包含納米顆粒的傳送載體的制作方法

專利名稱：包含納米顆粒的傳送載體的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種包含納米顆粒的傳送載體。本發明進一步涉及一種包含所述藥物傳送載體的藥物組合物。更進一步，本發明涉及一種生產所述傳送載體以及在醫藥中使用這些載體的方法。
背景技術：
許多藥物能夠通過生物屏障如bbb，其它不能有效通過那些屏障或根本不能通過那些屏障的藥物就只有在靶組織直接給藥時才有效。因此，許多潛在的有效藥物就由于它們不能通過生物屏障如bbb而不能應用于臨床。
在先技術中已經說明了許多方法來提高藥物對生物屏障的穿透。
一個方法是改變屏障例如bbb本身的功能。例如，當外部給藥時(如靜脈注射)，滲透劑造成bbb的開放。進一步地，一些作用于CNS的藥物能夠改變bbb對其它物質的通透性；例如已經報道了擬膽堿能藥檳榔素誘導藥物通過bbb的改變[Saija，A.，Princi，P.，De Pasquale，R.，Costa，G.，″Arecolinebut not haloperidol produces changes in the permeability of the blood-brainbarrier in the rat.″J.Pharm.Pha.42135-138(1990)]。
另一個方法基于對藥物分子本身的修飾。例如，諸如蛋白質之類的大分子根本不能通過bbb。例如，可以先分離該大分子的活性位點，也就是說，該分子啟動其所要生物作用的那部分，然后僅僅使用這個活性位點。由于分子大小是允許透過bbb的影響因素之一，所以利用減小其大小的方法，希望較小的分子能夠通過bbb。其它嘗試通過bbb的對大分子的修飾包括糖化(glycating)蛋白質，從而增強它們對bbb的通透性，或形成前藥。
美國專利No.5,260,308討論了糖化蛋白質，而美國專利No.4,933,324和WO 89/07938則公開了前藥的形成。這些前藥由脂肪酸媒介物(carrier)和其本身并不能通過bbb的神經活性藥物形成。在WO 89/07938中公開了一個相似的系統。
還有另一個方法是植入控釋聚合物，該控釋聚合物將活性成分直接從基質-系統釋放到神經組織中。然而，這種方法是侵入性的，并且如果直接植入到大腦或脊髓的話，需要手術的介入[見Sabel et al.，U.S.PatentNo.4,883,666；和Sabel et al.，系列號為07/407,930的美國專利申請]。
為了克服這些局限性，已經嘗試了另一種方法，在這種方法中使用藥物媒介物系統如脂質體、紅細胞血影、抗體偶聯物和單克隆抗體偶聯物。靶向藥物傳送的主要問題之一是快速調理作用和由網狀內皮組織系統(RES)對注射媒介物的攝取，特別是肝和脾中的巨噬細胞。在使用脂質體的情況下通過摻入所謂的“隱密”脂類，這個障礙可以被部分克服，例如磷脂酰肌醇、單唾液酸神經節苷脂、或者硫酸半乳糖基酰基鞘氨醇。然而，所有這些系統都缺乏允許在藥物中的廣泛應用的多能性。
一個攜帶并導向藥物到目的靶組織的進一步方法在WO95/022963中公開。其中，公開了一種藥物靶向系統，包含由聚合物材料制成的納米顆粒，所述納米顆粒包含需要傳送到哺乳動物的藥物和沉淀其上的表面活性劑涂層；和生理上可接受的媒介物和/或給藥后允許該納米顆粒運送到該哺乳動物的靶位點的稀釋劑。在這個方法中，使用了包含具有優選＜1,000nm直徑的聚合物顆粒的納米顆粒。在圖1b中，也公開了攜帶包裹在聚合物材料中的藥物的納米顆粒，但是，提供的僅有的實驗涉及具有聚合物核心顆粒的納米顆粒，在該聚合物核心顆粒上涂敷了藥物和后續的表面活性劑涂層。
WO 95/022963既沒有記載任何關于涂敷在含有藥物的核心顆粒上的多層聚合物的信息，也沒有記載任何關于該涂層的精確厚度的任何信息。而且，其中用的納米顆粒被設計為目的是允許非滲透性和滲透性藥物更容易地通過bbb的“靶向系統”。術語“納米顆粒”在此用于表示有效地抵抗所使用環境的化學和/或物理破壞的一種媒介物結構，以使注射入血流或腹膜內給藥或口服給藥后仍然有足量的納米顆粒保持基本完整，從而能夠到達bbb處的大腦。WO 95/022963沒有公開設計和使用納米顆粒作為a)能夠通過所有主要類型的生物屏障，例如bbb或粘膜屏障的藥物傳送載體(delivery vehicle)和b)能夠達到在通過生物屏障后在靶組織中改變釋放活性的藥物傳送載體，例如持續釋放或長期釋放。
WO 00/041647涉及核酸和其它多離子的生物活性劑的持續釋放。特別地，它描述了用于傳送諸如核酸的多離子生物活性成分到動物組織的化合物和方法。該化合物包括包含含有多離子生物活性劑的基質的化合物，其中至少大部分在該基質外部的多離子生物活性劑是以濃縮的形式存在的。
