰胺)和聚(n-异丙基丙烯酰胺)-锂皂石纳米复合水凝胶。尽管这种缓慢溶胀的非超多孔水凝胶的溶胀速率有限，但是就从干凝胶到完全溶胀状态的体积增加而言，它们可能仍具有最高达15-20倍的合理溶胀能力。非超多孔水凝胶在达到其溶胀平衡时，仍可保持2-3mpa或更大的最大工程压缩强度，然而通常具有有限的体积溶胀比。合适的缓慢溶胀的非超多孔水凝胶是多孔的，即使它们的孔隙率百分比将低于本发明的高体积溶胀超多孔水凝胶。上述组合物理想地适合于提供用于食欲抑制剂应用的产品制剂，该产品制剂包含：至少一种第一组分，该第一组分包含一种或多种根据本发明的高体积溶胀水凝胶；和任选地包含至少一种第二组分，其包含一种或多种缓慢溶胀的非超多孔水凝胶。当除了第一组分之外还使用第二组分时，所得产品在本文中称为“多组分产品”。优选的多组分产品包含：包含至少一种第一组分的一个或多个离散区域(region)或区(area)，以及包含至少一种第二组分的一个或多个离散区域或区。在该实施方案中，优选将一种或多种第一组分和一种或多种第二组分模制在一起以产生可直接给予的单个样品，或制成期望的产品制剂，例如，胶囊、片剂或锭剂，其(在任一种供选择的方案中)将包含第一或第二组分的离散区域或区。在供选择的多组分产品制剂中，可以通过使用不同类型的“珠”形成产品的分离区域和离散区域，第一类型的珠优选包含第一组分，该第一组分包含一种或多种高体积溶胀水凝胶，以及第二类型的珠优选包含第二组分，该第二组分包含一种或多种缓慢溶胀的非超多孔水凝胶。珠可以是任何规则或不规则形状，包括球形、圆柱形、椭圆形，优选最小尺寸(在患者摄取之前)约为8mm。珠优选通过将单体起始材料模制或浇铸在模具中，然后聚合而制成。优选将期望比例的第一和第二类型的珠包装在一起以产生可吞咽的产品制剂(例如胶囊、片剂或锭剂，优选标准的000胶囊或其他形式的胶囊)。理想地，第一和第二类型的珠例如通过连接如纤维材料(包括可溶解的、不可溶解的、天然或合成的缝合材料或任何其他线材料)连接在一起以形成串(string)，或者通过将它们封装或包裹在例如膜、网或胶囊中连接在一起。理想的是在摄取后，由于连接材料和/或包裹膜和/或网材料是可溶的或被胃环境降解，或在摄取的水凝胶“珠”溶胀期间在施加的力下可破碎，水凝胶“珠”释放到患者的胃中并排泄。每个单独的水凝胶“珠”优选具有(1)小于患者(人类或动物)的幽门直径的完全溶胀体积；(2)较大的完全溶胀体积，以使其保留在胃中。每个珠的最小尺寸优选为1mm至最高达15mm，优选为1mm至最高达12mm，进一步优选为1mm至最高达10mm。理想的珠至少基本上是球形的或至少基本上是圆柱形的，且最小直径为至少3mm。优选的可口服给予制剂将包含第一和第二类型的珠的总数优选最高达10，进一步优选为2至5，并且最优选为3，然而精确的数量将取决于可口服给予制剂的形状和体积。在某些情况下，将使用一种珠，并且这将优选地是本发明的高体积溶胀水凝胶。优选的可口服给予制剂将包含的第一与第二类型珠的比例为4:1至1:4，进一步优选为1:2至2:1，理想地为1:1。产品制剂(例如胶囊、片剂或锭剂，优选标准的000胶囊或其他形式的胶囊)的尺寸和其中包含的珠的数量将受到胶囊外壳的尺寸的限制；将一个或多个水凝胶珠包裹在膜或网中将使更多数量的珠被使用。然而，最终，珠的数量将由患者口服给予可接受的产品制剂的尺寸决定，其通常为约20mm×40mm，优选约14mm×20-25mm。在另外的供选择的实施方案中，本发明提供了可吞咽的单组分产品制剂，其为胶囊、片剂或锭剂，优选为标准的000胶囊或其他形式的胶囊，其包含一种或多种珠，所述珠在没有任何包含第二组分(包含一种或多种缓慢溶胀的非超多孔水凝胶)的珠的情况下包含第一组分(包含一种或多种高体积溶胀水凝胶)。这些一种或多种含第一组分的珠的尺寸、所得产品制剂的尺寸和类型、将两个或更多个珠连接和/或包装在一起的方式以及单组分可口服给予产品制剂中使用的珠的总数如上所述。同样如上所述，每个单独的水凝胶珠优选具有(1)小于患者(人类或动物)的幽门直径的完全溶胀体积；(2)较大的完全溶胀体积，以使其保留在胃中。如上所述，珠可以是任何规则或不规则形状，包括球形、圆柱形和椭圆形，优选最小尺寸(在由患者摄取之前)约为8mm。