乙醇作为增塑剂来制备含分散于PLGA基质中的不耐热有效成分的皮下植入物的用途

摘要

使用乙醇作为增塑剂用于通过挤出方法制备含分散在基于PLGA的基质中的有效成分的皮下植入物可将通常高于75℃的挤出温度降低到高于PLGA的Tg但是低于乙醇沸点而因此低于70℃的温度。通过这种方式可以制备含不耐热有效成分(例如蛋白质)的皮下植入物。

说明书

发明领域

本发明涉及乙醇作为增塑剂来制备含分散于PLGA基质中的不耐热有效成分的皮下植入物的用途。

背景技术

本领域目前水平中，PLGA的挤出温度高于75℃。通常，挤出过程中的温度必须高于待挤出聚合物的Tg 40-50℃。

用此类技术不可能制备含有分散于聚乳酸-乙醇酸(PLGA)基质中的不耐热有效成分的皮下植入物。

为用此种技术制备含此类型有效成分的皮下植入物，必需降低挤出温度。通常为降低挤出温度会广泛使用在降低其Tg之后增加聚合物的柔性和可用性的增塑剂。聚合物中加入的增塑剂数量作为所需效果的函数变化。

增塑剂的基本要求为非挥发性的。当前的增塑剂为有机合成化合物。大多数情况下其为酯类如己二酸酯和邻苯二甲酸酯之类的酯。这些类型的产品不是生物适合的，因此一般不能用作应用于人和哺乳动物的皮下植入物。

其他类型的增塑剂(如甘油三醋酸酯、N-甲基-2-吡咯酮、甘油和甲醛)对人和哺乳动物的毒性尚未完全确定。

在制备所述类型的皮下植入物中，需要寻找不具有现有技术缺点并能降低PLGA挤出温度和无毒的增塑剂。

发明概述

本发明申请人特别发现乙醇作为挥发性物质在研磨的PLGA中以高于Tg且低于乙醇沸点的温度和均一方式迅速扩散，因此可以制备用乙醇作为外部增塑剂的皮下植入物。

术语“外部增塑剂”指并非在通过挤出制备皮下植入物过程中使用，而是在该制备之前的阶段使用的增塑剂，或者在随后用于制备皮下植入物的“增塑”聚合物的制备阶段使用的增塑剂。

因此本发明的另一方面为含有乙醇作为增塑剂的增塑PLGA。

因此使用下面方法制备增塑聚合物，其包括以下阶段：

a)研磨PLGA以获得研磨产物，其中颗粒大小低于250μm；

b)在上阶段获得的研磨产物中加入浓度为PLGA重量的5-20份的乙醇，然后加热获得的混合物到45-65℃直到获得粘稠稳定的凝胶；

c)干燥步骤(b)获得的凝胶；

d)在--20-+5℃研磨来自步骤(c)的干燥产物；

e)以10∶90至99∶1的重量比，-20-+5℃之间的温度，任选地将来源于前阶段的产物与按前述研磨到大小低于250μm的PLGA混合；

f)在75℃挤出上述混合物；

g)在-20℃-+5℃研磨挤出的产物以获得根据本发明用乙醇增塑的PLGA。

本发明的另一方面为皮下植入物，其包含分散于基于PLGA的基质中的有效成分，所述PLGA根据本发明用乙醇增塑。

发明详述

本发明的增塑PLGA通常含有浓度占PLGA重量的2-15％，优选3-10％，甚至更优选5-10％的乙醇。

本发明申请人实际上发现通过使用含以重量计浓度为2-3％的乙醇的增塑PLGA，聚合物的Tg和由其决定的挤出温度可降低到低于70℃；通过使用以重量计浓度高于3-4％的乙醇，此温度可降低到低于60℃的值。