WO 96/20698提供了包含納米顆粒，優選表面修飾的納米顆粒的持續釋放藥物傳送系統。該納米顆粒具有一個生物可降解、具有生物相容性的聚合物或生物材料核心。該納米顆粒的平均直徑典型地是小于約300nm，優選在100～150nm范圍內，更優選為10～50nm，具有狹窄的粒徑分布。該聚合物核心可以具有結合的、包埋的、流體攜帶的或者成為該包含納米顆粒核心的聚合物基質的一部分的生物活性的或無生物活性的試劑或其組合。當該聚合物水解或溶解時該合并的生物活性劑被釋放，從而生物降解。在WO96/20698中，持續釋放不是通過一層或多層涂敷在藥物核心上的聚合物層來達到，而是通過其中散布有藥物的聚合物基質的降解來達到。在形成所述納米顆粒時所述生物活性劑被加入到該聚合物材料中。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種用于藥物制劑的能夠特定地適應于所需釋放特征的傳送載體。具體地說，本發明的一個目的是提供一種傳送載體，該傳送載體適合用于改變醫學狀況，并能夠特異地通過動物或人體的主要生理的或生物的屏障，并隨后表現出改變的釋放特征，如藥物在靶位點的持續釋放或延長的釋放。本發明進一步的目的是提供一種生產用于藥物傳送的納米顆粒的方法。提供一種改進的制造藥物傳送載體的方法也是本發明的一個目的，其中能夠得到高產率的和高固含量的載體。并且，本發明的一個目的是提供一種制造藥物傳送載體的方法，該方法適合該載體的大批量生產。
這些目的通過獨立權利要求的主題來實現。優選實施方式在從屬權利要求中提出。
根據本發明的一個方面，本發明提供了一種包含納米顆粒的新型傳送載體，所述納米顆粒包括a)包含一種或更多種藥物制劑的核心顆粒；和b)包被于所述核心顆粒上的一層或更多層厚度為10到200的涂層，該涂層包括一種或更多種生物可降解的聚合物材料。
換句話說，本發明提供了一種靶向系統，其中所述藥物制劑或藥物形成核心成分，該核心成分被一層或更多層的一種或更多種聚合物材料所包被。因此，該核心成分優選是基本不包含任何聚合物材料，所以僅僅由所述藥物制劑組成或者僅僅由所述藥物制劑和一種或更多種媒介物組成。根據一個優選的實施方式，所述傳送載體含有至少兩層一種或多種聚合物材料的涂層。
本發明提供了一種基于納米顆粒的藥物傳送載體的新方法，其中所研制的納米顆粒含有包括藥物制劑的核和包括聚合物材料的獨立層的多層涂層。因此，本發明首次提供了構建一種傳送載體的可能性，該傳送載體是a)能夠傳輸藥物通過如下所定義的生理屏障以到達靶組織或器官，并且b)提供精確地適合個體醫學狀況/疾病的特有的釋放特性。
例如，所述傳送載體或其中所包含的藥物組合物可以在體內表現為一種或多種藥物制劑的延長釋放或持續釋放。
此外，該多層結構開發了設計的納米顆粒具有如下結合特性的可能性，即一種藥物的初始釋放(或爆釋)和隨后該藥物或不同的藥物的持續釋放或延長釋放到靶組織或器官的結合特性。
例如，這樣的納米顆粒可以包含包被有第一聚合物材料的如上所述的藥物核心，其中聚合物涂層提供核心中包含的藥物的持續釋放或延長釋放，并在其上包被一層含有進一步劑量的藥物制劑的涂層。外面的這一層上可以另外再包被一層聚合物材料的快速降解涂層，或者，作為一種選擇，可以不進行包被，來提供快速釋放該藥物制劑的初始劑量。
本發明中，出乎意料的是具有10～200厚度的涂層就適合于達到上述結果。
此處使用的術語“納米顆粒”一般指媒介物結構，該媒介物結構是生物相容的，并且對使用時環境的化學和/或物理破壞具有足夠的抵抗性，以使在腹膜內給藥或口服給藥或靜脈給藥進入人體或動物體內之后有足夠量的納米顆粒能夠保持基本完整，從而能夠到達目的靶器官或組織，例如，腦、肝、腎、肺等。
根據一個優選的實施方式，所述納米顆粒具有1nm～20μm的直徑，優選10nm～10μm，最優選100nm～1,000nm的直徑。
而且，如上所述的納米顆粒上優選包含沉積其上的表面活性劑涂層。對所述納米顆粒用合適的表面活性劑的充分涂敷處理使得被吸收的藥物更好地通過生理屏障如bbb。參考了幾個公開了這種效應的文獻，尤其是WO 95/22963，其全部內容合并于此。
根據一個進一步的實施方式，在本發明的藥物傳送載體中，所述納米顆粒包括2～100，優選5～50，最優選10～20層的涂層，每層含有一種或更多種生物可降解的聚合物材料。
如上面提到的，本發明開發了結合不同的藥物制劑和/或幾個含有一種或更多種聚合物材料的涂層以達到所要結果的可能性。因此，在一個實施方式中，所述一層或更多層涂層可以在每一層中包含不同的生物可降解聚合物材料或生物可降解聚合物材料的混合物。
所述生物可降解聚合物材料優選包含固體或成膜聚合物，優選氰基丙烯酸烷基酯，更優選氰基丙烯酸丁基酯、聚乳酸和聚丁酸及其混合物和其衍生物。
此處使用的術語“生物可降解聚合物”指任何合成的或天然來源的聚合物材料，這些材料已知適用于生物體，也就是說，是生物惰性的和生理可接受的、無毒，并且在本發明的傳送系統中，在使用的環境中是生物可降解的，也就是說，能夠被機體所吸收。
適合用于本發明的實踐的示例性生物可降解材料包括天然來源的聚合物，如阿拉伯膠、明膠、葡聚糖、白蛋白、藻酸鹽/淀粉等；或者親水或疏水的合成聚合物。
也可以用于配制納米顆粒的生物可降解的合成聚合物包括但不限于，聚酯，如聚乙交酯和聚乳酸聚乙醇酸的共聚物(PLGA)；聚醚，如羥基末端的聚(ε-己內酯)-聚醚或聚己內酯(PCL)；聚酐；聚丙烯酰胺；聚(原酸酯)；聚氨基酸；和生物可降解的聚氨酯。應理解的是，術語聚合物被解釋為包括共聚物和寡聚體。
此處使用的術語“藥物制劑”既包含治療劑又包含診斷劑。注意術語“藥物”和“診斷劑”在此可以交換使用。