在另一另外的供选择的排列中，本发明提供了一种多组分产品制剂，其包括呈“芯-壳”形式的分离的离散区域或区的混合物。在这种排列中，第一和第二组分中的一种用于形成一个或多个“芯”，该“芯”被第一和第二组分中的另一种制成的一个或多个“壳”封装或包围。优选地，使用第一组分(其包含一种或多种本发明的高体积溶胀水凝胶)形成“壳”，并且使用第二组分(其包含一种或多种缓慢溶胀且非超多孔水凝胶)形成“芯”。在优选的多组分产品制剂中，第一和第二组分可以源自单一的碱性水凝胶基体材料；当水凝胶基体也是机械强度强的水凝胶时，这特别方便。在该实施方案中，在将第一组分制成超多孔并进行处理以压缩其至少一些孔以产生高体积溶胀水凝胶之后，第一组分将包含所述水凝胶基体，并且第二组分将包含原始的水凝胶基体。除了第二组分之外或作为第二组分的替代方案，多组分水凝胶产品制剂还可包含至少一种另外的组分。优选地，至少一种另外的组分将包含一种或多种例如在现有技术中已知类型的超多孔水凝胶。在某些情况下，可以使用相同的水凝胶基体来制备一种或多种另外的组分，如用于制备第一组分或第二组分(如果后者存在)那样。所述至少一种另外的组分优选是在已经制成超多孔之后的所述水凝胶基体。尽管本发明的产品制剂被设计为不阻塞食道或下消化道，但是有可能发生不可预见的事故。同样，期望食欲抑制剂制剂能够容易地终止而无需外科手术、内窥镜检查或其他令人不愉快的医学干预。本发明通过使用触发物或紧急排出机制将产品制剂分解成易于被患者排泄的形式来解决这些问题。“分解触发物”可以具有多种形式，只要它在分解过程中是有作用且高效的并且可以被患者安全使用。优选的分解触发物包括电磁波(例如光、热)、机械波(例如超声)或化学物质。根据水凝胶的性质，分解触发物可以是但不限于以下之一：(1)含有攻击交联基团的一种或多种特定化学物质的溶液；(2)降低ph敏感的水凝胶的机械强度的碱性溶液；(3)针对含水凝胶组合物的高强度聚焦超声(hifu)装置；(4)由内窥镜或另一类似胶囊的装置传递到阻塞点的热、光、电信号，其将触发对温度、光、电敏感的水凝胶的响应。作为一个实例，本发明的水凝胶可以被设计成具有可逆交联，该交联可以被某些化学物质攻击。尽管可逆交联在胃环境中是稳定的，但是化学触发物优选是日常生活中通常不消耗的物质或存在于食物中但含量太低以致于不导致水凝胶立即分解的物质。数量和浓度应严格控制在限量内，该限量可在权威机构制定的规定中找到。潜在的可逆交联及其解毒剂可以包括以下表1中的一种或多种：表1当在作为食欲抑制剂的应用中时，吞咽上述产品制剂，使用时，包封的网、膜或胶囊外壳可溶于胃液，或可设计成通过溶胀水凝胶施加的力破裂，并且本发明的高体积溶胀水凝胶将快速溶胀(在10至30分钟之内)至大于幽门的尺寸，优选直径≥25mm，进一步优选＞30mm。如上所述，在禁食条件下，预计管家波在90分钟左右，在处于采用300kcal低热量餐餐的喂食状态时，管家波在220分钟左右。在一个优选的实施方案中，在较强的缓慢溶胀的非超多孔水凝胶在几个小时内达到足够大的尺寸之前，高体积溶胀水凝胶将能够在前几个mmc循环中经受住这些管家波。如果出现意料之外的阻塞，建议患者服用质子泵抑制剂(ppi)来提高胃液的ph值，以便其可以作为更合适优选的解毒剂的环境(例如，当edta用作解毒剂时，其在碱性环境下会更有效，因为该化学物质溶于碱)。如果在我们给患者解毒剂(ph为8-10)时胃保持在1-3的ph值，则胃液可能会中和解毒剂，结果，它可能减慢凝胶的降解。向患者给予由溶解在0.1-0.7mnaoh中的乙二胺四乙酸(5-50mm)和谷胱甘肽(5-50mm)组成的100-500ml溶液(最终ph8-10)。该溶液理想地将高体积溶胀水凝胶(多种高体积溶胀水凝胶)，还有缓慢溶胀的非超多孔水凝胶(多种缓慢溶胀的非超多孔水凝胶)降解至可以在大约10-30分钟内通过胃肠道的尺寸。本发明还提供了制备高体积溶胀水凝胶的方法，该水凝胶优选是快速溶胀和超多孔的，该方法包括以下步骤：a)提供一种初始水凝胶，其包含多个孔，所述孔由一种或多种亲水性聚合物形成的网络结构限定，所述亲水性聚合物以选自互穿网络、半互穿网络或简单的交联结构中的一种或多种形式排列，并且所述水凝胶由包含一种或多种亲水性聚合物的组合物制成；和b)用适合于使初始水凝胶的至少一些孔塌陷和/或变平的压缩力处理初始水凝胶，同时保持网络结构的完整性(即基本上不破坏互穿网络、半互穿网络或简单的交联结构)，从而产生高体积溶胀水凝胶。