油質體中活性劑的控制釋放的製作方法

2023-04-30 05:55:56 1

專利名稱：油質體中活性劑的控制釋放的製作方法
技術領域：
本發明涉及由油質體組成的新組合物及其製備方法。本發明的組合物在製造局部施用於人體表面的產品方面尤其有用。
背景技術：
諸如棕櫚油、向日葵油和菜籽(蓖麻)油之類的植物油具有各種各樣的工業用途 和營養用途，是全球主要的農產品。僅在美國，每年生產植物油就超過150億磅。Wallis J-等人在 Seed Technology And Its Biological Basis, Μ.Black & J.D.Bewley (編輯)，Sheffield Biological Science (2000)中發表的 「Seed oils and their metabolic engineering」。在美國，
百分之九十八的植物油產品用於營養目的，例如製造食用油和人造黃油。剩餘的植物油 用作製造諸如肥皂、增塑劑、聚合物、表面活性劑和潤滑劑之類的工業產品的原材料。植物油是三醯基甘油，S卩，將甘油基團中的每個羥基酯化為脂肪酸。三醯基甘 油的甘油主鏈在結構上是恆定的，但是連接於甘油主鏈的脂肪酸隨植物油的種類不同而 顯著不同。脂肪酸的結構決定了植物油的物理性質和化學性質。例如，脂肪酸中雙鍵的數 目(通常被稱為「不飽和度」的變量)影響油的熔點，而脂肪酸的鏈長影響油的粘度、 潤滑性和溶解度。三醯基甘油分子不溶於水性環境並且易於聚集成油滴。為了儲存這些水不溶的 三醯基甘油，植物已在植物種子細胞中形成了直徑為大約1 μ m至10 μ m的獨特的植物油 儲藏間，分別稱為「油體」 「油質體」 「類脂體」 「圓球體」(統稱為「油質體」)。 參見 Huang，Ann.Rev.Plant Mol.Biol.43 177-200(1992)。除了植物油之外，這些油質體
包括兩種化學組分磷脂和一類蛋白質(本領域稱為油體蛋白)。從結構的角度而言， 油質體是由磷脂半單位膜包裹的三醯基甘油核心，其中，包埋了油體蛋白。人們相信， 油體蛋白在阻止油質體聚集成更大的油滴方面起作用。就萃取植物油而言，將種子碾碎或壓碎，然後精煉，所述精煉使用的方法通常 包括使用有機溶劑從諸如種子蛋白和碳水化合物之類的其他種子組分中分離植物油。也 已經研究出以非有機溶劑形式萃取植物油的方法，例如Embong和Jelen在Can.Inst.Food Sci.Techn.J.10 239-43(1997)中所描述的。因為這些萃取方法的主要目的是獲得純的植物油，然而，這些萃取方法通常破 壞了油質體的結構。因此，由植物油製備的常規組合物通常不包含完整的油質體。例如，Voultoury等人的美國專利第5,683,740號和第5,613,583號公開了從碾碎 的含有油脂載體的含油植物的種子來製備乳液。在這些專利所描述的碾碎工藝過程中， 油質體基本上失去了它們的結構完整性。因此，公開了在碾碎工藝中70%至90%的植物 油以游離油的形式被釋放。另一方面，從植物種子中分離的、結構上完整形式的油質體具有公認的實用 性。值得注意的是，在室溫、不存在外源乳化劑的條件下，油質體讓油和水性化合物形成複合混合物，參見Guth等人的PCT申請2005/097059，並且油質體可裝載活性成分， 如Murray等人PCT申請2005/030169中所描述的。Deckers 等人在美國專利第 6,146,645 號、第 6,183,762 號、第 6,210,742 號、第 6,372,234 號、第 6,582,710 號、第 6,596,287 號、第 6,599,513 號以及第 6,761,914 號(統 稱為「Deckers專利」)中公開了製備油質體的非破壞性方法。根據Deckers專利，可獲 得純化的油質體製劑並且在多種其他物質存在的條件下該純化的油質體製劑可用以製備 乳液，從而達到乳化作用、粘度和表觀的理想平衡，並且使得這些乳液尤其適用於化妝 品、食品、藥物以及工業應用。通常，理想的是製備含有活性成分的油質體。這些製劑可通過將活性成分和油質體混合或使用使活性成分選擇性的分配進入油質體的優化方法來獲得，如PCT申請 2005/030169所描述的。由於各種原因，將活性成分包裹在油質體內是有益的。例如， 它讓傳統不穩定的活性成分穩定，並且讓彼此接觸之後有害的試劑分離。因此，得到的含有活性成分的油質體製劑可用作製備最終劑型(finished formulation)的成分。例如，在將最終劑型施用於皮膚或吸收的情況下，這種最終劑型的 使用將導致油質體結構的破壞，從而釋放活性成分。在這種情況下，理想的是控制釋放油質體中的活性劑。然而，在給定的組合物 中，油質體僅具有該油質體製劑內在的釋放特性，在遞送油質體之後，該釋放規律通常 引起活性劑相對快速的釋放。在藥物和其他情況下，該快速釋放之後，接著活性劑的釋放速度急劇下降，該 快速釋放代表活性劑的次優化遞送。然而，理想的是更加平緩和持續地釋放活性成分。常規的油質體製劑不能達到選擇性的控制釋放油質體組分中的活性成分。換言 之，影響油質體中活性成分的釋放動力學的可變適應性(variable adaptation)已是不可行 的，這樣，可考慮在活性成分作用的開始和作用過程中不同的活性成分的性質和差異， 從而實現優化釋放動力學。在可用方法中的這些不足導致需要另外的方法製備含有活性劑的油質體組合 物。具體而言，不清楚如何或是是否可以獲得能夠控制釋放活性劑組分的油質體製劑。

