製備包含穩定活性物的產品和包含相同活性物的組合物的方法
2023-05-19 11:03:26
專利名稱：製備包含穩定活性物的產品和包含相同活性物的組合物的方法
技術領域：
本發明廣泛涉及一種製備包含活性成分(具體是生物材料)的產品的方法，其中所述活性成分是穩定的。本發明還涉及包括所述產品的組合物，且具體是包括治療性生物材料的組合物。
背景技術：
許多用於人類和動物疾病治療和預防或用作食品補充劑的生物材料如蛋白質和全細胞只有有限的保存期限。所述有限的保存期限被認為是蛋白質在儲藏溫度時的不穩定性的結果。雖然一些蛋白質和細胞培養物的所述保存期限可通過在低溫(即4°C -8°C )保存它們得以延長，通常保存期限少於18個月。生物活性蛋白一般摺疊成複雜的各蛋白獨特的三維結構形式。所述蛋白一般在3種水平上組織；具有一級結構，由共價結合的胺基酸殘基直鏈組成(肽鏈)；二級結構，其中所述肽鏈摺疊為規則形狀(如α螺旋和摺疊片層)；和三級結構，其中所述摺疊的鏈本身進一步摺疊形成壓縮結構。此外，一些由多於一條多肽鏈組成的蛋白質保持緊密排列以形成所謂四級結構。正是所述三級和/或四級結構決定了蛋白質最終生物活性。所述蛋白質最終結構可被許多環境因子影響，例如溫度，pH，某種輔因子或金屬的存在或缺失，氧氣、酶、氧化或還原試劑的存在和水或溼氣的存在。當條件沒有優化時，蛋白質可能不能正確摺疊或可能變性，從而喪失其生物功能或至少減弱。廣義而言，動物、植物和微生物的細胞可被認為是複雜的蛋白質材料，因為其含有附在細胞膜和/或細胞壁內的眾多蛋白質，所述膜或壁轉而在所述細胞表面呈遞其他蛋白質。因為具有蛋白質，細胞生存力取決於其存在的環境；例如溫度，ΡΗ，某種輔因子或金屬的存在或缺失，某些營養物、代謝廢料、氧氣、酶、氧化或還原試劑的存在或缺失和水或溼度的存在可單獨或共同地作用以影響生存力。本領域有許多已知技術用於穩定蛋白質，其中一些簡要討論如下。真空冷凍乾燥(低壓凍幹法)常用於製備在真空中等使用的蛋白質。傳統冷凍乾燥涉及冷凍所述生物蛋白溶液並從中移去冰晶體，這是通過在真空中將其轉變為水蒸汽(升華)。此方法常導致所述蛋白的天然結構受損。為了有助於增加冷凍乾燥製得的生物蛋白的穩定性，可在產品製劑中使用添加劑如緩衝或穩定劑。然而，冷凍乾燥期間，當所述溶液的溫度經過一天緩慢降至_20°C時，所述添加劑可能在不同的凝固點固化。結果，所述終產物可能是細軟塊狀物質，其實際是由各代表單獨組分的不同層組成。大體上，所述加入以保護所述生物蛋白的添加劑可從中物理或化學分離，使得它們不能用作保護劑。食品和乳品業中製作乾果濃縮物和奶粉的常用替代方法為例如熱噴霧乾燥。此方法包括從噴霧塔上方向下噴灑溶液細霧與向上的熱氣流相對。所述熱氣在水滴到達所述塔底部時從中除去水。噴霧乾燥通常在進口空氣溫度超過190°c下操作且所述產品溫度可能遠超60°C。在這種操作環境下大多數所述生物蛋白或細胞變性，如細菌細胞。
其他本領域已知的蛋白製備方法為超臨界液體乾燥法。該方法中，生物試劑如肽、蛋白和核酸維持在水溶液中直至形成顆粒。形成顆粒時用受控氫結合溶劑如乙醇和異丙醇除去所述水溶劑。流化床噴霧乾燥是改良的熱噴霧乾燥技術。該方法常在所述藥學和化學工業中用於片劑造粒和/或用於乾燥熱穩定材料。此方法包括從噴頭上向下噴灑含活性物的溶液細霧於大量乾燥賦形劑上。同時，向上的熱氣流穿過所述大量賦形劑以形成流化床。所述熱氣流在所述流化床底部從所述流化溼固體中移去水。
流化床噴霧乾燥技術可應用於在約50°C -60°C熱穩定的藥物蛋白。然而，所述蛋白的天然結構可能受到影響且因此所述蛋白可能失去所有或至少一些生物活性。可能存在與上述流化床噴霧乾燥相關的其他問題；例如，位於加工室頂部附近的所述噴嘴需要在所述賦形劑材料的流化床表面上有明顯的空隙從而所述該材料不會阻塞噴嘴；顯著量的所述塗覆材料或含有所述活性成分的液體，可能阻塞所述噴嘴的過濾系統導致加工損失；且該頂部噴霧流化床操作可能僅適宜造粒而不是噴塗目的。所述流化床噴霧乾燥法通常也產生不同形狀和大小的粗糙和不規則顆粒。顆粒之間的接觸造成研磨效果，可導致所述蛋白的變性。本發明開發前商業使用的技術中，微囊化技術可能被認為對於製備生物蛋白和細胞最有用。通常不需要主要設備且批量大小可小到10g-20g，這使其可用於製備可能非大量的生物蛋白。此方法使用有機溶劑溶解所述生物蛋白質，之後用水包油包水(w/o/w)或水包油包固體(s/o/w)乳液法將其包埋在聚合物微球體中。通過簡單過濾除去水後將蛋白捕獲入所述固體微球體並將溶劑蒸發掉。微囊化技術在造紙工業中已用於製造碳或自粘貼紙且至少在日本用明膠微膠囊生產食品例如人工魚卵和裝飾品以獲得魚或肉味。雖然微囊化可被認為是製備用於儲藏和將來使用的生物蛋白質和全細胞的合適方法，但是該技術在藥物和生物技術產業仍處於發展階段。所述技術的明顯困境在於蛋白質很可能被所用溶劑和所需的乳化/勻化過程變性。此外，依本方法生產的產品質量可能被認為不理想，因為有痕量溶劑殘留在所述微膠囊核心，其可能妨礙用本技術生產的產品的商業化。本發明者基於熱噴霧乾燥和微囊化技術開發了一種替代方法，其中活性成分如蛋白質可穩定的時間延長。
發明內容