本发明申请人也发现使用增塑聚合物重量的5-10％的乙醇可使挤出温度降低到40℃(即与最不耐热的生物有效成分相容的温度)。

因此本发明的增塑聚合物在用于制备含不耐热有效成分的皮下植入物的组合物时，优选含有浓度为5-10％的乙醇。

优选(b)阶段所加入的乙醇的数量为按重量计每份PLGA 10份乙醇。

在阶段(c)，干燥进行到乙醇在PLGA中的浓度达到PLGA重量的10-30％，优选20％时为止。步骤(c)的干燥优选地在20-25℃气流下进行。

(d)、(e)和(g)阶段研磨的温度优选为-10℃，(e)阶段中来源于(d)阶段的PLGA与按前述阶段研磨的PLGA的重量比优选为16∶84-40∶60。

通过在(e)阶段增加用乙醇处理的PLGA相对于未处理PLGA的重量比浓度，降低了随后皮下植入物制备阶段的挤出温度。

本发明的另一方面是通过包含以下阶段的方法制备皮下植入物：

i)在-20-+5℃将有效成分与本发明的增塑PLGA混合。

ii)在低于70℃(优选地低于60℃)挤出来源于(i)阶段的研磨产物。

如上所述，当用于的(i)阶段的增塑聚合物含有5-10％的乙醇时，(ii)阶段挤出温度约为40℃。

在这种情况下，前述方法特别适合制备包含不耐热有效成分的皮下植入物。术语“不耐热有效成分”是指必需低温储藏的有效成分，尤其指蛋白质(激素、生长因子和酶等)、疫苗、抗体和用于基因治疗的载体。

根据本发明用乙醇增塑的聚合物也可用于制备含有非不耐热有效成分的皮下植入物，然而无论如何注意不要使其温度迅速变化。

下文报道了制备本发明含乙醇的增塑聚合物和制备含用乙醇增塑的PLGA和不耐热有效成分的皮下植入物的一些说明性而非限制性的实施例。

实施例1：制备含重组人粒细胞集落形成刺激因子(r-Hu-G-CSF)的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

PLGA具有下列特性：

25℃在氯仿中测量的固有粘度0.19dl/g(c＝0.1g/dl)，

丙交酯/乙交酯摩尔比：53/47，

Tg：40℃。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20℃干燥到PLGA所含乙醇其比重的20％。

这样所获得的聚合物在-10℃以40∶60的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得8％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由蛋白质r-Hu-G-CSF组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃以31∶69的重量比彻底混合，其中所述的蛋白质r-Hu-G-CSF具有下列特性：蛋白质含量(Bradford比色法)：质量/质量2.1-2.6％，

生物效能(体外-Std WHO#88/502)：：每毫克蛋白质21-31×10⁶IU，赋形剂：

甘露醇/聚山梨醇酯80/磷酸二氢钠/十二水合磷酸氢二钠/人白蛋白(质量/质量分别为93.4％/0.01％/1.9％/0.5％/1.9％)

在40℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有6.6×10⁶IU蛋白质的圆柱状沉积物。

实施例2：制备含重组人粒细胞集落形成刺激因子(r-Hu-G-CSF)的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

研磨具有实施例1所述相同特性的PLGA到颗粒大小低于250μm。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20C干燥到PLGA所含乙醇其比重的20％。

这样所获得的聚合物在-10℃以32.5∶67.5的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得6.5％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由具有实施例1所述相同特性的蛋白质r-Hu-G-CSF组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃以30∶70的重量比彻底混合。

在50℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有6.6×10⁶IU蛋白质的圆柱状沉积物。

实施例3：制备含重组人粒细胞集落形成刺激因子(r-Hu-G-CSF)的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

研磨具有实施例1所述相同特性的PLGA到颗粒大小低于250μm。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20℃干燥到获得含20％质量/质量乙醇的PLGA。

这样所获得的聚合物在-10℃以16∶84的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得3.2％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由具有实施例1所述相同特性的蛋白质r-Hu-G-CSF组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃以30∶70的重量比彻底混合。

在60℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有6.6×10⁶IU蛋白质的圆柱状沉积物。

实施例4：制备含重组人生长激素(r-Hu-GH)的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

研磨具有下列特性的PLGA到颗粒大小低于250μm：

25℃在氯仿中测量的固有粘度0.19dl/g(c＝0.1g/dl)，

丙交酯/乙交酯摩尔比：53/47，

Tg：40℃。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20℃干燥到获得含20％质量/质量乙醇的PLGA。

这样所获得的聚合物在-10℃以40∶60的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得8％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由蛋白质r-Hu-GH组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃以30∶70的重量比彻底混合，其中所述的蛋白质r-Hu-GH具有下列特性：

相关的蛋白质(根据《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 0951的专论“Somatropin”的液相色谱层析)：最大值13％(峰面积)，