所述治療劑優選選自在沒有傳送載體或媒介物的情況下不能通過或不能有效通過生理屏障的物質。所述生理屏障優選選自，但是并不限于，由血腦屏障(bbb)、氣血屏障、血液-腦脊液屏障和口腔粘膜所組成的組中。此外，所述一種或多種治療劑可以具有中樞神經系統活性但是在沒有傳送載體的情況下不能通過血腦屏障。
根據優選的實施方式，本發明的所述傳送載體包括一種或更多種治療劑，所述治療劑選自由下列藥物組成的組中作用于突觸位點和神經效應器連接位點的藥物；通用的和局部的鎮痛藥；安眠藥和鎮靜藥；用于治療精神障礙如抑郁和精神分裂癥的藥物；抗癲癇藥和抗驚厥藥；用于治療帕金森氏和亨廷頓氏癥、老化和阿爾茨海默氏癥的藥物；抗肥胖癥藥物；興奮性氨基酸拮抗劑、神經營養因子和神經再生劑；營養因子；治療CNS損傷或中風的藥物；用于治療成癮性和藥物濫用的藥物；自體有效物質和抗感染藥；治療寄生感染和由微生物引起的疾病的化學療法藥；免疫抑制劑和抗癌藥；維生素；激素和激素拮抗劑；重金屬和重金屬拮抗劑；非金屬毒劑的拮抗劑；用于治療癌癥的細胞增殖抑制藥；用于核醫學中的診斷物質；免疫活性劑和免疫反應劑；遞質和它們各自的受體激動劑和受體拮抗劑、它們各自的前體和代謝產物；傳送體抑制劑；抗生素；抗痙攣藥；抗組胺劑；止惡心藥；弛緩藥；興奮劑；正義和反義寡核苷酸；大腦擴張劑；精神藥物；抗狂躁劑；血管擴張劑和收縮劑；抗高血壓藥；治療偏頭痛的藥物；催眠藥、高血糖和低血糖劑；抗哮喘藥；抗病毒藥，優選抗HIV藥；適于疾病的DNA或反義治療的遺傳物質；和它們的混合物。
典型的活性成分(如藥物)可以是影響神經系統或用于神經系統診斷檢驗的任何物質。這些可見Gilman et al.(1990)，″Goodman and Gilman′s-ThePharmacological Basis of Therapeutics″，Pergamon Press，New York，包括下列試劑乙酰膽堿和合成的膽堿酯，天然產生的擬膽堿能藥生物堿和它們的合成的同源物，抗膽堿酯酶劑，神經節興奮劑，阿托品，東莨菪堿和相關的抗毒蕈堿藥，兒茶酚胺和擬交感神經藥，如腎上腺素、去甲腎上腺素和多巴胺、腎上腺素能激動藥、腎上腺素能受體拮抗劑，遞質如GABA、甘氨酸、谷氨酸、乙酰膽堿、多巴胺、5-羥色胺和組胺、神經活性肽；鎮痛劑和麻醉劑如麻醉性鎮痛藥和拮抗劑；前驅麻醉劑和麻醉藥物如苯化重氮(地西泮)、巴比妥酸鹽、抗組胺劑、吩噻嗪和丁基苯基酮；類罌粟堿；止吐劑；抗膽堿能藥如阿托品、東茛菪堿或格隆溴銨；可卡因；氯醛衍生物；乙氯維諾；苯乙哌啶酮；甲乙哌酮；氨甲丙二酯；三聚乙醛；雙硫侖；嗎啡、芬太尼和納洛酮；精神病藥物如吩噻嗪、噻噸和其它雜環化合物(例如海潘瑞竇(halperiodol))；三環抗抑郁藥如去甲丙咪嗪和丙咪嗪；非典型的抗抑郁藥(如氟西汀和曲拉唑酮)，單胺氧化酶抑制劑如異噁唑酰肼；鋰鹽；抗焦慮藥如克勞戴澤彭賽德(chlordiazepoxyd)和重氮異胺(安定)；抗癲癇藥包括乙內酰脲、抗驚厥藥巴比妥酸鹽、亞氨芪類(如卡巴咪嗪)、琥珀酰亞胺、丙戊酸、噁唑烷二酮和苯化重氮。抗帕金森氏癥藥物如左旋多巴/卡比多巴(L-DOPA/CARBIDOPA)，阿樸嗎啡、阿麥它叮(amatadine)、麥角靈、司來吉蘭(selegiline)、若皮諾絡(ropinorole)、溴麥角隱亭、敏使朗(mesylate)和抗膽堿能藥；
鎮痙藥如巴氯芬，重氮異胺(安定)和丹曲洛林；神經保護劑如興奮性氨基酸拮抗劑，神經營養因子和源自腦的神經營養因子，睫狀節神經細胞營養因子，或神經生長因子；神經營養蛋白(NT)3(NT3)；NT4和NT5；神經節苷脂；神經再生劑；治療成癮性和藥物濫用的藥物包括鴉片去疼藥和抗抑郁藥；自體有效物質和抗感染藥，如組胺、血管舒緩激肽、凱利叮(kailidin)和它們分別的激動劑和拮抗劑；治療寄生感染和由微生物引起的疾病的化學療法藥；抗癌藥包括烷化劑(如亞硝基脲)和抗代謝物；氮芥，乙烯基胺和甲基三聚氰胺；烷基磺酸酯；葉酸類似物；嘧啶類似物，嘌呤類似物，長春堿；和抗生素。
根據一個優選的實施方式，所述診斷劑選自用于核醫學和放射治療的診斷中的診斷劑所組成的組中。
所述表面活性劑涂層和/或所述穩定劑優選包含一種或多種下列物質甘油脂肪酸酯、山梨醇和其它多官能醇，優選單硬脂酸甘油酯、脫水山梨糖醇單月桂酸酯、或脫水山梨糖醇含油酸基化合物；聚山梨酯類化合物，更優選聚山梨酯60，最優選聚山梨酯80；泊洛沙姆(poloxamer)類化合物，優選泊洛沙姆188、338或407；泊洛沙邁(poloxamines)類化合物、優選泊洛沙邁904、908或1508；聚氧乙烯醚和聚氧乙烯酯；乙氧基甘油三酯；乙氧基苯酚和乙氧基聯苯酚；真那泊TM(Genapol TM)和寶凱(Bauki)系列的表面活性劑；脂肪酸的金屬鹽，脂肪族醇的金屬硫酸鹽，月桂醇硫酸鈉；和磺基琥珀酸的金屬鹽；優選聚乙二醇(polyoxyethylene glycol)類化合物，更優選盧坦蘇(Lutensol)50或80；十二烷基硫酸鈉；以及兩種或多種上述物質的混合物。
如上所述，聚山梨醇酯80是最優選的。
本發明所述納米顆粒的一層或更多層涂層每層具有介于20～150，優選30～100之間的厚度。
根據另一個方面，本發明涉及一種藥物組合物，含有此處所定義的傳送載體和藥物可接受的媒介物和/或稀釋劑。