第一方面，本發明提供用於製備包括至少一種活性成分的產品的方法，所述方法包括(i)提供包括至少一種活性成分、糖類和水混溶性溶劑的塗布液；(ii)提供包括一種或多種水溶性凝膠形成化合物的顆粒；(iii)以所述顆粒在儀器的加工室內以螺旋路徑向上移動的方式在所述室內流化所述顆粒；(iv)在所述顆粒上噴灑所述塗布液以產生包覆顆粒；(V)使所述包覆顆粒乾燥。
所述至少一種活性成分可能不穩定。所述至少一種活性成分可能在光、熱、空氣和/或溼氣存在下不穩定。所述至少一種活性成分可為生物材料，如蛋白質、肽、活細胞或微生物。所述至少一種活性成分可為不穩定的生物材料。所述至少一種活性成分可為對光、熱、空氣和/或溼氣敏感的生物材料。所述至少一種活性成分可為細胞因子。所述至少一種活性成分可選自下組白介素、幹擾素、ΕΡ0、艾塞那肽(Exenatide)G-CSF、人生長激素和胸腺素。
所述至少一種活性成分可選自下組抗癌劑、消炎劑、溶血劑、抗糖尿病劑、抗過敏劑和抗真菌劑。所述加工室在進行所述方法期間的溫度可為約30°C -45°C或約35°C -40°C。所述塗布液在接觸所述顆粒前可以是微滴的形式。所述塗布液可在進入所述加工室一秒鐘以內在所述顆粒上變為固態。在步驟(iii)之前，所述顆粒可在所述加工室內流化並通過在其中施加熱量而乾燥。所述顆粒可通過加熱到約30°C _80°C而乾燥。步驟(iii)中，所述顆粒可旋轉。可通過將向上的移動旋轉氣流引入所述加工室進行步驟(iii)，從而使所述顆粒以螺旋路徑向上移動。可通過經位於所述加工室底部或接近該底部的導向部件吸氣進行步驟(iii)，其中離開所述導向部件的所述氣體以旋轉路徑向上移動，從而使所述顆粒以螺旋路徑向上移動。所述導向部件可包括吸入氣體的入口和排出氣體的出口，所述導向部件包括作用於穿過所述入口和所述出口氣體的氣體導向元件，從而該氣體從所述出口排出並以旋轉路徑向上移動。所述導向部件可包括至少兩種適合圍繞共同軸旋轉的部件，其中第一部件含能吸入氣體的入口且其中第二部件含一種或多種從所述第二部件表面向外凸出的氣體導向元件，其中所述第二部件位於所述第一部件上方且使用時吸入入口的氣體作用在所述一種或多種氣體導向元件上，使所述第二部件旋轉，從而使從所述導向部件排出的氣體以旋轉路徑向上移動。所述氣體可為空氣或惰性氣體，例如氮氣。所述氣體在進入所述加工室時的溫度可為約30°C -45°C或35°C -40°C。步驟(iii)或步驟(iv)開始前，所述加工室內的空氣可用惰性氣體更換，如氮氣。步驟(iv)可包括從所述加工室底部向所述顆粒噴灑所述塗布液。步驟(iv)可包括向上噴灑所述塗布液從而該塗布液沿著所述顆粒流動形成的圓柱移動。步驟(iv)可包括對所述顆粒向上噴灑所述塗布液，以約10° -70°的角度，或以約20° -60°的角度，或以約30° -50°的角度，或以約35° -45°的角度，或以約40°的角度。
步驟(iv)可包括從所述加工室內多個噴霧出口噴灑所述塗布液。步驟(iv)中所述塗布液的溫度可為約0°C -50°C、或10°C -50°C、或15°C -45°C,或30°C -45°C、或35°C _40°C。在一個實施方式中，所述塗布液可為室溫如約20°C。步驟(V)可包括使所述包覆顆粒加熱乾燥。步驟(iv)和(V)可在平衡條件下進行。所述方法還可包括一種或多種其他塗層步驟，其用選自下組的塗層進一步包被所述顆粒腸溶衣、膜塗層、防溼塗層和掩味塗層。所述塗布液還可包括選自下組的其他成分胺基酸如賴氨酸、精氨酸、半胱氨酸和亮氨酸，蛋白質例如人血清白蛋白、卵清蛋白，螯合劑如EDTA和EDTA鈉，緩衝液如磷酸鈉緩衝液、檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝液、tris緩衝液，防腐劑如羥基苯甲酸和其衍生物，穩定劑，抗 氧化劑如維生素E、抗壞血酸，和潤滑劑如水、矽樹脂和矽酸鹽。所述水混溶性溶劑可為二元醇，例如甘油或丙二醇。所述糖類可為糖聚合物。所述糖類可選自下組果糖、葡萄糖、轉化糖、乳糖醇、乳糖、麥芽糖醇、麥芽糖、甘露醇、山梨糖醇、蔗糖、海藻糖、甘露醇及其組合。所述一種或多種水溶性凝膠形成化合物可選自下組丙烯酸鹽及其衍生物、白蛋白、藻酸鹽、卡波姆、角叉菜膠、纖維素及其衍生物、右旋糖苷、右旋糖、糊精、明膠、聚乙烯基吡咯烷酮、澱粉、預凝膠澱粉及其組合。所述方法可在反向流化床反應器內進行。所述儀器的加工室可為內封式。所述儀器的加工室可為無菌環境。所述儀器的加工室可為惰性環境。所述顆粒可為微粒。第二方面，本發明提供用所述第一方面的方法製備時包含至少一種活性成分的產
品O所述至少一種活性成分可選自下組白介素、幹擾素、ΕΡ0、艾塞那肽G-CSF、人生長激素和胸腺素。所述至少一種活性成分可選自下組抗癌劑、抗炎症劑、溶血劑、抗糖尿病劑、抗過敏劑和抗真菌劑。第三方面，本發明提供用所述第二方面的產品給對象遞送至少一種活性成分。對象可以是人或動物。所述產品可適於注射、口服或經鼻給藥、舌下給藥、局部給藥或陰道或直腸給藥。所述產品的劑型可選自下組用於注射的組合物、舌下片劑、口服片劑、緩釋舌下片劑、用於填充到膠囊中的微膠囊、微膠囊、預混料、陰道栓、用於鼻噴劑或鼻滴劑的預構建的固體藥劑、水滴劑、洗眼劑或滴眼液和皮膚清洗溶液。所述產品的劑型可選自下組緩釋片劑或微膠囊。第四方面，本發明提供用所述第一方面的方法穩定至少一種活性成分。第五方面，本發明提供用所述第一方面的方法製備緩釋劑型。為了所述第二、第三、第四和第五方面的目的，所述至少一種活性成分可為如所述第一方面定義和如本文所述的活性成分。第六方面，本發明提供用於製備包括至少一種活性成分的產品的儀器，所述儀器包括設有一個或多個出口用於引導液體進入其中的加工室，位於所述加工室底部的入口和出口，因此允許氣體穿過所述加工室移動，其中所述入口提供有導向組件從而當氣體吸入所述入口時，離開所述導向組件的氣體以旋轉路徑向上移動。所述導向部件可為如本文所述的導向部件。附圖