优选地，初始水凝胶是快速溶胀的超多孔水凝胶，并且所得的压缩后的产品是高体积的快速溶胀的超多孔水凝胶。在优选的方法中，可以将一种或多种添加剂添加到初始水凝胶。合适的添加剂可包括生物相容性聚合物和增塑剂。在进一步优选的方法中，除了使用一种或多种添加剂之外或作为其供替代方案，可以在进行步骤b)之前在合适的条件下处理初始水凝胶以改善其可塑性。优选地，初始水凝胶将包含一种或多种选择的亲水性聚合物(如上所讨论的)，以赋予该方法的步骤b)中制备的高体积溶胀水凝胶改善的机械性质或韧性。优选地，初始水凝胶具有初始厚度，该初始厚度在步骤b)中施加压缩力之后减小，使得所得的高体积溶胀水凝胶压缩后的厚度(压缩后厚度)为初始厚度的50％或更小，优选为30％或更小，并且非常优选15％或更小(即初始水凝胶的厚度在压缩后分别减小至少50％，优选至少70％，并且非常优选至少85％)。优选地，一维中值压缩比是2-16倍，特别优选是8倍。压缩比根据几何形状变化而不是施加的力来表征压缩程度。例如，当压缩比记为“8倍”时，这意味着以具有16mm尺寸开始的样品将具有2mm的相应的压缩后尺寸。“压缩压力”不用于表征压缩，因为它是样品强度、压缩温度和环境湿度的函数。在一些应用中，优选制备高体积溶胀水凝胶的片，该片理想地将被压缩成具有3mm或更小，优选2mm或更小并且特别优选1mm或更小的厚度。有利地，通过本发明的方法制备的本发明的高体积溶胀水凝胶显示出的溶胀体积是初始水凝胶所显示的溶胀体积的至少两倍，优选至少五倍。初始水凝胶可以由众多任何合适的种类的一种或多种亲水性聚合物制成。亲水性聚合物可以衍生自天然存在的聚合物和单体、衍生自合成聚合物和单体、或衍生自天然存在的聚合物和单体与合成聚合物和单体的混合物。优选地，亲水性聚合物是羟基化的聚合物，并且进一步优选地，亲水性聚合物选自c1-c6-烷基纤维素、羟基-c1-c6-烷基纤维素、羟基-c1-c6-烷基-c1-c6-烷基纤维素。进一步优选地，亲水性聚合物选自甲基纤维素、乙基纤维素、正丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟正丙基纤维素、羟正丁基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙基羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、壳聚糖、藻酸盐、明胶、阳离子葡聚糖(例如硫酸葡聚糖、磷酸葡聚糖、二甲基氨基葡聚糖、二乙基氨基葡聚糖)、阳离子糊精、聚醚酰亚胺、肝素、透明质酸、软骨素、硫酸软骨素、硫酸乙酰肝素、聚半乳糖醛酸、聚甘露糖醛酸(polyannuronicacid)、聚半乳糖醛酸聚阿拉伯糖酸(polygalacturonicacidpolyarabinicacid)和聚赖氨酸。在一些情况下，一种或多种亲水性聚合物可以通过选自c1-c6烯基酰胺(例如，以制备聚丙烯酰胺)和c1-c6烯基酸(例如，以制备丙烯酸)的单体的聚合和共聚来制备。其他可能的聚合物包括聚(丙烯酰胺)、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙烷磺酸)和聚(n-异丙烯酰胺)。壳聚糖是优选的亲水性聚合物。壳聚糖是由无规分布的β聚(1-4)-连接的d-葡萄糖胺(脱乙酰基单元)和n-乙酰基-d-葡萄糖胺(乙酰基单元)组成的线性多糖。它是通过用碱，例如氢氧化钠处理甲壳类动物的壳，从母体分子甲壳质部分除去乙酰基而制得的。与聚(n-乙烯基-2-吡咯烷酮)(pvp)交联的壳聚糖提供合适的具有半渗透网络的初始超多孔水凝胶，该半渗透网络包括松散地渗透有pvp的主要交联壳聚糖网络，即pvp未化学键合到壳聚糖。交联之前将壳聚糖溶解在弱酸介质(例如乙酸)中是有用的。对于其他聚合物体系，其他酸可能更有利，例如，聚(丙烯酸-共丙烯酰胺)体系可以优选丙烯酸。一种或多种生物相容性聚合物可任选地与亲水性聚合物结合使用，并且合适的实例选自聚烯丙醇、聚乙烯醇、聚丙烯酸、聚乙二醇和聚(n-乙烯基-2-吡咯烷酮)(pvp)中的一种或多种，并且这些可以与一种或多种另外的聚合物例如丙烯醛共聚。