為了在實際的實施方式中使用所述納米顆粒，它們可以在生理pH和滲透壓下被重新構建至含有蒸餾水或生理鹽水的懸液中。
典型地，所述納米顆粒以在每毫升懸液中0.1mg納米顆粒到100mg納米顆粒的濃度范圍存在于可注射的懸液中。優選每毫升懸液中10mg納米顆粒。使用的納米顆粒的量主要取決于在單個納米顆粒中含有的藥物制劑的量，并且熟練的技工和主管醫生能夠很容易地修改所述納米顆粒的劑量來適應特定的情況。
優選地，所述傳送載體或所述藥物組合物在體內表現出對所述一種或更多種藥物制劑的延長釋放或持續釋放。那些根據本發明的原則制備的納米顆粒在幾個小時到6個月或者更久的時間范圍內生物降解。
或者，所述藥物組合物可以采用為轉運本發明所述傳送載體到達并通過其它生理屏障所需的其它形式，例如到達并通過氣血屏障。這樣，它可以具有例如氣溶膠等形式來通過吸入傳送該成分到所述的屏障。
根據另一方面，本發明提供了一種生產用于藥物制劑的傳送載體的方法，該方法包含下列步驟a)制備一種或更多種藥物制劑的顆粒；b)在合適溶劑中制備所述顆粒的懸液；c)將該懸液加入到含有液體和一種或更多種生物可降解聚合物材料單體的混合物中，并聚合所述單體來在所述顆粒上形成聚合物涂層，并分離所述納米顆粒。
在一個實施方式中，步驟c)可以重復進行一次或更多次，步驟c)的重復通過將所述在步驟c)中分離的納米顆粒加入到同樣的或不同的含有一種或更多種生物可降解的聚合物材料單體的溶液中，并聚合所述單體以在所述顆粒上提供聚合物涂層并分離這些納米顆粒而進行。
作為另一個選擇，在步驟b)中，可以使用所述制劑在合適的溶劑中形成的溶液，也可以用單純純化形式的一種或更多種藥物制劑。在后續的步驟c)中，所述制劑的溶液或者純化形式的一種或更多種藥物制劑被加入到含有一種液體和一種或更多種生物可降解的聚合物材料單體的混合物中，并聚合所述單體來提供納米顆粒。
基本上，應注意如果在步驟b)中制備了懸液，就建立了一個含有固體和液體成分的系統。那么所述藥物制劑在此懸液中保持不溶的狀態的必要的。因此，只要使用了一種親水的藥物制劑，它就應該被懸浮到一種親脂的溶劑中，反之亦然。在懸液的情況下，所述固體成分優選具有晶體形式，特別是納米晶體。
作為另一種選擇，所述一種或更多種藥物制劑可以以純化形式用于步驟c)，例如以它們的天然狀態(液體或固體，例如油狀或者粉末狀)。在這種情況下，本發明所述的方法可以得到納米顆粒，其中所述一種或更多種藥物制劑分散到整個納米顆粒中，從而得到了一種聚合物基質，通過這種聚合物基質，所述一種或更多種藥物制劑以一種控制的方式在體內釋放。
本發明首次提出了一種形成含有納米顆粒的藥物制劑的方法，其中在進行聚合步驟之前所述藥物制劑與所述單體接觸并混合。因此，所述一種或更多種藥物制劑可以以不同于在先技術方法的方式被結合，而在在先技術方法中，制劑通常在聚合步驟之后被包被在納米顆粒上(因此制劑并沒有結合到顆粒中)。
一個優選的聚合方法是K.Landfester等開發的細乳液技術(miniemulsiontechnique)。
細乳液是通過剪切含有油、水、表面活性劑和疏水劑的系統制備的尺寸在50和500nm之間、臨界穩定的微油滴的分散體。這種細乳液的聚合得到了與最初的微滴具有大約同樣尺寸的顆粒。細乳液聚合的原理如圖1所示(K.Landfester，Polyreactions in miniemulsions，Macromol.Rapid Comm.2001，896-936.K.Landfester，N.Bechthold，F.Tiarks，and M.Antonietti，Formulation and stabilitymechanisms of polymerizable miniemulsions.Macromolecules 1999，32，5222.K.Landfester，Recent Developments in Miniemulsions-Formation and StabilityMechanisms.Macromol.Symp.2000，150，171)。
在先技術中納米顆粒的制備，例如通過一般叫做“溶劑內乳化-蒸發技術”來進行，通過單乳化(水包油)或多乳化(水包油包水)，這取決于結合的藥物制劑是疏水的還是親水的(如上所解釋的)。
在形成含有一種藥物制劑的聚合物顆粒后，溶劑從乳液中蒸發掉。通過離心，或優選超速離心(120,000～145,000g)，從殘余物中分離出所述納米顆粒，用水洗滌，再次離心并棄去上清。然而，殘余在形成的納米顆粒中的有機溶劑可能在后續的體內應用時引起問題(而在上述細乳液方法中不存在這種問題)。
因此，本發明也優選提供一種制備納米顆粒的方法，包括下列步驟-提供包含O(油)和W(水)型液相、穩定劑、一種或更多種藥物制劑和可聚合的單體的反應系統，-形成O/W型細乳液，和-聚合所述單體來形成納米顆粒。
正如一般注意到的，本發明所述的納米顆粒通過“細乳液方法”來形成，該“細乳液方法”本身是公知的，并且例如，已經在K.Landfester的“Polyreactions in miniemulsions”，Macromol.Rapid Comm.2001，896-936；K.Landfester，N.Bechthold，F.Tiarks，and M.Antonietti，“Formulation and stabilitymechanisms of polymerizable miniemulsions”中公開。本發明的技術通過引入不同順序的制備步驟而從根本上不同于公知的常規方法在本方法中，在親水連續相中包含分散的、疏水的、含有單體的微滴的細乳液被形成為聚合物顆粒。而在常規方法中，聚合物直接從含有單體的溶液形成。