簡要說明下面參照附圖，僅以舉例的方式描述本發明的優選實施方式，其中圖I顯示用甲福明二甲雙胍和依本發明方法製備的口服(舌下)艾塞那肽產品治療的人類對象的禁食血漿葡萄糖水平。
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圖2顯示用甲福明二甲雙胍和依本發明方法製備的口服(舌下)艾塞那肽產品治療的人類對象飯後2小時的血漿葡萄糖水平。定義以下是有助於理解本發明內容的一些定義。這些是一般定義，不應將本發明的範圍單單限制於這些術語，其提出是為了更好地理解下列描述。通篇說明書中，除非內容需要另外說明，術語「包括」或其變體如「包含」或「含有」應理解為指示包括所述步驟或元件或整數或者步驟或元件或整數的組合而不排除任何其他步驟或元件或者元件或整數的組合。因此，在本說明書的內容中，術語「包括」表示「主要包括而不是唯一必然包括」。在本說明書的內容中，術語「約」理解為數字範圍，本領域技術人員會認為其與實現相同功能或結果的內容中列舉的值等同。在本說明書的內容中，本文所用術語"一種"和"一個"表示一種或一種以上的(即至少一種)本文語法對象。例如，"一個元件"表示一種元件或者一種以上的元件。本說明書的內容中，術語「微粒」理解為包括直徑約為50-800微米的顆粒，優選約為200-400微米。本說明書的內容中，術語「平衡條件」理解為輸入溼氣量與由於輸入熱量造成從顆粒中蒸發損失的溼氣量相同。本說明書的內容中，術語「活性成分」以其最廣泛的含義構成且包含例如，藥、包括其部分的活細胞、蛋白質、肽、核酸、病毒、病毒顆粒、微生物等，或用於任何目的(包括治療目的)的可給予對象如人或動物的任何其他物質或材料。本說明書的內容中，術語「不穩定」理解為其所指材料在具體條件如常壓下易於發生不必要的物理或化學變化。發明詳述本發明廣泛涉及一種製備包含活性成分的產品的方法。所述產品通過可稱為「微膠囊」的方法獲得。在某些實施方式中，本發明提供用於穩定/保存不穩定材料的方法，例如光、熱、空氣和/或溼氣敏感的材料，特別是生物材料如蛋白質、肽、活細胞、和微生物。本發明方法開發了穩定/保存用於給予人或動物的蛋白質和肽的具體應用。通過本發明方法生產的所述穩定化產品在給予對象時產生組成型蛋白質和肽改善的效果。本發明的方法可在僅30°C _40°C的操作溫度下進行，意味著其與許多熱敏感的活性成分可相容。
一方面，本發明提供用於製備包括至少一種活性成分的產品的方法，所述方法包括(i)提供包括至少一種活性成分、糖類和水混溶性溶劑的塗布液；(ii)提供包括一種或多種水溶性凝膠形成化合物的顆粒；(iii)以所述顆粒在儀器的加工室內以螺旋路徑向上移動的方式在所述室內流化所述顆粒；(iv)在所述顆粒上噴灑所述塗布液以產生包覆顆粒；(V)使所述包覆顆粒乾燥。概括的說，所述方法涉及在合適的加工室內向可接受的微粒賦形材料(顆粒，優 選微粒)上噴灑含結合至少一種糖類的活性成分和水混溶性溶劑的液體，其中所述顆粒在包被時通過所述室以螺旋路徑/軌跡向上移動。所述顆粒在所述加工室內的移動類似颶風中空氣的移動。所述顆粒的包覆產生微囊化且因此穩定/保存了所述活性成分。所述加工室中所述顆粒的螺旋形軌跡提供了平滑、均勻的所述塗布液的塗層，其形成含活性成分和其他水溶性材料如糖和胺基酸的水凝膠。所述塗布液和顆粒的性質使本方法生產的產品能具體用於緩釋遞送應用，如黏膜和舌下遞送治療活性成分。在該應用中，所述水溶性材料接觸唾液時溶解，從而在所述塗層表面產生微孔，其促進了所述微膠囊分解入液體凝膠。所述凝膠在黏膜表面排成一行，從而遞送所述活性成分並優化吸收。因此，依本發明方法製備的產品代表用於治療活性成分的便捷固體口服遞送形式，其可取代注射需求。本發明的方法還可成功製備具有十億分之幾活性成分的劑型，其中所述成分分布均勻。細胞因子的體內作用通常是催化性且因此為了實現所需的生物活性，僅需納克或皮克量。將該小量均勻分布在固體物質中尤其困難且在藥物工業上沒有先例。通過利用本發明方法，活性成分可包埋在排阻水、光、氧氣和微生物的保護環境中。在生物材料如蛋白質和肽的情況中，穩定性可持續最多4年時間而不用冷凍。所述至少一種活性成分可能不穩定。在一個實施方式中，所述至少一種活性成分對光、熱、空氣和/或溼氣敏感。所述至少一種活性成分可能是任何生物材料，包括但不限於蛋白質、肽、活細胞、微生物和核酸。所述生物材料可能不穩定，例如對光、熱、空氣和/或溼氣敏感。在一個實施方式中，所述至少一種活性成分為細胞因子如白介素或幹擾素。在其他實施方式中，所述至少一種活性成分為抗癌劑、消炎劑、溶血劑、抗過敏劑、抗糖尿病劑或抗真菌劑。所述至少一種活性成分可以是肽，例如艾塞那肽。本領域技術人員會認識到本發明方法也可應用在除上述以外的廣泛範圍的其他活性成分，例如因無論任何原因需要穩定化/保護的任何材料。