專(zhuān)利名稱(chēng)：用于制備聚合物微顆粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生產(chǎn)尤為適于藥物遞送的單分散微顆粒種群(population)的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
在許多藥物遞送應(yīng)用中要求對(duì)顆粒尺寸和顆粒尺寸分布的嚴(yán)格控制。一個(gè)實(shí)例為從導(dǎo)管遞送藥物釋放顆粒，更具體地為要求遞送到諸如肝腫瘤的腫瘤的毛細(xì)管床內(nèi)的情形。在這種藥物遞送應(yīng)用中，顆粒被認(rèn)為在最小毛細(xì)管內(nèi)栓塞，這些顆粒從最小毛細(xì)管可釋放諸如細(xì)胞抑制劑的藥物或者提供局部的β或Y輻射。對(duì)于加載有鈥乙酰丙酮的顆粒， 情況就是如此。顆粒的尺寸在治療功效中起重要作用。如果顆粒太小，它們?cè)诶绶蔚钠渌鼌^(qū)域中循環(huán)和累積。如果顆粒太大，它們將不到達(dá)最小的毛細(xì)管。因此利用精確且均勻定制的顆粒將實(shí)現(xiàn)最有效的療法。一種從生物可降解聚合物得到非常嚴(yán)格定義顆粒的方式是使用這樣的技術(shù)，即， 具有溶解的聚合物以及藥物的液體被推動(dòng)經(jīng)過(guò)毛細(xì)管，例如通過(guò)應(yīng)用來(lái)自壓電元件或者類(lèi)似裝置的頻率，液體射流由此分解成液滴。這種系統(tǒng)已經(jīng)在US6，669，916、US6, 998，074 和 W02006/003581 以及 Berkland 等(2001) J. Control. Release 73，59-74 中描述。在 US6，669，916中，噴射伴隨著附加的向下的力或者加速度以使得可以生產(chǎn)比噴嘴直徑小的液滴。這種向下的力的實(shí)例為聚乙烯醇溶液的同流。US6，669，961中提到的問(wèn)題是從直徑小于30 μ m的噴嘴產(chǎn)生顆粒，這種噴嘴容易阻塞。US6, 669，961中公開(kāi)的技術(shù)允許使用相當(dāng)濃縮的溶液(5%的聚合物)來(lái)生產(chǎn)在期望尺寸范圍內(nèi)的顆粒。然而，由于需要附加的力，該生產(chǎn)系統(tǒng)變得更加復(fù)雜。再者，對(duì)于顯著小于50 μ m的顆粒，尺寸分布寬于大約50 μ m的顆粒。類(lèi)似的載流已經(jīng)公開(kāi)于US6，599，627，該載流旨在包封例如含水相(aqueousphase)，而不是將流分解成液滴。這種技術(shù)產(chǎn)生較大的，即大于100 μ m的囊狀物。尺寸為65 μ m 的顆粒已經(jīng)使用如 Radulescu 等 Q003，Proc. 11th Int. Symp. Control. Rel. Soc)所描述的65 μ m的按需滴落噴嘴來(lái)生產(chǎn)。此處，輔助壓力可被應(yīng)用以提高生產(chǎn)速度。來(lái)自同一研究組的US6，998，074描述了使用無(wú)輔助壓力的按需滴落噴墨方法，噴嘴沉浸在液體中以制作聚合物微球。W02006/003581描述了比本領(lǐng)域已知顆粒小的顆粒可以使用沉浸噴嘴(該沉浸噴嘴上應(yīng)用了頻率)，優(yōu)選地與輔助壓力結(jié)合來(lái)生產(chǎn)。所噴射的乳化劑液滴仔細(xì)收縮得到小至 2μπι的顆粒。單分散中空囊狀物也可以如；851111161*等Ο006) (Colloids and Surfaces 289,96-104)中所述來(lái)獲得。在所描述的系統(tǒng)中，輔助壓力不僅允許更高的噴射速率，而且防止裝置噴嘴的阻塞。如果不使用附加壓力，諸如聚乳酸的聚合物將淀積在待噴射流體和連續(xù)相之間的界面處。W02006/003581中描述的工藝使用的聚合物濃度低于US6，669，961 或US6，767，637中描述的工藝，導(dǎo)致乳化劑液滴收縮到更小尺寸。所有上文引用的現(xiàn)有技術(shù)文檔中描述的方法利用諸如聚乙烯醇的添加劑來(lái)穩(wěn)定乳化劑液滴和所得到的顆粒。添加聚乙烯醇對(duì)從生物可降解聚合物制備聚合物顆粒有兩個(gè)效應(yīng)。它既穩(wěn)定乳化劑液滴又穩(wěn)定由其形成的顆粒。除了尺寸和均勻性事宜，噴墨顆粒中的另一問(wèn)題在于接收流體中乳化劑液滴的易碎性。在溶劑萃取期間攪動(dòng)必須非常柔和地進(jìn)行，否則液滴容易破碎。BShmer等O006) Colloids & Surfaces,Physicochem. Eng. Aspects 289，96-104 描述了一種系統(tǒng)，其中微顆粒在從噴嘴釋放之后不進(jìn)行攪動(dòng)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的具體和優(yōu)選方面在所附獨(dú)立和從屬權(quán)利要求中給出。來(lái)自從屬權(quán)利要求的特征可以與獨(dú)立權(quán)利要求的特征以及與其它從屬權(quán)利要求的特征恰當(dāng)?shù)厍也皇莾H僅如權(quán)利要求中所明確給出的那樣來(lái)組合。本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于生產(chǎn)聚合物顆粒的設(shè)備，所述設(shè)備包括-第一貯存器O)，用于保持乳化劑(3)，-第二貯存器G)，用于保持接收流體(5)，-噴射模塊，具有至少一個(gè)噴嘴(6)，當(dāng)該第二貯存器(4)被填充時(shí)，該至少一個(gè)噴嘴(6)沉浸在該接收流體(5)內(nèi)，允許將液滴直接噴射到該接收流體(5)內(nèi)，-傾斜表面(7)，放置于該第二貯存器(4)內(nèi)或關(guān)聯(lián)到該第二貯存器，使得液滴當(dāng)從該噴嘴(6)噴射到該第二貯存器(4)中的該接收流體(5)內(nèi)時(shí)沿著該傾斜表面(7)運(yùn)動(dòng)，其中該傾斜表面(7)具有垂直地開(kāi)始且以介于10度至45度之間的角度結(jié)束的漸變斜坡。在另一方面，本發(fā)明涉及其中利用這種設(shè)備的，用于制備聚合物顆粒的方法。在一特定方面，本發(fā)明涉及用于制備尺寸介于Iym和ΙΟΟμπι之間的單分散水凝膠聚合物微顆粒的方法，其中所述微顆粒包括生物活性劑，其中利用了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備， 所述方法包括下述步驟a)制備包括所述生物活性劑的水凝膠形成的聚合物的乳化劑，b)使用輔助壓力和應(yīng)用頻率，從沉浸在含水接收流體內(nèi)的該噴嘴(6)噴出步驟 (a)的乳化劑的液滴，以及，c)通過(guò)允許該液滴在該接收流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)一時(shí)間段，該時(shí)間段確保所述液滴除去溶劑以及用水來(lái)飽和，將該液滴膨脹和硬化成微顆粒，其中在步驟(C)中，該膨脹和硬化是通過(guò)允許該顆粒在該接收流體內(nèi)從具有至少10度的斜坡的傾斜表面向下運(yùn)動(dòng)來(lái)執(zhí)行的。在根據(jù)本發(fā)明這個(gè)方面的該方法的一個(gè)實(shí)施例中，聚合物的濃度介于1-3%之間， 噴嘴的直徑介于1-50 μ m之間，以及液滴在接收流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間段介于2秒和60秒之間。在這些方法的具體實(shí)施例中，步驟(C)被確保不攪動(dòng)接收流體內(nèi)的微顆粒。在這些方法的另外具體實(shí)施例中，步驟(C)中的膨脹和硬化是通過(guò)允許顆粒在接收流體內(nèi)從具有至少10度的斜坡的傾斜表面向下運(yùn)動(dòng)來(lái)執(zhí)行的。在這些方法的再一實(shí)施例中，傾斜表面具有漸變斜坡。本發(fā)明的另一方面涉及用于制備介于1 μ m和100 μ m之間，更具體地介于1 μ m和 50 μ m之間的單分散聚合物微顆粒的方法，其中這些微顆粒包括生物活性劑，該方法包括下述步驟(a)制備生物活性劑和聚合物的溶液的乳化劑，(b)使用輔助壓力和應(yīng)用頻率，從沉浸在接收流體內(nèi)的噴嘴噴射步驟(a)的乳化劑的顆粒或液滴，以及(C)通過(guò)允許顆粒在接收流體內(nèi)在傾斜表面上運(yùn)動(dòng)，將這些顆?；蛞旱斡不晌㈩w粒，其中傾斜表面的斜坡為漸變斜坡以及其中該斜坡在每個(gè)點(diǎn)具有至少10度，更具體地至少20度的角度。在這些方法的具體實(shí)施例中，聚合物為水凝膠聚合物。在根據(jù)本發(fā)明這個(gè)方面的方法的那些實(shí)施例中，其中所使用的聚合物為水凝膠聚合物，可設(shè)想另外的具體實(shí)施例，其中步驟(C)包括下述步驟允許該顆粒在接收流體內(nèi)在傾斜表面上運(yùn)動(dòng)一時(shí)間段，該時(shí)間段確保除去溶劑以及用水來(lái)飽和。在上述方法的具體實(shí)施例中，乳化劑中水凝膠聚合物的濃度被調(diào)節(jié)從而獲得直徑大于40%，更具體地大于65%的噴嘴直徑的水凝膠顆粒。