發明內容
本發明提供含有油質體的新劑型。本發明的劑型提供讓油質體中的活性劑控制 釋放的系統。因此，本發明包括釋放油質體中的活性劑的方法，所述方法包括⑴提供含有包裹的活性劑和釋放控制劑的油質體製劑；以及( )將油質體劑型施用於表面，這樣，釋放所述油質體劑型中的活性劑。在優選的實施方式中，當與不存在釋放控制劑的情況下活性劑的平均釋放速度 相比時，油質體中活性劑在存在釋放控制劑的情況下的平均釋放速度減小了至少15%。 平均釋放速度可通過己烷萃取來測量，例如，下面進一步討論。在進一步優選的實施方式中，所述釋放控制劑是多羥基醇(multihydric alcohol)。優選地，所述多羥基醇是非芳香二醇、非芳香三元醇或非芳香多元醇或非滷化 的多羥基醇。在具體的優選實施方式中，所述控制釋放劑是甘油或PEG。
可用於本發明的活性劑不同並且可以是所期望的。一般而言，當遞送至活體 時，本文中的「活性劑」發揮可檢測的生物效應，該生物效應包括但不限於藥理效應。通過測定在釋放控制劑(分散於多種油質體製劑中)的各種濃度條件下活性劑的 釋放動力學，可優化活性劑的釋放控制動力學，從而獲得具有特別期望的釋放動力學的 油質體製劑。因此，本發明也考慮到獲得由活性劑組成的油質體製劑的方法，其中，已 優化了所述活性劑的釋放動力學。本發明的方法包括⑴製備多種油質體製劑，每種油質體製劑包括活性劑和釋放控制劑，其中，所 述多種製劑中的每種製劑的釋放控制劑的濃度不同；( )測定每種油質體製劑中所述活性劑的釋放動力學；以及(iii)從所述多種油質體製劑中選擇具有優化的活性劑釋放動力學的油質體制 劑。在另一方面，本發明還提供新組合物，所述組合物包括(i)油質體；(ii)活性 劑；以及Gii)釋放控制劑。根據本發明獲得的油質體製劑在諸如化妝品、食品、農產品、家用產品、油 墨、塗層、塗料、藥品以及工業產品之類的多種產品的製造方面尤其有用。本發明的其他特徵和優點將通過下面的詳細描述體現。然而，應當理解的是， 雖然詳細的敘述和具體的實施例給出了本發明的優選實施方式，所述詳細的敘述和具體 的實施例僅用於舉例敘述，在本發明的實質和範圍內，對於本領域技術人員來說通過詳 細描述得到各種變化和改變是顯而易見的。


圖1表示分別在存在甘油和不存在甘油的情況下，乾燥的油質體的粒度分析。圖2表示與15%蒸餾水、PEG 200或甘油混合的、裝載OMC的油質體的粒度分 析。釋放(35°C，2小時)之後分析樣品。圖3表示與5%、10%, 15%或20% PEG 200混合的、裝載OMC的油質體的粒 度分析。釋放(35°C，2小時)之後分析樣品。2008-094樣品是未裝載的油質體，在加 入釋放控制劑之前，15% OMC是裝載的油質體的起始量。兩個對照均未暴露於釋放條 件。圖4表示與10%甘油或PEG 200混合然後在35°C孵育4小時的裝載OMC的油 質體的粒徑分析。「時間0」代表乾燥之前的樣品。
具體實施方式
如上所述，本發明涉及控制釋放由油質體組成的劑型中的活性劑的方法。本發 明發現，就由包裹了活性成分的油質體組成的製劑而言，油質體中的活性成分的釋放可 由內含的諸如多羥基醇之類的試劑來控制，所述內含的試劑(「釋放控制劑」)影響油質 體製劑中水蒸發的速度，這樣較快蒸發與較快釋放相互關聯，反之亦然。換言之，已發 現引起較快蒸發的試劑隨著所述製劑乾燥導致油質體失去完整性並且更加快速地釋放包 裹的活性成分。因此，本發明的油質體製劑控制油質體中活性成分的釋放動力學，繼而 使活性成分的作用和持續時間得以優化。