具體的，本發明方法可應用於旨在給予人或動物的任何不穩定的治療材料。所述塗布液包括至少一種活性成分、糖類和水混溶性溶劑。所述糖類可為例如甘露醇、海藻糖、異麥芽酮、木糖醇、右旋糖、右旋糖苷、果糖、葡萄糖、轉化糖、乳糖醇、乳糖、麥芽糖醇、麥芽糖、麥芽糊精、山梨糖醇、蔗糖、或其任何組合。然而，本領域技術人員應理解可使用其他糖類，這取決於例如溶液內包含的所述活性成分的性質和所述產品的預期用途。應理解本文所用術語「糖類」包括糖醇，從而術語「糖類」與「糖類或糖醇」同義。在一些本發明的實施方式中，可應用含不同組分的多個塗層。例如，當製備含幹擾素的微膠囊時，所用第一塗布液可在丙二醇和水中含明膠或卵清蛋白。第二(或活性)塗層可包含幹擾素、甘氨酸、亮氨酸、右旋糖苷、磷酸緩衝液、白蛋白、葡萄糖、海藻糖和麥芽糊
不目O適用於本發明方法的水混溶性溶劑包括被認為基於合理的危險/收益比例可安全接觸人或動物體組織的任何和所有水混溶性溶劑。所述水混溶性溶劑優選二元醇如丙三醇或丙二醇或其混合物。考慮到所述產品的預計用途，其他合適的水混溶性溶劑對本領域技術人員是顯而易見的。所述塗布液可包括其他組分，包括但不限於更多的蛋白質、胺基酸、稀釋劑、螯合齊U、緩衝液、防腐劑、穩定劑、抗氧化劑、潤滑劑和可補充其內含的具體活性物的功能或使之穩定的其他添加劑。本領域技術人員會認識到其他存在組分的性質主要取決於所述活性成分和所述產品的預計用途。具體額外組分的進一步示例包括但不限於賴氨酸、甘氨酸、亮氨酸、異亮氨酸、精氨酸和半胱氨酸；人血清蛋白、白蛋白、卵白蛋白和明膠；磷酸鈉緩衝液、檸檬酸/檸檬酸鹽緩衝液、tris緩衝液、羥基苯甲酸衍生物；維生素E、抗壞血酸；水混溶性矽樹脂/矽酸鹽；檸檬酸、EDTA和EGTA。本領域技術人員應理解，各種替代蛋白、胺基酸、稀釋劑、螯合劑、緩衝液、防腐劑、穩定劑、抗氧化劑和潤滑劑也可適用於本發明，同樣取決於所述活性成分的性質和所述產品的預計用途。所述顆粒包括水溶性凝膠形成化合物，其可為天然或合成的聚合物或單體，優選在相對較高溼度含量時不變為液體或半固體。合適的水溶性凝膠形成化合物包括但不限於丙烯酸鹽或其衍生物、白蛋白、藻酸鹽、卡波姆、角叉菜膠、纖維素或其衍生物、右旋糖苷、糊精、明膠、聚乙烯基吡咯烷酮、澱粉或其組合。在一個實施方式中，所述水溶性凝膠形成化合物為明膠、預凝膠澱粉、羧甲基纖維素或其組合。所述水溶性凝膠形成化合物可形成部分所述顆粒的核心。本文中該核心可指「水凝膠」核心。所述顆粒還可包括用於影響水環境下所述產品溶解率的一種或多種簡單糖。所述產品的溶解率可隨著所述顆粒核心中存在的簡單糖百分比提高而增加，或隨著所述顆粒核心中存在的簡單糖百分比降低而減少。此夕卜，通過在所述核心中包含一種或多種水溶性凝膠形成化合物，和/或增加所述水溶性凝膠形成化合物的分子量，可產生優化的緩釋固體劑型。本發明方法所用的顆粒優選直徑約50-800微米的微粒、或約100-600微米、或約200-400微米，然而應理解也可使用其他尺寸的顆粒，這取決於所述活性成分和所述產品的預計用途。小顆粒比大顆粒溶解更快，這是因為水能更快地滲透表面進入所述核心從而引起凝膠形成。同樣，使用不同尺寸顆粒的混合物可優化持續緩釋效果。本方法所用的顆粒組合物保證包含所述活性成分的所述塗布液有效結合所述顆粒的表面而沒有顯著的結塊或損失。本發明方法涉及以所述顆粒在儀器的加工室內以螺旋路徑向上移動的方式在所述室內流化所述顆粒。所述顆粒也可同時旋轉。所述加工室內所述顆粒的螺旋軌跡在顆粒上形成平滑、均勻的塗布液塗層。平滑、均勻的塗層是有利的，因為其能最小化可能發生在粗糙、不均勻包覆顆粒間的研磨相互作用。該研磨作用可能對所述活性成分產生有害效應，特別是在所述活性成分為蛋白質或肽的情況下。所述顆粒的螺旋移動可通過引起所述加工室內的氣體(其可包括空氣或惰性氣、體)螺旋路徑移動來實現。這可通過將向上移動的旋轉氣流引入所述加工室實現。所述向上移動的旋轉氣流從所述加工室底部帶起顆粒，使其以螺旋路徑向上移動。在一個實施方式中，所述顆粒的螺旋移動通過用位於或接近所述加工室底部的導向組件吸氣實現。可通過將所述加工室置於負壓條件下經所述導向組件吸取氣體。所述導向組件適於引起所吸入氣體以旋轉路徑向上移動，進而帶起所述顆粒使之以旋轉路徑向上移動。在一個實施方式中，所述導向部件包括吸入氣體的入口和排出氣體的出口，所述導向部件包括作用於穿過所述入口和所述出口氣體的氣體導向元件，從而該氣體從所述出口排出並以旋轉路徑向上移動。在另一個實施方式中，所述導向部件包括至少兩種適合圍繞共同軸旋轉的部件，其中第一部件含能吸入氣體的入口且其中第二部件含一種或多種從所述第二部件表面向外凸出的氣體導向元件，其中所述第二部件位於所述第一部件上方且使用時吸入入口的氣體作用在所述一種或多種氣體導向元件上，使所述第二部件旋轉從而使從所述導向部件排出的氣體以旋轉路徑向上移動。在此實施方式中，所述第一組件可為圓盤形式，且所述第二組件可為圓盤或錐形的形式。使用中，所述第二組件可升起、與所述第一組件分離並旋轉， 從而從所述導向組件中排出的氣體以旋轉路徑向上移動。所述入口可位於所述第一組件的中心。所述一種或多種氣體導向元件可位於面向所述第一組件的所述第二組件的下表面。所述氣體導向元件可為多個彎葉片。