在上述方法的另一具體實(shí)施例中，乳化劑中水凝膠聚合物的濃度低于3%。在本發(fā)明的方法的另一實(shí)施例中，乳化劑中水凝膠聚合物的濃度介于0.5%至 1. 5 %之間，噴嘴具有介于10 μ m和40 μ m之間的直徑。在所有本發(fā)明的方法的具體實(shí)施例中，生物活性劑是疏水的。在本發(fā)明的方法的其它實(shí)施例中，生物活性劑是親水生物活性劑以及上述方法步驟(a)包括如下步驟制備含親水生物活性劑的水溶液和聚合物溶液的油包水乳化劑。在本發(fā)明的方法的具體實(shí)施例中，微顆粒具有介于范圍ΙΟμπι和20μπι之間的尺寸。在本發(fā)明的方法的具體實(shí)施例中，聚合物為聚(乙撐氧)對(duì)苯二甲酸酯和聚(1，4 丁二醇)對(duì)苯二甲酸酯(PEGT/PBT)共聚物。在其中使用傾斜表面的本發(fā)明方法的具體實(shí)施例中，傾斜表面的長(zhǎng)度和斜坡配置成使得從噴嘴噴出的顆粒沿著傾斜表面運(yùn)動(dòng)介于2秒至60秒之間的時(shí)間段。在本發(fā)明方法的另外具體實(shí)施例中，該方法包括在步驟(C)之后的附加步驟(d)， 其中該顆粒通過(guò)攪動(dòng)而進(jìn)一步硬化。在本發(fā)明方法的具體實(shí)施例中，噴嘴具有小于30 μ m的直徑。在本發(fā)明方法的具體實(shí)施例中，聚合物為水凝膠聚合物且該方法是在接收流體中不存在穩(wěn)定劑的情況下執(zhí)行的。本發(fā)明的另一方面提供尺寸介于Iym和IOOym之間且更具體地介于Iym和 50 μ m之間的單分散聚合物微顆粒種群，這些顆粒包括一種或多種生物活性劑。這些種群可通過(guò)上述方法獲得。在本發(fā)明的單分散聚合物微顆粒種群的具體實(shí)施例中，聚合物為水凝膠聚合物， 且大于90 %的微顆粒具有在種群的平均值0. 5 μ m之內(nèi)的直徑。在單分散聚合物微顆粒種群的具體實(shí)施例中，水凝膠聚合物為PEGT/PBT共聚物。在本發(fā)明的單分散聚合物微顆粒種群的另外具體實(shí)施例中，大于90%的顆粒是在 4%的數(shù)目平均直徑之內(nèi)。在本發(fā)明提供的單分散聚合物微顆粒種群的具體實(shí)施例中，這些微顆粒包括親水生物活性劑或者包括疏水生物活性劑。本發(fā)明還包括使用上文詳述的單分散微顆粒種群用于藥物遞送。本發(fā)明還提供包括上文詳述的單分散微顆粒種群的藥品成分。在本發(fā)明的設(shè)備的具體實(shí)施例中，漸變斜坡以介于20度和30度之間的角度結(jié)束。
本發(fā)明的上述和其它特性、特征和優(yōu)點(diǎn)將從結(jié)合附圖進(jìn)行的下述詳細(xì)描述而變得顯而易見(jiàn)，附圖通過(guò)實(shí)例的方式說(shuō)明本發(fā)明的原理。此說(shuō)明書(shū)僅僅是出于實(shí)例的原因而給出，而不限制本發(fā)明的范圍。下文引用的參考圖是指附圖。


圖1示出根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的設(shè)備(1)的示意圖示，該設(shè)備(1)包括第一貯存器O)、包括或連接到傾斜表面(7)的第二貯存器G)，該傾斜表面(7)連接到收集槽 (collection bath) (8)。設(shè)備進(jìn)一步包括噴嘴(6)，該噴嘴配置成使得乳化劑液滴在從噴嘴
(6)擠出時(shí)落在傾斜表面(7)上，從該表面向下滑動(dòng)/滾動(dòng)，直到它們到達(dá)收集槽。在本發(fā)明的方法中，使用噴嘴(2)將引入到第一容器O)內(nèi)的乳化劑(3)注射到第二容器內(nèi)成為接收流體(5)。可選地，第二容器(4)內(nèi)的垂直壁(9)允許首先將噴嘴偏移到第一隔室之內(nèi)/上方的位置以設(shè)置頻率、脈沖幅值和壓力，而液滴不到達(dá)收集槽(8)。當(dāng)參數(shù)被設(shè)置時(shí)，噴嘴可同時(shí)保持沉浸地偏移到第二隔室之內(nèi)/上方的位置，該第二隔室連接到/包括傾斜表面(7)。在本發(fā)明的方法的具體實(shí)施例中，從噴嘴(6)噴出的乳化劑液滴落在傾斜表面
(7)上，乳化劑液滴在該傾斜表面上滑動(dòng)約2秒后到達(dá)用流體(10)填充的收集槽(8)。在傾斜表面上向下滑動(dòng)的乳化劑液滴被示出。圖2示出根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備(1)的具體實(shí)施例的示意圖示，該設(shè)備包括第一貯存器O)、包括或連接到具有漸變斜坡的傾斜表面(7)(例如管狀物的形式)的第二貯存器 G)，該傾斜斜面連接到收集槽(8)。設(shè)備進(jìn)一步包括噴嘴(6)。在本發(fā)明的方法的具體實(shí)施例中，由噴嘴(6)從包括乳化劑(3)的第一貯存器(2)噴出的乳化劑液滴被具有漸變斜坡的傾斜表面引導(dǎo)朝向收集槽。傾斜表面(被描述成具有曲率的管狀物)的斜坡垂直地開(kāi)始，并與水平成約20度的角結(jié)束于收集槽(8)。圖3示出根據(jù)下述沉浸噴墨的具體實(shí)施例而制備的顆粒的尺寸分布從在二氯乙烷中的PEG-PBT(聚(乙撐氧)對(duì)苯二甲酸酯和聚(1，4 丁二醇)對(duì)苯二甲酸酯)溶液，從20 μ m噴嘴在四種不同頻率(空心圓10kHz ；三角形12kHz ；實(shí)心圓17kHz ；方形 27. 6kHz)沉浸噴墨。圖4示出根據(jù)從在二氯甲烷中的PEG-PBT溶液沉浸噴墨的具體實(shí)施例而制備的顆粒的尺寸分布(實(shí)心方形)以及通過(guò)沉浸噴墨含有PEG-PBT、1%水和98%二氯甲烷的主乳化劑而獲得的尺寸分布(空心圓)。圖5示出根據(jù)從在二氯甲烷中的PEG-PBT溶液沉浸噴墨的具體實(shí)施例制備的顆粒(左畫(huà)板)以及通過(guò)沉浸噴墨含有PEG-PBT、1%水和98%二氯甲烷的主乳化劑而獲得的尺寸分布(右畫(huà)板)的SEM照片。右側(cè)底部的條代表50 μ m。圖6示出根據(jù)從在二氯甲烷中、不添加穩(wěn)定劑的1 %的PEG-PBT溶液沉浸噴墨的具體實(shí)施例制備的顆粒的SEM照片。右側(cè)底部的條代表50 μ m。圖7示出在10%和50%放大率下的，使用結(jié)合了熒光蛋白的乳化水從在二氯甲烷中的PEG-PBT溶液制備的噴射微顆粒的熒光顯微照片。圖8示出在二氯乙烷中通過(guò)含有0. 45%聚乳酸羥基乙酸共聚物(plga)和0. 35% 聚乳酸聚環(huán)氧乙烷(PLA-PEO)的二氯乙烷的沉浸噴墨而制備的顆粒的尺寸分布(黑色圓) 以及通過(guò)含有0. 45% plga和0. 35% pla-peo的主乳化劑以及0. 5%水的沉浸噴墨而獲得的尺寸分布(灰色三角形)。圖9示出通過(guò)從二氯乙烷溶液沉積噴墨印刷獲得的含有碘化油、辛-2-基2，3， 5-三碘苯甲酸的PLGA聚合物顆粒的尺寸分布。上畫(huà)板示出尺寸分布，底畫(huà)板示出代表性顆粒的整體形狀。在不同的圖中，相同的參考符號(hào)指代相同或相似元件。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明將結(jié)合具體實(shí)施例并參考特定圖示予以描述，但是本發(fā)明不限于此而僅由權(quán)利要求書(shū)限定。權(quán)利要求書(shū)中的任何參考符號(hào)不應(yīng)解讀為限制范圍。所描述的圖僅僅是示意性的而非限制性的。在圖中，出于說(shuō)明目的，某些元件的尺寸可夸大且不按比例繪制。 在本說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中使用術(shù)語(yǔ)“包括”的場(chǎng)合中，不排除其它元件或步驟。在當(dāng)引用單數(shù)名詞時(shí)使用的例如"一"或"一個(gè)"、“該"的不定冠詞或定冠詞的場(chǎng)合中，包括多個(gè)該名詞，除非另外明確地規(guī)定。再者，說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中的術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等被用于對(duì)相似元件進(jìn)行區(qū)分，而不一定用于描述按次序或者時(shí)間順序。應(yīng)理解，這樣使用的術(shù)語(yǔ)在恰當(dāng)情形下是可互換的以及本文描述的本發(fā)明實(shí)施例能夠按照本文所描述或說(shuō)明的以外順序來(lái)操作。下述術(shù)語(yǔ)和定義被提供僅僅是為了輔助理解本發(fā)明。這些定義不應(yīng)解讀成具有小于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所理解的范圍。本文使用的術(shù)語(yǔ)"微顆粒"指代直徑介于Ιμπι和ΙΟΟμπι之間的顆粒。對(duì)于不規(guī)則形狀的顆粒，直徑是顆粒的兩個(gè)外表面之間的最長(zhǎng)距離。術(shù)語(yǔ)"生物活性劑"總體上指代任何生理學(xué)或藥理學(xué)活性物質(zhì)或者適于探測(cè)的物質(zhì)。術(shù)語(yǔ)"親水的"在本文中用作"水溶性的"的同義詞且在本文中用于描述吸引水分子的傾向性和增加的水溶性。