因此，本發明提供釋放油質體中的活性劑的方法。本發明的方法包括⑴提供含有包裹的活性劑和釋放控制劑的油質體製劑；以及( )將油質體劑型施用於表面，從而釋放所述油質體劑型中的活性劑。根據本發明獲得的油質體製劑由活性劑的控制釋放來表徵。優選地，與不存在 釋放控制劑的情況下活性劑的平均釋放速度相比，油質體中的活性劑在存在釋放控制劑 的情況下的平均釋放速 度減小了至少15%。油質體製劑本文的術語「油質體」是指從活細胞獲得的、任何離散的亞細胞油或蠟貯藏 細胞器。就本發明的目的而言，油質體可從含有這種細胞器的任何細胞獲得，包括植 物細胞、真菌細胞、酵母細胞(Leber，R.等人，1994，Yeast 10 1421-28)、細菌細 胞(Pieper-Fiirst 等人，1994，J.Bacteriol.l76 4328-37)以及藻細胞(Roessler，P.G., 1998，J.Phycol. (London) 24 394-400)。在本發明優選的實施方式中，從植物細胞獲得油質體，其中，「細胞」分別包 括花粉中的細胞、孢子中的細胞、種子中的細胞和植物營養器官中的細胞，上述細胞中 存在油質體。一般而言，參見 Huang，Ann.Rev.Plant Physiol.43 177-200(1992)。更優 選地，本發明中使用的油質體從植物種子獲得。本文有用的植物種子中，優選的植物種子是從下列植物種類獲得的種子，所述 植物種類選自杏仁(Pranus dulcis)、大茴香(Pimpinella anisum)、鱷梨(Persea spp.)、 山毛櫸堅果(Fagus sylvatica)、琉璃苣(Boragio officinalis)、巴西堅果(Bertholletia excelsa)、桐木(Aleuritis tiglium)、酸 M 積 (Carapa guineensis)、月要果(Ancardium occidentale)、蓖麻(Ricinus communis)、椰子(Cocus nucifera)、芫荽(Coriandrum sativum)、棉籽(Gossypium spp.)、海甘藍(Crambe abyssinica)、Crepis alpina、巴豆 (Croton tiglium)、黃瓜(Cucumis sativus)、萼足巨花屬、蒔蘿(Anethum gravealis)、大卓戈屬 植物、月見草(Oenothera biennis)、白藍菊、亞麻芥(Camolina sativa)、茴香(Foeniculum vulgaris)、落花生(Arachis hypogaea)、榛子(coryllus avellana)、大麻(Cannabis sativa)、 鍛花屬植物(Lunnaria annua)、加州希蒙得木(Simmondsia chinensis)、木棉水果(Ceiba pentandra)、夏威夷堅果(Aleuritis moluccana)、 Lesquerella 屬、亞麻籽 / 亞麻(Linum usitatissimum)、習習扇豆(Lupinus spp.)、夏威夷果(Macademia spp.)、玉米(Zea mays)、 繡線菊(Limnanthes alba)、芥末(Brassica spp.禾口 Sinapis alba)、橄欖(Olea spp.)、油 椰子(Elaeis guineeis)、奧蒂樹(Licania rigida)、泡泡樹(Assimina triloba)、美洲山核 桃(Juglandaceae spp.)、紫蘇(Perilla frutescens)、麻風樹(Gatropha curcas)、卵橄欖 (Canarium ovatum) > 豐公仁(pine spp.)、阿月、渾子積 (Pistachia vera)、/K黃皮(Bongamin glabra)、 粟籽(Papaver soniferam)、南瓜(Cucurbita pepo)、菜籽(Brassica spp.)、紅花 (Carthamus tinctorius)、芝麻(Sesamum indicum)、大豆(Glycine max)、南瓜(Cucurbita maxima)、沙羅樹(Shorea rubusha)、紫苑(Stokesia laevis)、向日葵(Helianthus annuus)、 tukuma (Astocarya spp.) > 油桐果(Aleuritis cordata)、斑雞菊(Vernoniagalamensis)以及它 們的混合物。植物種類中最優選的植物種子包括菜籽(Brassica spp.)、大豆(Glycine max)、向曰葵(Helianthus annuus)、油棕(Elaeis guineeis)、棉籽(Gossypium spp.)、 落花生(Arachis hypogaea)、椰子(Cocus nucifera)、蓖麻(Ricinus communis)、紅花(Carthamus tinctorius)、芥末(Brassica spp.禾口 Sinapis alba)、芫荽(Coriandrum sativum)、 南瓜(Cucurbita maxima) > 亞麻籽 / 亞麻(Linum usitatissimum)、巴西堅果(Bertholletia excelsa)、力口 州希蒙得木(Simmondsia chinensis)、玉米(Zea mays)、海甘藍(Crambe abyssinica)以及芸芥(Eraca sativa)。 