其它合适的初始水凝胶(优选初始超多孔水凝胶)可以通过形成包含众多一种或多种亲水性聚合物和任选地包含一种或多种生物相容性聚合物的混合物来制备，并使该混合物经受一种或多种交联剂的加入，和/或经受辐射(例如用高能电离辐射如电子束(e-beam)、γ或x-射线辐射)和/或其它适于产生水凝胶的互穿网络或半互穿网络或简单的交联结构的条件(例如硫硫化或其他合适的化学物质，任选地与加热和/或升高的压力结合)。然而，重要的是控制交联度，使得其不干扰产品的溶胀体积比。顾名思义，超多孔水凝胶是天然多孔的，如上所述，它们的孔由其网络/交联结构限定。孔的尺寸取决于亲水性聚合物和任选的生物相容性聚合物的组成，以及一种成分对其他成分的影响，例如，pvp对壳聚糖的水溶性具有影响，其影响孔径。然而，特别优选的是，初始超多孔水凝胶包括以其最大尺寸计的平均尺寸为100μm至500μm，理想地为200μm至500μm的孔。这可能是一些可用作初始超多孔水凝胶的超多孔水凝胶的天然孔径，或者在其他情况下需要产生具有这种尺寸特征的孔，例如通过向由其制备初始超多孔水凝胶的组合物加入致孔剂和/或发泡剂和/或酸和碳酸盐(例如nahco3)，或者供选择地，通过初始超多孔水凝胶一旦制备后使之经受冷冻干燥过程。冷冻干燥步骤可以通过首先在常规冷冻器中或使用超低温冷冻器(-20℃至-86℃)冷冻超多孔水凝胶，然后使用冷冻干燥装置(-50℃至-80℃)进行，以得到具有期望孔径(0.1μm至5mm)的材料。通常，聚合物混合物稀释得越多，孔径越大。同样，发泡剂和/或稳定剂的量将影响孔径。最后，冷冻温度越低，孔径越小。通过本发明的方法制得的高体积溶胀水凝胶优选每单位重量包含与制备其的初始水凝胶相同数量的孔。合适的初始水凝胶将包含70-90％的孔体积，并且这将优选产生高体积溶胀水凝胶，其压缩后的孔体积为10-30％。初始水凝胶的另外的重要特征是初始水凝胶的可塑性，其对本发明方法的步骤b)中的压缩力的有效性有影响。这可能是由亲水性聚合物和任选的生物相容性聚合物的选择而产生的固有性质，但是对于许多具有相当刚性结构的水凝胶而言，可塑性需要改善。尽管可以采用添加增塑剂(例如水或酯，例如癸二酸酯、己二酸酯、对苯二甲酸酯、二苯甲酸酯、戊二酸酯、邻苯二甲酸酯、壬二酸酯及其共混物)，但当水凝胶将用作胃食欲抑制剂时这是不期望的，其中使用最少数量的化学物质将降低不希望的副作用的风险，因此，在本发明的优选方法中，初始水凝胶在将降低其玻璃化转变温度并由此增加其可塑性的条件下处理。本申请人已经发现，在热处理或潮湿环境或两者(例如用蒸汽处理)下压缩初始水凝胶是使初始水凝胶更具延展性—即可卷曲而不破裂的极好方式。如上所述，本发明的高体积溶胀水凝胶的关键特征是至少一些孔至少部分塌陷和/或变平，即聚合物链之间的空间(换句话说，由初始超多孔水凝胶中的网络/交联结构限定的空间)至少部分减小，并且优选消除。其他关键特征是限定塌陷的和/或变平的孔的互穿网络和/或半互穿网络和/或交联排列基本上是未破坏的，即该结构虽然现在塌陷/变平，但基本上没有损坏或受损。正是初始水凝胶的高可塑性特性特别地影响所得高体积溶胀水凝胶实现这些特征中的第二个特征的能力。步骤b)，即初始水凝胶中孔的塌陷/变平可以通过使用任何合适的手段或装置施加压缩力来方便地进行。特别方便的是使被压缩的初始水凝胶材料从一对或多对辊之间通过和/或使用一个或多个板在水凝胶上施加压力和/或使用真空来帮助提供压缩力。一个或多个辊或板可以由包括玻璃、塑料、陶瓷或金属的任何合适的材料制成，并且可以用手机械地施加压力。这样，初始水凝胶具有被压扁/变平的初始厚度，使得其变得更薄，即初始厚度减小2-16倍，并且减小的厚度在这里被称为“压缩的厚度”。在施加压缩力之后，高体积溶胀水凝胶的孔的尺寸将优选在所有维度上减小至少2倍。在升高的温度下在本发明方法的步骤b)中施加压缩力是有益的，因为在高于其玻璃化转变温度(tg)的温度下，材料将通过外力而变形。方便地，如上所述，在材料已经被增塑的情况下，仅需要使用大约30至60℃的温度。理想地，压缩材料的进一步处理将在高于30℃的温度下进行，或者在蒸汽处理后材料的温度下降到低于30℃之前在正常室温下快速进行。