如果在25°C下在大氣壓力下，每升水可以溶解0.2克或更多的試劑( = 0.2mg/ml)，則親水生物活性劑在本文被認(rèn)為是水溶性的。本文使用的術(shù)語(yǔ)"單分散"在指代多個(gè)微顆粒時(shí)是指尺寸分布的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。本文使用的術(shù)語(yǔ)"水凝膠"指代天然或合成聚合物鏈的網(wǎng)絡(luò)，其中該網(wǎng)絡(luò)在與水接觸時(shí)膨脹到一點(diǎn)，在這一點(diǎn)由于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的共價(jià)或非共價(jià)結(jié)合疇，聚合物鏈的物理化學(xué)屬性防止進(jìn)一步膨脹。依賴于聚合物中可水合基團(tuán)的數(shù)量，脫水水凝膠在水合時(shí)體積膨脹，膨脹系數(shù)為3至10，典型地系數(shù)介于約3和約4之間(在本文中稱(chēng)為水合度)。本發(fā)明提供了新穎和改進(jìn)的適合于藥物遞送的微顆粒以及用于生產(chǎn)它們的方法。本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于制備多個(gè)包括一種或多種生物活性劑的單分散聚合物微顆粒的方法。更具體地，微顆粒平均尺寸為1 μ m至100 μ m，更具體地介于2_50 μ m 之間，最具體地介于15-30 μ m之間。在更具體實(shí)施例中，微顆粒平均尺寸為10 μ m至20 μ m。根據(jù)本發(fā)明的方法，包括親水生物活性劑的聚合物微顆粒使用噴墨技術(shù)來(lái)形成。 諸如US6，669，961中描述的已知噴墨方法的缺點(diǎn)在于噴墨的乳化劑液滴的易碎性。在溶劑萃取時(shí)的攪動(dòng)必須非常柔和地進(jìn)行，否則液滴容易破碎。根據(jù)本發(fā)明，噴墨技術(shù)被使用，藉此通過(guò)允許微顆粒在液體(接收流體)內(nèi)落下而使聚合物微顆粒硬化。接收流體為含水溶液，其可以被稀釋且可以含有多達(dá)2%、10%或20%的諸如鹽、表面活性劑穩(wěn)定劑、有機(jī)化合物的附加化合物，或者含有其它添加劑。在此初始膨脹和/或硬化期間，接收流體典型地不攪動(dòng)以避免例如由于顆粒相互碰撞引起的機(jī)械損傷。通過(guò)選擇恰當(dāng)?shù)娜萜鞲叨?，可以確保乳化劑液滴由于重力下降特定距離由此硬化到特定程度，之后它們可以從容器移除且可以攪動(dòng)以進(jìn)一步硬化。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供用于噴墨微顆粒的方法和設(shè)備，藉此從噴嘴噴出的乳化劑液滴與位于接收流體內(nèi)的向下傾斜表面接觸，并且在這個(gè)表面上向下滾動(dòng)或滑動(dòng)時(shí)開(kāi)始膨脹和/或硬化。最具體地，傾斜表面具有漸變斜坡。實(shí)際上，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，通過(guò)允許乳化劑液滴在接收流體內(nèi)以漸變斜坡向下滾動(dòng)或滑動(dòng)，而不是受重力而下降，可以獲得乳化劑液滴在接收流體內(nèi)老化指定的時(shí)間段且具有增加的均勻性的單分散顆粒。傾斜表面的長(zhǎng)度可以改變且將例如通過(guò)液滴的尺寸來(lái)確定。同樣地，斜坡的結(jié)構(gòu)以及用于該斜坡的材料可以影響膨脹和/或硬化的顆粒的性能，舉例來(lái)說(shuō)其材料的粗糙度和疏水性具有影響且可由技術(shù)人員調(diào)節(jié)以進(jìn)一步控制液滴在傾斜表面向下運(yùn)動(dòng)所需的時(shí)間。在具體實(shí)施例中，表面的長(zhǎng)度及其傾角(inclination)設(shè)計(jì)成確保乳化劑液滴的逐漸減速度，使得乳化劑液滴沿著斜坡通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)的運(yùn)動(dòng)耗時(shí)介于2秒和60秒之間。在具體實(shí)施例中，選擇其中顆粒沿著斜坡的運(yùn)動(dòng)耗時(shí)小于10秒或者甚至小于5秒的條件。在具體實(shí)施例中，傾斜表面的長(zhǎng)度設(shè)想為介于Icm和2cm之間，或者更大。在具體實(shí)施例中，傾斜表面的斜坡固定。更具體地，表面的斜坡介于10度和45度之間，介于10度和30度之間，或者介于20度和40度之間。傾斜表面可以是線性的，例如直管狀物。典型地傾斜表面從噴嘴下方的位置(允許液滴與傾斜表面接觸或者落下在傾斜表面上)延伸到用于收集以及可選地進(jìn)一步處理所獲得的微顆粒的第二容器。噴嘴的開(kāi)口與傾斜表面之間的距離(或者液滴從噴嘴到達(dá)傾斜表面需要的時(shí)間)被包括在針對(duì)本發(fā)明的方法設(shè)想的最佳硬化/膨脹距離(膨脹時(shí)間)內(nèi)。傾斜表面可以完全或者部分地置于噴射噴嘴沉浸在其中的容器內(nèi)，或者可以按照下述方式關(guān)聯(lián)到該容器，至少在噴嘴的具體位置，從噴嘴噴出的乳化劑液滴自動(dòng)地(例如作為重力的結(jié)果或者通過(guò)噴嘴和傾斜表面之間的直接連接)與傾斜表面接觸。在具體實(shí)施例中，設(shè)想具有漸變斜坡的傾斜表面。具體地設(shè)想在漸變斜坡同時(shí)維持至少10度的傾角，更具體地在斜坡的每個(gè)點(diǎn)維持至少20°。典型地，傾斜表面的斜坡從 90° (對(duì)應(yīng)于從噴嘴的垂直落下)逐漸改變到位于傾斜表面端部處(微顆粒在這里被收集在例如收集槽(8)內(nèi))的至少10°，更具體地至少20°。在具體實(shí)施例中，更具體地當(dāng)設(shè)想具有延伸長(zhǎng)度的表面時(shí)，傾斜表面彎曲或螺旋以在小體積內(nèi)創(chuàng)建所要求的長(zhǎng)度。傾斜表面可以是平坦的或者可包括彎曲邊緣以防止液滴跌落該表面。在具體實(shí)施例中，表面為連接到收集槽(8)的凹槽或者管狀物，該收集槽含有諸如接收流體的流體 (10)。在從傾斜表面向下滾動(dòng)或滑動(dòng)之后，乳化劑液滴充分地硬化/膨脹且可以可選地通過(guò)規(guī)則攪動(dòng)來(lái)進(jìn)一步處理。因此，液滴可被收集在收集槽(8)內(nèi)。附加或備選地，液滴可以從接收流體取出并復(fù)原。本發(fā)明的被動(dòng)處理步驟具有規(guī)避對(duì)所噴射液滴損傷的優(yōu)點(diǎn)，且在具體實(shí)施例中是在不存在諸如典型地用于穩(wěn)定乳化劑液滴或所形成微顆粒的聚乙烯醇的添加劑情形下實(shí)施的。本發(fā)明的方法和工具在產(chǎn)生用于生物活性劑遞送的微顆粒中是特別令人感興趣的，因而可選地包括一種或多種生物活性劑。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明的工具和方法被用于產(chǎn)生包括疏水生物活性劑的微顆粒。根據(jù)此實(shí)施例，疏水生物活性劑使用聚合物混合在一起成為有機(jī)溶劑以制備乳化劑，該乳化劑隨后根據(jù)本發(fā)明的方法被噴墨。制備聚合物和疏水劑的乳化劑的方法對(duì)于技術(shù)人員而言是公知的。根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例，本發(fā)明的方法和工具被用于產(chǎn)生包括親水或者水溶性生物活性劑的微顆粒。包括親水生物活性劑的聚合物微顆粒使用雙重乳化技術(shù)來(lái)形成。在第一步驟，親水生物活性劑溶解在含水溶液中且與封裝聚合物在第一溶劑中的溶液混合以形成油包水(water-in-oil)的主乳化劑，第一溶劑與水不互溶或者在水中具有有限溶解度(小于5%或2%)，諸如在水中溶解度為1.3%的二氯甲烷。主乳化劑添加到含水第二溶劑以形成次乳化劑且繼續(xù)均質(zhì)化。第一和第二溶劑被選擇為使得第一溶劑與第二含水溶劑不互溶或者部分互溶，但是聚合物與第二溶劑不互溶。在引入油包水乳化劑之后，第一溶劑將遷移到第二溶劑內(nèi)。按照這種方式獲得聚合物微顆粒，該聚合物微顆粒含有多個(gè)包括水溶性生物活性劑的裂隙。隨后進(jìn)行溶劑蒸發(fā)或萃取。根據(jù)本發(fā)明，提供了工具和方法，藉此可獲得均勻性增加的微顆粒。在本發(fā)明的方法和工具中，含水相中的微顆粒從噴嘴(1) 落到位于含水接收流體內(nèi)的傾斜表面(6)上。更具體地，如上所述，傾斜斜坡具有漸變斜率。因此，本發(fā)明的方法被設(shè)想用于生產(chǎn)包括親水或疏水生物活性劑的微顆粒。核酸、 碳水化合物、以及一般來(lái)說(shuō)，蛋白質(zhì)和肽是水溶性的或者親水的，且通常使用如上所述雙乳化劑技術(shù)而最佳地被結(jié)合到微顆粒內(nèi)。然而，包括某些肽(例如當(dāng)肽內(nèi)的大部分氨基酸攜帶疏水側(cè)鏈時(shí))的疏水藥物可以與聚合物一起直接溶解在有機(jī)溶劑內(nèi)以制備根據(jù)本發(fā)明方法用于噴墨的乳化劑。因此，本發(fā)明包括含有本發(fā)明可獲得的微顆粒的藥品成分。