在本文中最優選的油體是從紅花(Carthamus tinctorius)製備的油體。為了從植物中製備油質體，根據常規農業培育實踐使植物生長並讓其結籽。收 獲種子，通過例如篩分或漂洗除去諸如石頭或種殼(脫殼)之類的材料(如果需要的話) 以及任選地乾燥種子之後，隨後通過機械研磨對種子進行處理。優選地，在研磨種子之 前加入液相。這稱為「溼磨」。已報導了油萃取方法中的溼磨用於各種植物種類的種 子，所述植物種類包括芥末(Aguilar等人，1991，J.Texture Studies 22 59-84)、大豆 (美國專利第 3,971,856 號，Cater 等人，1974，J.Am.Oil Chem.Soc.51 137-41)、花生 (美國專利第4,025,658號和美國專利第4,362,759號)、棉籽(Lawhon等人，1977，J.Am. Oil Chem.Soc.54 75-80)、椰子(Kumar 等人，1995，INFORM 6 1217-40)以及紅花 (美國專利第6,146,645)。雖然諸如乙醇之類的有機溶劑也可使用，但是優選地，所述液體是水。研磨之 前使種子在液相中吸收液體約15分鐘至約兩天的時間是有益的。吸收液體可軟化細胞壁 並有利於研磨過程。較長時間吸收液體可模擬發芽過程並導致種子組分組合物中某些有 益的變化。優選地使用膠體磨研磨種子。除了膠體磨之外，能夠處理工業規模量的種子 的其他磨和研磨設備也可在本發明中使用，所述磨和研磨設備包括盤磨、膠體磨、針 磨、軌道磨(orbital mill)、IKA磨以及工業規模的均質器。磨的選擇可 依賴於種子生產 量需求以及所使用的種子的來源。根據本發明，在研磨過程中使植物油體保持完整是重要的。因此，在植物油處 理過程中所通常使用的、易於破壞油體的任何操作條件不適用於本發明的方法。研磨溫度優選地為10°C至90°C。更優選地，研磨溫度為15°C至50°C，並且最 優選地，研磨溫度為18°C至30°C，而pH優選地為2.0至11.0，更優選地，pH為6.0至 9.0，以及最優選地，pH為7.0至9.0。從磨碎的種子組分中除去諸如種子殼、纖維材料、不溶的碳水化合物和蛋白質 之類的固體汙染物以及其他不溶的汙染物。固體汙染物的分離可使用傾析離心機來完 成。基於種子生產量需求，傾析離心機的容量可通過使用諸如三相傾析器之類的其他型 號的傾析離心機來改變。基於所使用的具體的離心機，操作條件有所不同並且必須調節 操作條件，這樣使不溶汙染材料沉積並且在傾析之後保持沉積。在這些條件下可觀察到 油體相和液相的部分分離。除去不溶汙染物之後，將油質體組分與水相分離。在本發明的一種實施方式 中，使用管式離心機。在優選的實施方式中，使用碟片離心機(disc stack centrifuge)。可 選地，在自然重力或任何其他重力式分離技術條件下，也可使用水力旋流器或相沉降。 通過諸如過濾(例如，膜超濾以及錯流微濾)之類的尺寸排除方法從水性組分中分離油質 體組分也是可能的。當為了分離目的使用離心機時，用於操作離心機的重要參數是所使用的環閘(ring dam)的尺寸。環閘是可移動的環，其具有不同尺寸的中心圓孔，並且所述環閘調 節從油質體相中分離水相，從而控制所獲得的油質體組分的純度。所選擇的環閘的尺寸 依賴於離心機的型號和所使用的植物油的類型以及期望的油質體製劑的最終濃度。根據本發明的一種實施方式，使用環閘尺寸為69mm至75mm的 SA-7(Westfalia)碟片式離心機來獲得紅花油質體。在這種實施方式中，分離效率進一 步受流速影響，所述流速通常保持在0.51/min至7.01/min。優選地，溫度保持在26°C至 40 "C。基於所使用的離心機的型號，可調節流速和環閘尺寸，從而實現從水相中優化 分離油質體組分。這些調節對於工藝過程領域的技術人員而言是顯而易見的。油質體組分與固體的分離和油質體組分與水相的分離可同時進行。這可通過諸 如三相管式離心機、傾析器、水力旋流器之類的重力式分離方法或尺寸排除式分離方法
來完成。 在本發明的工藝的這個階段獲得的油質體組合物通常是相對的粗產物，該粗產 物包括多種種子蛋白、糖基化和非糖基化蛋白以及諸如葡萄糖硫氰酸鹽或其分解產物之 類的其他汙染物。本發明包括這種組合物，但是在優選的實施方式中，在製備穩定的油 質體製劑之前除去大量種子汙染物。如上所述，為了除去汙染的種子材料，通過在液相中重懸油質體組分將水相分 離之後獲得的油質體製劑洗滌至少一次，並且對所述重懸的組分進行離心，生成「洗滌 過的油質體製劑」。根據本發明，通常根據期望的油質體製劑的純度來選擇洗滌條件。就這點而 言，所述條件可以以控制的方式來改變，從而獲得不同油質體純度的油質體製劑，所述 條件包括用於洗滌的液相的成分、洗滌時間、液相與油質體相的比例以及pH值。