專利名稱：多相微粒和生產(chǎn)多相微粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聚合物化學(xué)領(lǐng)域，特別是關(guān)于生產(chǎn)用于物質(zhì)緩釋的顆粒材料的聚合物化學(xué)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
物質(zhì)如藥物、殺蟲劑、肥料指示劑和其它活性化合物的可控給予可通過多種方法實(shí)現(xiàn)。在一類給予體系中，形成聚合顆粒，其中單一聚合物層結(jié)合待給予的活性化合物。當(dāng)用于藥物給予時(shí)，這類給予體系可通過保護(hù)藥物以防在達(dá)到人體內(nèi)的釋放點(diǎn)以前降解而實(shí)現(xiàn)可控藥物釋放。然而，這類單層(或單壁)微粒具有限制，例如對(duì)于提供恒定(零級(jí))藥物釋放而言的無能和治療試劑的延時(shí)或脈沖釋放的缺乏。因此，已開發(fā)了雙層(或雙壁)微粒以提供在控制藥物釋放動(dòng)力和規(guī)律中的更多功能性。本發(fā)明的目的是提供可用于物質(zhì)的給予和/或緩釋的替代給予體系。發(fā)明概述在第一方面中，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多相微粒的方法。方法包括將至少三種不同的聚合物溶于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中以得到第一溶液。第一溶液包含至少兩個(gè)濁點(diǎn)，其中第二濁點(diǎn)(CP》高于第一濁點(diǎn)(CPl)。選擇第一溶液的粘度以及第一濁點(diǎn)(CPl)和第二濁點(diǎn) (CP2)使得當(dāng)揮發(fā)性有機(jī)溶劑蒸發(fā)時(shí)所述至少三種不同的聚合物變得彼此不溶混。將第一溶液分散在包含表面活性劑的含水連續(xù)相中以得到乳液。將揮發(fā)性有機(jī)溶劑從乳液中蒸發(fā)。在蒸發(fā)以前乳液中所述至少三種不同聚合物一起的總濃度在第一濁點(diǎn)以下，或在第一濁點(diǎn)以上且第二濁點(diǎn)以下，或在第二濁點(diǎn)以上。在第二方面中，本發(fā)明涉及通過本發(fā)明方法得到的多相微粒。在第三方面中，本發(fā)明涉及包含通過本發(fā)明方法得到的多相微粒的藥物組合物。附圖簡(jiǎn)述當(dāng)連同非限定性實(shí)施例和附圖考慮時(shí)，參考詳述更好地理解本發(fā)明，其中

圖1顯示三元相聚(L-乳酸)/聚(DL-乳酸-co-乙醇酸/聚(己內(nèi)酯)(PLLA/ PLGA/PCL)復(fù)合雙壁(DW)微粒的掃描電子顯微鏡(SEM)顯微照片。圖IA為微粒的外部形態(tài)的顯微照片。圖IB為微粒的橫截面視圖的顯微照片。圖IC為微粒的內(nèi)部形態(tài)的近視圖的顯微照片。圖ID為嵌入聚丙烯酸樹脂中的微粒的橫截面視圖的顯微照片。圖2為在用四氫呋喃(THF)溶解以后三元相PLLA/PLGA/PCL復(fù)合雙壁微粒的SEM 顯微照片。圖2A為顯示微粒的橫截面視圖的顯微照片。圖2B為顯示多孔殼的近視圖的顯微照片。圖3顯示借助BTEM由三元相PLLA/PLGA/PCL雙壁復(fù)合微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。得分圖像的軸為像素，并可通過各個(gè)像素乘以5 μ m而與距
離直接關(guān)聯(lián)。圖4顯示三元相PLLA/PLGA雙壁微球的SEM顯微照片。圖4A為顯示微粒的橫截面視圖的顯微照片。圖4B為顯示殼的近視圖的顯微照片。圖5 顯示使用(A) 2% (w/v)、(B) 4% (w/v)、(C) 6% (w/v)和(D) 10% (w/v)的各種聚合物溶液濃度制備的三元相PLLA/PLGA/PCL微粒的SEM顯微照片。圖6 顯示使用(A) 150rpm、(B) 300rpm、(C) 400rpm 和(D) 500rpm 的各種攪拌速度制備的三元相PLLA/PLGA/PCL微粒的SEM顯微照片。圖7為在用THF溶解以后以150rpm的攪拌速度制備的三元相PLLA/PLGA/PCL微粒的SEM顯微照片。 圖 8 顯示使用(A) 50mL (油 / 水(o/w) :0. 1)、(B) 150mL (o/w :0. 03)、(C) 250mL (o/ w :0. 02)、(D)400mL(o/w :0. 0125)和(E)600mL(o/w :0. 0083)的不同體積的聚乙烯醇(PVA) 水溶液制備的三元相PLLA/PLGA/PCL微粒的SEM顯微照片。圖9顯示使用(A)2 3 1、(C)I 3 1和(E) 3 2 2的各種三元相 PLLA PLGA PCL質(zhì)量比制備的微球的SEM顯微照片。圖9B、9D和9F為在用THF溶解以后的相應(yīng)橫截面視圖。圖IOA為分別相應(yīng)于最外殼、中間層和芯的三元相聚(DL-乳酸-co-乙醇酸/聚 (L-乳酸)/乙烯乙酸乙烯酯(PLGA/PLLA/EVA)的三壁(TW)微球的SEM顯微照片。圖10B 顯示借助BTEM由三元相PLGA/PLLA/EVA三壁復(fù)合微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖10C為PLGA/PLLA/EVA三壁微球的SEM顯微照片，其中PLGA殼具有較大的厚度。圖10D顯示層倒置的三元相PLLA/PLGA/EVA微球的SEM顯微照片，其中最外殼、 中間層和芯分別為PLLA、PLGA和EVA。圖10E顯示借助BTEM由三元相PLLA/PLGA/EVA三壁復(fù)合微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖IlA為四層聚(DL-乳酸-co-乙醇酸/聚(L_乳酸)/聚苯乙烯/乙烯乙酸乙烯酯(PLGA/PLLA/PS/EVA)微粒的SEM顯微照片。殼至芯構(gòu)造PLGA、PLLA、PS、EVA。圖IlB 顯示借助BTEM由PLGA/PLLA/PS/EVA四層復(fù)合微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖12A為分別相應(yīng)于最外殼、中間層和芯的三壁PLGA/PLLA/EVA微粒的SEM顯微照片，其具有約15 μ m的尺寸。圖12B顯示借助BTEM由PLGA/PLLA/EVA三壁復(fù)合微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖13A為三元相PLLA/PLGA/PCL雙壁復(fù)合微粒的SEM顯微照片。布洛芬abuprofen)(疏水性)位于用PCL顆粒浸漬的PLLA殼中；鹽酸甲氧氯普胺 (metoclopramide HCl)(親水性)位于PLGA芯中。圖1 顯示借助BTEM由微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖14A為三元相PLGA/PLLA/EVA三壁復(fù)合微粒的SEM顯微照片。最外殼、中間層和芯分別為PLGA, PLLA和EVA富集區(qū)。布洛芬(Ibuprofen)(疏水性)位于EVA芯中。圖 14B顯示借助BTEM由微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖14C為三元相PLGA/PLLA/EVA三壁復(fù)合微粒的SEM顯微照片。最外殼、中間層和芯分別為PLGA、PLLA 和EVA富集區(qū)。鹽酸甲氧氯普胺(親水性)位于PLGA殼中。圖14D顯示借助BTEM由微粒得到的純組分拉曼光譜評(píng)估和它們相關(guān)的得分圖像。圖15為顯示具有A)6 2 1、B)3 2 1和C)3 2 2的質(zhì)量比的三元相雙壁PLLA/PLGA/PCL微粒的藥物釋放曲線(drug release profile)的圖。殼和芯分別為用PCL顆粒浸漬的PLLA和PLGA富集區(qū)。鹽酸甲氧氯普胺(親水性)位于PLGA芯中。從圖中可以看出微粒的藥物釋放曲線可通過改變聚合物質(zhì)量比而控制。圖16為顯示三元相雙壁PLLA/PLGA/PCL微粒的藥物釋放曲線的圖。