盡管鑒于蛋白質(zhì)和肽的脆弱性，本方法和工具對(duì)于制作用蛋白質(zhì)和肽加載的聚合物是尤為有用的，當(dāng)然也可設(shè)想用蛋白質(zhì)和肽以外的物質(zhì)來(lái)加載聚合物。舉例來(lái)說(shuō)，還可設(shè)想為小分子、脂質(zhì)、脂多糖、多核苷酸和反義核苷酸(基因治療劑)的生物活性劑。因而可被結(jié)合的這樣的生物活性劑包括非肽、非蛋白質(zhì)藥物。在本發(fā)明的范圍內(nèi)可結(jié)合聚合物性質(zhì)的藥物，也可結(jié)合具有小于1500或者甚至小于500的較小分子量的藥物。因此，在本發(fā)明上下文中被設(shè)想用作生物活性劑的化合物包括任何具有治療或預(yù)防作用的化合物。它可以是影響或參與組織生長(zhǎng)、細(xì)胞生長(zhǎng)、細(xì)胞分化的化合物；能夠喚起諸如免疫響應(yīng)的生物學(xué)行為的化合物；或者在一種或多種生物學(xué)過(guò)程中扮演任何其它角色的化合物。實(shí)例的非限制性列表包括抗微生物劑(包括抗菌劑、抗病毒劑和抗真菌劑)、抗病毒劑、抗腫瘤劑、凝血酶抑制劑、抗凝血?jiǎng)?、血栓溶解劑、纖維蛋白溶解劑、血管痙攣抑制齊U、鈣通道阻斷劑、血管舒張劑、抗高血壓劑、抗微生物劑、抗生素、表面糖蛋白受體的抑制劑、抗血小板劑、抗有絲分裂劑、微管抑制劑、抗分泌劑、肌動(dòng)蛋白抑制劑、重塑抑制劑、抗代謝劑、抗增殖劑(包括抗血管生成劑)、抗癌化療劑、抗炎類(lèi)固醇或非類(lèi)固醇抗炎劑、免疫抑制劑、生長(zhǎng)激素受體拮抗劑、生長(zhǎng)因子、多巴胺促動(dòng)劑、放射治療劑、細(xì)胞外基質(zhì)成份、ACE抑制劑、自由基清除劑、螯合劑、抗氧化劑、抗聚合酶以及光動(dòng)力治療劑。
如上所指示，可用于加載根據(jù)本發(fā)明的聚合物的具體化合物群組是由肽和蛋白質(zhì)形成，原則上根據(jù)本發(fā)明可以結(jié)合任何類(lèi)型的肽和蛋白質(zhì)。相對(duì)較小的肽可由氨基酸的數(shù)目來(lái)指代(例如二、三、四肽)。具有相對(duì)較小數(shù)目的酰胺鍵(多至50個(gè)氨基酸)的肽也可稱(chēng)為寡肽，而具有相對(duì)較大數(shù)目的肽(多于50個(gè)氨基酸)可稱(chēng)為多肽或蛋白質(zhì)。除了是氨基酸殘基的聚合物之外，某些蛋白質(zhì)可進(jìn)一步由所謂的四元結(jié)構(gòu)來(lái)表征，這種四元結(jié)構(gòu)為許多多肽的聚集物，這些多肽不一定通過(guò)酰胺鍵來(lái)化學(xué)鏈接，而是通過(guò)技術(shù)人員通常知曉的諸如靜電力和范德瓦爾斯力的力來(lái)結(jié)合。本文中使用的術(shù)語(yǔ)肽、蛋白質(zhì)或其混合物包括所有上述可能性。通常，蛋白質(zhì)和/或肽基于其生物學(xué)活性來(lái)選擇。依賴于所選擇的聚合物的類(lèi)型， 由該處理可獲得的產(chǎn)物非常適合于蛋白質(zhì)和肽的受控釋放。在具體實(shí)施例中，蛋白質(zhì)或肽為生長(zhǎng)因子?？捎欣乇话ㄔ诩虞d聚合物中的肽或蛋白質(zhì)或者包括肽或蛋白質(zhì)的實(shí)體的其它實(shí)例包括但不限于免疫肽或免疫蛋白質(zhì)，其包括但不限于下述毒素，諸如白喉毒素和破傷風(fēng)毒素。病毒表面抗原或部分病毒、諸如腺病毒、艾伯斯坦-巴爾病毒、甲型肝炎病毒、乙型肝炎病毒、皰疹病毒、HIV-U HIV-2、HTLV-III、流感病毒、日本腦炎病毒、麻疹病毒、乳頭狀瘤病毒、副粘病毒、脊髓灰質(zhì)炎病毒、狂犬病、病毒、風(fēng)疹病毒、牛痘(天花)病毒和黃熱病病毒。細(xì)菌表面抗原或部分細(xì)菌，諸如百日咳桿菌、幽門(mén)螺旋桿菌、破傷風(fēng)桿菌、白喉棒狀桿菌、大腸桿菌、流感嗜血桿菌、克雷伯菌屬、嗜肺軍團(tuán)菌、牛型結(jié)核菌、麻風(fēng)分支桿菌、牛分枝桿菌、淋球菌、腦膜炎奈瑟菌、變形桿菌物種、綠膿桿菌、沙門(mén)氏菌、痢疾桿菌、金黃色葡萄球菌、化膿性鏈球菌、霍亂弧菌及鼠疫菌。引起疾病的寄生蟲(chóng)的表面抗原或部分寄生蟲(chóng)，諸如間日瘧原蟲(chóng)(瘧疾)、惡性瘧原蟲(chóng)(瘧疾)、卵形(瘧疾)、瘧原蟲(chóng)(瘧疾)、利什曼原蟲(chóng)特羅皮卡(利什曼病)、利什曼原蟲(chóng) (利什曼病)、巴西利什曼原蟲(chóng)(利什曼病)、羅得西亞錐蟲(chóng)(昏睡病)、布氏網(wǎng)比亞錐蟲(chóng)病 (昏睡病)、枯氏錐蟲(chóng)(南美錐蟲(chóng)病)、曼氏血吸蟲(chóng)(血吸蟲(chóng)病)、埃及血吸蟲(chóng)(血吸蟲(chóng)病)、 日本血吸蟲(chóng)(血吸蟲(chóng)病)、旋毛蟲(chóng)(旋毛蟲(chóng)病)、十二指腸糞類(lèi)圓線蟲(chóng)(鉤蟲(chóng))、十二指腸犬鉤口線蟲(chóng)(鉤蟲(chóng))、美洲板口線蟲(chóng)(鉤蟲(chóng))、班氏絲蟲(chóng)(絲蟲(chóng)病)、馬來(lái)絲蟲(chóng)(絲蟲(chóng)病)、羅阿絲蟲(chóng)(絲蟲(chóng)病)、?，F(xiàn)絲蟲(chóng)(絲蟲(chóng)病)、麥地那龍線蟲(chóng)(絲蟲(chóng)病)、和盤(pán)尾絲蟲(chóng)(絲蟲(chóng)病)。免疫球蛋白，諸如IgG、IgA、IgM、抗狂犬病免疫球蛋白和抗牛痘免疫球蛋白?？苟舅?，諸如肉毒抗毒素、白喉抗毒素、氣性壞疽抗毒素、破傷風(fēng)抗毒素。引起針對(duì)手足口病的免疫響應(yīng)的抗原。荷爾蒙和生長(zhǎng)因子，諸如卵泡刺激素、催乳素、血管生成素、表皮生長(zhǎng)因子、降鈣素、促紅細(xì)胞生成素、促甲狀腺激素釋放激素、胰島素、生長(zhǎng)荷爾蒙、胰島素樣生長(zhǎng)因子1和 2、骨骼的生長(zhǎng)因子、人絨毛膜促性腺激素、促黃體激素、神經(jīng)生長(zhǎng)因子、促腎上腺皮質(zhì)激素 (ACTH)、促黃體激素釋放激素(LHRH)、甲狀旁腺激素(PTH)、促甲狀腺激素釋放激素(TRH)、 加壓素、膽囊收縮素、和促腎上腺皮質(zhì)激素釋放激素；細(xì)胞因子、諸如干擾素、白細(xì)胞介素、 集落刺激因子、腫瘤壞死因子纖維蛋白溶解酶、諸如尿激酶型纖溶酶原激活物腎臟；以及凝血因子、諸如蛋白質(zhì)C、因子VIII、因子IX、因子VII和抗凝血酶III。
其它蛋白質(zhì)或肽的實(shí)例為白蛋白、心鈉素、腎素、超氧化物歧化酶、α 1抗胰蛋白酶、肺表面活性劑蛋白質(zhì)、崔西桿菌素、苯丁抑制素、環(huán)孢霉素、睡眠誘導(dǎo)肽(DSIP)、內(nèi)啡肽、 胰高血糖素、短桿菌肽、黑素細(xì)胞抑制因子、神經(jīng)降壓素、催產(chǎn)素、生長(zhǎng)抑素、替普羅肽、血清胸腺因子、胸腺素、去氨加壓素、皮啡肽、蛋氨酸腦啡肽、肽聚糖、飽滿素、胸腺五肽、纖維蛋白降解產(chǎn)物、des腦啡肽-α -內(nèi)啡肽、促性腺激素釋放激素、亮丙瑞林、α -促黑色素細(xì)胞激素和美克法胺?？鼓[瘤劑，諸如六甲蜜胺、氟尿嘧啶、安吖啶、羥基脲、門(mén)冬酰胺酶、異環(huán)磷酰胺、博來(lái)霉素、洛莫司汀、白消安、美法侖、苯丁酸氮芥、锍基嘌呤、氮芥、甲氨蝶呤、順鉬、絲裂霉素、環(huán)磷酰胺、丙卡巴胼、阿糖胞苷、替尼泊苷、達(dá)卡巴嗪、塞替派、放線菌素、硫鳥(niǎo)嘌呤、柔紅霉素、曲奧舒凡、阿霉素、硫代磷酸酰胺、雌莫司汀、長(zhǎng)春堿、依托格魯、長(zhǎng)春新堿、依托泊苷、 長(zhǎng)春地辛和紫杉醇?？咕鷦?，包括抗生素，諸如氨芐青霉素、奈夫西林、阿莫西林、苯唑西林、阿洛西林、青霉素G、羧芐青霉素、青霉素V、雙氯西林、非奈西林、氟氯西林、哌拉西林、美西林、磺芐西林、甲氧西林、替卡西林、美洛西林、頭孢菌素頭孢克洛、頭孢菌素、頭孢羥氨芐、頭孢匹林、頭孢孟多、 頭孢拉定、頭孢三嗪、頭孢磺啶、頭孢唑啉、頭孢他啶、頭孢雷特、頭孢三嗪、頭孢西丁、頭孢呋辛、頭孢乙腈、拉氧頭孢、和頭孢氨芐。氨基糖苷類(lèi)諸如丁胺卡那霉素、新霉素、地貝卡星、卡那霉素、慶大霉素、奈替米星、卡那霉素、妥布霉素。大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)諸如兩性霉素B、新生霉素、桿菌肽、制霉菌素、克林霉素、多粘菌素、粘菌素、螺旋霉素、紅霉素、大觀霉素、林可霉素、萬(wàn)古霉素。四環(huán)素諸如金霉素、土霉素、地美環(huán)素、羅利環(huán)素、強(qiáng)力霉素、四環(huán)素、米諾環(huán)素。其它抗生素諸如氯霉素、利福霉素、利福平和甲砜霉素。化療劑，諸如磺胺類(lèi)藥物磺胺嘧啶、磺胺甲二唑、磺胺二甲基嘧啶、復(fù)方新諾明、磺胺二甲嘧啶、磺胺甲氧嗪、磺胺異惡唑、磺胺苯吡唑、磺胺林、磺胺索嘧啶、磺胺甲基嘧啶、磺胺異惡唑和具有復(fù)方新諾明或磺胺美曲的甲氧芐啶。尿路防腐劑，諸如甲胺、喹諾酮類(lèi)(氟哌酸、西諾沙星)、萘啶酸、硝基化合物(呋喃妥因、硝呋妥因醇)和歐索林酸。用于厭氧菌感染的藥物，諸如甲硝唑。用于肺結(jié)核的藥物，諸如氨基水楊酸、異煙胼、環(huán)絲氨酸、利福平、乙胺丁醇、硫卡利特、乙硫異煙胺和紫霉素。用于麻風(fēng)病的藥物，諸如胺苯硫脲、利福平、氯法齊明、硫福宋鈉和二氨基二苯 (DDS、氨苯砜)?？拐婢鷦?，諸如兩性霉素B、酮康唑、克霉唑、咪康唑、益康唑、納他霉素、氟胞嘧啶、 制霉菌素和灰黃霉素?？共《緞?，諸如阿昔洛韋、碘苷、金剛烷胺、美替沙腙、阿糖胞苷、阿糖腺苷和更昔洛韋。變形蟲(chóng)病的化療，諸如氯喹、雙碘喹啉、氯碘羥喹、甲硝唑、去氫依米丁、巴龍霉素、 二氯尼特、糠替硝唑和吐根堿。抗瘧疾劑，諸如氯喹、乙胺嘧啶、羥氯喹、奎寧、甲氟喹、磺胺/乙胺嘧啶、噴他脒、 蘇拉明鈉、伯氨喹、甲氧芐啶和氯胍。