所述第一部件的直徑可大於所述第二部件的直徑。所述導向部件還可包括位於第一和第二部件之間的第三部件，所述第三部件包含與所述第一部件的入口相連的入口，還包括一種或多種從所述第三部件表面向外射出的氣體導向元件，其中使用時各入口吸入的氣體作用在所述一種或多種氣體導向元件上，使所述第二和第三部件旋轉，從而使從所述導向部件排出的氣體以旋轉路徑向上移動。使用中，所述第二和第三組件可升起從而所述第一、第二和第三組件分離並旋轉，使得從所述導向組件中排出的氣體以旋轉路徑向上移動。所述第三組件的氣體導向元件可為多個彎葉片。所述第三組件可為圓盤形式。所述第三部件的直徑可大於所述第二部件的直徑並小於所述第一部件的直徑。所述一種或多種氣體導向元件可位於面向所述第一部件的所述第三部件的下表面。在另一個實施方式中，所述導向組件包括至少四種組件，其以第一圓盤、第二圓盤、第三圓盤和錐形形式的可圍共同軸旋轉的層疊結構提供，其中所述第一、第二和第三圓盤各包括可吸入氣體至其中的中心入口，且其中所述第二圓盤、第三圓盤和錐形的表面各包括多種從其表面射出的氣體導向元件，其中使用時各入口吸入的氣體作用在所述一種或多種氣體導向元件上，使所述第二圓盤、第三圓盤和錐形旋轉，從而使從所述導向部件排出的氣體以旋轉路徑向上移動。在此實施方式中，所述第一圓盤的直徑可大於所述第二圓盤，所述第二圓盤的直徑可大於所述第三圓盤，且所述第三圓盤的直徑可大於所述錐形的端面，從而當所述圓盤和錐形層疊在一起時所述氣體導向部件總體外觀為所述第一圓盤作為底所述錐形作為頂的圓錐。所述一種或多種氣體導向元件可位於所述第二和第三圓盤的下表面和所述錐形面對所述第三圓盤的表面上。所述氣體導向元件可為多個彎葉片。使用中，所述第二圓盤、第三圓盤和錐形可升起從而所述第一圓盤、第二圓盤、第三圓盤和錐形分離並旋轉，使得從所述導向組件中排出的氣體以旋轉路徑向上移動。本發明的另一個實施方式中，所述導向部件包括3種中心具有孔以界定穿過其路徑的圓形部件。所述圓形部件適於圍共同軸旋轉，且從位於所述加工室最低點的組件開始直徑變小。所述圓形部件的直徑比例近似2 : 1.5 : I。所述圓形部件頂上是固體錐形組件，其適於圍繞與所述圓形部件相同的軸旋轉。所述錐形部件的直徑小於直接位於其下的圓形部件的直徑。所述兩種直接位於所述錐形組件的圓形組件的邊緣傾斜，從而當所述兩種圓形組件和所述錐形組件放在一起時，所述三部分形成具有連續平面的較大錐形。除了位於所述加工室最低點的圓形部件，上述圓形部件的底面包含多個從所述外邊緣向所述中心孔延伸的常規彎葉片。所述葉片用作引導空氣流向所述孔。使用時，對所述加工室使用負壓可向上吸引氣體穿過所述圓形部分。在流過所述圓形部分的連續氣體存在下，所述錐形部分升起、彼此分離並旋轉。所述旋轉部分和所述彎葉片的組合效應引起氣體離開所述導向組件並以旋轉路徑向上移動，或換句話說類似颶風中空氣移動的路徑。所述向上移動的旋轉氣流從所述加工室底部升起顆粒，使其以螺旋路徑向上移動。之前段落所述的導向部件在本文中可稱為「火箭驅動器」。噴灑所述塗布液的步驟通常從所述加工室底部向上進行。因此，所述塗布液以與 穿過所述加工室的顆粒相同的常規移動方向噴灑。在一個實施方式中，向上噴灑所述塗布液從而該塗布液沿著所述加工室內顆粒流動所形成的圓柱移動。所述加工室內所述顆粒的螺旋路徑移動形成具有外表面的圓柱形。在此實施方式中，向上噴灑所述塗布液從而所述液體沿著顆粒圓柱的外表面移動。在另一實施方式中，對所述顆粒向上噴灑所述塗布液，以約20° -60°的角度，或以約30° -50°的角度，或以約35° -45°的角度(相對所述加工室的底部)。噴灑所述塗布液的確切角度將取決於所述加工室的尺寸。例如，使用高窄加工室時所需角度很可能是40° -50°的量級。或者，使用較寬較短加工室時所需角度很可能低於40°。通過有關所述加工室尺寸的常規試驗和實驗，本領域技術人員能決定噴灑所述塗布液的最適角度。所述塗布液的溫度可為約(TC -50°c、或為10°C -50°c、或為15°C -45°C、或為30°C -45°C、或為35°C _40°C。或者，所述塗布液進入所述加工室時可為室溫。基於預期的批量規模，所述加工室可包含一個或多個噴射所述塗布液的噴槍。使用多噴槍時，不同槍可裝入不同塗料。所述噴槍可在本方法進行期間的任何時候聯用激活、連續激活或依次激活。這給生產具有多塗層和不同活性成分的產品提供了顯著的靈活性。與瓶子中的凍乾粉相反，本發明方法可生產在單一固體藥劑中具有許多活性成分的產品。通過一次包埋一種活性成分且隨後混合所獲的微膠囊，本發明方法可在單一藥劑中使化學和/或物理不相容成分聯合。 本發明方法所用噴槍可調整，從而所述塗布液在接觸所述顆粒前轉變為微滴。可通過控制噴灑速率和進入所述加工室的氣體體積來改變所述微滴尺寸。噴灑後，所述塗布液轉變為包圍在顆粒周圍的連續玻璃膜(「生物玻璃」)。從液體轉變為玻璃固體很迅速(少於I秒鐘)所以不會影響所述活性成分的穩定性。所述活性成分不會受到熱量損傷，因為其通過水蒸發的潛熱而消散。其他塗層步驟可按需進行以獲得具有特定性質的產品。例如，所述乾燥步驟前或後，所得產品可用其他塗層包被。本領域技術人員會了解這在一些情況下是有利的，例如產品需要口服給予時，可使用腸溶衣以保護產品免於在胃裡降解。通常，進行這類其他塗層的塗布速率與所述初始塗布液包被所述顆粒時所用的相似。