鹽酸甲氧氯普胺和布洛芬分別位于PLGA芯和PLLA/PCL殼中。從圖中可以看出布洛芬的釋放在最初10 天中實(shí)現(xiàn)，其后是鹽酸甲氧氯普胺，以順序方式提供由單一顆粒的多重藥物釋放。圖17為顯示(A)雙層PLLA (殼)/EVA (芯)微粒、(B)雙層PLGA (殼)/EVA (芯) 微粒、(C)單層EVA微粒和⑶三層PLGA (外殼)/PLLA (中間層)/EVA (芯)微粒的藥物釋放曲線的圖。從圖中可以看出三層微粒實(shí)現(xiàn)更一致(接近零級(jí))的釋放率。圖18為顯示具有(A) 10 2 1和(B)IO 5 1的質(zhì)量比的三層PLGA/PLLA/ EVA微粒的藥物釋放曲線的圖。布洛芬(15重量％)位于EVA芯中。該圖顯示藥物釋放曲線可通過改變聚合物質(zhì)量比(即層厚度)而控制。圖19為顯示三層微粒(A) PLGA (在殼中的MCA) /PLLA/EVA (芯)和(B) PLLA (殼)/ 卩11^(在中間層中的1 ^)序￥4(芯)的藥物釋放曲線的圖。該圖顯示藥物釋放曲線可通過層倒置而控制。圖20A為顯示溶液中總聚合物濃度為16% w/v的PLGA/PLLA/PCL溶液的照片。聚合物體系的第一濁點(diǎn)為3. 75% w/v，聚合物的第二濁點(diǎn)為7% w/v。圖20A顯示在大于聚合物體系的第二濁點(diǎn)w/v的溶液中總聚合物濃度16% w/v下，當(dāng)靜置時(shí)PLGA、PLLA和PCL 的三個(gè)液相分離并形成三個(gè)明顯相。第一相分離在3. 75重量％ w/v下發(fā)生，在該值下在溶液中PLGA與PLLA/PCL相分離。第二相分離在7% w/v下發(fā)生，在該值下PLLA和PCL相分離。圖20B為顯示濃度為7. 5% w/v的PLGA/PLLA/EVA溶液的照片。聚合物體系的第一濁點(diǎn)為4% w/v，聚合物體系的第二濁點(diǎn)為5% w/v。圖20B顯示在大于聚合物體系的第二濁點(diǎn)5% w/v的濃度7. 5% w/v下，當(dāng)靜置時(shí)PLGA、PLLA和EVA的三個(gè)液相分離并形成三個(gè)明顯相。圖20C為顯示濃度為13% w/v的PLGA/PLLA/PS/EVA溶液的照片。聚合物體系的第一濁點(diǎn)為4% w/v，聚合物體系的第二濁點(diǎn)為5% w/v，聚合物體系的第三濁點(diǎn)12% w/v。圖 20C顯示在大于聚合物的第三濁點(diǎn)12% w/v的濃度13% w/v下，當(dāng)靜置時(shí)PLGA、PLLA和PS 和EVA的四個(gè)液相分離并形成四個(gè)明顯相。本發(fā)明詳述本發(fā)明基于多相微?？赏ㄟ^將至少三種不同類型的聚合物溶于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中，隨后將含有聚合物的溶劑分散在含水介質(zhì)中，由此形成乳液而形成這一發(fā)現(xiàn)。選擇至少三種不同類型的聚合物使得當(dāng)它們?nèi)苡谄渲械膿]發(fā)性有機(jī)溶劑蒸發(fā)時(shí)它們變得彼此不溶混。溶劑可通過蒸發(fā)而從乳液中除去。作為溶劑除去的結(jié)果的聚合物溶液濃度的變化導(dǎo)致當(dāng)它們達(dá)到各自的濁點(diǎn)時(shí)，聚合物以順序方式在不同的相中分離。因此，可形成包含在顆粒內(nèi)不同聚合物類型的離散區(qū)的多相微粒?？烧{(diào)整微粒的構(gòu)造，即不同聚合物類型的離散區(qū)的分布和尺寸以適于具體應(yīng)用。例如，多相微?？捎糜谀繕?biāo)物質(zhì)的給予和緩釋。特別地，微粒的離散區(qū)可用于容納在應(yīng)用中可以以可控方式釋放的目標(biāo)物質(zhì)。在第一方面中，本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多相微粒的方法。如本文所用術(shù)語(yǔ)“多相”指具有至少三種聚合物組分的體系。因此，術(shù)語(yǔ)“多相微?！敝赣芍辽偃N聚合物組分形成的微米級(jí)顆粒，由此各個(gè)聚合物類型占據(jù)顆粒內(nèi)的離散區(qū)。當(dāng)聚合物組分的數(shù)為3時(shí)，多相微粒還可稱為三元相微粒。三元相微?？删哂袃蓪踊蛉龑?。當(dāng)聚合物組分的數(shù)為4時(shí)，多相微?？煞Q為四元相微粒。四元相微?？删哂?、3或4層。微粒中的各個(gè)層可由不同的聚合物類型形成。聚合物為通過較小化學(xué)單元重復(fù)而建立的大分子。聚合物的重復(fù)單元通常與單體，即形成聚合物的原料相等或幾乎相等。聚合物的重復(fù)單元可經(jīng)由共價(jià)鍵相互連接。在一些情況下，重復(fù)為線性的，例如在具有單一骨架而不具有支鏈的聚合物鏈的情況下。在一些情況下，鏈為支化或互連的以形成三維網(wǎng)絡(luò)。聚合物可使用方法如縮聚和連鎖聚合而形成。通常，在縮聚中，反應(yīng)在兩個(gè)分子之間進(jìn)行以產(chǎn)生一個(gè)更大的分子，其中可能消除小分子如水。分子可包含官能團(tuán)如硫醇基團(tuán)、 羧基、胺基團(tuán)和鹵化物基團(tuán)，聚合反應(yīng)通過所述基團(tuán)進(jìn)行。反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行直至試劑中一種幾乎全部用盡。一般而言，連鎖聚合涉及摻入不飽和鍵如在兩個(gè)碳原子之間的雙或三化學(xué)鍵的分子連接在一起，且其可通過離子或自由基引發(fā)。自由基為具有一個(gè)不成對(duì)電子的反應(yīng)性物質(zhì)，其通常通過稱為引發(fā)劑的相對(duì)不穩(wěn)定的材料分解而形成。引發(fā)劑的實(shí)例包括但不限于鹵素分子如氯和溴，和有機(jī)過氧化物如過氧化苯甲酰和過氧化甲乙酮。通常，自由基可打開單體的不飽和鍵，例如乙烯基單體的雙鍵，并加入它中。所得分子保持為自由基并繼續(xù)與體系中的其它單體反應(yīng)，直至它與其它自由基反應(yīng)，這消滅彼此的生長(zhǎng)活性并形成聚合物鏈。用于本發(fā)明中的聚合物可以為天然或合成的。“天然聚合物”指可在自然中發(fā)現(xiàn)的聚合材料。天然聚合物的實(shí)例包括但不限于多糖、粘多糖和蛋白質(zhì)。多糖為可水解成兩種或更多種單糖分子的碳水化合物。它們可含有重復(fù)碳水化合物的骨架，即糖單元。多糖的實(shí)例包括但不限于藻酸鹽、瓊脂糖、殼聚糖、葡聚糖、淀粉和結(jié)冷膠。粘多糖為含有氨基糖作為組分的多糖。粘多糖的實(shí)例包括但不限于透明質(zhì)酸、硫酸軟骨素、硫酸皮膚素、硫酸角質(zhì)素、 硫酸葡聚糖、硫酸肝素、肝素、葡萄糖醛酸、艾杜糖醛酸、半乳糖、半乳糖胺和葡萄糖胺。蛋白質(zhì)屬于寬類別的多肽，指含有大于一個(gè)氨基酸(其包括天然和非天然氨基酸單體)的有機(jī)化合物分子。蛋白質(zhì)的實(shí)例包括骨膠原、清蛋白、卵清蛋白、纖維蛋白、果膠和明膠?？捎糜谛纬晌⒘５暮铣删酆衔锏膶?shí)例包括但不限于聚酯、聚酐、聚原酸酯、聚磷腈、擬聚氨基酸、聚酰胺、聚苯乙烯、乙烯乙酸乙烯酯、聚丁二烯、聚脲、(聚)丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯甲基丙烯酸酯共聚物、聚芳基砜(PAQ、聚氨酯、聚烷基氰基丙烯酸酯、 聚磷腈或其共聚物和/或組合。其它實(shí)例包括聚乙烯、氟化聚乙烯、聚-4-甲基戊烯、聚丙烯腈、聚酰胺-酰亞胺、聚苯并51、唑、聚碳酸酯、聚氰基芳基醚、聚酯碳酸酯、聚醚、聚醚醚酮、聚醚酰亞胺、聚醚酮、聚醚酰亞胺、聚醚酮、聚醚砜、聚氟烯烴、聚酰亞胺、聚烯烴、聚Wl 二唑、聚苯醚、聚苯硫醚、聚丙烯、多硫化物、聚砜、聚四氟乙烯、聚硫醚、聚三唑、聚乙烯基、 聚氟乙烯、聚硅氧烷、脲-甲醛或這些聚合物的共聚物或混合物，例如聚乙酸乙烯酯共聚物如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)?？墒褂每缮锝到夂筒豢缮锝到獾木酆衔??？缮锝到獾木酆衔餅榻?jīng)時(shí)間周期 (例如在數(shù)天，或數(shù)月或數(shù)年內(nèi))在體內(nèi)逐漸降解以產(chǎn)生生物相容性或無毒副產(chǎn)物的天然或合成聚合物。分解可例如借助水解而進(jìn)行，可通過酶催化并可通過在細(xì)胞中使微粒暴露的條件輔助。