抗蠕蟲(chóng)劑，諸如酒石酸銻鉀、尼立達(dá)唑、銻酸鈉二巰基丁、奧沙尼喹、芐酚寧、哌嗪、 雙氯酚、吡喹酮、乙胺嗪、雙羥萘酸噻嘧啶、海恩酮、撲蟯靈、左旋咪唑、睇波芬、甲苯咪唑、四咪唑、美曲膦酯、噻菌靈和氯硝柳胺?？寡讋?，諸如乙酰水楊酸、甲芬那酸、雙氯芬酸、萘普生、偶氮丙酮、尼氟滅酸、芐達(dá)明、羥布宗、雙氯芬酸、吡羅昔康、非諾洛芬、吡洛芬、氟比洛芬、水楊酸鈉、布洛芬舒林酸、消炎痛、噻洛芬酸、酮洛芬和托美丁?？雇达L(fēng)劑，諸如秋水仙堿和別嘌呤醇。作用于中樞神經(jīng)的(鴉片)鎮(zhèn)痛劑，諸如阿芬太尼、美沙酮、苯腈米特、嗎啡、丁丙諾啡、尼可嗎啡、布托啡諾、噴他佐辛、可待因、杜冷丁、右嗎拉胺、氰苯雙哌酰胺、右旋丙氧吩、舒芬太尼和芬太尼。局部麻醉藥諸如阿替卡因、甲哌卡因、布比卡因、普魯卡因、依替卡因、普魯卡因、 利多卡因和丁卡因。用于帕金森氏病的藥物，諸如金剛烷胺、苯海拉明、阿樸嗎啡、普羅吩胺、甲磺酰苯扎托品、麥角腈、比哌立登、左旋多巴、溴隱亭、麥角乙脲、卡比多巴、美噻噸、氯苯沙明、奧芬那君、賽克立明、丙環(huán)定、右芐替米特和苯海索。中樞神經(jīng)活性的肌肉松弛劑，諸如巴氯芬、卡立普多、氯美扎酮、氯唑沙宗、環(huán)苯扎林、丹曲林、地西泮、非巴氨酯、美芬諾酮、美芬新、美他沙酮、美索巴莫和托哌酮。皮質(zhì)類(lèi)固醇包括鹽皮質(zhì)類(lèi)固醇，諸如皮質(zhì)醇、去氧皮質(zhì)酮和氟氫可的松。糖皮質(zhì)類(lèi)固醇，諸如氯地米松、倍他米松、可的松、地塞米松、氟輕松、醋酸氟輕松、 氟可龍、氟米龍、氟潑尼龍、丙酮縮氟氫羥龍、氯氟舒松、氫化可的松、甲羥松、甲潑尼龍、帕拉米松、潑尼松龍、潑尼松和曲安奈德(安奈德)。雄激素包括用于治療的雄激素類(lèi)固醇，諸如達(dá)那唑、氟甲睪酮、美睪酮、甲睪酮、睪酮及其鹽。用于治療的合成類(lèi)固醇，諸如卡普睪酮、去甲睪酮及其鹽、屈他雄酮、氧甲氫龍、乙雌烯醇、羥甲烯龍、美雄醇、康力龍美雄酮和睪內(nèi)酯。抗雄激素，諸如醋酸環(huán)丙孕酮。用于治療的包括雌激素類(lèi)固醇的雌激素，諸如己烯雌酚、雌二醇、雌三醇、炔雌醇、 美雌醇和炔雌醚?？勾萍に兀T如氯烯雌醚、氯米芬、乙胺氧三苯醇、萘福昔定和他莫昔芬。孕激素類(lèi)，諸如烯丙雌醇、去氧孕烯、地美炔酮、利奈孕醇、利奈孕酮、炔孕酮、雙醋炔諾醇、雙醋炔諾醇、羥孕酮、左炔諾孕酮、利奈孕酮、甲羥孕酮、甲地孕酮、炔諾酮、炔諾酮、 異炔諾酮、甲基炔諾酮和孕酮。甲狀腺藥物包括用于治療的甲狀腺藥物，諸如甲狀腺素和碘塞羅寧。用于治療的抗甲狀腺藥物，諸如卡比嗎唑、甲巰咪唑、甲硫氧嘧啶和丙基硫氧嘧啶。根據(jù)具體實(shí)施例，生物活性劑為諸如造影劑或者標(biāo)簽的標(biāo)記物物質(zhì)。優(yōu)選地，造影劑或者標(biāo)簽為疏水的，或者具有特定性質(zhì)。這些類(lèi)型的制劑可以非常有效地被結(jié)合且直到其已經(jīng)降解到大的程度才會(huì)從聚合物基體從釋放。尤為合適的制劑為液體形式的碘化X射線造影劑。出于此目的，舉例來(lái)說(shuō)可以使用產(chǎn)SKhiodol，其為碘化的罌粟子油。對(duì)于更高的碘負(fù)荷，可以合成例如碘含量大于1000mg/ml的辛_2_基2，3，5-三碘苯甲酸的碘化油。聚合物微顆粒可包括一種或多種生物活性劑或者可包括治療劑和造影劑的組合。 除了水溶性的生物活性劑之外，還可結(jié)合諸如抗氧化劑、離子、螯合劑、染料、成像化合物的其它水溶性化合物。另外，除了疏水生物活性化合物之外，其它化合物可被添加到被用于溶解該聚合物的溶劑。這些疏水化合物可以是抗氧化劑、離子、螯合劑、染料或者成像化合物。 如上所述，本發(fā)明的方法和工具可以用于產(chǎn)生含有疏水和親水劑的聚合物微顆粒。疏水劑被直接結(jié)合到聚合物溶液內(nèi)，以及親水劑經(jīng)由雙乳化劑技術(shù)被結(jié)合。對(duì)于根據(jù)本發(fā)明這個(gè)方面的方法，可以使用任何類(lèi)型的生物兼容性聚合物。在某些實(shí)施例中，生物兼容性聚合物也是生物可降解。生物可降解的生物兼容性聚合物的實(shí)例為聚乳酸、聚乙交酯、聚乳酸乙交酯、聚已酸內(nèi)酯、聚碳酸酯、聚酰胺酯、聚酸酐、聚氨基酸、 聚原酸酯、聚二惡烷酮、聚亞烷基烷基化物、聚縮醛、聚氰基丙烯酸酯、生物可降解聚氨酯及其溶合物和共聚物。典型地包括聚乳酸、乳酸和乙交酯的共聚物、其溶合物或者其混合物的聚合物被使用。這些聚合物可以由單一異構(gòu)型或者異構(gòu)體混合物的單體形成。非生物可降解的生物兼容性聚合物的實(shí)例為聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯和其它?；〈姿崂w維素的聚合物、非可降解聚氨酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚乙烯基咪唑、氯磺酸聚烯烴、聚環(huán)氧乙烷(PEO)、其溶合物和共聚物。在具體實(shí)施例中，聚合物為PLA-PEO (聚乳酸聚環(huán)氧乙烷)共聚物。本發(fā)明的另一方面涉及用于使用噴墨來(lái)制備包括生物活性劑的單分散聚合物微顆粒的方法和工具，該微顆粒尺寸介于1 μ m和100 μ m之間，更具體地介于2 μ m和50 μ m 之間，其中聚合物為水凝膠。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，使用水凝膠聚合物允許從低濃度聚合物產(chǎn)生小于 30 μ m的顆粒，這對(duì)于先前公開(kāi)的技術(shù)(例如US6，669，961)來(lái)說(shuō)是個(gè)問(wèn)題。在液體中膨脹和/或硬化噴墨的聚合物顆粒時(shí)，有機(jī)溶劑從顆粒擴(kuò)散出來(lái)，同時(shí)存在水到微顆粒內(nèi)的反擴(kuò)散。在水凝膠顆粒形成中，這個(gè)反擴(kuò)散的有利結(jié)果尚未被認(rèn)識(shí)到。在水凝膠液滴注射到含水接收流體內(nèi)之后，大量的水被水凝膠顆粒吸收，導(dǎo)致顯著的膨脹。此膨脹不依賴于液滴與含水接收流體接觸的時(shí)間。平衡值幾乎即刻得到。在離開(kāi)噴嘴時(shí)，液滴具有略大于噴嘴直徑的直徑，依賴于所應(yīng)用的壓力和所噴射聚合物的量。實(shí)踐中，從直徑為例如30微米的噴嘴噴射產(chǎn)生直徑約為45 μ m的液滴。水凝膠顆粒的最終直徑將依賴于聚合物濃度和水凝膠水合度的組合，其中水凝膠水合度是由聚合物上可水合的基團(tuán)數(shù)目確定。由水對(duì)脫水水凝膠顆粒在體積上的補(bǔ)償膨脹一般為3至4的因子，但是可以多達(dá)5、6、8或10的值。一般而言，由于除去溶劑的結(jié)果，直徑為50 μ m、聚合物濃度為至3%的噴射的水凝膠液滴，首先以100至33的因子收縮體積，并在直徑上收縮成直徑約為11 μ m至16 μ m 的顆粒。這些顆粒在水合且以因子3增大體積時(shí)，膨脹成直徑約為15μπι至22μπι的顆粒。 顆粒在水合且以因子4增大體積時(shí)，膨脹成直徑分別約為17μπι和25μπι的顆粒。依據(jù)結(jié)果的水合水凝膠聚合物顆粒的期望尺寸來(lái)選擇聚合物的類(lèi)型(即水合度)和聚合物濃度， 這是在技術(shù)人員的能力范圍之內(nèi)。水凝膠聚合物因而具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，可以噴射具有相對(duì)較小體積的聚合物液滴， 同時(shí)在膨脹之后獲得相對(duì)較大的微顆粒。通過(guò)使用更小的液滴，存在于水凝膠中的溶劑從液滴向外擴(kuò)散顯著增加。結(jié)果聚合物顆粒的膨脹和/或硬化所需的總時(shí)間顯著下降。再者，由于接收流體較少地被溶劑污染，顆粒和接收流體之間的溶劑的更陡梯度得以維持，再次促進(jìn)聚合物顆粒的膨脹和/或硬化。因此，在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，設(shè)想使用具有低濃度水凝膠聚合物的乳化劑，例如0. 5 %至3 %，更具體地0. 5 %至2 %，諸如乳化劑中的1. 5 %的水凝膠聚合物。在另外具體實(shí)施例中，這種乳化劑從噴嘴噴射，噴嘴直徑介于1 μ m和100 μ m之間，更具體地介于 IOymiP 50 μ m之間，甚至更具體地介于20 μ m和30 μ m之間。通過(guò)調(diào)節(jié)噴嘴直徑，水凝膠乳化劑的噴墨液滴的受控膨脹允許產(chǎn)生這樣的微顆粒，其直徑介于噴嘴直徑的40%和120% 之間，更具體地直徑為大于噴墨使用的噴嘴直徑的70%至85% (具體地大于75%，大于 80%，或者大于85% )。在具體實(shí)施例中，在膨脹之后獲得的水凝膠顆粒的直徑可以與噴嘴直徑一樣大或者更大。