在施加压缩力之后，可以将升高的温度降低至例如环境温度，以“固定(set)”高体积水凝胶的压缩厚度。优选地，本发明的高体积溶胀水凝胶是通过将初始水凝胶压缩至0.5mm至2mm的厚度而形成的，并且如在下面给出的具体实施例中所描述和说明的那样，这种高体积溶胀超多孔水凝胶能够溶胀至初始水凝胶的最大体积溶胀比的6倍。一般而言，高体积溶胀水凝胶的离子性质将影响观察到的溶胀速度和溶胀程度，例如在阳离子sph的情况下，该sph包含伯、仲或叔胺官能团(例如壳聚糖)，该官能团可以在酸性介质(例如胃介质)中质子化，这些正电荷相互排斥，并导致在低ph值下拉伸/膨胀。当将阳离子超多孔水凝胶放在碱性介质中时，这种作用减少，但是此处阴离子超多孔水凝胶在碱性介质中通过负电荷的类似排斥而溶胀得最好。非离子型电解质既不是阴离子型也不是阳离子型，它们不会产生相互排斥的离子，但是它们仍然溶胀，但是与阳离子或阴离子超多孔水凝胶相比溶胀的量减少，因为它们被其浸入的水性介质“泵吸”。本发明的高体积溶胀水凝胶的特别优点是能够以口服可接受的制剂使用它们，用于需要快速溶胀速度和特别高的溶胀体积的应用中。申请人已经发现，它们的高体积溶胀水凝胶容易配制成任何口服可接受的制剂，并且它们在施加压缩力后的薄度使得较高重量的高体积溶胀水凝胶可用于给定的制剂。例如，更高体积的快速溶胀水凝胶可以被包装在片剂/胶囊外壳内，到目前为止这采用现有技术超多孔水凝胶颗粒材料已经是可能的。这具有积极的效果，不仅高体积溶胀水凝胶的溶胀体积固有地大于先前使用的现有技术的超多孔水凝胶颗粒，而且制剂中还有更多的高体积溶胀水凝胶可用于溶胀。本发明的方法制备了干的干燥高体积的溶胀水凝胶，然而，为了使这种材料具有更大的延展性并且能够更容易地被吞咽，优选的是它至少部分用水溶胀。因此，优选的高体积溶胀水凝胶为软凝胶形式的，并且通常是由于以下原因：i)在本发明方法的压缩步骤之前为改善初始水凝胶的可塑性而采取的步骤和/或ii)通过在压缩后添加10体积％的水。相比之下，现有技术的超吸收材料通常是干燥的和颗粒状的。软凝胶稠度具有优于现有技术的颗粒状超吸收水凝胶(例如，gelesis提供的)的优点，因为它在浸入水(或胃液)中之前具有相对较强的网络/交联结构。这意味着本发明的高体积溶胀水凝胶，特别是通过本发明的方法制备的那些，能够将其吸收的水(或胃液)保留数天，如果不是几周的话。相比之下，现有技术的干燥的超吸收聚合物颗粒仅当它们在水性介质中一起反应时才形成其凝胶结构，并且如上所述，该吸收的水仅在几个小时后就从凝胶流失。申请人还已经发现，当使用冷冻干燥方法将它们制成超多孔的，并且特别优选通过在使用冷冻干燥方法形成孔之前向初始水凝胶中加入至少80重量％(优选至少90重量％)的水时，可以优化本发明得到的高体积溶胀水凝胶的体积溶胀比。有利地，本发明的高体积溶胀水凝胶可以被压缩成平片，在将其用作口服可接受制剂的一部分之前，该平片可以被卷起和/或折叠和/或打褶和/或起皱和/或缠绕和/或风琴式折叠(concertina)。供选择地，在用作口服可接受制剂的一部分之前，可以将本发明的sph模制或切割成任何期望的形状，例如球形、甜甜圈形状、旗布形(bunting)、塌陷的空心球形等。口服胶囊是特别优选的制剂。本发明制备的高体积溶胀水凝胶以及通过本发明方法制备的高体积溶胀水凝胶可用于治疗和/或预防一种或多种医学病症，所述病症包括但不限于肥胖症和糖尿病。非常优选地，可以将本发明制备的高体积溶胀水凝胶以及通过本发明方法制备的高体积溶胀水凝胶用作食欲抑制剂。另一方面，本发明提供了用于给予患有一种或多种，例如选自肥胖症和糖尿病的医学病症的患者的给药方案，包括口服给予患者第一剂量的口服可接受制剂，该制剂以这样的量或数量包含本发明的高体积溶胀水凝胶，即样品在摄入时会溶胀，以填满患者胃体积的最高达80％，优选最高达60％，进一步优选最高达50％。在用于治疗肥胖或糖尿病患者的优选给药方案中，给予患者初始的大的第一剂量，优选大于3个，优选至少5个，进一步优选至少20个口服可接受的片剂或胶囊(也可以使用任何其它合适的产品制剂，优选000尺寸的胶囊)，其包含一种或多种本发明的高体积溶胀水凝胶。