例如， 所述液相可以是水或有機溶劑。通常，選擇緩衝液相是有益的，所述緩衝液相G)具有 出自油質體的等電點中的至少一個pH點的pH值，基於油質體的來源，通常pH點為4至 6，因為這樣的條件有利於油質體和汙染物的分離，Gi)具有使油質體穩定的pH值，艮口， 通常為弱鹼性pH範圍(pH為7.0至9.0)。用於本發明的合適的緩衝系統以由濃度為0.01Μ至2Μ的氯化鈉、濃度為25mM 至50mM的碳酸氫鈉緩衝液以及諸如pH為7.5的50mM的Tris-HCl之類低鹽緩衝液組成 的系統來舉例說明。在製備紅花油質體的情況下，pH為8.2的45mM碳酸氫鈉緩衝液尤 其適用於獲得相對純的油質體製劑。例如，藉助這種緩衝液，可獲得含有2%或者更少的非油體蛋白的油質體製劑。 根據本發明，影響油質體純度的附加條件是洗滌時間和油質體/液相的相對值。通過延 長洗滌時間和/或增加洗滌次數，以及通過使用大量的液相，通常有可能獲得較高純度 的油質體，工藝過程領域的技術人員會理解儘管這會犧牲產率。根據所製備的油質體的來源可調節洗滌條件。具體而言，由於油質體製劑的組 分和汙染組分隨來源不同而不同，可改變緩衝液組合物、洗滌時間、pH等如上所述的參 數以影響油質體製劑的組分以及汙染的組分。因此，根據所述洗滌條件，可獲得「基本上純的」油質體製劑；即，存在的蛋 白質僅為油體蛋白。在優選的實施方式中，油質體組分含有小於30% (w/w)的非油體蛋白，更優選地，含 有小於20% (w/w)的非油體蛋白，以及甚至更優選地，含有小於10% (w/w)的非油體蛋白。在最優選的實施方式中，油質體組分含有2% (w/w)或更少的非 油體蛋白。在一些不同的pH值條件下進行洗滌可以是有益的，因為這樣可分步除去汙染物 (尤其是蛋白質)。可合理地使用SDS凝膠電泳或其他分析技術以監測在洗滌油質體之 後種子蛋白和其他汙染物的除去。此外，在進行一個以上洗滌步驟的情況下，用於不同 洗滌步驟的洗滌條件可以不同。在洗滌步驟中不必除去所有的水相，並且最終洗滌的油質體製劑可懸浮於水 中、緩衝系統中，例如，pH為7.5的50mM的Tris-HCl或任何其他液相。如果需要如此 的話，pH值可調節至2.0和11.0之間的任何pH值，優選地，可調節至6.0和9.0之間的 任何pH值以及最優選地，可調節至7.0和8.5之間的任何pH值。根據本發明，油質體 製劑中水的量可以不同，並且基於水量，可獲得較大粘性的油質體製劑或較小粘性的油 質體製劑。因此，本發明的油質體製劑優選地含有按體積計大於10%且小於65%的水， 更優選地含有按體積計大於15%且小於50%的水，以及最優選地含有按體積計大於20% 且小於50%的水。根據本發明，油質體製劑的製造方法可以以分批操作的方式進行或以流水作業 工藝進行。尤其是當使用碟片式離心機時，泵系統方便地啟動以產生連續流體。可使用 的示例性的泵是氣動雙隔膜泵和液壓正位移泵或蠕動泵。為了保持向傾析離心機和管式離心機提供均一的濃度，諸如IKA均質器之類的 均質器可加至分離步驟之間。連續均質器(in-line homogenizer)也可加至各種離心機之間 或用於洗滌油體製劑的尺寸排除式分離設備之間。在每個洗滌步驟中，環閘尺寸、緩衝 液組分、溫度以及pH值可以不同。根據上述方法獲得的油質體製劑可通過下面更詳細描述的方法來使用。釋放控制劑如上所討論的，控制釋放劑通過影響本發明的組合物中水分蒸發的速度對這種 釋放動力學產生影響。在本文中，詞組「釋放控制劑」是指相對於缺乏控制釋放劑的組 合物，當與含有或「包裹」活性劑的油質體組合物混合時，調節油質體中活性劑的釋放 動力學的物質。就這點而言，示例性的物質是改變水的沸點(蒸汽壓)的成分，因此當在 本發明中使用該成分時，水蒸發的速度受到影響。因此，控制釋放劑可降低釋放速度或 提高釋放速度。例如，甲醇、乙醇和異丙醇提高蒸汽壓，從而加速釋放，然而，甘油、 乙二醇和丙二醇降低蒸汽壓，減緩釋放。因此，一般而言，不同的釋放控制劑由於對水 蒸發速度產生不同的影響可表現出不同的釋放動力學。在優選的實施方式中，所述控制釋放劑是多羥基醇。「多羥基醇」是含羥基的 有機化合物，其具有兩個或兩個以上羥基。雖然可使用任何合適的多羥基醇，但優選地 是非滷化的多羥基醇，並且優選地具有小至中等分子量，即，小於50,000道爾頓。因 此，合適的多羥基醇是非芳香二醇、非芳香三元醇或非芳香多元醇。當所述多羥基醇是二醇時，它可以是乙二醇或非芳香乙二醇的衍生物。合適的 乙二醇衍生物是丁烯二醇、聚乙烯二醇、丙烯二醇、己烯二醇、二丙烯二醇、己二醇或 聚丁烯二醇。
當所述多羥基醇是三元醇時，它可以是1，2，6己三醇或甘油。也可使用甘油 的聚合物，例如，二聚甘油、聚甘油_3、聚甘油_4、聚甘油-5、聚甘油-6、聚甘油-7、 聚甘油-8、聚甘油-9或聚甘油-10，它也可以是甘油及其聚合物的易於取代的衍生物。
