无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法

摘要

本发明涉及无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法，和更特别地，涉及当用作肠衣材料时，在崩解和溶解方面对环境是友好和有利的无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法，它是通过含水乳化方法获得合适的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)颗粒并通过离子交换方法调节剩余电解质的含量而制备的。

说明书

发明背景

发明领域

本发明涉及无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法，和更特别地，涉及当用作肠衣(enteric coating)材料时，在崩解和溶解方面对环境是友好和有利的无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法，它是通过含水乳化方法获得合适的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)颗粒并通过离子交换方法调节剩余电解质的含量而制备的。

迄今为止，羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯和丙烯酸酯已用作肠衣材料。然而，对于羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯来说，在涂布工艺过程中使用有机溶剂，这可能会引起环境问题。而对于丙烯酸酯来说，尽管可获得水可分散的产品，但它是合成聚合物，不是天然材料，且与羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯相比，它的膜性能差。因此，增加了对一类新型的环境友好材料的需求。

在这一方面，已制备了水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。制备这一水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的常规方法包括：用有机溶剂完全溶解羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯，并将它分散在水中；除去溶液内的有机溶剂，获得水可分散类型的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。然而，通过该方法获得的产品在水可分散相内的稳定性差。此外，使用有机溶剂导致制造成本的增加，并且它还具有以下缺点：有机溶剂几乎不能从最终产品中除去，从而引起环境问题。

USP No.5,560,930公开了在将羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯溶解在丙酮内之后，通过在水中乳化它，并减压蒸馏除去有机溶剂，来制备约0.2微米颗粒的方法。它公开了使用有机溶剂混合物，如乙醇/水和甲醇/水的实例。USP No.5,512,092公开了在乙醇中溶解羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯并乳化它的方法；和USP No.5,346,542公开了在乙酸甲酯中溶解羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯并在水中乳化它的方法。尽管这些方法不具有胶乳粒度或分散的问题，但乳化之后产品的稳定性差并在最终产品内残留下有机溶剂，这是因为难以除去残留在溶液内的有机溶剂。根据上述方法，我们制备了1cm×1cm膜形式的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。当将它在pH为1.2的水溶液中放置2小时时，该膜溶解。我们用蒸馏水稀释这一水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯，并使用Hi-Coater(HCT Labo，Freund Co.)在片剂上涂布它。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时内发生崩解。由于该原因，尚未实现水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的商业化。

发明概述

为了解决这些问题，在没有使用有机溶剂的情况下，我们通过引入羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)的含水乳化工艺制备了稳定的颗粒。并且，为了获得羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯，我们通过离子交换工艺调节剩余电解质的含量。

因此，本发明的目的是提供无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法，它在崩解和溶解方面对环境是友好和有利的，且没有在最终产品内留下有机溶剂的问题。

发明详述

本发明的特征在于无溶剂的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的制备方法，它包括：

1)使用乳化剂和NH₄OH，在20-70℃下乳化羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯4-6小时的步骤；和

2)使用离子交换树脂或膜，降低残留在由步骤1)获得的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯中的电解质含量的离子交换步骤。

以下给出了本发明的详细说明。

本发明的特征在于，通过用NH₄OH中和羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯中的邻苯二甲酸酯基，并通过离子交换工艺控制残留在溶液内的电解质含量，制备在水中稳定的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯纳米颗粒的方法。

以下给出了本发明更详细的说明。

首先，步骤1是通过使用乳化剂和NH₄OH，在20-70℃下乳化羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯4-6小时的步骤。至于羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯，可使用平均分子量为40,000-60,000的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。作为乳化剂，可使用Pluronic F-68、TritonX-405、Tween-80、Polystep B-1或Polystep F-9。相对于羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯，优选使用0.05-1.0wt％的乳化剂。若乳化剂的含量低于0.05wt％，则会劣化水中稳定的HPMCP的稳定性；而若乳化剂的含量超过1.0wt％，则当在片剂上涂布时会降低膜性能。至于中和剂，可使用NH₄OH。相对于羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯，NH₄OH的含量优选为1.6-4.0wt％。若NH₄OH的含量低于1.6wt％，则由于粒度变大可能会引起稳定性问题；而若NH₄OH的含量超过4.0wt％，则由于过量使用NH₄OH导致片剂可能会放出类似氨气的气味。特别地，优选使用28％的NH₄OH溶液。

步骤2是使用离子交换树脂或膜，调节剩余电解质含量到0-50mS的离子交换步骤。若剩余电解质含量高于该范围，则不得不使用过量的离子交换树脂以除去剩余电解质。至于离子交换树脂，可使用例如Dowex MR-3(Sigma-Aldrich，US)。至于膜，推荐使用孔径大小为100-300nm的膜。若孔径低于100nm，则要求大量的时间除去剩余的电解质；而若孔径超过300nm，则HPMCP颗粒可能会渗透膜，而这可能会引起固体含量的下降。此处，剩余电解质是指形成盐的铵离子，它影响羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的物理性能。

本发明包括通过所述步骤1和2制备的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的粒度为100-1000nm且含有7-30wt％的固体含量。

通过本发明制备的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯当在水中长时间储存时，没有显示出颗粒沉降，且当它在片剂上涂布时，在pH1.2下不溶解。因此，它可用作对环境友好的肠衣材料。

下述实施例拟阐述本发明，并且它们不应当解释为限制本发明的范围。

实施例1

将400g蒸馏水、1.0g Pluronic F-68和100g羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(Mw 40,000-60,000，Samsung Fine Chemicals Co.，Ltd.)放置在配有搅拌器的1L反应器中，并在300-350rpm下搅拌。将28％的NH₄OH(8g)缓慢加入到该溶液中，并将温度升高到60℃。在维持该温度的同时再搅拌4-5小时之后，使用离子交换树脂[Dowex MR-3，Sigma-Aldrich，US]，将剩余铵离子的浓度调节到0.0-7ms。