本發明方法優選在封閉無菌環境中進行，或換句話說，在沒有或基本沒有汙染物的環境中。常規汙染物包括微生物等，然而本領域技術人員易理解實施本發明方法時也需要排除任何其他有害汙染物。實施本方法的環境優選沒有或基本沒有氧氣，從而最小化活性成分的氧化可能性。沒有氧氣或基本沒有氧氣的環境可通過用惰性氣體如氮氣置換所述加工室中所含的氧氣實現。然而應理解也可使用其他惰性氣體如二氧化碳或氬。本發明方法可涉及所述加工室中過重的顆粒。在正常流化床操作中，設備製造商建議不超過所述加工室容量的50% w/v。例如，若所述加工室為100L，則加工材料重量不應高於50kg。然而，本發明方法允許加工重量相對室體積高於100% w/v。因此，與正常流化床噴塗系統相比，任何批次中顆粒的加工重量可至少加倍或甚至增至三倍，帶來生產效率的顯著改善和資本顯著節約。 為了最小化對所述活性成分的損傷，本方法可在平衡條件下進行。在這方面，輸入的溼氣量與通過輸入熱量引起的蒸發而損失的顆粒溼氣量相等。因此，本方法可在潮溼和熱中和環境下進行。在「潮溼和熱中和環境」中，所述條件為所述微粒的表面沒有溼氣。無溼氣環境可通過恆溫下設定與蒸發速率相同的噴灑速率來實現。本發明方法可在任何合適的流化床噴灑儀器中進行。下述實施例中使用由中國北京BDA的維他法穆(Vitapharm)技術發展有限公司設計,海格(Hinge)工程公司製造的「火箭驅動器」，其置於BWI胡特林(BWI Huttlin)公司(德國施泰嫩的D-79585戴姆勒街(Daimlerstrasse) 7號)製造的CPU驅動Turbo jet 流化床塗布器中。本領域技術人員熟悉所述BWI胡特林儀器。應理解可對所述儀器進行改良以利於高效的微囊化。例如，本文所述實施例使用的儀器可按如下定製 重新設計噴嘴從而在操作所述儀器清洗或解阻期間可以移除所述噴嘴的中心部分(其向所述加工室遞送所述塗布液)。此改進使所述儀器可連續操作。 所有接觸表面進行徹底鏡面拋光從而有助於在標準就地清洗(Cleaning-In-Place)循環後進行加熱滅菌。 將導入所述加工室的空氣替換為再循環惰性氣體如氮氣，這可用於與空氣相反的流體化作用。此改進可使敏感活性成分的氧化最小化並增加厭氧細菌的穩定性。 所述標準儀器中存在的中央迴風柱用上述火箭驅動器導向組件替換。在一個實施方式中，本發明方法(2_3Kg批量)可按如下進行I.具有合適組合物的固體水凝膠顆粒(微粒)用真空裝載入裝有所述火箭驅動器的胡特林Turbojet 流化床塗布器並流化。流化作用在500-1000m3/小時空氣的速率下進行。2.所述微粒加熱到約30°C -80°C持續約一小時，更優選約60°C，使用低速加工空氣(其通過所述火箭驅動器進入所述加工室)從而顆粒在低速移動下流化。低速移動流化確保所述微粒內部乾燥且最小化顆粒內部摩擦。3.然後所述微粒的溫度降至約35°C _45°C，且進入所述加工室的加工空氣速度增加直到所述微粒以螺旋軌跡向上移動。4.當所述微粒的溫度達到約35°C-45°C時，用惰性氣體如氮氣替代所述加工空氣。此步驟可進行至少約5分鐘以確保加工室內的所有空氣替換為所述惰性氣體。5.所述活性成分固定在合適的塗層液中。所述基礎溶液加熱到約38°C以使固體完全溶解。將要噴灑塗層前在所述基礎溶液中加入所述活性成分(約60rpm混合)並混合均勻。6.然後當所述微粒以螺旋軌跡向上移動時將所需量的塗層液噴灑到所述流化微粒上，優選儘可能最高速度。以每分鐘約20克-40克塗布液的速度進行塗布。所述塗布液從所述加工室的底部以約40° -50°的角度(相對於所述加工室的底部)向移動的微粒噴灑。7.當微粒沒有過量溼氣時，所述塗布速度優選為每分鐘約25克-35克塗布液，從而確保所述微粒以螺旋方式連續移動。因此，所述塗布液(含活性成分如蛋白或肽)在無溼氣的氮氣環境中連續脫水。所述產品通常乾燥至水活性低於O. 25。應理解上述加工步驟和參數可改變以適合生產各種產品或含不同活性物的產品。 可對以下示例做出改變入口加工空氣溫度、產品溫度、流化空氣體積、液體噴灑速度、塗布液溫度、塗布液粘度、塗布液固體含量、所述微粒總核心表面積、所述微粒核心的水溶性、入口空氣溼度、壓縮空氣噴霧壓力、儀器過濾孔尺寸和自動除塵頻率。某參數改變後，本領域技術人員易鑑別其他參數所需的任何相應調整以抵消最初改變。本發明方法中，批量大小可按照所述加工室的體積和是否需要超負荷而改變。本文所述實施例中的批量大小通常為3kg。本文中，「批量大小」指本方法中所用的總固體且包括含在所述微粒、塗布液和任何所用其他塗布液中的固體。因此，本文所用的具體成分的百分比以所述總批量大小的百分比形式表示。本發明還涉及含至少一種本發明方法製備的活性成分的產品。所述產品優選包含生物材料，然而本領域技術人員應理解所述產品可包含對光、熱、溼氣或空氣可能敏感的或因無論任何原因而需要穩定/保護的任何材料。本發明還涉及使用本發明方法穩定至少一種活性成分。本發明還涉及使用所述第二方面的產品將至少一種活性成分遞送給人或動物。依本發明方法生產的產品能具體應用於將活性成分遞送給人和動物中，優選生物活性成分。所述產品可適於注射、口服或經鼻給藥、舌下給藥、局部給藥、陰道給藥或直腸給藥。