當所述多羥基醇是多元醇時，優選地，至少一個碳原子沒有羥基連接於其上。 羥基連接於每個碳原子的多元醇的例子是甘油和諸如山梨糖醇之類的糖類。這些多元醇 的一些乙氧基化物適用於本發明的劑型，只要它們在室溫下是液態的或是水可溶的，例 如，山梨醇聚醚6、山梨醇聚醚20、山梨醇聚醚30、山梨醇聚醚40。根據本發明可使用 的其他多元醇的例子包括聚乙烯醇。
在本發明中使用多羥基糖類是可行的，所述多羥基糖類包括諸如葡萄糖和果糖 之類的單糖類、諸如蔗糖之類的二糖類以及諸如澱粉和纖維素之類的複合多羥基糖類。 此外，可使用易於取代的糖酯類，只要這些酯類保留了多羥基。
本發明中使用的多羥基醇優選地選自甘油以及它的線性或非線性聚合類似物。 本工藝技術領域中的技術人員可識別包括非本發明具體提到的那些多羥基醇在內的多羥 基醇，以及多羥基醇的混合物，根據本發明公開的內容，在不背離本發明的實質和範圍 的情況下，所述多羥基醇的混合物也可用於本發明。
活件劑
原則上，根據本發明，可使用任何外源性的活性成分。本文使用的「活性」、 「活性劑」以及「活性成分」是指當將所述化合物遞送至表面時，相對於表面具有可檢 測的物理或化學效應的任何化合物，所述物理或化學效應包括生物、生理、藥理、治療 或預防效應。因此，所述活性劑能夠提高或改善任何表面的體態、健康、體能或性能特點ο
在一些實施方式中，所述表面是人體或其他哺乳動物的內表面或外表面，例 如，人皮膚、頭髮、頭皮、牙齒以及指甲。
可使用可包裹在油質體內的任何活性劑。就這點而言，「包裹」意思是所述活 性劑全部或部分位於油質體的三醯基甘油核心內或油質體的脂質膜內。
在優選的實施方式中，所述活性劑是疏水化合物，即，不易溶於諸如水之類的 極性溶劑的化合物。用於量化化合物的相對疏水性的普遍方法是LogP值，該值反映當 化合物溶於兩相水/辛醇體系時，辛醇和水中化合物的相對濃度的比值。在優選的實 施方式中，用於本發明的活性劑的LogP值為0至8，在更優選的實施方式中，活性劑的 LogP值為1至7，並且在最優選的實施方式中，LogP值為2至7。一般而言，化合物的 LogP值可以實驗的方式確定，例如，使用反相HPLC，參見Yagam和Haraguchi，2000, Chem.Pharm.Bulletin(Tokyo) 1973-7，或者使用像KowWin程序之類的軟體模型，例 如，Meylan 和 Howard，1995，J.Pharm.Sci.84 83-92 中所描述的。
本發明也包括使用「兩親(amphiphilic或amphipathlic)」活性劑，即，具有兩 個不同部分的分子，所述兩個不同部分對溶劑的親和性不同。所述分子的一個部分對極 性溶劑具有親和性，被稱為親水的，所述分子的另一個部分對非極性溶劑具有親和性， 被稱為疏水的。兩親分子中疏水部分和親水部分之間的平衡(「親水親油平衡」或「HLB」)用於將這些分子分類。普遍使用的兩親分子的HLB值易於從例如Handbckjkcjf Pharmaceuticalexcipients (Pharmaceutical Press, 1994)中獲得。本發明使用的兩親活性劑的HLB值可以為1至15，更優選地為5至13，並且最優選地為7至11。
含有活性劑的油質體製劑可通過活性成分與油質體的簡單混合或使活性成分選 擇性的分配進入油質體的優化的方法獲得，如Murray等人在PCT申請2005/030169中所 描述的。
含有活件劑和釋放控制劑的油質體製劑
在本發明中使用的油質體製劑優選地含有按體積計至少5%油質體。更優選地， 所述油質體製劑含有按體積計至少10%，或至少20%，或至少30%，或至少40%，或至 少50%，或至少60%，或至少75%的油質體。
根據本發明，在活性劑分配進入油質體之後，優選地向這種油質體製劑中加入 控制釋放劑。加入之後，通過例如低剪切(通常小於500rpm)的懸臂式攪拌機或磁力攪拌 機以及攪拌棒的簡單的混合或攪拌使所述釋放控制劑分散於油質體製劑中。在更大的操 作中，可使用標準連續混合器或均質器，也可使用任何其他需要的方式以獲得均勻的混 合物，所述任何其他需要的方式例如使用3000rpm的Cowles刀片的顏料磨(pigment mill) 達15分鐘至20分鐘，只要所選擇的混合儀器在混合和攪拌過程中所產生的剪切力是適度 的並且使油質體保持完整。
如上所述，油質體製劑中水相的量可以不同。優選地，釋放控制劑形成油質體 製劑的部分水相併且所述釋放控制劑的濃度優選地為按油質體製劑的水相體積計的至 99%。基於所期望的釋放動力學選擇釋放控制劑的濃度，因此，釋放控制劑的濃度可以 不同。
根據本發明，在分散於多種油質體製劑中的釋放控制劑的不同濃度條件下，通 過確定活性劑的釋放動力學，可調整活性劑的釋放控制動力學，從而獲得具有特別期望 的釋放動力學(「優化的」)的製劑。因此，本發明還包括獲得含有活性劑的油質體制 劑的方法，其中，所述活性劑的釋放動力學已被優化。所述方法包括