可生物降解聚合物的實(shí)例包括但不限于乙交酯、丙交酯的聚合物和低聚物，聚乳酸，包括乳酸和乙醇酸的α-羥基酸的聚酯，例如聚(α-羥基)酸，包括聚乙醇酸、聚 (DL-乳酸-co-乙醇酸)(PLGA)、聚-L-乳酸(PLLA)，和DL-丙交酯和乙交酯的三元共聚物； 與聚酯共聚的ε-己內(nèi)酯和ε-己內(nèi)酯；聚內(nèi)酯和聚己內(nèi)酯，包括聚(己內(nèi)酯)(PCL)、聚 (ε -己內(nèi)酯)、聚(8-戊內(nèi)酯)和聚(Y-丁內(nèi)酯)；聚酐；聚原酸酯；其它羥基酸；聚二烷 酮；和無毒或作為代謝物存在于體內(nèi)的其它可生物降解聚合物。聚氨基酸的實(shí)例包括但不限于聚賴氨酸(PLL)、聚L-天冬氨酸、聚L-谷氨酸和苯乙烯-馬來酸酐共聚物。聚乙二醇的衍生物的實(shí)例包括但不限于聚(乙二醇)_ 二 _(乙基磷脂酰(乙二醇))(PEDGA)、聚(乙二醇)-co-酐、聚(乙二醇)Co-丙交酯、聚(乙二醇)-co-乙交酯和聚(乙二醇)-co-原酸酯。丙烯酰胺聚合物的實(shí)例包括但不限于聚異丙基丙烯酰胺和聚丙烯酰胺。丙烯酸酯聚合物的實(shí)例包括但不限于二丙烯酸酯如聚乙二醇二丙烯酸酯(PEGDA)、低聚丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、二甲基丙烯酸酯、低聚甲基丙烯酸酯和PEG-低聚乙醇酰丙烯酸酯。羧基烷基纖維素的實(shí)例包括但不限于羧甲基纖維素和部分氧化的纖維素。聚合物可以為生物相容的。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“生物相容”意指能與生物體系相互作用而不導(dǎo)致細(xì)胞毒性、不想要的蛋白質(zhì)或核酸改性或不想要的免疫響應(yīng)活化的材料。生物相容性聚合物的一些非詳盡實(shí)例包括聚酰胺、聚碳酸酯、聚烯、聚亞烷基二醇、聚氧化烯、聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙烯基鹵化物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯及其共聚物、烷基纖維素、羥烷基纖維素、纖維素醚、纖維素酯、硝基纖維素、丙烯酸和甲基丙烯酸酯的聚合物、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丁基甲基纖維素、乙酸纖維素、丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸鄰苯二甲酸纖維素、羧乙基纖維素、三乙酸纖維素、硫酸纖維素鈉鹽、聚 (甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸異癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)、聚(丙烯酸十八烷基酯)、聚乙烯、聚丙烯、聚(乙二醇)、聚氧化乙烯、聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)、聚乙烯醇、聚(乙酸乙烯酯)如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚透明質(zhì)酸、酪蛋白、 明膠、谷蛋白、聚酐、聚丙烯酸、藻酸鹽、殼聚糖、任何其共聚物，及其混合物。用于根據(jù)本文所述方法生產(chǎn)多相微粒的該至少三種不同聚合物中一種可以與至少一種其它聚合物不溶混。如本文所用術(shù)語(yǔ)“不溶混”指不混合的物質(zhì)，即物質(zhì)不形成溶液。例如，有機(jī)溶劑如苯，和水，或烴如大豆油和水當(dāng)混合時(shí)幾乎完全不溶混并作為兩層分離。該至少三種不同聚合物的溶混性可受因素如溶劑的類型和存在或不存在、溶劑中聚合物的總濃度和溫度影響。根據(jù)本發(fā)明方法的至少三種不同聚合物可以在溶劑不存在下彼此不溶混。例如，當(dāng)它們以固體形式混合，或當(dāng)以熔融形式存在時(shí)，該至少三種不同聚合物可以彼此不溶混。一般而言，當(dāng)溶液中至少三種不同聚合物的總濃度低時(shí)，至少三種不同聚合物彼此溶混并可形成均相溶液。然而，至少三種不同聚合物在溶劑的存在下可變得彼此不溶混。 當(dāng)至少三種不同聚合物的總濃度達(dá)到在溶劑中的特定濃度(例如由于溶劑的蒸發(fā)導(dǎo)致的濃度變化)時(shí)，一種聚合物變得與至少一種其它聚合物不溶混，且當(dāng)達(dá)到該特定濃度時(shí)作為不同的相分離出。術(shù)語(yǔ)“相”指在液體體系中存在或可形成的均相液體部分。包含溶解形式的具體聚合物的聚合物相可例如通過肉眼在視覺上清楚地區(qū)別于其它相。發(fā)生相形成的點(diǎn)稱為濁點(diǎn)。術(shù)語(yǔ)聚合物溶液的“濁點(diǎn)”指在體系中一種聚合物變得與其它聚合物不溶混并形成分相時(shí)溶液中聚合物的總濃度。它可表示為揮發(fā)性有機(jī)溶劑中存在的聚合物的重量百分?jǐn)?shù)除以揮發(fā)性有機(jī)溶劑的體積(％W/v)。聚合物中濁點(diǎn)的數(shù)取決于存在的聚合物的數(shù)。使用兩種聚合物的體系具有兩種聚合物彼此不溶混時(shí)的一個(gè)濁點(diǎn)。使用三種聚合物的體系具有兩個(gè)濁點(diǎn)。術(shù)語(yǔ)包含至少三種不同聚合物的揮發(fā)性有機(jī)溶劑的溶液的“第一濁點(diǎn)”指第一聚合物作為相從溶液中分離時(shí)溶液中聚合物的最低總濃度。在該第一濁點(diǎn)下，至少三種不同聚合物中一種與至少一種其它聚合物在體系中不溶混。術(shù)語(yǔ)包含至少三種不同聚合物的溶液的“第二濁點(diǎn)”指第二聚合物作為相從溶液中分離時(shí)溶液中聚合物的第二最低總濃度。 在該第二濁點(diǎn)下，至少三種不同聚合物中第二種與至少一種其它聚合物在體系中不溶混。例如，當(dāng)溶液中聚合物的總濃度例如通過從溶液中除去溶劑(例如通過蒸發(fā))或通過將聚合物加入溶液中而提高時(shí)，可達(dá)到第一濁點(diǎn)，其中至少三種不同聚合物中一種與至少一種其它聚合物在溶劑中不溶混。與至少一種其它聚合物不溶混的聚合物從溶液中分離出以形成不同的相，而留下其它聚合物仍溶于溶劑中。當(dāng)溶液中聚合物的總濃度進(jìn)一步提高時(shí)，達(dá)到第二濁點(diǎn)，其中至少三種不同聚合物中第二聚合物與至少一種其它聚合物在溶劑中不溶混。第二聚合物可從溶液中分離出以形成不同的相。每次形成聚合物相時(shí)，測(cè)量恰形成的相中聚合物的濃度，因此給予我們定義濁點(diǎn)的聚合物濃度。作為使用彼此不溶混的聚合物的說明性實(shí)例，使用由三種不同類型的聚合物聚 (L-乳酸)(PLLA)、聚(DL-乳酸-co-乙醇酸)(PLGA)和聚(己內(nèi)酯)(PCL)構(gòu)成的聚合物體系。所有三種聚合物彼此溶混并能以第一濁點(diǎn)以下的在溶液中的聚合物總濃度溶于有機(jī)溶劑如DCM中。PLGA在超過溶液中聚合物的特定總濃度，即第一濁點(diǎn)時(shí)與PLLA和PCL不溶混。因此，在將有機(jī)溶劑從聚合物溶液中除去的溶劑萃取方法中，PLGA與PLLA和PCL在溶液中不溶混，并在第一濁點(diǎn)下作為不同的相從溶液中分離出，留下仍溶于溶劑中的PLLA和 PCL。當(dāng)除去更多的溶劑時(shí)，溶液中的聚合物總濃度進(jìn)一步提高，并達(dá)到第二濁點(diǎn)，其中PLLA 與PCL在溶液中不溶混，且PLLA分離出以形成不同的相(還參見實(shí)施例9)。在另一實(shí)施方案中，使用由四種不同類型的聚合物PLLA、PLGA、聚苯乙烯(PS)和乙烯乙烯醇(EVA)構(gòu)成的聚合物體系。所有這四種聚合物彼此溶混并能以第一濁點(diǎn)以下的在溶液中的聚合物總濃度溶于有機(jī)溶劑如DCM中。在溶劑萃取方法中，溶液中聚合物的總濃度提高且EVA在第一濁點(diǎn)下作為不同的相從溶液中分離出。當(dāng)除去更多的溶劑時(shí)，溶液中聚合物的總濃度進(jìn)一步提高，且PLGA在第二濁點(diǎn)下從溶液中分離出。當(dāng)溶液中聚合物的總濃度進(jìn)一步提高時(shí)，達(dá)到第三濁點(diǎn)，且PS在第三濁點(diǎn)下與PLLA相分離(還參見實(shí)施例 14)。回到本發(fā)明方法，方法包括將至少三種不同的聚合物溶于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中以得到第一溶液。通過溶于溶劑中，至少三種不同的聚合物可形成均相溶液。因此，合適的溶劑為可溶解至少三種聚合物中每一種的溶劑。另外，合適的溶劑為揮發(fā)性且在水溶液中不溶混的溶劑。如本文所用術(shù)語(yǔ)“揮發(fā)性”指可在環(huán)境溫度下容易蒸發(fā)的化合物。物質(zhì)的揮發(fā)性的度量為在一個(gè)大氣壓下它的沸點(diǎn)。揮發(fā)性溶劑在一個(gè)大氣壓下可具有小于約100°c，例如約75°C或約50°C或約40°C或約30°C的沸點(diǎn)?？墒褂靡活惢蚨嘤谝活惾軇?。