高分子量二聚体和相关物质(《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 0951的专论“Somatropin”的大小排阻层析)：最大值6％(峰面积)，

蛋白质含量(《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 0951的专论“Somatropin”的大小排阻层析)：4.5-5.3％质量/质量，

生物效能(《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 0951的专论“Somatropin”的大小排阻层析)：每毫克蛋白质2.7-3.2IU，

赋形剂：

甘氨酸/磷酸二氢钠/十二水合磷酸氢二钠

(质量/质量分别为91.4％/1.0％/2.5％)

在40℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有1.8IU蛋白质的圆柱状沉积物。

通过下列分析包检测沉积物中蛋白质的完整性：

相关蛋白质通过根据《the European Pharmacopoeia》第四版的专论“Somatropin”(Nr 0951)的液相色谱层析检测，

高分子量二聚体和相关物质通过《the European Pharmacopoeia》第四版的专论“Somatropin”(Nr 0951)的大小排阻层析检测，

通过大小排阻层析的测定根据《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 0951的专论“Somatropin”。

实施例5：制备含重组人生长激素(r-Hu-GH)的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

研磨具有实施例4所述相同特性的PLGA到颗粒大小低于250μm。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20℃干燥到获得含20％质量/质量乙醇的PLGA。

这样所获得的聚合物在-10℃以32.5∶67.5的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得6.5％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由具有实施例4所述相同特性的蛋白质r-Hu-GH组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃分别以30∶70的重量比彻底混合。

在50℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有1.8IU蛋白质的圆柱状沉积物。

沉积物中蛋白质的完整性通过实施例4所述的相同分析程序检测。

实施例6：制备含重组人生长激素(r-Hu-GH)的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

研磨具有实施例4所述相同特性的PLGA到颗粒大小低于250μm。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20℃干燥到获得含20％质量/质量乙醇的PLGA。

这样所获得的聚合物在-10℃以16∶84的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得6.5％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由具有实施例4所述相同特性的蛋白质r-Hu-GH组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃以30∶70的重量比彻底混合。

在60℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有1.8IU蛋白质的圆柱状沉积物。

实施例7：制备含干扰素α-2a的皮下植入物

a)制备用乙醇增塑的PLGA

研磨具有下列特性的PLGA到颗粒大小低于250μm：

25℃在氯仿中测量的固有粘度0.19dl/g(c＝0.1g/dl)，

丙交酯/乙交酯摩尔比：53/47，

Tg：40℃。

过量的乙醇中加入研磨产物直到所获得的乙醇中PLGA浓度为0.12g/ml并放于45℃水浴中搅拌1分钟。乙醇扩散到聚合物中并形成粘稠的凝胶。凝胶在乙醇中保持3分钟。

然后在20℃干燥到获得含20％质量/质量乙醇的PLGA。

这样所获得的聚合物在-10℃以40∶60的重量比与相同的未处理类型聚合物混合并在75℃挤出所述混合物。

然后在-10℃研磨挤出产物以获得8％质量/质量乙醇含量的增塑PLGA。

b)制备皮下植入物

由蛋白质干扰素α-2a组成的有效成分和增塑聚合物(PLGA)在-10℃以25∶75的重量比彻底混合，其中所述的蛋白质干扰素α-2a具有下列特性：

相关蛋白质(根据《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 1110的专论“Interferon alfa-2Concentrated solution”的液相色谱层析)：最大值5％(峰面积)，

蛋白质含量：1.8％质量/质量

生物效能(根据《the European Pharmacopoeia》第四版Nr 1110的专论“Interferon alfa-2Concentrated solution”的液相色谱层析)：每毫克蛋白质2.3×108IU，

赋形剂：

醋酸钠/氯化钠/海藻糖(质量/质量分别为5.9％/8.4％/83.9％)

在40℃挤出这样获得的粉末状混合物。然后将这样获得的挤出产物(直径1.5mm)切成18mm长度以形成每个重40mg并含有40×10⁶IU蛋白质的圆柱状沉积物。

通过下列分析程序检测沉积物中蛋白质的完整性：相关蛋白质通过根据the European Pharmacopoeia第四版(Nr 1110)的专论“Interferon alfa-2Concentrated solution”的液相色谱层析检测。