然后，这任选地接着第二剂量，并且任选地接着进一步随后的剂量，优选包含最高达5个口服可接受的片剂或胶囊(或任何其他合适的产品制剂)的剂量，其包含一种或多种高体积溶胀水凝胶(这些水凝胶可以与以初始高剂量服用的水凝胶相同或不同)，时间间隔为至少12小时左右，优选至少24小时左右，并且非常优选更长，例如48小时左右。优选地，含高体积溶胀水凝胶的产品制剂将在患者胃中保留几天(1-7天)，进一步优选几周(1-30周)或甚至更长时间。任选的第二剂量和随后的剂量可以彼此相同或不同。理想地，上述方法还将包括在患者摄取第一、第二或更多随后的剂量中的至少一个之前和/或期间和/或之后，患者摄入以下中的一种或多种：至少300kcal食物和至少100ml水。在本发明的另外的方面，本发明任选地包括使用嵌入高体积溶胀水凝胶中的一种或多种“增强剂(stiffener)”，特别是如上所述，当其为压缩的平片的形式时。这些一种或多种“增强剂”将优选由与高体积溶胀水凝胶相同的组分，但是以不同的比例制成，以确保增强剂的溶胀小于主体。增强剂的目的是减少未膨胀材料过早离开胃进入十二指肠的可能性。当将压缩的平片插入胶囊外壳之前其被卷起(例如卷成“漩涡形”)时，所提议的增强剂将为压缩的平片提供特别的益处。优选地，增强剂在相对于平片平面的一个或多个方向上嵌入平片中，以防止平片在至少一个方向上弯曲。一种或多种增强剂将有助于控制卷起的材料以使其更容易插入胶囊外壳中，并且它们也将用于帮助为卷起的材料提供刚性，特别是当sph处于未膨胀状态时，即在胃中溶胀过程中，其将被限制为纵向展开，并且由此将防止纵向边缘在横向方向上在自身之中、之上之前的卷起或卷曲。另一另外的方面，本发明还包括将胶囊外壳的端帽连接到插入的高体积溶胀水凝胶的卷起的片，端帽在进入胃时溶解得非常快，使得卷起的水凝胶展开。可以使用任何合适的固定或胶粘方式来提供连接，只要它不干扰端帽的溶解和卷起的水凝胶片的展开。在另外的方面，本发明还提供一种制备嵌入有一种或多种“增强剂”的高体积溶胀水凝胶片的方法，其包括以下步骤：a)提供第一水凝胶(初始第一水凝胶)，优选为第一超多孔水凝胶，其包括由互穿网络、半互穿网络或简单的交联结构限定的多个孔，并且由包含一种或多种亲水性聚合物、任选地包含一种或多种生物相容性聚合物和任选地包含一种或多种增塑剂的组合物制成；b)提供第二水凝胶(初始第二水凝胶)，优选第二超多孔水凝胶，其包含由互穿网络、半互穿网络或简单的交联结构限定的多个孔，并且由包含一种或多种亲水性聚合物、任选地包含一种或多种生物相容性聚合物和任选地包含一种或多种增塑剂的组合物制成；其中第二水凝胶的刚度系数大于第一水凝胶的刚度系数；c)产生第二水凝胶线，并将它们横跨容器或托盘悬浮；d)用第一水凝胶填充容器或托盘，直到第二水凝胶线至少部分浸入其中，以产生复合水凝胶；e)任选地在合适的条件下处理步骤d)中提供的复合水凝胶以改善其可塑性，以产生增塑的复合水凝胶；和f)分别用压缩力处理从步骤d)或步骤e)获得的复合水凝胶或增塑的复合水凝胶，该压缩力适于使初始的或增塑的第一和第二水凝胶的至少一些孔塌陷和/或变平，而基本上不破坏互穿网络、半互穿网络或简单的交联结构，从而产生嵌入有一种或多种“增强剂”的高体积溶胀水凝胶片。本发明还提供了一种制备嵌入有一种或多种“增强剂”的高体积水凝胶片的供选择的方法，其包括以下步骤：a)提供具有开口的容器，并悬挂一个或多个横跨容器开口悬挂的可移动的杆；b)将一定量的水凝胶(初始第一水凝胶)，优选第一超多孔水凝胶倒入容器中，直到第一水凝胶的水平足以至少部分浸没悬挂的可移动的杆，所述水凝胶包括由互穿网络、半互穿网络或简单的交联结构限定的多个孔，并且其由包含一种或多种亲水性聚合物、任选地包含一种或多种生物相容性聚合物和任选地包含一种或多种增塑剂的组合物制成；c)使第一水凝胶凝固；d)移除可移动的杆；和e)用惰性填充材料(例如惰性粘固剂材料)填充胶凝的水凝胶中由不存在可移动的杆形成的空间，该惰性填充材料优选是水溶性和/或酸溶性的。附图说明现在将参考以下附图中的表现来描述本发明，其中：图1示出了第一示例产品制剂，其包括一串水凝胶“珠”。图2示出了第二示例产品制剂，其包括包裹在膜或网中的水凝胶“珠”。图3示出了第三示例产品制剂，其包括水凝胶组分的“芯/壳”排列；和图4显示了已经经受一系列增塑条件的许多aam/藻酸盐高体积溶胀水凝胶样品的体积溶胀比相对于时间的曲线图。图5示出了第四示例产品制剂。