可用于本發(fā)明中的合適溶劑包括但不限于乙酸乙酯(EAc)、丙酮、甲基乙基酮(MEK)、四氫呋喃(THF)、氯仿、戊烷、苯、芐醇、碳酸亞丙酯(PC)、四氯化碳、二氯甲烷 (methylene chloride) (二氯甲烷(dichloromethane)或 DCM)或乙腈。在一個(gè)實(shí)施方案中，二氯甲烷(二氯甲烷或DCM)用作有機(jī)溶劑?？蓪⒅辽偃N不同的聚合物一起或以任何順序單獨(dú)地加入溶劑中?？蛇M(jìn)行攪動(dòng)， 例如通過攪拌或聲波振蕩以增強(qiáng)聚合物溶解在溶劑中的速率。可任選將熱能應(yīng)用于混合物以提高聚合物在溶劑中的溶解速率。可用于本發(fā)明方法中的聚合物的選擇取決于所需應(yīng)用。例如對(duì)于在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的應(yīng)用，聚合物如PCL、PGA、PLA和PLGA因?yàn)樗鼈兊纳锵嗳菪院蜕锝到庑阅芏侵匾?。特別地，PLGA已被FDA認(rèn)可用于人類治療。當(dāng)降解時(shí)，PLA和PLGA鏈在體內(nèi)分裂成單體酸，即乳酸和乙醇酸，其可通過克氏循環(huán)作為(X)2和在尿中作為水從有機(jī)體中排除。本領(lǐng)域技術(shù)人員能基于具體應(yīng)用領(lǐng)域選擇和確定合適的聚合物類型。本發(fā)明方法可進(jìn)一步包括將待包封的目標(biāo)物質(zhì)加入第一溶液中。術(shù)語(yǔ)“目標(biāo)物質(zhì)” 指意欲給予或釋放的化合物?？蓪⒛繕?biāo)物質(zhì)包封在多相微粒中，即該物質(zhì)可存在于表面上， 或包封在多相微粒內(nèi)。可加入一種或多種不同類型的目標(biāo)物質(zhì)。取決于目標(biāo)物質(zhì)與聚合物之間相互作用的類型和強(qiáng)度，目標(biāo)物質(zhì)可位于微粒的不同區(qū)域或?qū)又小Ｄ繕?biāo)物質(zhì)與聚合物之間相互作用的類型在性質(zhì)上可以為物理或化學(xué)的。在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)物質(zhì)可經(jīng)由物理鍵合，例如通過聚合物鏈上引發(fā)的疏水力、氫鍵結(jié)合、范德華相互作用、靜電力或聚合物鏈糾纏中任一種使得目標(biāo)物質(zhì)陷入聚合物鏈中而載入不同的聚合物層中。在一些實(shí)施方案中，目標(biāo)物質(zhì)經(jīng)由化學(xué)鍵合，例如通過共價(jià)鍵合、離子鍵合或親合作用(例如配體/受體相互作用、抗體/抗原相互作用等)而載入不同的聚合物層中。因此，一種或多種目標(biāo)物質(zhì)可通過選擇目標(biāo)物質(zhì)與至少三種不同聚合物各自之間合適類型的相互作用而載入和位于微粒的不同區(qū)域或?qū)又?，其可用于目?biāo)物質(zhì)在應(yīng)用中的可控釋放?？砂獾哪繕?biāo)物質(zhì)的實(shí)例包括但不限于藥物、蛋白質(zhì)如抗體和生長(zhǎng)因子和核酸。 術(shù)語(yǔ)“藥物”指用于人類或動(dòng)物疾病的治療或預(yù)防或用于人類或動(dòng)物生理狀況或代謝狀態(tài)的調(diào)節(jié)中的物質(zhì)。藥物的實(shí)例包括但不限于抗組胺劑如苯海拉明(diphenhydramine) 和氯苯那敏(chlorphenirmine)，和影響心血管、腎、肝和免疫系統(tǒng)的藥物如抗高血壓藥、β受體阻斷劑和降膽固醇劑；擬交感神經(jīng)藥物，例如兒茶酚胺如腎上腺素；非兒茶酚胺如苯腎上腺素和偽麻黃堿；抗感染劑，包括抗菌、抗病毒和抗真菌劑，例如氨基糖苷類如鏈霄素(streptomycin)、慶大霄素(gentamicin)、卡那霄素(kanamycin)；抗關(guān)節(jié)炎藥如麻醉止痛藥；抗炎劑如吲哚美辛(indomethacin)、地塞米松(dexamethasone)和曲安奈德(triamcinolone)；抗腫瘤藥如5-氟尿嘧啶和甲氨蝶呤(5_fluorouracil and methotrexate)；鎮(zhèn)定劑如安定(diazepam)；水不溶性、脂溶性疏水藥物，例如類固醇如孕酮(proq esterone)，雌激素，包括避孕藥如炔雌醇(ethinyl estradiol)和雄激素和它們的類似物，和脂溶性維生素如維生素A、D、E和K，和它們的類似物?？捎米髂繕?biāo)物質(zhì)的蛋白質(zhì)包括但不限于藥物活性成分如激素、胰島素、酶、抗體和生長(zhǎng)因子。術(shù)語(yǔ)“生長(zhǎng)因子”指影響細(xì)胞如成骨細(xì)胞、成纖維細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞、上皮細(xì)胞、角化細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、肌細(xì)胞、來自韌帶的細(xì)胞和來自髓核的細(xì)胞的功能的因子。術(shù)語(yǔ)“核酸”指任何可能構(gòu)造如單鏈、雙鏈或其組合的任何核酸。核酸例如包括DNA分子、RNA分子、鎖核酸分子(LNA) ,PNA分子、使用核苷類似物或使用核酸化學(xué)產(chǎn)生的DNA或RNA的類似物、DNA-RNA雜交分子和tecto-RNA分子。其它目標(biāo)物質(zhì)，例如包括其它藥物物質(zhì)如肥料、殺蟲劑或農(nóng)藥、化學(xué)指示劑(如pH 指示劑)或染料可包封在微粒中。作為說明性實(shí)例，可將藥物如布洛芬abuprofen)載入三層PLGA/PLLA/EVA微粒中。在制造過程期間，EVA的疏水性長(zhǎng)乙烯鏈與疏水性布洛芬 (Ibuprofen)之間的強(qiáng)親合力會(huì)驅(qū)使藥物位于EVA芯中。將第一溶液分散在包含表面活性劑的含水連續(xù)相中以得到乳液。如本文所用，術(shù)語(yǔ)“乳液”指兩種或更多種不溶混液體的分散體系。因此，一種液體在另一種中的乳化可導(dǎo)致兩個(gè)不同的相形成，其中一種液體的小滴可分散，即分離和分布在另一種液體中的整個(gè)空間中。液體小滴稱為分散相，而液體小滴分散于其中的另一種液體稱為連續(xù)相。大多數(shù)乳液由水和油或脂肪作為不溶混相組成。取決于相的組成和比例，存在兩種分布選擇。如果水相如水 ”為連續(xù)相且油“0”為分散相，則結(jié)果是“0/W乳液”，其基本特征由水相決定。如果油“0”為連續(xù)相且水“W”為分散相，則結(jié)果是“W/0乳液”，其中基本特征由油決定。根據(jù)本公開內(nèi)容，水包油包油(01/02/W)乳液可用于生產(chǎn)三元相雙層微球。在該實(shí)施方案中，將三種聚合物以兩個(gè)濁點(diǎn)之間的濃度溶于有機(jī)溶劑中，形成01/02乳液(第一乳液)，其構(gòu)成第一溶液。換言之，01相由一種聚合物在有機(jī)溶劑中形成，02相由兩種聚合物在有機(jī)溶劑中形成，其中01相為分散相且02相為連續(xù)相。