所述產品的劑型可選自下組用於注射的組合物、舌下片劑、口服片劑、緩釋舌下片劑、用於填充到膠囊中的微膠囊、微膠囊、預混料、陰道栓、用於鼻噴劑或鼻滴劑的預構建的固體藥劑、水滴齊 、洗眼劑或滴眼液和皮膚清洗溶液。通過使用水溶性凝膠形成化合物，依本發明所生產的產品能高度有效地通過舌下和黏膜方式緩釋遞送活性成分。因此，本發明另一方面涉及用本發明方法製備緩釋劑型的應用。在一個實施方式中，依本發明遞送的製劑包括蛋白和肽，優選用於治療性應用的蛋白和肽，例如細胞因子如白介素和幹擾素。本發明還涉及用於製備含至少一種活性成分的儀器，其包括設有一個或多個出口用於引導液體進入其中的加工室，位於所述加工室底部的入口和出口，因此允許氣體穿過所述加工室移動，其中所述入口提供有導向組件從而當氣體吸入所述入口時，離開所述導向組件的氣體以旋轉路徑向上移動。所述儀器可用於實施本發明方法。本發明的儀器所用的導向組件可為與所述第一方面有關的如上所述導線組件。所述出口可位於所述加工室的頂部。實施例實施例I-含350ng人重組白介素2 (IL2)/200mg片劑的緩釋白介素2片劑批量大小3kg容器大小1. 5L塗布溫度38°C±2°C噴灑速率30克/分鐘常規微粒核心大小700μπι-425μπι(30% )，425 μ m_180 μ m(55 % )， < 180ym(15% )水凝膠微粒核心甘露醇(70% )、CMC鈉(2% )、聚乙烯基吡咯烷酮(2% )、明膠(13% )和澱粉(13% )。塗布液甘露醇(10% )、丙二醇(3. 5% )、琥珀醯明膠(O. 6% )、甘氨酸(O. 3% )、抗壞血酸(O. 3% )、白蛋白(0.05% )、標準磷酸鈉緩衝液(至pH 7)和注射用水(至100% )。所述方法如下進行I.甘氨酸、甘露醇、琥珀醯明膠、丙二醇、抗壞血酸和緩衝液溶於注射用水中，然後用O. 2微米膜濾器過濾。加入白蛋白，然後加入注射用水補充重量。2.按廠商說明對裝有所述火箭驅動器的胡特林Turbojet 流化床塗布器的加工室加熱處理滅菌一小時。3.然後將所述儀器切換至循環過濾氮氣模式。4.通過真空將所述微粒裝載入所述加工室、流化且隨後加熱到約60°C持續一小時。5.然後將所述微粒的溫度降至40°C。6.然後以300m3空氣/小時的速率流化所述加工室的內容物，所述速率按需要緩慢上升至900m3空氣/小時。這使所述微粒以螺旋路徑向上移動。7.然後將滅菌IL2(人重組IL2(2. 25mg))加入所述塗布液，然後所述塗布液在平衡條件下向所述微粒以30g/分鐘的速率從所述加工室的底部向上噴灑。8.所得產品乾燥至少於O. 25%水活性含量。9.然後依本領域標準程序壓縮所述產物至200mg片劑。10.然後將所述片劑包裝到氮氣衝洗的鋁/鋁箔填充物中並儲存在不超過25°C的溫度中。方法驗證結果使用同一設備、操作參數和同一批活性物和賦性劑材料在同一天生產兩批IL2350ng片劑。早上和下午生產的批次分別指定批次編號BX20100831-1和BX20100831-2。還用兩批次IL2微膠囊生產片劑。各片劑質量為200mg。片劑規格=350ng IL2±30%
權利要求
1.一種製備含至少一種活性成分的產品的方法，所述方法包括 (i)提供含至少一種活性成分、糖類和水混溶性溶劑的塗層液； (ii)提供含一種或多種水溶性凝膠形成化合物的顆粒； (iii)以所述顆粒在儀器的加工室內以螺旋路徑向上移動的方式在所述室內流化所述顆粒； (iv)在所述顆粒上噴灑所述塗層液以產生包覆顆粒； (v)使所述包覆顆粒乾燥。
2.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述至少一種活性成分不穩定。
3.如權利要求2所述的方法，其特徵在於，所述至少一種活性成分在光、熱、空氣和/或溼氣存在下不穩定。
4.如權利要求1-3中任一項所述的方法，其特徵在於，所述至少一種活性成分為生物材料。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，所述生物材料選自下組蛋白質、肽、活細胞和微生物。
6.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述至少一種活性成分選自下組抗癌劑、抗炎劑、溶血劑、抗糖尿病劑、抗過敏劑和抗真菌劑。
7.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述至少一種活性成分為細胞因子。
8.如權利要求I所述的方法，其特徵在於，所述至少一種活性成分選自下組白介素、幹擾素、EPO、艾塞那肽、G-CSF、人生長激素和胸腺素。
9.如權利要求1-8中任一項所述的方法，其特徵在於，所述糖類選自下組果糖、葡萄糖、轉化糖、乳糖醇、乳糖、麥芽糖醇、麥芽糖、甘露醇、山梨糖醇、蔗糖、海藻糖、甘露醇及其組合。
10.如權利要求1-9中任一項所述的方法，其特徵在於，所述一種或多種水溶性凝膠形成化合物選自下組丙烯酸鹽及其衍生物、白蛋白、藻酸鹽、卡波姆、角叉菜膠、纖維素及其衍生物、右旋糖苷、右旋糖、糊精、明膠、聚乙烯基吡咯烷酮、澱粉、預凝膠澱粉及其組合。
11.如權利要求1-10中任一項所述的方法，其特徵在於，在步驟(iii)之前將所述顆粒在所述加工室中流化並應用其中的熱來乾燥。