因此，此處用到的術語“細乳液”通常指一種技術，通過這種技術形成一種含有連續的W(親水的)相和分散在該連續相中的O(疏水的)相的分散體。進一步地，該術語指形成1～1000nm之間，通常約50～500nm之間的乳液微滴(聚合后的顆粒大小與此相同或幾乎相同)。
可以看出在這個實際情況中，常規方法的主要缺點之一是只能得到含有約1％的納米顆粒(固體含量)的懸液。相反，本發明的細乳液方法在單體含量是25％w/w(以所述O/W反應系統的總重量計)的基礎上，納米顆粒的固體含量甚至達到15～24％或更多。因此，固體納米顆粒的產量顯著提高，相當于大約60～96％的所使用的單體。
用這種方法，有可能得到高固體含量(范圍15～24％)的納米顆粒懸液，并因此得到高產率(60～96％)，這在擴大化方面非常重要。該方法是可復制的。產生的納米顆粒的平均直徑是200～300nm(范圍＜1μm)。
舉例來說，如果O相由6g單體+250mg疏水劑組成，W相由24g 0.01NHCl+穩定劑組成，那么對應于100％的產率，最大固體含量是25％w/w(6/24×100)。那么20％w/w的含量對應于80％的產率。在這種情況下，剩余的20％代表在聚合中丟失的單體，例如聚合在容器表面或均質器上等。
優選地，所述一種或更多種藥物制劑和單體包含于O相中。在這種情況下，該藥物制劑被細微地分布到在聚合步驟中形成的納米顆粒中。作為另外一種選擇，該一種或更多種藥物制劑存在于W相中，而單體存在于O相中。在這種情況下，也發現有顯著量的藥物制劑結合到形成的納米顆粒中。我們不想束縛于任何特定的理論，然而，假定該包含于W相中的藥物制劑通過制備細乳液與O相緊密接觸，例如通過使用高剪切力，可導致該制劑也分布于O相中。
另外，溶液介質可以用于將制劑引入溶液中，所述制劑在正常情況下不會以足夠量溶解于溶劑中。這組物質的例子是二甲亞砜、二甲基甲酰胺、聚山梨醇酯80、維生素E、聚乙二醇(PEG 400)、克列莫佛(Cremophor)或甘油。
此外，如果想要的話，一種或更多種藥物制劑既加入到O相又加入到W相也是可能的。
在優選的實施方式中，所用的穩定劑包含于W相中。
如上提到的，已知細乳液技術，例如像Landfester等(如上)所公開的，可以用于制備細乳液。例如，這可以通過首先將O相中的單體和W相以及穩定劑結合來完成(如下所述)。注意W相可以含有另外的成分，如HCl來形成合適的pH值。然后，該反應系統可以通過諸如均質器等來混合，以混合所有的組分。
通過對該反應系統施加高剪切力而制備細乳液本身，例如通過超聲和高壓均質器。此外，施加剪切力的時間可為1到5分鐘，這取決于反應系統的大小和使用的均質器。基本上，一般認為2到4分鐘的時間范圍是足夠的。
超聲均質器可以具有約60～100％的振幅，優選約70％。
根據一個實施方式，此過程中的溫度優選-1到5℃，優選0℃。
一般O相和W相的重量比是15～40％w/w，優選20～30％w/w，更優選約25％w/w。
制備細乳液之后，開始聚合過程，例如通過簡單的提高pH值到pH7.0等。只要PBCA單體用于此反應體系中，并且升高了pH，這過程就可以完成，例如，通過加入足量的K2CO3到該反應系統中，或通過將該制備好的細乳液傾倒到NaOH的水溶液中。
根據另一個實施方式，O相含有一種疏水劑，優選選自橄欖油，密格萊奧(miglyol)和/或十六烷。疏水劑的量通常較小并應該足以防止奧斯特瓦爾德熟化(占O相(進一步包含單體)總重的大約2～10％w/w)。
優選地，步驟a)中的顆粒通過噴霧干燥含有所述一種或更多種藥物制劑的溶液來制備。或者，步驟a)中的顆粒可以通過研磨或者研磨并過篩，或者高壓均質化所述一種或更多種藥物制劑來制備。用于步驟c)的所述液體優選包含一種親脂溶劑，優選正己烷、十六烷或密格萊奧(miglyol)。
在一個優選的實施方式中，本發明所述的方法包括附加的步驟，其中所述穩定劑從所得到的納米顆粒中部分地去除。這可以優選通過透析或離心來實現。令人驚奇的發現，雖然在該生產方法本身中需要穩定劑，但是該穩定劑至少可以在最終納米顆粒形成后部分去除。換句話說，在維持該納米顆粒的穩定性中不需要的，但是對體內應用可引起潛在危險的“過量”的穩定劑可以被去除。認為在納米顆粒中穩定劑的最低的可能的量應該被認為是具有最低的體內危險。
根據另一個方面，本發明涉及一種傳送載體，該傳送載體通過如上所述的方法得到。
注意雖然本公開展示了一些僅僅與所述方法或所述傳送載體/納米顆粒等相關的實施方式，但是它們的內容也擴展至所有包含在本申請中的各自的其它方面。
本發明進一步提供了該傳送載體或此處所述的藥物組合物在用于治療疾病和身體不適的藥物的生產中的應用，這些藥物需要藥物制劑通過一種或更多種生理屏障。尤其用于上文列舉的藥物所對應的疾病的治療。