详述参照图1，其描绘了具有胶囊外壳12的长胶囊10，胶囊外壳12围绕三个水凝胶珠14、16和18，水凝胶珠14、16和18通过线20连接在一起。水凝胶珠14和16由一种或多种缓慢溶胀的非超多孔水凝胶材料制成，而水凝胶珠18由一种或多种高体积溶胀水凝胶材料制成。图2示出了与图1所示类似的长胶囊22，除了三个水凝胶珠14、16和18包裹在可拉伸的或初始折叠的膜或网24中，代替线20。图3示出了长胶囊26，其包含水凝胶组分的芯壳排列，壳28由高体积溶胀的水凝胶材料制成，且芯30由缓慢溶胀的非超多孔水凝胶材料制成。图5示出了椭圆形的“团”40(35mm-45mm的长轴和10-15mm的短轴)，其表示部分水凝胶材料，其将包含根据本发明的溶胀的柔性高体积快速溶胀的超多孔水凝胶。凝胶是柔性的，并涂有酸溶性聚合物或可膨胀膜或网38。以下方法根据本发明并且被用于制备如表1中详述的高体积溶胀水凝胶。包含壳聚糖(cs)和聚(n-乙烯基-2-吡咯烷酮)(pvp)的高体积溶胀超多孔水凝胶的制备方法成分：溶于0.1m乙酸的壳聚糖(cs)(2％w/v)。溶于蒸馏水的聚(n-乙烯基-2-吡咯烷酮)(pvp)(4％w/v)。在蒸馏水中的0.4-2重量％的戊二醛(gta)交联剂将不同比例的含有cs和pvp的两种溶液混合在一起(cs溶液：pvp溶液的体积比范围为5:1至1:2)，并将不同量的作为cs交联剂的0.4％的gta(gta溶液与cs溶液的体积比范围为1:0.5至1:100)添加到cs/pvp共混物，如下表2详述的。胶凝通常在将交联剂添加到cs和pvp溶液的混合物时开始，并放置以持续直到模具/培养皿/反应容器中的混合物在倾斜时不再能够移动。浓度越高，胶凝速率越快，通常0.4％需要最长达12小时达到完全胶凝，而1.2％在约10分钟内达到完全胶凝。然后将样品覆盖并在室温下放置5-24小时时间以完成交联。然后可以在胶凝的样品中产生合适尺寸的孔。这可以通过在常规冷冻器或超低温冷冻器(-20c至-86c)中冷冻胶凝的材料来实现。超低温冷冻器的快速冷却将产生具有理想光滑表面的样品。然后可以使用冷冻干燥机将冷冻样品干燥24-48小时，从而产生孔。根据组成比、冷冻过程和冷冻干燥温度，孔径范围为约100um至1mm。然后，将胶凝的sph样品在蒸汽室中处理0.5至2个小时而使其增塑；通常这是一个密闭的容器，其中含有40-80c的小水浴。然后用压缩力对胶凝的sph样品进行处理，使得其厚度被压缩(急剧减小)到其原始尺寸的1/5至1/10，然后将其制成平片。这种急剧的减小起到了提供大得多的体积潜力的作用，在接触溶胀介质时，其将提高溶胀速率和溶胀体积比两者。将平片卷成漩涡形，并且可以通过冷却至室温来固定卷起的样品状态。然后将卷起的样品在丙酮中洗涤10-24小时，然后将其放在真空干燥器中干燥24-48小时。表1测试方法如下测试上面表1中详述的胶凝的样品的溶胀速率和溶胀体积比的增加：使用的溶胀介质是模拟胃液(sgf)，每升含有2g氯化钠、7ml盐酸、各种量的胃蛋白酶，活性为每毫克蛋白质500(0g至15g)，溶剂为蒸馏水。干燥样品的尺寸和质量将在样品卷起之前测量。然后将样品放入sgf介质中进行溶胀测试。将在30秒、5分钟、30分钟和1小时以及24小时、48小时等进行溶胀样品的尺寸和质量的测量(连续地每天一次，以测试其在sgf中的降解性质)。具体而言，样品将从介质取出，并排干直到在天平上称重之前没有水从样品滴下。结果测量上述样品中的每个的溶胀速率和溶胀体积比(srv＝vs–vd/vd，其中vs表示浸入sgf中后sph样品的体积，并且vd是浸入前sph样品的体积)，如下表2中详述的：表2当连接溶胀介质时，所有已压缩和卷起的样品(2、3、5、6)可以立即打开并变平成未改变的状态。用这种方法产生的样品具有超快的溶胀速率，并且可以在5-20s内在sgf中自动打开，体积溶胀比为14-15。结果说明，2号高体积溶胀水凝胶提供了特别好的结果。结果讨论注意到，理论上体积溶胀比的改善程度将取决于孔的体积部分(孔密度)；材料越多孔，对增加溶胀体积的影响就越大。初始样品中的水含量与最大溶胀体积呈线性相关性。这还是因为初始水含量决定了可在装置系统内形成的孔的体积。水含量由两种样品的组成、pvp和gta的浓度两者控制。