12.如權利要求1-11中任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(iii)中所述顆粒旋轉。
13.如權利要求1-12中任一項所述的方法，其特徵在於，通過將向上移動的旋轉氣流引入所述加工室中進行步驟(iii)，從而使所述顆粒以螺旋路徑向上移動。
14.如權利要求13所述的方法，其特徵在於，通過位於所述加工室底部或接近該底部的導向部件吸氣進行步驟(iii)，其中離開所述導向部件的所述氣體以旋轉路徑向上移動，從而使所述顆粒以螺旋路徑向上移動。
15.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述導向部件包括吸入氣體的入口和排出氣體的出口，所述導向部件包括作用於穿過所述入口和所述出口氣體的氣體導向元件，從而從所述出口排出的氣體以旋轉路徑向上移動。
16.如權利要求14所述的方法，其特徵在於，所述導向部件包括至少兩種適合圍繞共同軸旋轉的部件，其中第一部件含能吸入氣體的入口且其中第二部件含一種或多種從所述第二部件表面向外凸出的氣體導向元件，其中所述第二部件位於所述第一部件上方且使用時吸入入口的氣體作用在所述一種或多種氣體導向元件上，使所述第二部件旋轉，從而使從所述導向部件排出的氣體以旋轉路徑向上移動。
17.如權利要求13-16中任一項所述的方法，其特徵在於，所述氣體在進入所述加工室時的溫度為約30°C -45°C。
18.如權利要求1-17中任一項所述的方法，其特徵在於，在開始步驟(iii)或步驟(iv)之前用惰性氣體替代所述加工室內的空氣。
19.如權利要求1-18中任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(iv)包括從所述加工室底部向所述顆粒噴灑所述塗層液。
20.如權利要求1-18中任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(iv)包括向上噴灑所述塗層液從而所述塗層液沿著所述顆粒流動所形成的圓柱移動。
21.如權利要求1-18中任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(iv)包括以約10° -70°的角度對所述顆粒向上噴灑所述塗層液。
22.如權利要求1-21中任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(iv)中所述塗布液的溫度為約 15°C -45°C。
23.如權利要求1-22中任一項所述的方法，其特徵在於，所述塗層液在接觸所述顆粒前是微滴形式。
24.如權利要求1-23中任一項所述的方法，其特徵在於，所述塗層液在進入所述加工室一秒鐘以內在所述顆粒上變為固態。
25.如權利要求1-24中任一項所述的方法，其特徵在於，步驟(iv)和(V)在平衡條件下進行。
26.如權利要求1-25中任一項所述的方法，其特徵在於，其中所述顆粒是微粒。
27.—種產品,所述產品用如權利要求1-26中任一項所述的方法製備時含有至少一種活性成分。
28.如權利要求27所述的產品將至少一種活性成分遞送給對象的應用。
29.如權利要求28所述的應用，其特徵在於，所述產品適於注射、口服或經鼻給藥、舌下給藥、局部給藥或陰道或直腸給藥。
30.如權利要求29所述的應用，其特徵在於，所述產品的劑型選自下組用於注射的組合物、舌下片劑、口服片劑、緩釋舌下片劑、用於填充到膠囊中的微膠囊、微膠囊、預混料、陰道栓、用於鼻噴劑或鼻滴劑的預構建的固體藥劑、水滴劑、洗眼劑或滴眼液和皮膚清洗溶液。
31.如權利要求28所述的應用，其特徵在於，所述產品的劑型選自下組緩釋片劑或微月父囊。
32.如權利要求1-26中任一項所述的方法在穩定至少一種活性成分中的應用。
33.如權利要求1-26中任一項所述的方法在製備緩釋劑型中的應用。
34.一種製備含至少一種活性成分的產品的儀器，所述儀器包括設有一個或多個出口用於引導液體進入其中的加工室，位於所述加工室底部的入口和出口，因此允許氣體穿過所述加工室移動，其中所述入口提供有導向組件從而當氣體吸入所述入口時，離開所述導向組件的氣體以旋轉路徑向上移動。
35.如權利要求34所述的儀器，其特徵在於，所述導向部件包括吸入氣體的入口和排出氣體的出口，所述導向部件包括作用於穿過所述入口和所述出口氣體的氣體導向元件，從而從所述出口排出的氣體以旋轉路徑向上移動。
36.如權利要求34所述的儀器，其特徵在於，所述導向部件包括至少兩種適合圍繞共 同軸旋轉的部件，其中第一部件含能吸入氣體的入口且其中第二部件含一種或多種從所述第二部件表面向外凸出的氣體導向元件，其中所述第二部件位於所述第一部件上方且使用時吸入入口的氣體作用在所述一種或多種氣體導向元件上，使所述第二部件旋轉，從而使從所述導向部件排出的氣體以旋轉路徑向上移動。
全文摘要
本發明廣泛涉及一種製備包含活性成分具體是生物材料的產品的方法，其中所述活性成分是穩定的。本發明還涉及包括所述產品的組合物，具體是包括治療性生物材料的組合物。
文檔編號A23L3/00GK102791151SQ201180002271
公開日2012年11月21日 申請日期2011年2月18日 優先權日2011年2月18日
發明者高世英 申請人:高世英