尤其，所述傳送載體可以用于CNS相關的疾病的治療。此外，這包括AIDS的治療，由于在許多晚期AIDS病人中一可能三分之一的成人和一半的孩子—HIV也滲入并且危害大腦，引發HIV關聯的癡呆。該紊亂的標志為注意力低下，記憶下降，以及思考和行動緩慢。然而，將大腦中的病毒作為目標特別困難。在此，本發明可以通過將抗HIV劑傳送到大腦中而打開新的治療成功之路。


現在結合附圖進一步說明本發明，其中圖1是表明細乳液聚合技術的圖示；圖2是根據本發明制造的納米顆粒的照片；圖3表示根據本發明制造的納米顆粒的粒徑的分布。
具體實施例方式
實施例1、使用細乳液方法用氰基丙烯酸正-丁基酯包囊化紫杉醇(溶于DMSO)制備兩種的溶液。
溶液12.4mL鹽酸(0.1mol·L-1)加入到1.5mL的燒瓶(Eppendorf管)中。然后向該溶液中加入0.06g十二烷基硫酸鈉(SDS)。攪拌得到的溶液，直至SDS完全溶解。
溶液2a)30mg紫杉醇和30μL二甲亞砜(DMSO)加入到5mL燒瓶中來制備紫杉醇的DMSO溶液。b)然后在5mL燒瓶中加入0.0323mL(0.025mg)十六烷，最后加入0.5455mL(0.6g)α-氰基丙烯酸正-丁基酯(Indermil)。轉動該燒瓶直至形成均質溶液。最后混合溶液a)和溶液b)來制備均質溶液。
將溶液2加入到溶液1中，立即對得到的溶液超聲(振幅70％，0℃)2分鐘形成細乳液。然后通過將該細乳液加入到2.4mL的0.1mol·L-1的NaOH水溶液(10mL燒瓶)中迅速將pH值從1調至7，來引發單體微滴的聚合。然后攪拌得到的懸液5分鐘。該納米顆粒懸液具有270.2±2.3nm的平均粒徑(光子關聯能譜法，photon correlation spectroscopy)。
為確定包囊化的紫杉醇的量，將1mL形成的納米顆粒懸液以20,000rpm離心30分鐘來去除可能未結合的紫杉醇。上清中的紫杉醇的量用紫外光譜來測定。用紫外光譜來測定包囊化的紫杉醇的量。為此，這些顆粒溶于1mL乙酸乙酯中。用這些方法檢測的紫杉醇的總量可以被確定為70.2％(對于10mg NP(納米顆粒)來說為0.35mg)，而包囊化的紫杉醇的量是24.4％(0.12mg/10mg NP)，游離紫杉醇的量是45.8％(對于10mg/ml納米顆粒來說為0.23mg)。
2、使用細乳液方法用氰基丙烯酸正-丁基酯包囊化紫杉醇制備兩種溶液。
溶液12.4mL鹽酸(0.1mol·L-1)加入到1.5mL燒瓶(Eppendorf管)中。然后向該溶液中加入0.06g十二烷基硫酸鈉(SDS)。攪拌得到的溶液，直至SDS完全溶解。
溶液2向5mL燒瓶中加入30mg紫杉醇，然后加入0.0323mL(0.025mg)十六烷、最后加入0.5455mL(0.6g)α-氰基丙烯酸正-丁基酯(Indermil)。轉動該燒瓶直至形成均質溶液。
將溶液2加入到溶液1中，立即對得到的溶液超聲(振幅70％，0℃)2分鐘形成細乳液。然后，通過將該細乳液加入到2.4mL的0.1mol·L-1的NaOH水溶液(10mL燒瓶)中迅速將pH值從1調至7來引發單體微滴的聚合。然后攪拌得到的懸液5分鐘。該納米顆粒懸液具有270.2±2.3nm的平均粒徑(光子關聯能譜法)。
為確定包囊化的紫杉醇的量，將1mL形成的納米顆粒懸液以20,000rpm離心30分鐘來去除可能未結合的紫杉醇。上清中的紫杉醇的量用紫外光譜來測定。用紫外光譜來測定包囊化的紫杉醇的量。為此，這些顆粒溶于1mL乙酸乙酯中。用這些方法檢測的紫杉醇的總量可以被確定為99％(對于10mgNP來說為0.49mg)，而包囊化的紫杉醇的量是76％(0.38mg/10mg NP)，游離紫杉醇的量是23％(對于10mg/ml納米顆粒來說為0.11mg)。
3、使用細乳液方法用氰基丙烯酸正-丁基酯包囊化維生素C制備兩種溶液。
溶液136.0mL鹽酸(0.1mol·L-1)加入到100mL燒瓶(PP)中。然后向該溶液中加入0.900g十二烷基硫酸鈉(SDS)和1.6g維生素C。攪拌得到的溶液，直至SDS完全溶解。
溶液2向50mL燒瓶中加入0.485mL(0.375mg)十六烷、最后加入8.182mL(9.0g)α-氰基丙烯酸正-丁基酯(Indermil)。轉動該燒瓶直至形成均質溶液。
將溶液2加入到溶液1中，立即對得到的溶液超聲(振幅70％，0℃)2分鐘形成細乳液。然后通過將該細乳液加入到36.0mL的0.1mol·L-1的NaOH水溶液(200mL燒瓶)中迅速將pH值從1調至7而引發單體微滴的聚合。然后攪拌得到的懸液5分鐘，同時加入另外的134.67mL的0.1mol·L-1的NaOH來中和維生素C。該納米顆粒懸液具有47.9mg/mL的固含量和286.7±7.9nm的平均粒徑(光子關聯能譜法)。
為確定包囊化的維生素C的量，將1mL形成的納米顆粒懸液以20,000rpm離心30分鐘來去除可能未結合的維生素C。上清中的游離維生素C的量用紫外光譜來測定，為67.4％(對于10mg/mL納米顆粒來說為1.2mg)。包囊化的維生素C的量是32.6％(0.58mg/10mg NP)。
4、使用細乳液方法用氰基丙烯酸正-丁基酯包囊化維生素E制備兩種溶液。
溶液136.0mL鹽酸(0.1mol·L-1)加入到100mL燒瓶(PP)中。然后向該溶液中加入0.900g十二烷基硫酸鈉(SDS)。攪拌得到的溶液，直至SDS完全溶解。