⑴製備多種含有活性劑和釋放控制劑的油質體製劑，每種油質體製劑含有不同 濃度的釋放控制劑；
( )確定每種油質體製劑中所述活性劑的釋放動力學；以及
(iii)從所述多種油質體製劑中選擇具有優化的活性劑釋放動力學的油質體制 劑。
為了確定本發明中活性劑的釋放動力學，使用諸如Malvern Instraments Ltd. (Westborough, Massachusetts)製造的顆粒分析儀之類的粒度分析儀來確定油質體製劑中油質體的粒度。所述油質體製劑可施用於表面，在不同時間點，可分析樣品的平均粒度 以及樣品中顆粒分布形式。一般而言，平均粒度的變化和/或油質體製劑中存在的顆粒 的分布特性的變化表明油質體的降解，因此從油質體中釋放活性劑。具有揮發性活性劑 的油質體製劑可使用頂空分析法，使用氣相色譜儀作為分析工具，評估油質體製劑中活 性劑的釋放動力學。可選地，使用諸如己烷之類的溶劑萃取可選擇性地捕獲油質體中釋 放的活性劑，從而，通過分光光度法或其他定量技術來量化所釋放的活性劑。
當甘油用作控制釋放劑時，雖然釋放時間依賴於表面、外部條件以及所使用的 體積，但是與不含釋放控制劑的對照製劑相比，按體積計5%至20%的甘油濃度會導致 油質體中活性劑延遲釋放1小時或更長時間。
一般而言，相對於不含釋放控制劑的油質體製劑，預見到不同濃度的釋放控制 劑導致不同的釋放動力學。例如，當增加所使用的PEG 200的濃度時，觀察到較慢的釋 放動力學(參見實施例6)。在優選的實施方式中，當與不存在釋放控制劑情況下油質體 中的活性劑的平均釋放速度相比時，油質體中的活性劑在存在釋放控制劑的情況下的平 均釋放速度減小了至少15%。
本發明還包括新的油質體製劑。因此，在本發明的另一方面，本發明還提供由 ω油質體，Gi)活性劑和Gii)釋放控制劑組成的組合物。如上所述，所述釋放控制劑 優選地是多羥基醇。
活件劑的釋放
本發明的油質體製劑可施用於任何表面。就這點而言，表面的選擇主要依賴於 用於給定的最終劑型(包括油質體)期望的實用性(參見下面進一步討論)。將最終劑型 施用於表面之後，油質體結構逐漸減弱直至該油質體基本分解，從而釋放活性劑。所述 活性劑的釋放動力學由油質體的分解速度決定，反過來，該油質體的分解速度由用於將 油質體施用於表面的物理力來決定，以及由表面的物理和化學性質和暴露條件來決定。 根據本發明，在含有多羥基醇釋放控制劑的油質體製劑中，油質體的穩定性通常提高， 導致油質體分解速度降低，因此，在活性劑釋放動力學方面，含有多羥基醇釋放控制劑 的油質體製劑比那些缺乏釋放劑的油質體製劑更慢。
當施用油質體製劑時，例如通過在皮膚或任何其他表面上摩擦油質體製劑或通 過油質體製劑施用於表面之後乾燥油質體製劑，活性劑的釋放可由物理力的應用引起。 當使用諸如香精之類的揮發性活性劑時，活性劑的釋放會導致活性劑的蒸發。由於物理 力的應用或將化學化合物應用於表面，在表面施用油質體製劑之後，也可發生活性劑的 釋放。在將化學化合物應用於表面的情況下，該化合物將與油質體發生反應，導致油質 體結構分解並且釋放活性劑。在一些成膜或塗覆應用中，例如，活性劑的釋放可由膜或 塗層的磨損引起或者可由塗層或膜與能夠引起油質體中的活性劑釋放的化學化合物的接 觸引起。
釋放動力學可通過活性劑的釋放速度或所釋放的活性劑的量來表徵。後者的量 可通過諸如己烷萃取之類的分析方法來確定，該分析方法在給定時間點處測量油體外部 的活性劑的量。活性劑的釋放速度可通過諸如粒度分布隨時間的變化之類的分析方法來 確定，這種分析方法反映樣品中粒度的分布。樣品的粒度的變化說明油質體的分解，因 此，活性劑釋放。對隨時間的釋放速度或釋放量的評估提供了平均釋放速度。
除了活性劑的釋放動力學之外，根據本發明可改變油質體製劑的一些其他性 質。這些性質中示例性的性質為電導率、表面張力以及成膜或形成塗層的能力。這些性 質可改變，如諸如纖維和頭髮之類的表面上的芯吸作用或毛細作用的速度也可改變。
油質體製劑的實用性
本文使用的詞組「最終劑型」是指準備想要最終使用的劑型。根據本發明 獲得的油質體製劑可用作製備多種最終劑型的成分，例如Deckers專利以及PCT申請 2005/030169和2005/097059中所描述的，通過向油質體製劑中加入一種或一種以上額外 的化合物，油質體製劑可用作製備多種最終劑型的成分。
所述劑型可採用一系列廣泛的形式中的任何一種，包括但不限於霜劑、凝膠、乳液、蠟狀固體、軟膏、藥膏、糊狀物、噴霧劑或乳狀物。有利地，這些產品的劑 型在不存在外源性乳化劑的情況下製備得到。根據本發明，最終劑型以局部施用於哺乳 動物的表面的劑型來舉例說明，例如個人護理產品、化妝品、局部施用的藥物產品、皮 膚護理產品、藥用化妝品、皮膚科藥品以及局部施用的獸醫用產品。使用根據本發明獲 得的油質體製劑配製的其他產品是食品、營養品以及營養補劑和農業產品、家用產品、 墨水、塗料、油漆、藥品以及工業產品。實施例