通過將第一溶液分散在含水連續(xù)相中，形成01/02/W乳液(第二乳液)。01/02/W乳液的說明性實(shí)例為使用在DCM中的 PLGA (01)，在DCM中的PLLA和PCL (02)和已將PVA作為表面活性劑加入其中的水(W)形成的乳液。在另一實(shí)施方案中，水包油包油包油(01/02/03/W)乳液可用于形成三層微粒。在該實(shí)施方案中，將三種聚合物以在第二濁點(diǎn)以上的總聚合物溶液濃度溶于有機(jī)溶劑中。所得聚合物溶液形成01/02/03乳液，隨后加入含水連續(xù)相中并乳化。01/02/03/W乳液的說明性實(shí)例為使用在DCM的PLGA、PLLA和EVA (01/02/03)和已將PVA作為表面活性劑加入其中的水(W)形成的乳液。如本文所述微粒形成的原理基于由于溶劑在大體積的外部水相中的部分萃取和揮發(fā)性溶劑的蒸發(fā)而引發(fā)溶于有機(jī)溶劑中的至少三種不同聚合物的相分離。因此，乳液中至少三種聚合物的第一聚合物的濃度可相對(duì)于乳液中至少三種聚合物的其它聚合物的濃度調(diào)整以使第一聚合物與乳液中的至少三種聚合物的其它聚合物不溶混。由于溶劑的部分萃取，至少三種聚合物可在乳滴內(nèi)聚結(jié)，即分離成兩個(gè)或更多個(gè)不溶混的液相?，F(xiàn)在通過包含三種聚合物的聚合物溶液作為實(shí)例更詳細(xì)地闡述本發(fā)明多相微粒的形成。在該實(shí)施方案中，當(dāng)將揮發(fā)性有機(jī)溶劑從分散在水溶液中的乳滴中除去時(shí)，乳滴中聚合物的總濃度提高直至達(dá)到第一濁點(diǎn)。在該點(diǎn)下，含有具有最低濁點(diǎn)的聚合物和揮發(fā)性有機(jī)溶劑的小滴可相分離，即聚結(jié)，在乳滴中形成第一聚結(jié)滴(或第一聚結(jié)相)。當(dāng)更多的溶劑從體系中除去時(shí)，聚合物溶液的濃度提高，且聚結(jié)滴的尺寸提高(這可由于聚結(jié)，即滴的并入而發(fā)生)。第二和第三聚合物在乳滴內(nèi)保持溶混。當(dāng)達(dá)到第二濁點(diǎn)(其在該三種聚合物體系中為最后濁點(diǎn))時(shí)，第二聚合物(其為具有第二最低濁點(diǎn)的聚合物)和揮發(fā)性有機(jī)溶劑在乳滴內(nèi)形成第二聚結(jié)滴(或第二聚結(jié)相)。第二聚合物可在第一聚結(jié)滴上形成層，這降低第一聚合物層的表面能，因此降低體系的總能量。保留在乳滴中的第三聚合物然后可在第二聚合物上形成單獨(dú)層，或可作為散布在第一和/或第二聚合物內(nèi)的顆粒存在。單獨(dú)的第三聚合物本身，即與含有第一和第二聚合物的微粒分開，不形成微粒，因?yàn)檫@樣是熱動(dòng)力學(xué)上不利的。繼續(xù)該方法直至除去殘留溶劑，其后形成微粒。如本文所述，由由三種不同類型的聚合物組成的溶液形成的微?？删哂邪尽?中間層和外層的三層結(jié)構(gòu)，其中各層由不同的聚合物形成。作為選擇，形成的微粒還可具有包含芯和外層的雙層結(jié)構(gòu)，其中各層由不同的聚合物形成，且第三聚合物的顆粒散布在第一和/或第二聚合物內(nèi)。形成的微粒還可具有單層結(jié)構(gòu)，其中第二和第三聚合物的顆粒散布在第一聚合物內(nèi)。同樣，由由四種不同類型的聚合物組成的溶液形成的微?？删哂邪尽⒌诙?、 第三層和外層的四層結(jié)構(gòu)，其中各層由不同的聚合物形成。作為選擇，形成的微粒還可具有包含芯、中間層和外層的三層結(jié)構(gòu)，其中各層由不同的聚合物形成，且第四聚合物的顆粒散布在芯、中間層和/或外層內(nèi)。形成的微粒還可具有雙層結(jié)構(gòu)，其中第一聚合物形成芯且第二聚合物形成第二層，且第三和第四聚合物的顆粒散布在第一和/或第二聚合物內(nèi)。形成的微粒還可具有單層結(jié)構(gòu)，其中第二、第三和第四聚合物的顆粒散布在第一聚合物內(nèi)。因此，可形成包含在顆粒內(nèi)不同聚合物類型的離散區(qū)的多相微粒。微粒的構(gòu)造，即不同聚合物類型的離散區(qū)的分布和尺寸取決于聚合物相聚結(jié)的速率，并可通過參數(shù)如初始聚合物溶液的濃度、聚合物體系的沉淀速率和聚合物質(zhì)量比控制。初始聚合物溶液的濃度指在蒸發(fā)以前乳液中至少三種聚合物一起的濃度。初始聚合物溶液的濃度可通過所用聚合物的總和除以溶劑的體積而計(jì)算(表示為％ w/v)。它可影響乳化溶液中的聚合物是否可相分離形成多層微粒。為形成多相微粒，包含至少三種不同聚合物的初始聚合物溶液濃度可低于第一濁點(diǎn)，或可在第一濁點(diǎn)以上且在第二濁點(diǎn)以下， 或可在聚合物溶液的第二濁點(diǎn)以上。例如，為形成三元相雙層微粒，初始聚合物溶液濃度可低于第一濁點(diǎn)，或可在聚合物溶液的第一與第二濁點(diǎn)之間。例如，為形成三元相三層微粒，初始聚合物溶液濃度可在聚合物溶液的第二濁點(diǎn)以上。例如，為形成四元相四層微粒，初始聚合物溶液濃度為在聚合物溶液的第三濁點(diǎn)以上。初始聚合物濃度的選擇取決于聚合物溶液的粘度和聚合物在溶液中的濁點(diǎn)。如本文所用術(shù)語(yǔ)“粘度”指流體的內(nèi)摩擦。它是在剪切應(yīng)力或拉伸應(yīng)力變形下流體的阻力的度量并可使用粘度計(jì)測(cè)量。通常，具有低分子量的聚合物具有低粘度，因?yàn)榫酆衔镦溳^短且具有相互糾纏的較低傾向。一般而言，當(dāng)溶于溶劑中時(shí)，低分子量聚合物產(chǎn)生具有低粘度的聚合物溶液。不愿受理論束縛，認(rèn)為在較高的聚合物濃度下，聚合物移動(dòng)并與其各自的相聚結(jié)的能力由于聚合物溶液的粘度提高而降低。這可產(chǎn)生不具有明顯層的微粒結(jié)構(gòu)。因此，為實(shí)現(xiàn)多相微粒，可使用具有低粘度和低濁點(diǎn)的多重聚合物體系。聚合物溶液的低粘度可產(chǎn)生聚合物在溶液中更大的遷移率。同樣，聚合物的低濁點(diǎn)可產(chǎn)生在低總聚合物濃度下，即當(dāng)溶劑含量高時(shí)，在溶液中聚合物的相分離。因此，在聚合物溶液的低粘度和低濁點(diǎn)下，存在溶液中聚合物的更大遷移率且聚合物鏈可更容易地與它們各自的相聚結(jié)，由此形成多相微粒構(gòu)造。應(yīng)當(dāng)理解包含不同類型聚合物的不同聚合物體系可產(chǎn)生各自的聚合物相聚結(jié)形成多相微粒構(gòu)造所需的不同粘度和濁點(diǎn)。因此，在一些實(shí)施方案中，多相微粒也可使用包含具有低粘度和高濁點(diǎn)的聚合物的多重聚合物體系得到，在一些實(shí)施方案中，多相微粒也可使用包含具有高粘度和低濁點(diǎn)的聚合物的多重聚合物體系得到。在一個(gè)說明性實(shí)施方案中，使用質(zhì)量比為3 2 1的PLLA、PLGA和PCL。當(dāng)DCM 用作說明性溶劑且所用初始聚合物溶液濃度為2% w/v(其小于在DCM中3. 75% w/v的第一濁點(diǎn))時(shí)，形成包含PLGA芯和PLLA殼的雙層微粒。PCL作為顆粒分散在PLGA芯和PLLA 殼中，具有在PLGA芯中較高的PCL濃度。當(dāng)所用聚合物溶液的初始濃度為4% w/v和6% w/v (其為在DCM中3. 75% w/v的第一濁點(diǎn)與7% w/v的第二濁點(diǎn)之間)時(shí)，形成包含PLGA 芯和PLLA殼的雙層微粒。PCL作為顆粒分散在PLGA芯和PLLA殼中，具有在PLGA芯中較高的PCL濃度。當(dāng)所用初始聚合物溶液濃度為10% w/v(其大于在DCM中7% w/v的第二濁點(diǎn))時(shí)，沒有觀察到明顯的層形成。這可能是由于聚合物溶液的高粘度，其產(chǎn)生對(duì)于聚合物聚結(jié)形成明顯聚合物層而言不足的時(shí)間和遷移率。初始聚合物溶液的濃度還可影響所形成的微粒的尺寸。一般而言，較高的初始聚合物溶液濃度導(dǎo)致較大尺寸微粒的形成。微粒的構(gòu)造可通過控制聚合物體系的沉淀速率而影響。沉淀速率指將溶劑從乳液中除去的速率。