溶液2向50mL燒瓶中加入2.023g維生素E，然后加入0.485mL(0.375mg)十六烷、最后加入8.182mL(9.0g)α-氰基丙烯酸正-丁基酯(Indermil)。轉動該燒瓶直至形成均質溶液。
將溶液2加入到溶液1中，立即對得到的溶液超聲(振幅70％，0℃)2分鐘形成細乳液。然后通過將該細乳液加入到38.0mL的0.1mol·L-1的NaOH水溶液(100mL燒瓶)中迅速將pH值從1調至7來引發單體微滴的聚合。然后攪拌得到的懸液5分鐘。該納米顆粒懸液具有135.4mg/mL的固含量和125.9±1.1nm的平均粒徑(光子關聯能譜法)。
為確定包囊化的維生素E的量，將1mL形成的納米顆粒懸液(13.54％(w/w))稀釋到1％(w/w)。然后1mL得到的懸液以20,000rpm離心30分鐘來去除可能未結合的維生素E。上清中的游離維生素E的量用紫外光譜來測定。用紫外光譜來測定包囊化的維生素E的量。為此，這些顆粒溶于1mL乙酸乙酯中。用這些方法檢測的維生素E的總量被確定為87％(對于10mg NP來說為1.60mg)，而包囊化的維生素E的量是33.5％(0.616mg/10mgNP)，游離維生素E的量是53.5％(對于10mg/ml納米顆粒來說為0.98mg)。
5、使用細乳液方法用氰基丙烯酸正-丁基酯包囊化納米晶狀的“化合物A”化合物A是一種疏水藥物化合物。
制備兩種溶液。
溶液1制備在鹽酸(0.1mol·L-1)中的SDS溶液。
納米晶體通過超聲(1分鐘)將“化合物A”分散到1％(w/w)的聚山梨醇酯80水溶液中。“化合物A”的納米晶體通過在升高的壓力下進行合適數量的循環來高壓均質化得到。得到的納米晶體可以通過透析來純化。
溶液2將純化的或者未純化的納米晶狀的“化合物A”，十六烷和α-氰基丙烯酸正-丁基酯(Indermil)加入到燒瓶中。轉動該燒瓶直至形成均質溶液。
溶液1加入到溶液2中，立即對得到的溶液超聲(振幅70％，0℃)2分鐘形成細乳液。然后通過將該細乳液加入到0.1mol·L-1的NaOH水溶液中迅速將pH值從1調至7而引發單體微滴的聚合。然后攪拌得到的懸液5分鐘。重量分析測定該形成的納米顆粒懸液的固含量，并且平均粒徑用光子關聯能譜法來確定。
為確定包囊化的“化合物A”的量，1mL形成的納米顆粒懸液以20,000rpm離心30分鐘來去除可能未結合的“化合物A”。上清中的游離“化合物A”的量用紫外光譜來確定。用紫外光譜來確定包囊化的“化合物A”的量。為此，這些顆粒溶于1mL乙酸乙酯中。
權利要求
1.一種生產用于藥物傳送的納米顆粒的方法，包括以下步驟a)提供一種或更多種藥物制劑；b)在合適的溶劑中制備所述制劑的懸液或溶液，或以純化形式提供所述一種或更多種藥物制劑；c)將所述制劑的懸液或溶液，或所述純化形式的一種或更多種藥物制劑加入到含有液體和一種或更多種生物可降解的聚合物材料單體的混合物中，并聚合所述單體來提供納米顆粒，并分離這些納米顆粒。
2.根據權利要求1所述的方法，其中步驟c)重復進行一次或更多次，步驟c)的重復通過將在步驟c)中分離的納米顆粒加入到同樣的或不同的含有一種或更多種生物可降解的聚合物材料單體的溶液中，并聚合所述單體以在所述顆粒上提供一層聚合物涂層并分離這些納米顆粒來進行。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述納米顆粒通過下列步驟來制備-提供包括O和W型液相、穩定劑、一種或更多種藥物制劑和可聚合單體的反應系統，-形成O/W型細乳液，和-聚合所述單體來形成納米顆粒。
4.根據權利要求3所述的方法，其中所述一種或更多種藥物制劑和單體包含于O相中。
5.根據權利要求3所述的方法，其中所述一種或更多種藥物制劑存在于W相中，所述單體包含于O相中。
6.根據權利要求3～5中的一項或更多項所述的方法，其中所述穩定劑包含于W相中。
7.根據權利要求1～6中的一項或更多項所述的方法，其中步驟a)中的藥物制劑通過噴霧干燥含有所述一種或更多種藥物制劑的溶液來制備成顆粒。
8.根據權利要求1～6中的一項或更多項所述的方法，其中步驟a)中的藥物制劑通過研磨或者研磨并過篩所述一種或更多種藥物制劑來制備成顆粒。
9.根據權利要求8所述的方法，其中步驟a)中的藥物制劑通過高壓均質器來制備成顆粒。
10.根據前述權利要求中一項或更多項所述的方法，其中用于步驟c)中的液體或包含于O相中的液體，包括親脂的溶劑，優選正己烷、十六烷或密格萊奧。
11.根據權利要求3所述的方法，其中所述細乳液通過對所述反應系統施加高剪切力來形成。
12.根據權利要求11所述的方法，其中使用超聲和/或高壓均質器。
13.根據權利要求2所述的方法，其中生產的納米顆粒包括a)包含一種或更多種藥物制劑的核心顆粒；并在其上包被，b)一層或更多層厚度為10～200的涂層，所述涂層包括一種或更多種生物可降解的聚合物材料。
14.根據權利要求13所述的方法，其中所述納米顆粒具有1nm～20μm之間的直徑，優選10nm～10μm之間，最優選100nm～1000nm之間。
15.根據權利要求13或14所述的方法，其中所述納米顆粒包括沉積在其上的表面活性劑涂層。