實(shí)例部分演示了，從直徑為20μπι的噴嘴噴射的約的水凝膠聚合物濃度可用于獲得直徑約為17 μ m的聚合物顆粒，該直徑對(duì)應(yīng)于85%的噴嘴直徑。如上所述，使用水凝膠形成的聚合物來(lái)制造微顆粒，這允許使用聚合物濃度低于 3 %，或者甚至低于2 %的乳化劑，該濃度顯著低于傳統(tǒng)上使用的聚合物濃度。這種乳化劑具有更低的粘性，這利于噴墨，因?yàn)槠仁谷榛瘎┩ㄟ^(guò)噴墨裝置所需的壓力更少。使用水凝膠形成的聚合物還具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，在噴墨期間，噴嘴污染減少。本發(fā)明因而提供用于生產(chǎn)包括生物活性劑的、尺寸范圍介于Iym和50 μ m之間的水凝膠聚合物微顆粒的方法。典型地，本發(fā)明的方法包括步驟制備如上所述的水凝膠形成的聚合物的乳化劑，該乳化劑包括生物活性劑；以及使用輔助壓力和應(yīng)用頻率，從沉浸在含水接收流體內(nèi)的噴嘴噴出乳化劑液體。通過(guò)允許液滴在接收流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)一時(shí)間段，該時(shí)間段確保所述液滴除去溶劑以及用水來(lái)飽和，液滴被硬化成微顆粒。典型地，大于30%，具體地大于40 %，更具體地大于50 %，最具體地介于60 %和98 %或更多之間的溶劑被除去且全部或者部分被水替代。在本發(fā)明方法的具體實(shí)施例中，顆粒在接收流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)，沒(méi)有進(jìn)行攪拌。最具體地，通過(guò)如本文所描述允許顆粒在傾斜表面上滑動(dòng)，使顆粒在接收流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)。因此，本發(fā)明提供水凝膠聚合物顆粒的單分散種群，顆粒直徑介于Iym和ΙΟΟμπι 之間，更具體地直徑在介于10 μ m和30 μ m之間的范圍內(nèi)，最具體地介于10 μ m和20 μ m之間。尺寸介于10 μ m和20 μ m之間的顆粒尤為適合于諸如在最細(xì)血管內(nèi)形成栓塞的醫(yī)學(xué)應(yīng)用。根據(jù)具體實(shí)施例，水凝膠聚合物微顆粒包括一種或多種生物活性劑。在具體實(shí)施例中，水凝膠顆粒包括親水生物活性劑。備選地，生物活性劑是疏水的以及雙乳化劑技術(shù)如上所述被使用。生物活性劑的性質(zhì)不是關(guān)鍵的，以及所設(shè)想的生物活性劑的合適實(shí)例在上文公開(kāi)。根據(jù)另一具體實(shí)施例，水凝膠微顆粒是通過(guò)噴墨到溶劑內(nèi)來(lái)生產(chǎn)的，其中微顆粒落在具有漸變斜坡的傾斜表面上，如前所述。水凝膠對(duì)于特別是親水材料的受控遞送是尤為有用的，因?yàn)榫酆衔锏乃軈^(qū)域使得水能夠接近包埋在聚合物內(nèi)的材料。依賴于聚合物內(nèi)的特征孔徑，可以通過(guò)在降解之前材料從聚合物擴(kuò)散和/或通過(guò)在降解時(shí)材料從聚合物擴(kuò)散來(lái)進(jìn)行釋放，該特征孔徑是由交聯(lián)之間的分子量以及交聯(lián)密度控制的。由于凝膠體的固定和保護(hù)性效應(yīng)，包埋材料的去活性被降低，并且與其它受控釋放系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的突發(fā)災(zāi)難性效應(yīng)得以避免。聚合物的退化通過(guò)末端酯鏈接而逐漸水解，利于體內(nèi)最終受控釋放自由大分子。一般而言，水凝膠由生物可降解可聚合的大分子單體形成，該大分子單體包括核心、在核心每個(gè)端部上的延伸以及每個(gè)延伸上的端蓋。核心是親水聚合物或寡聚物；每個(gè)延伸為生物可降解寡聚物；以及每個(gè)端蓋為能夠交聯(lián)成大分子單體的寡聚物、二聚體或者單體。在另一具體實(shí)施例中，核心包括分子量介于約400Da和30，OOODa之間的親水的聚乙二醇寡聚物；每個(gè)延伸包括分子量介于約200Da和1200Da之間的生物可降解的聚(α -羥基酸)寡聚物；以及每個(gè)端蓋包括分子量介于約50Da和200Da之間的丙烯酸酯類(lèi)單體或寡聚物(即，含有碳_碳雙鍵)，其在共聚物之間能夠交聯(lián)和聚合。另一實(shí)施例結(jié)合了 由分子量約為10，OOODa的聚乙二醇寡聚物組成的核心；由分子量約為250Da的聚羥基乙酸寡聚物組成的延伸；以及由分子量約為IOODa 的丙烯酸酯基體組成的端蓋。合適用作核心水溶區(qū)域的材料的實(shí)例為聚乙二醇，聚環(huán)氧乙烷，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙基唑啉，聚環(huán)氧乙烷共聚環(huán)氧丙烷的嵌段共聚物，諸如透明質(zhì)酸、右旋糖酐、 肝素酶、軟骨素硫酸鹽、肝素或藻酸鹽的多糖或碳水化合物，或者諸如明膠、膠原質(zhì)、白蛋白或卵清蛋白的蛋白質(zhì)。生物可降解區(qū)域可以使用諸如酯、肽、酸酐、原酸酯和磷酸酯鍵的易受生物降解的鏈接，由聚合物或單體來(lái)構(gòu)造。可水解的生物可降解成份的實(shí)例為乙醇酸、乳酸、ε -己內(nèi)酯、其它α羥基酸的聚合物和寡聚物，以及產(chǎn)生無(wú)毒性或者作為正常代謝產(chǎn)物存在于體內(nèi)的其它生物可降解聚合物。合適的聚(α-羥基酸)為聚羥基乙酸、聚(DL-乳酸)和聚(L-乳酸)。其它有用的材料包括聚氨基酸、聚酐、聚原酸酯和聚磷酸酯。諸如聚(ε -己內(nèi)酯)、聚(ε (3己內(nèi)酯)、聚 O-戊內(nèi)酯)和聚(Y-丁內(nèi)酯)的聚內(nèi)酯也是有用的。其實(shí)例為PEG寡乳酸基丙烯酸酯。此處，聚乙二醇或者PEG中央結(jié)構(gòu)單元(核心) 基于其高的親水性和水溶性以及附帶的出色生物兼容性而是有用的。諸如聚羥基乙酸的短聚(α-羥基酸)是合適的鏈延伸，因?yàn)樗ㄟ^(guò)酯鏈接水解成乙醇酸而快速降解，乙醇酸是一種無(wú)害的代謝產(chǎn)物。這些網(wǎng)絡(luò)可用于包埋和均勻地分散水溶性藥物和酶以及將它們按受控速率遞送。其它合適的鏈延伸為聚乳酸、聚己內(nèi)酯、聚原酸酯和聚酐。也可以使用多肽。在具體實(shí)施例中，水凝膠微顆粒是從聚亞烷基二醇和芳香族聚酯的共聚物來(lái)制備的。此共聚物包括基于共聚物的重量的，從約30wt. %至約99wt. %，特別是30wt. % 至90wt. %的第一成份，該第一成份包括聚亞烷基二醇且具有分子式為-0L0-C0-Q-C0-的單元，其中L為在從聚氧化烯乙二醇除去末端羥基之后保留的二價(jià)有機(jī)自由基，以及Q為二價(jià)有機(jī)自由基；以及基于共聚物的重量的，從約Iwt. %至約70wt. %，特別是IOwt. %至 70wt. %的第二成份，該第二成份為芳香族聚酯且具有分子式為-0-E-0-C0-R-C0-的單元， 其中E為具有2至8個(gè)碳原子的取代或未被取代的亞烴基或氧化烯基自由基，以及R為取代或未被取代的二價(jià)芳香族自由基。在一個(gè)實(shí)施例中，聚亞烷基二醇是選自聚乙二醇、聚丙二醇和聚乙二醇以及諸如聚羥亞烴的其共聚物。在一個(gè)實(shí)施例中，聚亞烷基二醇為聚乙二醇。術(shù)語(yǔ)亞烴基和聚亞烷基通常指代任何異構(gòu)體結(jié)構(gòu)，即丙烯包括1，2-丙烯和1，3-丙烯，丁烯包括1，2- 丁烯、1，3- 丁烯、2，3_ 丁烯、1，2_異丁烯、1，3_異丁烯和1，4_ 丁烯(環(huán)丁烷)以及對(duì)于更高的亞烴基同源物是類(lèi)似的。如果需要，聚亞烷基二醇成份用二羧酸殘留-CO-Q-CO-來(lái)終止以提供與聚酯成份的耦合?；鶊F(tuán)Q可以是具有與R相同定義的芳香基團(tuán)，或者可以是諸如乙烯、丙烯、 丁烯等的脂族基團(tuán)。在聚酯成份中，二價(jià)芳香基團(tuán)R可以是亞苯基、吡啶亞基、亞萘基、聯(lián)苯基、氧二苯基、硫二苯基、甲基二苯基，可選地被多至四個(gè)，具體地多至兩個(gè)選自下述的取代基取代氯基、硝基和C1-C4烷氧基，以及另外的氟基、羥基和C1-C4的烷基。典型地，芳香族自由基R 不被取代，且具體地R為1，4-亞苯基。聚酯-0-E-0-C0-R-C0-的實(shí)例包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚間苯二甲酸丁二醇酯、聚 (乙烯4，4' - 二苯亞甲基二羧酸酯)、聚(丁烯5，6，7，8_四氫萘-1，4-二羧酸酯)等。在具體實(shí)施例中，聚酯選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚丙烯對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。更具體地，聚酯為聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯。在非常具體實(shí)施例中，共聚物為聚乙二醇/聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯嵌段共聚物。