通常，較低的沉淀速率，即較低的溶劑除去速率，產(chǎn)生多相微粒，因?yàn)閷?duì)于聚合物聚結(jié)形成明顯的聚合物層存在更大量的時(shí)間和遷移率。沉淀速率取決于初始聚合物溶液濃度、攪拌速度和油相與含水連續(xù)相之比。一般而言，較低的初始聚合物溶液濃度產(chǎn)生較低的沉淀速率，因?yàn)槌サ娜軇┝扛?。不愿受理論束縛，認(rèn)為較低的初始聚合物溶液濃度提供較長(zhǎng)的時(shí)間期間和較大的遷移率(由于溶液的較低粘度)以使聚合物本身根據(jù)熱動(dòng)力平衡而重建，如通過溶劑萃取期間組分的界面能的變化而測(cè)定?！愣?，較低的攪拌速度產(chǎn)生較低的聚合物沉淀速率。如本文所用攪拌速度可具有約150至約2000rpm，例如約150至約1500rpm，或約150至約500rpm的范圍。一般而言，低于150rpm的攪拌速度產(chǎn)生對(duì)于形成乳滴而言不足的剪切力。較高的攪拌速度可產(chǎn)生較小的微粒。超過2000rpm的攪拌速度可由于高沉淀速率而產(chǎn)生各自聚合物相的不足聚結(jié)。在一個(gè)實(shí)施方案中，2000rpm的攪拌速率用于形成與在400rpm的攪拌速度下的具有約 300 μ m的直徑的三層多相微粒(還參見實(shí)施例1 相比具有15 μ m的較小直徑的三層多相微粒(還參見實(shí)施例15)。揮發(fā)性有機(jī)溶劑與含水連續(xù)相之比(油/水比)指揮發(fā)性有機(jī)溶劑與水的體積比 (表示為ν/ν)。它可通過揮發(fā)性有機(jī)溶劑的體積除以水的體積而得到。一般而言，可控制聚合物體系中揮發(fā)性有機(jī)溶劑的量以影響溶劑蒸發(fā)所需的時(shí)間以及聚合物相在溶液中的遷移率，其又影響所形成的微粒的構(gòu)造。為形成三元相雙壁微粒，油/水比可以為約0. 1至約 0. 005ν/ν,例如約 0. 1 至約 0. 03ν/ν,或約 0. 1 至約 0. 0083ν/ν 或約 0. 08 至約 0. 03ν/ν, 或約0. 07至約0. 04ν/νο對(duì)于三壁和四壁微粒，選擇揮發(fā)性有機(jī)溶劑與水相之比使得揮發(fā)性有機(jī)溶劑保持可溶于含水連續(xù)相中。由于高沉淀速率，三壁和四壁結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)上陷入非平衡構(gòu)造中，因?yàn)榫酆衔镦湶痪哂袑?duì)于重建而言足夠的時(shí)間和遷移率。聚合物質(zhì)量比指不同類型的聚合物之間的質(zhì)量比。一般而言，溶液中具有較高質(zhì)量的聚合物相形成外殼，其卷入具有較低質(zhì)量的聚合物相。如果所用聚合物的質(zhì)量對(duì)于聚合物而言是相同的，則形成較高體積的聚合物可形成殼。因此，對(duì)于芯-殼微粒，殼聚合物與芯聚合物的質(zhì)量比可足夠大以確保殼聚合物覆蓋芯聚合物。微粒的各聚合物層的厚度可通過改變聚合物質(zhì)量比而控制。通常，較高的聚合物質(zhì)量產(chǎn)生微粒中較厚的聚合物層。因此，聚合物質(zhì)量比可以具有任何合適的值，其取決于所需的微粒構(gòu)造。在一個(gè)說明性實(shí)施方案中，使用對(duì)于PLLA PLGA PCL為1-3 2-3 1-2的聚合物質(zhì)量比。不同的微粒構(gòu)造如芯-殼倒置可通過改變聚合物質(zhì)量比而實(shí)現(xiàn)，其又可取決于聚合物的濁點(diǎn)和沉淀速率。如本文所用術(shù)語(yǔ)“芯-殼倒置”指其中起初形成顆粒芯的聚合物自身重建以在起初形成殼但現(xiàn)在形成芯的聚合物之上形成殼的現(xiàn)象，即存在芯和殼材料倒置。例如，如果聚合物溶液在聚合物的濁點(diǎn)以上且在高沉淀速率下制備，則芯-殼倒置可通過聚合物質(zhì)量比的變化而進(jìn)行。不愿受理論束縛，認(rèn)為當(dāng)起初將包含溶于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中的至少三種不同聚合物的第一溶液倒入含水連續(xù)相中時(shí)，在與周圍含水環(huán)境或與其它聚合物形成界面中不存在聚合物的優(yōu)先分布。該聚合物的優(yōu)先分布可由于聚合物上親水或疏水性基團(tuán)的存在而發(fā)生，由此聚合物上親水性基團(tuán)的存在可使聚合物移向外部水相，且其可導(dǎo)致聚合物形成微粒的殼。因此，當(dāng)在聚合物濁點(diǎn)附近且在高沉淀速率下準(zhǔn)備溶液中聚合物的總濃度時(shí)，聚合物陷入其非平衡構(gòu)造中，因?yàn)榇嬖诓蛔愕臅r(shí)間和聚合物在溶液中的遷移率(由于可導(dǎo)致高溶液粘度的聚合物溶液的高濃度)以實(shí)現(xiàn)它們的平衡狀態(tài)。 因此，通過控制聚合物質(zhì)量比，初始?xì)げ牧峡尚纬尚?，且初始芯材料可形成?例如參見實(shí)施例13)?？杉尤氡砻婊钚詣┮苑€(wěn)定含微粒的乳液。因此表面活性劑充電穩(wěn)定劑且可包括兩性表面活性劑、陰離子表面活性劑、陽(yáng)離子表面活性劑、非離子表面活性劑或其混合物中任一種。取決于所用聚合物，表面活性劑可影響所形成的微粒的尺寸。陰離子表面活性劑的加入可賦予微粒表面帶負(fù)電荷。陰離子表面活性劑的實(shí)例包括但不限于十二烷基硫酸鈉(SDQ、戊烷磺酸鈉、脫氫膽酸、甘氨石膽酸乙酯、月桂基硫酸銨和其它烷基硫酸鹽、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基苯磺酸鹽、肥皂、脂肪酸鹽或其混合物。陽(yáng)離子表面活性劑的加入可賦予微粒表面帶正電荷。陽(yáng)離子表面活性劑的實(shí)例包括但不限于鯨蠟基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基乙基二甲基溴化銨(D12EDMAB)、
二-十二烷基溴化銨(DMAB)、十六烷基氯化吡啶條t (CPC)、聚乙氧基化牛脂胺(POEA)、十六
烷基三甲基對(duì)甲苯磺酸銨、苯扎氯銨(BAC)、苯索氯銨(BZT)及其混合物。非離子表面活性劑的實(shí)例可包括但不限于泊洛沙姆(poloaxamer)、烷基聚氧化乙烯、二甘醇單己基醚、聚乙烯醇(PVA)、聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的共聚物、六甘醇單十六烷基醚、烷基多葡糖苷、毛地黃皂苷、乙二醇單癸基醚、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、椰油酰胺 TEA、脂肪醇或其混合物。在一個(gè)實(shí)例中，聚乙烯醇(PVA)用于穩(wěn)定微球乳液。泊洛沙姆如F127為在伯羥基中終止的二官能嵌段共聚物表面活性劑。它們由通過兩個(gè)聚氧乙烯(聚氧化乙烯)親水鏈側(cè)面相接的中心聚氧丙烯(聚氧化丙烯)疏水鏈組成。由于聚合物嵌段的長(zhǎng)度可定制，存在許多具有稍微不同性能的不同泊洛沙姆。對(duì)于通稱“泊洛沙姆”，這些共聚物通常以字母“P”(代表泊洛沙姆)，其后三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字命名，其中最初兩個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字X100得到聚氧丙烯芯的近似分子質(zhì)量，最后一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字XlO 得到％聚氧乙烯含量(例如P407 =具有4，000g/mo 1的聚氧丙烯分子質(zhì)量和70 %聚氧乙烯含量的泊洛沙姆)。對(duì)于普盧蘭尼(Pluronic)商品名，這些聚合物的編碼以定義其在室溫下的物理形式的字母(L=液體，P=糊，F(xiàn)=薄片(固體))開始，其后是兩個(gè)或三個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字，第一個(gè)阿拉伯?dāng)?shù)字指聚氧丙烯芯的分子質(zhì)量(由BASF的普盧蘭尼方格測(cè)定)且最后一個(gè)數(shù)字X 10得到％聚氧乙烯含量(例如F127 =具有4，000g/mol的聚氧丙烯分子質(zhì)量和70%聚氧乙烯含量的普盧蘭尼)。