16.根據權利要求13～15中的一項或更多項所述的方法，其中所述納米顆粒包括2～100，優選5～50，最優選10～20層的涂層，每層包括一種或更多種生物可降解的聚合物材料。
17.根據權利要求13～16中的一項或更多項所述的方法，其中所述一層或更多層涂層的每一層中包括不同的生物可降解聚合物材料或者生物可降解聚合物材料的混合物。
18.根據前述權利要求中的一項或更多項所述的方法，其中所述生物可降解聚合物材料包括固體或成膜聚合物，優選氰基丙烯酸烷基酯，更優選氰基丙烯酸丁基酯、聚乳酸和聚丁酸及其混合物和其衍生物。
19.根據前述權利要求中一項或更多項所述的方法，其中所述一種或更多種藥物制劑選自治療劑和診斷劑。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述治療劑選自那些在沒有傳送載體或媒介物的情況下不能通過或不能充分通過生理屏障的物質。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述生理屏障選自由血腦屏障bbb、血氣屏障、血液-腦脊液屏障和口腔粘膜所組成的組中。
22.根據權利要求20所述的方法，其中所述一種或更多種治療劑具有中樞神經系統活性，但是在沒有傳送載體的情況下不能通過或不能充分通過血腦屏障。
23.根據權利要求19～22中的一項或更多項所述的方法，其中所述治療劑選自由下列藥物所組成的組中作用于突觸位點和神經效應器連接位點的藥物；通用的和局部的鎮痛藥；安眠藥和鎮靜劑；用于治療精神障礙如抑郁和精神分裂癥的藥物；抗肥胖癥藥物；抗癲癇藥和抗驚厥藥；用于治療帕金森氏和亨廷頓氏癥、老化和阿爾茨海默氏癥的藥物；興奮性氨基酸拮抗劑、神經營養因子和神經再生劑；營養因子；治療CNS損傷或中風的藥物；治療成癮性和藥物濫用的藥物；自體有效物質和抗感染藥；治療寄生感染和由微生物引起的疾病的化學療法藥；免疫抑制劑和抗癌藥；維生素；激素和激素拮抗劑；重金屬和重金屬拮抗劑；非金屬毒劑的拮抗劑；用于治療癌癥的細胞增殖抑制藥；用于核醫學中的診斷物質；免疫活性劑和免疫反應劑；遞質和它們各自的受體激動劑和受體拮抗劑、它們各自的前體和代謝產物；傳輸體抑制劑；抗生素；抗痙攣藥；抗組胺劑；止惡心藥；弛緩藥；興奮劑；正義和反義寡核苷酸；大腦擴張劑；精神藥物；抗狂躁劑；血管擴張劑和收縮劑；抗高血壓藥；治療偏頭痛的藥物；催眠藥、高血糖和低血糖劑；抗哮喘藥；抗病毒藥，優選抗HIV劑；適于疾病的DNA或反義治療的遺傳物質；和它們的混合物。
24.根據權利要求19所述的方法，其中所述診斷劑選自由核醫學和放射治療的診斷中所用的診斷劑所組成的組中。
25.根據前述權利要求中的一項或更多項所述的方法，其中所述表面活性劑涂層或穩定劑包括一種或更多種下列物質甘油脂肪酸酯、山梨醇和其它多官能醇，優選單硬脂酸甘油酯、脫水山梨糖醇單月桂酸酯、或脫水山梨糖醇含油酸基化合物；泊洛沙邁類化合物、優選泊洛沙邁904、908或1508；聚氧乙烯醚和聚氧乙烯酯；乙氧基甘油三酯；乙氧基苯酚和乙氧基聯苯酚；真那泊TM和寶凱系列的表面活性劑；脂肪酸的金屬鹽，脂肪族醇的金屬硫酸鹽，月桂基硫酸鈉；磺基琥珀酸的金屬鹽；優選聚山梨酯類化合物，更優選聚山梨酯60，最優選聚山梨酯80；優選泊洛沙姆類化合物，更優選泊洛沙姆188、338或407；優選聚乙二醇類化合物，更優選盧坦蘇50或80；十二烷基硫酸鈉；以及兩種或多種上述物質的混合物。
26.根據前述權利要求中的一項或更多項所述的方法，其中所述一層或更多層涂層的每一層具有20～150，優選30～100的厚度。
27.根據前述權利要求中一項或更多項所述的方法，其中所述穩定劑至少部分地從所得到的納米顆粒中除去。
28.根據權利要求27所述的方法，其中所述穩定劑通過透析或者離心而被除去。
29.根據權利要求1～28中的一項或更多項所述的方法得到的納米顆粒。
30.一種藥物組合物，包括權利要求23所述的一種或更多種納米顆粒和藥物可接受的媒介物和/或稀釋劑。
31.根據權利要求30所述的藥物組合物，其中該藥物組合物在體內表現出所述一種或更多種藥物制劑的延長釋放或持續釋放。
32.根據權利要求29所述的納米顆粒，或根據權利要求30或31所述的藥物組合物在用于治療疾病和身體不適的藥物的生產中的用途，所述疾病和身體不適的治療需要藥物制劑通過一種或更多種生理屏障，優選血腦屏障。
33.根據權利要求32所述的用途，用于權利要求23所列藥物對應的疾病的治療中。
34.一種含有根據權利要求1～28中一項或更多項所述的方法制造的納米顆粒的傳送載體，其中所述納米顆粒包括a)包含一種或更多種藥物制劑的核心顆粒；并在其上包被了，b)一層或更多層厚度為10～200的涂層，所述涂層包括一種或更多種生物可降解的聚合物材料。
全文摘要
本發明涉及一種包含納米顆粒的傳送載體。本發明進一步涉及一種包括所述藥物傳送載體的藥物組合物。更進一步地，本發明涉及一種生產所述傳送載體的方法以及這些載體在醫藥中的用途。
文檔編號A61K9/51GK101072553SQ200580038590
公開日2007年11月14日 申請日期2005年9月14日 優先權日2004年9月14日
發明者克斯廷·林格, 漢斯－埃卡特·拉東茨, 卡特琳娜·蘭德費斯特, 克萊門斯·懷斯 申請人:納諾德爾技術股份有限公司