聚亞烷基二醇可具有從約200到約20，000的分子量。聚(氧乙烯)乙二醇的確切分子量依賴于包括由基體封裝的生物活性劑類(lèi)型的各種因素。在具體實(shí)施例中，水凝膠聚合物為聚對(duì)苯二甲酸環(huán)氧乙烷和聚(1，4 丁二醇)對(duì)苯二甲酸的共聚物(PEGT/PBT)。其中PEGT/PBT重量比例可在從80/20到70/30至60/40的范圍。在具體實(shí)施例中，70/30和60/40共聚物的聚乙二醇成份具有1，000的分子量。在其它具體實(shí)施例中，80/20共聚物的聚乙二醇成份的分子量分別為1，000,2, 000和4，000。其中水凝膠形成的聚合物在噴墨中被使用的本發(fā)明方法具有的附加優(yōu)點(diǎn)為，不需要穩(wěn)定用添加劑。一般在制備生物可降解聚合物的微顆粒中，需要添加劑。所使用的最常見(jiàn)添加劑為聚乙烯醇(PVA)，其可以以不同的分子量和水解度而商業(yè)上獲得。從混合生物可降解聚合物在具有水的有機(jī)溶劑中的溶液來(lái)制備微顆粒方面上，PVA具有三種功能。首先， PVA是用于在噴墨之后形成的乳化劑液滴的出色穩(wěn)定劑。其次PVA用作硬化的微顆粒的穩(wěn)定劑，其三PVA對(duì)于乳化劑液滴之間的剪切力具有影響。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中使用水凝膠形成的聚合物，這除去了 PVA對(duì)乳化劑液滴穩(wěn)定性和微顆粒穩(wěn)定性的穩(wěn)定作用的需要。類(lèi)似地，不再需要粘性增強(qiáng)劑來(lái)控制微顆粒尺寸。根據(jù)本發(fā)明通過(guò)在含水溶液中的沉浸噴射和受控膨脹，不發(fā)生利用剪切力分解乳化劑液滴，因此該處理可以在不添加PVA到連續(xù)相的情況下進(jìn)行。因此需要更少的清洗步驟且隨后更快的處理可能引起更高效的封裝。本發(fā)明的方法另外允許使用雙乳化劑技術(shù)，其中當(dāng)水凝膠聚合物被使用時(shí)，諸如聚丙二醇與環(huán)氧乙烷的加聚物(Pluronic)的表面活性劑可以從第一乳化劑步驟略去。在本發(fā)明的噴墨方法和工具中，使用噴嘴利用輔助壓力與諸如噴墨頭的壓電設(shè)備組合，在聚合物乳化劑中的生物活性劑被引入流體(也稱(chēng)為接收流體)。根據(jù)已知的沉浸噴墨方法，噴嘴沉浸在接收流體內(nèi)。用于微顆粒的沉浸噴墨的設(shè)備在例如W02006003581和US6599627中描述。這種設(shè)備典型地包括-第一貯存器O)，用于保持生物活性劑和聚合物的乳化劑(3)，-第二貯存器G)，用于保持接收流體(5)，以及-噴射模塊，具有用于將乳化劑噴射到接收流體內(nèi)的至少一個(gè)噴嘴(6)。
在本發(fā)明的設(shè)備中，用于接收流體的第二貯存器(4)和噴嘴(6)置為使得，在用接收流體填滿第二貯存器(4)后，噴嘴(6)沉浸在接收流體內(nèi)。噴嘴的直徑可以依賴于將獲得的顆粒的尺寸和/或所使用的聚合物濃度來(lái)調(diào)節(jié)， 典型地介于I-IOOym之間。在具體實(shí)施例中，本發(fā)明的設(shè)備包括直徑介于20 μ m和50 μ m 之間的噴嘴。在一個(gè)實(shí)施例中，設(shè)備包括控制系統(tǒng)以將噴射控制在處于100kHz—1至0. 1kHz—1范圍內(nèi)的噴射速率。在另一實(shí)施例中，控制系統(tǒng)布置成以脈沖方式操作噴射，具體地控制系統(tǒng)布置成應(yīng)用方波形式激勵(lì)脈沖到噴射模塊。在另一實(shí)施例中，噴射系統(tǒng)包括若干噴嘴以及控制系統(tǒng)布置成針對(duì)單獨(dú)噴嘴調(diào)節(jié)液滴尺寸。在另一實(shí)施例中，貯存器設(shè)有溫度控制系統(tǒng)。應(yīng)用在本發(fā)明方法中的沉浸噴墨的具體實(shí)施例在BShmer等O006)(上文引用)中描述。本文的實(shí)驗(yàn)是使用直徑為50 μ m、30 μ m和20 μ m的壓電驅(qū)動(dòng)的微滴噴墨噴嘴 (MK-140H)來(lái)進(jìn)行。外部脈沖發(fā)生器(Fluke PM5139)被使用以獲得20kHz范圍的頻率。可選的微滴驅(qū)動(dòng)器(MD-E-201H)也允許采集脈沖觸發(fā)圖像以跟隨滴形成過(guò)程。噴嘴置于貯存器的液體內(nèi)。恒定壓力被應(yīng)用以防止堵塞噴嘴并允許大的液滴形成速率，因?yàn)槟A存器的靜態(tài)流體壓力不充分。典型壓力為針對(duì)50 μ m噴嘴的0. ;3bar、針對(duì)30 μ m噴嘴的0. 8bar以及針對(duì)20 μ m噴嘴的1.6bar。在一個(gè)實(shí)施例中(圖1中說(shuō)明)，貯存器含有兩個(gè)由垂直壁 (‘9’ )分隔的隔室，其中一個(gè)隔室用于設(shè)置頻率和壓力，從而獲得嚴(yán)格定義的乳化劑液滴陣列。當(dāng)達(dá)到這一點(diǎn)時(shí)，噴嘴置于第二隔室內(nèi)，同時(shí)保持噴嘴噴射和被沉浸，該第二隔室是用于生產(chǎn)乳化劑的隔室。在15分鐘之后，噴嘴移回，且脈沖發(fā)生器關(guān)閉。噴嘴從溶液移除， 而壓力仍被應(yīng)用。僅在噴嘴完全在空氣中之后，輔助壓力切斷。這么做是為了確保含水溶液不回流到噴嘴內(nèi)，這會(huì)導(dǎo)致堵塞。利用諸如上述的噴墨裝置，液滴以約5000至100. 000 液滴/秒的速率被噴射。典型地生產(chǎn)速率為約25. 000每秒。根據(jù)本發(fā)明一個(gè)方面，提供這樣的設(shè)備，其允許在噴墨之后對(duì)微顆粒的特定后處理。根據(jù)本發(fā)明這個(gè)方面的設(shè)備包括傾斜表面(7)，其放置在第一貯存器內(nèi)或與之關(guān)聯(lián)，用于保持接收流體(5)。傾斜表面(7)放置成使得從噴嘴(6)噴出的液滴接觸或落在傾斜表面(7)的斜坡的起點(diǎn)上。如上所述，所形成的微顆粒極為脆弱且會(huì)由于例如通過(guò)在接收流體內(nèi)攪動(dòng)微顆粒的主動(dòng)后處理而損傷。根據(jù)本發(fā)明，提供這樣的設(shè)備，其中主動(dòng)后處理被推遲或略去。更具體地，設(shè)備設(shè)計(jì)成確保被動(dòng)后處理步驟，即通過(guò)允許所噴出的液滴在接收流體內(nèi)在傾斜表面(7)上滑動(dòng)。更具體地，本發(fā)明的設(shè)備包括傾斜表面，其中該傾斜表面具有介于10度和45度之間，更具體地介于20度和45度之間的斜坡。根據(jù)另一實(shí)施例， 本發(fā)明的設(shè)備具有漸變斜坡，其垂直地開(kāi)始且以介于10度到45度之間的角度結(jié)束。在圖 1和2中提供根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的設(shè)備的實(shí)例。本發(fā)明的方法和設(shè)備允許產(chǎn)生是單分散，即具有非常窄尺寸分布的微顆粒種群。 因而，本發(fā)明的另一方面涉及單分散微顆粒種群，其直徑為1 μ m至100 μ m，更具體地2 μ m 至50 μ m，具體地10 μ m至30 μ m，甚至更具體地10 μ m至20 μ m。在這種種群內(nèi)，大于90 % 的微顆粒具有落在所述種群的平均值0. 7 μ M內(nèi)的直徑。在具體實(shí)施例中，最具體地當(dāng)水凝膠聚合物被使用時(shí)，種群是由這樣的事實(shí)來(lái)表征，大于90%的微顆粒具有落在該種群的平均值0. 5 μ M內(nèi)的直徑。在具體實(shí)施例中，在這種種群內(nèi)大于90 %的微顆粒具有落在平均直徑的4%內(nèi)的直徑。根據(jù)具體實(shí)施例，微顆粒是水凝膠聚合物微顆粒。根據(jù)另一實(shí)施例，微顆粒含有生物活性劑。根據(jù)另一實(shí)施例，微顆粒含有親水生物活性劑。其中在最初膨脹和/或硬化期間微顆粒在傾斜表面上滾動(dòng)或滑動(dòng)的本發(fā)明方法， 防止諸如在受攪動(dòng)時(shí)軟微顆粒碰撞期間發(fā)生的對(duì)顆粒的損傷。這種精細(xì)的處理對(duì)于由本發(fā)明方法可獲得的微顆粒的整體形狀具有有利的效應(yīng)，更具體地該方法對(duì)于獲得顆粒的整體球形形狀和/或平滑(無(wú)凹陷)表面是有利的。因此本發(fā)明允許制造微顆粒種群，其中小于5 %，更具體地小于2 %或者最具體地甚至小于1 %的種群顆粒具有偏離(大于10 %，更具體地大于5% )整體球形形狀的形狀，和/或具有凹陷和/或具有其它類(lèi)型的損傷表面。本發(fā)明的另一方面涉及使用本發(fā)明的微顆粒用于將生物活性劑施用給哺乳動(dòng)物。本發(fā)明的微顆?？梢詰?yīng)用于各種醫(yī)學(xué)應(yīng)用。微顆?？梢员唤Y(jié)合到藥品成分內(nèi)用于腸胃外和黏膜給藥，諸如□服；皮下給藥，靜脈內(nèi)給藥，動(dòng)脈內(nèi)給藥，腹腔給藥，肌肉給藥，陰道給藥和直腸給藥。本發(fā)明微顆粒的優(yōu)越屬性使得它們尤為適于微顆粒的尺寸是關(guān)鍵的應(yīng)用，以避免不期望的效應(yīng)。對(duì)于例如栓塞療法，例如在治療子宮肌瘤中，情形是這樣的。其它應(yīng)用包括生物活性劑的受控釋放，由于微顆粒(被更加均勻地封裝)尺寸的事實(shí)，該生物活性劑被更精確地遞送。因而，本發(fā)明涉及治療方法，該治療方法包括將含有生物活性劑(其為治療性化合物)的本發(fā)明的微顆粒施用給需要它的患者。附加地，本發(fā)明涉及診斷方法，該診斷方法包括將含有生物活性劑(其為造影劑或者標(biāo)記物)的本發(fā)明的微顆粒施用給待診斷的患