由包含丙烯酰胺和藻酸盐起始材料的碱性水凝胶组合物制备高体积溶胀的超多孔水凝胶和非超多孔水凝胶的方法丙烯酰胺(0.5-4.0m)、藻酸盐(0.08-1.2m)、n,n'-双(丙烯酰基)胱胺(0.3-8.0mm)、过硫酸铵(1.2-40.0mm)、四甲基乙二胺(1.2-40.0mm)在蒸馏水或去离子水中溶解并混合在一起。然后将混合物倒入期望形状和尺寸的模具中，在50-60℃下温育30分钟至2小时，然后在室温下放置24-48小时，以使反应(水凝胶形成)进行至完成。然后将凝固的样品从模具取出，并在剧烈搅拌下浸泡在氯化钙(10％-40％w/v)中1分钟至1小时。然后将处理过的样品彻底洗涤，以除去任何未反应的残留起始原料，松散覆盖并在室温下缓慢干燥。所得碱性水凝胶的完全干燥的样品直接用作机械强度强的缓慢溶胀的非超多孔水凝胶。使用以下进一步的处理步骤，将得到的碱性水凝胶的部分干燥的样品转化为高体积溶胀水凝胶。首先，通过将碱性水凝胶样品在-20℃到-86℃下冷冻5-24小时，然后转移至冷冻干燥室以在真空下完成冷冻干燥24-48小时，使用冷冻干燥方法处理碱性水凝胶样品以获得超多孔水凝胶。然后，通过在40-70℃下的水浴中用蒸汽处理20-60分钟，使所得冻干样品(超多孔水凝胶)增塑。最后，高体积溶胀水凝胶在优选的溶胀方向上被压缩，以使样品的初始体积最小化并其溶胀能力最大化。确定用于制备本发明的高体积溶胀超多孔水凝胶的最佳增塑条件的实验使用下表3中详述的通用组成，制备了五种初始水凝胶样品(丙烯酰胺(aam)/藻酸盐)。表3aam藻酸盐mbaaps/temedcaso4100mmaam:藻酸盐6:1w/w0.1mm0.5mm1.8mm然后在冷冻干燥之前，向每种样品加入一定量的水；每种样品的水量和冷冻干燥条件在下表4中详述。表4然后将得到的增塑的aam/藻酸盐样品以2:16的比例压缩，如图4所示，增塑条件对样品#20-20c(92.1重量％的水和在-20℃下冷冻干燥)和#20-50c(92.2重量％的水和在-50℃下冷冻干燥)的体积和溶胀速率具有巨大的影响，提供了最有利的高体积溶胀超多孔水凝胶。本发明的结论和优点·通过本发明的水凝胶材料实现的快速溶胀速率和优异的高溶胀体积产生的水凝胶和含水凝胶的组合物可以解决体积溶胀比与溶胀速率之间的常规冲突。·当水凝胶材料，优选超多孔水凝胶材料，在通过水蒸气增塑后被压缩和卷起时，这些优点尤其明显。·包含本发明的水凝胶材料的片剂/使用本发明的水凝胶材料制成的片剂可以在没有医生监督的情况下服用，因此是真正的“少过程的”。·可以容易地设计聚合物制剂，以确保所得的高体积溶胀水凝胶在胃中停留预定的和/或多种时间范围。·高体积溶胀水凝胶的制剂可以设计成在预定的时间段内，例如7天，在胃中可化学降解。患者可以增加更多的药丸或服用更少的药丸来定制体重控制过程的强度和持续时间。·可以通过fda批准的化学品或天然食品资源来终止体重控制过程。例如，发现10mg/ml或更高的胃蛋白酶降解cs-pvp半互穿网络sph。对于膨胀了其干燥体积的15倍的材料，水的量将占约93.3体积％，并且这种材料将表现出相对较低的机械性质，预期其使改性的sph材料通过胃运动分解。然而，根据高体积溶胀水凝胶的化学制剂，精确的终止化学物质和机理很可能会有所不同。·未被溶胀的高体积溶胀水凝胶的水填满的剩余孔将增强水凝胶的保留性质，同时保持其刚好漂浮在胃液表面以下。此外，水凝胶的机械性质被设计成使其能够承受胃上部的平缓运动而不会过度推挤胃壁，从而避免了患者不必要的不适。胃保留剂型是一种设计形式，其目的是制造一种药丸，该药丸将在胃中停留期望时间段而不会离开十二指肠。据报道，不能进入十二指肠的装置的尺寸应为20*50mm或直径为30mm。为此成为可能，胃保留剂型必需为：·可膨胀系统(在胃液中立即溶胀至无法从胃离开或进入十二指肠的尺寸)·漂浮系统(漂浮在胃的顶部，以防止离开胃)·“打开”系统(通常从折叠形状打开至较大的尺寸，以便达到大于十二指肠直径的尺寸)·本专利中的发明实际上满足所有这些标准。我们的目标是制造一种最初为20*50mm、厚度为10mm的装置。然后压缩至约20*50*1mm的尺寸并将其卷成可以放入胶囊的形状。当打开和膨胀时，它应该具有比标准尺寸大得多的尺寸(约25*70*12)，并且它也会漂浮。当前第1页1 2 3