在一個(gè)實(shí)例中，可使用泊洛沙姆407(P407)(=普盧蘭尼F127)或F-188或L-63或其混合物。兩性表面活性劑的實(shí)例可包括但不限于十二烷基甜菜堿、2，3- 二巰基丙烷磺酸鈉一水合物、十二烷基二甲基氧化胺、椰油酰胺基丙基甜菜堿、3_[N，N-二甲基(3-棕櫚酰氨基丙基)氨基]-丙烷磺酸鹽、椰油兩性甘氨酸及其混合物。回到本發(fā)明方法的最后步驟，將該最終乳液在合適的溫度下或在真空下混合以使有機(jī)溶劑蒸發(fā)。在溶劑蒸發(fā)以后，可在儲(chǔ)存以前將微粒離心并洗滌。在第二方面中，本發(fā)明涉及一種通過本發(fā)明方法得到的多層微粒。對(duì)于包含目標(biāo)物質(zhì)的多層微粒，多層微?？稍谝庥褂玫膱?chǎng)所降解以釋放目標(biāo)物質(zhì)。如本文所用術(shù)語(yǔ)“降解”指多層微粒分解成較小的分子。降解可在特定條件如溫度、磨損、PH、離子強(qiáng)度、電壓、 電流作用、輻射和生物手段下進(jìn)行。在一些實(shí)施方案中，微粒的降解可經(jīng)數(shù)秒至數(shù)天或數(shù)月的時(shí)間周期進(jìn)行。微粒降解所需的時(shí)間周期可取決于幾個(gè)參數(shù)，例如微粒的組分如所用聚合物和目標(biāo)物質(zhì)的類型、微粒的尺寸、溫度、PH和溫度。在第三方面中，本發(fā)明涉及一種包含通過本發(fā)明方法得到的多層微粒的藥物組合物。在一些實(shí)施方案中，可將組合物倒入或注入具有所需形狀的模具中，然后硬化以形成具有分散于其中的微粒的基體。聚合物可降解，僅留下目標(biāo)物質(zhì)。因此，目標(biāo)物質(zhì)如肥料或農(nóng)藥的緩釋可隨著聚合物的降解而實(shí)現(xiàn)。在一些實(shí)施方案中，組合物適于給予動(dòng)物或人類體內(nèi)的一個(gè)點(diǎn)，例如缺陷點(diǎn)?？蓪⒔M合物直接注入患者的一個(gè)點(diǎn)如缺陷點(diǎn)中，聚合物可在那里硬化成具有分散于其中的微粒的基體。聚合物可以為可生物降解的。因此，目標(biāo)物質(zhì)如藥物的緩釋可隨著聚合物的降解而實(shí)現(xiàn)。本文說明性描述的本發(fā)明可適當(dāng)?shù)卦诓淮嬖诜潜疚木唧w公開的任何一種或多種元素、一個(gè)或多個(gè)極限下實(shí)踐。因此，例如術(shù)語(yǔ)“包含”、“包括”、“含有”等應(yīng)寬泛且無限定地理解。另外，本文所用術(shù)語(yǔ)和表述作為說明而不是限定性的術(shù)語(yǔ)使用，在這類術(shù)語(yǔ)和表述的使用中不意欲排除所示和所述特征的任何等效物或其部分，而是認(rèn)為在要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)的各種改進(jìn)是可能的。因此，應(yīng)當(dāng)理解盡管已通過優(yōu)選實(shí)施方案和任選特征具體地公開了本發(fā)明，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可采取本文所公開的包含在其中的本發(fā)明的改進(jìn)和變化，并認(rèn)為這類改進(jìn)和改變?cè)诒景l(fā)明范圍內(nèi)。本文已寬泛且一般地描述了本發(fā)明。屬于一般公開內(nèi)容的更窄物種和亞屬分組也形成本發(fā)明的部分。這包括具有從種屬中除去任何主題的附文或消極限制的本發(fā)明一般描述，而不管本文中是否具體敘述了排除的材料。其它實(shí)施方案在以下權(quán)利要求書和非限定性實(shí)施例中。另外，如果根據(jù)馬庫(kù)什群組描述了本發(fā)明的特征或方面，則本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)認(rèn)識(shí)到還因此根據(jù)馬庫(kù)什群組的任何單獨(dú)成員或成員的子群描述本發(fā)明。實(shí)驗(yàn)部分實(shí)施例1 材料
使用聚(L-乳酸)(PLLA，特性粘度/IV2. 38，Bio Invigor)、聚(DL-乳酸-co-乙醇酸 50 50) (PLGA, IV 1. 18，Bio Invigor)、聚(己內(nèi)酯)(PCL, Aldrich)和聚乙烯醇 (PVA,MW 30-70kDa,Sigma-Aldrich)而不進(jìn)一步提純。用于該研究中的聚合物的性能列于表1中。高效液相色譜(HPLC)級(jí)二氯甲烷(DCM)和四氫呋喃(THF) (Tedia Company Inc.) 按收到的原樣用作溶劑。表1 研究中所用的聚合物
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)多相微粒的方法，其中所述方法包括將至少三種不同的聚合物溶于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中以得到第一溶液，其中第一溶液包含至少兩個(gè)濁點(diǎn)，其中第二濁點(diǎn)高于第一濁點(diǎn)，其中選擇第一溶液的粘度以及第一濁點(diǎn)和第二濁點(diǎn)，使得當(dāng)揮發(fā)性有機(jī)溶劑蒸發(fā)時(shí)所述至少三種不同的聚合物變得彼此不溶混；將第一溶液分散在含水連續(xù)相中以得到乳液，其中含水連續(xù)相包含表面活性劑；和將揮發(fā)性有機(jī)溶劑從乳液中蒸發(fā)；其中在蒸發(fā)以前乳液中所述至少三種不同聚合物一起的總濃度在第一濁點(diǎn)以下，或在第一濁點(diǎn)以上且在第二濁點(diǎn)以下，或在第二濁點(diǎn)以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其進(jìn)一步包括將待包封的目標(biāo)物質(zhì)加入第一溶液中。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中第一溶液中不同聚合物的數(shù)為3。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中第一溶液中三種不同聚合物的總濃度小于具有最低濁點(diǎn)的聚合物的濁點(diǎn)或在具有最低濁點(diǎn)的聚合物的濁點(diǎn)與具有第二最低濁點(diǎn)的聚合物的濁點(diǎn)之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中形成的微粒具有雙層結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其中第一溶液中三種不同聚合物的總濃度為約2%(w/ ν)至約 10% (w/v)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其中第一溶液中三種不同聚合物的總濃度大于第二濁點(diǎn)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其中形成的微粒具有三層結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中第一溶液中不同聚合物的數(shù)為4，且其中第一溶液因此包含三個(gè)濁點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其中第一溶液中四種不同聚合物的總濃度大于第三濁點(diǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中形成的微粒具有四層結(jié)構(gòu)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中在連續(xù)攪拌下將第一溶液分散在含水連續(xù)相中。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中形成的微粒的尺寸通過提高攪拌速度而降低。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其中攪拌速度為約150-2000rpm。