者ο實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法的其它布置對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是明顯的。將理解，盡管本文已經(jīng)針對(duì)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備描述了優(yōu)選實(shí)施例、特定構(gòu)造和配置以及材料，但是可以在形式和細(xì)節(jié)上進(jìn)行各種改變或調(diào)整而不背離本發(fā)明的范圍和精神。實(shí)例實(shí)例1 從20 μ m噴嘴注射PEGT/PBT共聚物乳化劑，頻率變化。PEG-PBT溶液使用包括0. 3%pva 8/88的含水溶液內(nèi)的沉浸微滴噴嘴來(lái)噴墨。 20 μ m噴嘴被使用。噴墨在Ubar的壓力和27. 6、17、12和IOkHz的頻率實(shí)施10分鐘。在含水溶液中，傾斜表面被沉浸且允許液滴通過(guò)滾動(dòng)或滑動(dòng)經(jīng)由此沉浸表面運(yùn)動(dòng)到另一容器內(nèi)。在那里，微顆粒留待穩(wěn)定，浮在表層的被除去且容器用水重新填充。在攪動(dòng)1-2小時(shí)以通過(guò)溶解到含水相內(nèi)而除去二氯乙烷之后，在庫(kù)爾特粒度分析計(jì)數(shù)儀III上使用50μπι孔口來(lái)測(cè)量微顆粒。體積權(quán)重和數(shù)目權(quán)重的模態(tài)直徑為12. 47、14. 39、16. 09和17. IOym0體積權(quán)重平均直徑為12. 40、14. 32、15. 60和17. 05 μ m。尺寸分布在圖3中給出。峰的寬度表明超過(guò)90%的顆粒(將10-20微米之間的庫(kù)爾特計(jì)數(shù)的所有計(jì)數(shù)考慮在內(nèi))是在0.5μπι 的平均值內(nèi)。實(shí)例2 注射PEGT/PBT共聚物雙乳化劑。1 %的水添加到1 % PEG-PBT在二氯甲烷中的溶液。混合物使用Ultraturrax乳化 60秒，得到強(qiáng)散射的乳化劑。使用沉浸30 μ m噴嘴在20. 7kHz的頻率和0. 45bar的輔助壓力將此乳化劑噴墨到第一容器內(nèi)包括0. 05% pva的含水溶液內(nèi)。如實(shí)例1中所述，液滴被噴射到含水溶液內(nèi)，位于第一容器內(nèi)的沉浸傾斜表面上。液滴在斜坡上逐漸向下滾動(dòng)或滑動(dòng)到第二容器內(nèi)，在那里留待穩(wěn)定。浮在表層的被除去且第二容器用水重新填充。在攪動(dòng) 1-2小時(shí)以通過(guò)溶解到含水相內(nèi)而除去二氯甲烷之后，在庫(kù)爾特粒度分析計(jì)數(shù)儀III上使用50μπι孔口來(lái)測(cè)量微顆粒。使用相同壓力、頻率和接收流體，從的PEG-PBT溶液制備參考樣本。兩個(gè)樣本的尺寸分布在圖4中給出且所得到的顆粒的SEM照片在圖5中給出。 對(duì)于雙乳化劑以及對(duì)于參考顆粒，大于90%的顆粒是在數(shù)目加權(quán)直徑的4%內(nèi)。mn 3 Bt^ PEG-PBT mM%im 含有熒光蛋白。實(shí)例2的制備被重復(fù)，但結(jié)合了熒光蛋白。蛋白質(zhì)的FITC改性混合物 (Sigma-Aldrich的熒光分子量標(biāo)準(zhǔn)F3526)被使用。含有蛋白質(zhì)混合物的的水添加到二氯甲烷中的PEG-PBT溶液。緊接著噴墨之后，在顯微鏡下跟蹤顆粒的收縮且在達(dá)到最終尺寸之后采集照片，如圖6所示。實(shí)例4 不添加穩(wěn)定劑的噴墨。二氯甲烷中PEG-PBT溶液使用沉浸30 μ m噴嘴在20. 7kHz的頻率和0. 45bar 的輔助壓力而噴墨到水中，無(wú)任何另外添加劑。在清洗之后，采集樣本，獲得圖7所示SEM 照片。實(shí)仿Il 5 噴墨 plga 禾口 pla—peo。含有0. 35% pla-peo和0. 45% plga的溶液(A)使用20微米噴嘴，在15kHz的頻率在10分鐘內(nèi)噴墨到含水的0. 2% pva溶液內(nèi)。在噴墨之后，產(chǎn)物清洗兩次且左攪動(dòng)(left stirred)以蒸發(fā)剩余的溶劑。尺寸分布示于圖8。往溶液(A)添加含有3%表面活性劑的聚丙二醇與環(huán)氧乙烷加聚物(pluronic) F127的0. 5%的水，且通過(guò)應(yīng)用超聲來(lái)制備乳化劑。這得到強(qiáng)散射的水液滴在聚合物溶液中的乳化劑。乳化劑使用20微米噴嘴在15kHz的頻率在10分鐘內(nèi)噴墨在含水0. 2% pva 溶液中。在噴墨之后，產(chǎn)物清洗兩次且左攪動(dòng)以蒸發(fā)剩余的溶劑。尺寸分布示于圖8。實(shí)例6 制備含有囊作物的碘化液體。含有14微米球體的辛-2-基2，3，5-三碘苯甲酸通過(guò)將plga和碘化油在二氯乙烷中的溶液以15kHz的速度噴墨到0. 2% pva 8/88溶液內(nèi)來(lái)制備。顆粒尺寸分布示于圖 9，顯微照片在圖9b中給出。
權(quán)利要求
1.一種用于生產(chǎn)聚合物顆粒的設(shè)備，所述設(shè)備包括-第一貯存器O)，用于保持乳化劑(3)，-第二貯存器G)，用于保持接收流體(5)，-噴射模塊，具有至少一個(gè)噴嘴(6)，當(dāng)該第二貯存器(4)被填充時(shí)，該至少一個(gè)噴嘴 (6)沉浸在該接收流體(5)內(nèi)，允許將液滴直接噴射到該接收流體(5)內(nèi)，-傾斜表面(7)，放置于該第二貯存器(4)內(nèi)或關(guān)聯(lián)到該第二貯存器，使得液滴當(dāng)從該噴嘴(6)噴射到該第二貯存器中的該接收流體(5)內(nèi)時(shí)沿著該傾斜表面(7)運(yùn)動(dòng)， 其中該傾斜表面(7)具有垂直地開(kāi)始且以介于10度至45度之間的角度結(jié)束的漸變斜坡。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該漸變斜坡以介于20度至30度之間的角度結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中該噴嘴具有小于30μ m的直徑。
4.一種用于制備尺寸介于1 μ m和100 μ m之間的單分散水凝膠聚合物微顆粒的方法， 其中所述微顆粒包括生物活性劑，其中利用了根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，所述方法包括下述步驟a)制備包括所述生物活性劑的水凝膠形成的聚合物的乳化劑，b)使用輔助壓力和應(yīng)用頻率，從沉浸在含水接收流體內(nèi)的該噴嘴(6)噴出步驟(a)的乳化劑的液滴，以及，c)通過(guò)允許該液滴在該接收流體內(nèi)運(yùn)動(dòng)一時(shí)間段，該時(shí)間段確保所述液滴除去溶劑以及用水來(lái)飽和，將該液滴膨脹和硬化成微顆粒，其中在步驟(c)中，該膨脹和硬化是通過(guò)允許該顆粒在該接收流體內(nèi)從具有至少10度的斜坡的傾斜表面向下運(yùn)動(dòng)來(lái)執(zhí)行的。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中該聚合物為水凝膠聚合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或5的方法，其中步驟(c)包括允許該顆粒在該接收流體內(nèi)在所述傾斜表面上運(yùn)動(dòng)一時(shí)間段，該時(shí)間段確保除去溶劑以及用水來(lái)飽和。
7.根據(jù)權(quán)利要求4至6任意一項(xiàng)的方法，其中該傾斜表面的長(zhǎng)度和斜坡配置成使得從該噴嘴噴出的液滴沿著所述傾斜表面運(yùn)動(dòng)介于2秒至60秒之間的時(shí)間段。
8.根據(jù)權(quán)利要求4至7任意一項(xiàng)的方法，該方法進(jìn)一步包括在步驟(c)之后的附加步驟(d)，其中該顆粒通過(guò)攪動(dòng)而進(jìn)一步硬化。
全文摘要
本發(fā)明描述在藥物遞送領(lǐng)域中尤為令人感興趣的，用于制備單分散聚合物微顆粒種群的方法和工具。
文檔編號(hào)B01J2/18GK102215821SQ200880112663
公開(kāi)日2011年10月12日 申請(qǐng)日期2008年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月23日
發(fā)明者J·A·M·斯蒂恩巴克斯, M·R·博默, S·H·P·M·德溫特 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司