所制备的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的pH为4.6±1.0，固体含量为25±5％，酸值为140±5，和粒度为300±50nm。

用Orion research，Inc.的pH计测量pH，和通过重量测定来测量固体含量。酸值表示单位表面积上的羧基分布。使用0.1N的KOH来测定酸值；和使用THF与甲醇溶解干燥样品。通过动态光散射(DLS，Zetaplus，Brookhaven Instruments)测量粒度。

将所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯制成1cm×1cm的膜，并放置在pH为1.2的水溶液中。当在2小时之后取出时，它保持原状而没有溶解。用蒸馏水稀释水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯到7wt％，并使用Hi-Coater(HCT Labo)在片剂上涂布。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时没有发生崩解。

实施例2

将400g蒸馏水、0.53g Triton X-405和106g羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(Mw 40,000-60,000，Samsung Fine Chemicals Co.，Ltd.)放置在配有搅拌器的1L反应器中，并在室温下，在300-350rpm下搅拌。将28％的NH₄OH(10g)缓慢加入到该溶液中，并再搅拌4-5小时。使用离子交换树脂[Dowex MR-3，Sigma-Aldrich，US]，将剩余铵离子的浓度调节到0.0-7mS。

所制备的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的pH为4.8±1.0，固体含量为19.9％，酸值为145，和粒度为700±50nm。

将所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯制成1cm×1cm的膜，并放置在pH1.2的水溶液中。当在2小时之后取出时，它保持原状而没有溶解。用蒸馏水稀释水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯到7wt％，并使用Hi-Coater(HCT Labo)在片剂上涂布。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时没有发生崩解。

实施例3

将400g蒸馏水、0.7g Polystep B-1和100g羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(Mw 40,000-60,000，Samsung Fine Chemicals Co.，Ltd.)放置在配有搅拌器的1L反应器中，并在室温下，在300-350rpm下搅拌。将28％的NH₄OH(11.5g)缓慢加入到该溶液中，并再搅拌4-5小时。使用膜(孔径200nm)，将剩余铵离子的浓度调节到0.0-7mS。由于乳化剂与剩余的铵离子一起被除去，持续补充乳化剂，以便不改变乳化剂的浓度。

所制备的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的pH为8±0.5，固体含量为20.0％，酸值为140，和粒度为100±50nm。

将所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯制成1cm×1cm的膜，并放置在pH1.2的水溶液中。当在2小时之后取出时，它保持原状而没有溶解。用蒸馏水稀释水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯到7wt％，并使用Hi-Coater(HCT Labo)在片剂上涂布。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时没有发生崩解。

实施例4

将400g蒸馏水、0.5g Tween-80和100g羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(Mw 40,000-60,000，Samsung Fine Chemicals Co.，Ltd.)放置在配有搅拌器的1L反应器中，并在300-350rpm下搅拌。将28％的NH₄OH(8g)缓慢加入到该溶液中，并将温度升高到60℃。在维持该温度的同时再搅拌4-5小时。使用离子交换树脂[Dowex MR-3，Sigma-Aldrich，US]，将剩余铵离子的浓度调节到0.0-7mS。

所制备的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的pH为4.6±1.0，固体含量为25±5％，酸值为140±5，和粒度为500±50nm。

将所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯制成1cm×1cm的膜，并放置在pH1.2的水溶液中。当在2小时之后取出时，它保持原状而没有溶解。用蒸馏水稀释水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯到7wt％，并使用Hi-Coater(HCT Labo)在片剂上涂布。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时没有发生崩解。

实施例5

将400g蒸馏水、0.65g Polystep F-9和106g羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(Mw 40,000-60,000，Samsung Fine Chemicals Co.，Ltd.)放置在配有搅拌器的1L反应器中，并在室温下，在300-350rpm下搅拌。将28％的NH₄OH(11.5g)缓慢加入到该溶液中，并再搅拌4-5小时。使用离子交换树脂[Dowex MR-3，Sigma-Aldrich，US]，将剩余铵离子的浓度调节到0.0-7mS。

所制备的水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的pH为4.8±1.0，固体含量为19.9％，酸值为145，和粒度为200±50nm。

将所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯制成1cm×1cm的膜，并放置在pH1.2的水溶液中。当在2小时之后取出时，它保持原状而没有溶解。用蒸馏水稀释水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯到7wt％，并使用Hi-Coater(HCT Labo)在片剂上涂布。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时没有发生崩解。

对比实施例1

USP No.5,560,930公开了下述方法。在100rpm下搅拌的同时，在10kg蒸馏水中乳化溶解在9.7kg丙酮内的0.3kg羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯。在50℃/-590mm的条件下，减压蒸馏所制备的乳液，除去有机溶剂。

然而，当我们遵照该工序时，尽管不存在胶乳粒度或分散的问题，但在乳化之后产品的稳定性存在问题，且难以除去有机溶剂。特别地，有机溶剂残留在最终的产品内。我们也采用所得水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯制备了1cm×1cm的膜，并放置在pH1.2的水溶液中。当在2小时之后取出时，该膜已溶解。此外，我们用蒸馏水稀释水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯到7wt％，并使用Hi-Coater(HCT Labo)在片剂上涂布。崩解试验(Pharmatest PTZ E)表明在pH1.2下2小时发生崩解。

如上所述，本发明通过引入含水乳化工艺制备稳定的颗粒，和通过离子交换工艺调节剩余的电解质含量，从而提供水可分散的羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的一类新型制备方法。结果，在维持羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯的基本性能的同时，本发明解决了使用有机溶剂的常规方法的环境问题。因此，它可用作环境友好的肠衣材料的新概念。