15.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)的方法，其中揮發(fā)性有機(jī)溶劑與含水連續(xù)相之比為約 0. 1-0. 005v/v (揮發(fā)性溶劑的體積/水的體積)。
16.根據(jù)權(quán)利要求7-11中任一項(xiàng)的方法，其中選擇揮發(fā)性有機(jī)相與含水連續(xù)相之比使得揮發(fā)性有機(jī)溶劑保持可溶于含水連續(xù)相中。
17.根據(jù)權(quán)利要求4-6中任一項(xiàng)的方法，其中聚合物質(zhì)量比為約1-3 2-3 1_2。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中所述至少三種聚合物各自的分子量彼此不同。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中表面活性劑為離子表面活性劑或非離子表面活性劑。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中離子表面活性劑選自十二烷基硫酸鈉 (SDS)、戊烷磺酸鈉、脫氫膽酸、甘氨石膽酸乙酯、月桂基硫酸銨和其它烷基硫酸鹽、月桂基聚氧乙烯醚硫酸鈉、烷基苯磺酸鹽、肥皂、脂肪酸鹽、鯨蠟基三甲基溴化銨(CTAB)、十二烷基乙基二甲基溴化銨(D12EDMAB)、二-十二烷基溴化銨(DMAB)、十六烷基氯化吡錯(cuò)(CPC)、 聚乙氧基化牛脂胺(Ρ0ΕΑ)、十六烷基三甲基對(duì)甲苯磺酸銨、苯扎氯銨(BAC)、苯索氯銨 (BZT)及其混合物。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中非離子表面活性劑選自聚乙烯醇、泊洛沙姆、烷基聚氧化乙烯、二甘醇單己基醚、聚氧化乙烯和聚氧化丙烯的共聚物、六甘醇單十六烷基醚、烷基多葡糖苷、毛地黃皂苷、乙二醇單癸基醚、椰油酰胺MEA、椰油酰胺DEA、椰油酰胺TEA、脂肪醇及其混合物。
22.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中揮發(fā)性有機(jī)溶劑具有小于100°C的沸點(diǎn)。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中所述溶劑選自DMF、DCM和THF。
24.根據(jù)權(quán)利要求2-23中任一項(xiàng)的方法，其中目標(biāo)物質(zhì)選自藥物、蛋白質(zhì)如酶和抗體、 肽、生長(zhǎng)因子、有機(jī)分子、核酸、農(nóng)藥、染料和肥料。
25.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)的方法，其中聚合物為可生物降解聚合物或生物相容性聚合物。
26.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述可生物降解聚合物選自聚酯、聚酐、聚原酸酯、 聚磷腈、聚磷酸鹽、聚磷酸酯、聚膦酸酯、聚二 Wl烷酮、聚羥基鏈烷酸酯、聚碳酸酯、聚烷基碳酸酯、聚原碳酸酯、聚酯酰胺、聚酰胺、聚胺、多肽、聚氨酯、聚醚酯。
27.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述可生物降解聚合物選自聚(α-羥基酸)如聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物和混合物如聚(L-丙交酯)(PLLA)、聚(D，L-丙交酯)(PLA)；聚 (乙交酯)(PGA)、聚(L-丙交酯-CO-D, L-丙交酯)(PLLA/PLA)、聚(L-丙交酯-co-乙交酯)(PLLA/PGA)、聚(D，L-丙交酯-co-乙交酯)(PLA/PGA)、聚(乙交酯-co-三亞甲基碳酸酯)(PGA/PTMC)、聚(D，L-丙交酯-co-己內(nèi)酯)(PLA/PCL)、聚(乙交酯-co-己內(nèi)酯)(PGA/ PCL)；聚氧化乙烯(PEO)；聚二巧惡烷酮(PDQ ；聚富馬酸二羥丙酯；聚(谷氨酸乙酯-co-谷氨酸)；聚(谷氨酸叔丁氧基-羰基甲酯)；聚碳酸酯。
28.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述可生物降解聚合物選自聚內(nèi)酯如聚(ε-己內(nèi)酯)(PCL)及其共聚物如聚己內(nèi)酯Co-丙烯酸丁酯；聚羥基丁酸酯(PHBT)和聚羥基丁酸酯的共聚物；聚(磷腈) ’聚(磷酸酯)；多肽；聚(α-羥基酸/α-氨基酸)、馬來酸酐共聚物；聚磷腈；聚亞氨基碳酸酯 ’聚(二甲基-三亞甲基碳酸酯-co-三亞甲基碳酸酯) ’聚二巧惡烷酮、聚戊內(nèi)酯、聚原酸酯、聚酐、聚氰基丙烯酸酯；酪氨酸衍生的聚碳酸酯或聚酯-酰胺；多糖如透明質(zhì)酸。
29.根據(jù)權(quán)利要求25的方法，其中所述生物相容性聚合物選自聚酰胺、聚碳酸酯、聚烯、聚亞烷基二醇、聚氧化烯、聚對(duì)苯二甲酸亞烷基酯、聚乙烯醇、聚乙烯醚、聚乙烯酯、聚乙烯基商化物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯及其共聚物、烷基纖維素、羥烷基纖維素、纖維素醚、纖維素酯、硝基纖維素、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的聚合物、甲基纖維素、乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙基甲基纖維素、羥丁基甲基纖維素、乙酸纖維素、丙酸纖維素、乙酸丁酸纖維素、乙酸鄰苯二甲酸纖維素、羧乙基纖維素、三乙酸纖維素、硫酸纖維素鈉鹽、聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚(甲基丙烯酸乙酯)、聚(甲基丙烯酸丁酯)、聚(甲基丙烯酸異丁酯)、聚(甲基丙烯酸己酯)、聚(甲基丙烯酸異癸酯)、聚(甲基丙烯酸月桂酯)、聚(甲基丙烯酸苯酯)、聚(丙烯酸甲酯)、聚(丙烯酸異丙酯)、聚(丙烯酸異丁酯)、 聚(丙烯酸十八烷基酯)、聚乙烯、聚丙烯、聚(乙二醇)、聚(氧化乙烯)、聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)、聚(乙烯醇)、聚(乙酸乙烯酯)如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、 聚透明質(zhì)酸、酪蛋白、明膠、谷蛋白、聚酐、聚丙烯酸、藻酸鹽、殼聚糖、任何其共聚物，及其混合物。
30.一種通過權(quán)利要求1- 中任一項(xiàng)中提及的方法得到的多相微粒。
31.根據(jù)權(quán)利要求30的多相微粒，其用于在其中包封的目標(biāo)物質(zhì)的緩釋。
32.一種包含根據(jù)權(quán)利要求30的多相微粒的藥物組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)多相微粒的方法。該方法包括將至少三種不同的聚合物溶于揮發(fā)性有機(jī)溶劑中以得到第一溶液。第一溶液包含至少兩個(gè)濁點(diǎn)，其中第二濁點(diǎn)高于第一濁點(diǎn)。選擇第一溶液的粘度和第一和第二濁點(diǎn)使得至少三種不同的聚合物在第一溶液中彼此不溶混。將第一溶液分散在包含表面活性劑的含水連續(xù)相中以得到乳液。將揮發(fā)性有機(jī)溶劑從乳液中蒸發(fā)。在蒸發(fā)以前乳液中至少三種不同聚合物一起的總濃度在第一濁點(diǎn)以下，或在第一濁點(diǎn)以上且第二濁點(diǎn)以下，或在第二濁點(diǎn)以上。本發(fā)明還涉及通過該方法制備的多相微粒和包含多相微粒的藥物組合物。
文檔編號(hào)A61K9/58GK102458640SQ201080034273
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2010年6月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者呂世財(cái), 李偉立 申請(qǐng)人:新加坡南洋理工大學(xué)