實施例1.從紅花獲得油質體製劑
本實施例描述從紅花回收油質體組分。得到的製劑含有洗滌過的完整的油質 體。
種子去汙。使用65 °C大約120L的自來水將總重451 的幹紅花(Carthamus tinctorius)種子洗滌兩次，使用約15°C約120L的自來水將所述種子洗滌一次。洗滌在具 有篩孔的桶中進行以分離廢水。
研磨種子。將洗滌過的種子通過漏鬥倒入膠體磨(膠體磨，MZ-130 (Fryma)； 容量3501cg/hr)，該膠體磨裝配有MZ-130十字鋸齒狀轉子/定子，研磨設備以及上部 進料漏鬥，同時，在碾磨之前通過外部連接的水管提供pH值為8.2的大約100L的45mM 碳酸氫鈉緩衝液。18°C和30°C條件下，碾磨操作設置縫隙為1R，選擇的操作條件以達到 粒度小於100微米。全部451 種子在10分鐘內磨碎。
均質化和除去固體。將得到的漿狀物以約7L/min的速度泵入刀狀連續均質器 (Dispax Reactor DR 3-6/A, IKA Works，he.)。使離心機的運行速度達到 325Orpm 之 後，將輸出的漿狀物直接注入傾析離心機(NX-314B-31，Alfa-Laval)。在25分鐘內， 將大約1601 種子磨碎的漿狀物倒出。在這個步驟中使用Watson-Marlow (型號704)蠕 動泵來轉移漿狀物。
油質體分離。使用裝配有三相分離器、自清潔機和一系列可移動環閘的碟片式 離心分離器6B 7，Westfalia)來實現油質體組分的分離；最大容量83L/min ；環閘 69mm。運行速度約8520rpm。在離心機達到運行速度之後，使用Watson-Marlow(型號 704)蠕動泵將倒出的液相(DL)泵入離心機。這使得倒出的液相分離為含有水和可溶植 物蛋白的重相(HPl)和含有油體的輕相(LPl)。通過離心機一次分離之後得到的油質體 組分被稱為未洗滌的油質體製劑。然後，該未洗滌的油質體組分流過靜態連續混合器， 與45mM的碳酸氫鈉緩衝液(pH 8.2，354L/min)混合，流入另一碟片式離心分離器 (SA7, Westfalia)；最大容量83L/mta ；環閘73mm。運行速度為約8520rpm。然 後，含有油質體的分離的輕相(LP》流過另一靜態連續混合器，與45mM的碳酸氫鈉緩 衝液(pH8.2，35°C, 4L/min)混合，流入第三碟片式離心分離器(SA 7，Westfalia)；最 大容量83L/min ；環閘75mm。運行速度為約8520rpm。整個過程在室溫下進行。 通過第二次分離獲得的製劑均被稱為洗滌過的油質體製劑。
實施例2.製備含有釋放控制劑的紅花油質體製劑
將2 純的甘油(純度> 99% )加至100g、75%紅花油質體的固體分散體中， 在低剪切條件下混合。這使總油質體水平降低至60%。該分散體的pH通常大於8.5。在低剪切攪拌條件下，向分散體中加入1.2 商售防腐劑Geogard Ultra，該防腐劑由葡萄 糖酸內酯和苯甲酸的混合物構成，該混合物使分散體的pH降低至4.2至4.5。該分散體 通過微生物挑戰測試並且沒有觀察到油質體漏出，甚至在25°C，6個月後也沒有觀察到 油質體漏出。
實施例3.含有釋放控制劑的紅花油質體製劑的物理穩定性與不含釋放控制劑的 紅花油質體的物理穩定性的比較
將含有和不含作為釋放劑的甘油的總IOOyL的紅花油質體製劑覆蓋在50mL離 心管蓋的內表面。讓所述樣品在室溫條件下經不同的時間長度風乾。然後，將樣品重懸 於20mL、0.025M的碳酸氫鈉緩衝液中，並且通過雷射衍射分析ImL等份樣品以評價粒 度。標準油體是含有碳酸氫鈉緩衝液並且用Neolone和Glycacil防腐的原始劑型。甘油 油體是用甘油和Geogard Ultra配製的。
如圖1所示，在含有油質體和作為釋放控制劑的甘油的製劑中，粒度分布在90 分鐘的乾燥過程中保持不變。相反，在含有油質體而不含甘油的製劑中，在90分鐘的幹 燥過程中，粒度逐漸變化，並且在較小粒度損失的情況下出現較大顆粒，這表明油質體 結構分解，油質體的親油成分釋放。
實施例4.含有和不含釋放控制劑的油質體製劑中OMC的釋放動力學的比較
向75%油質體的分散體的90g樣品中加入足量的OMC (2-乙基己基反式-4-甲 氧基-肉桂酸酯，Sigma Aldrich)，生成15%乾重OMC或10%樣品重OMC的最終混合 物。然後，在室溫條件下，使用低速混合器攪拌混合物2分鐘，有利於OMC吸附於油質 體中。
將所述樣品分成兩個相的樣品。用0. 蒸餾水稀釋第一樣品並混合5分鐘。 裝載的油質體與稀釋劑的最終比例為68/32。
用0.5g純甘油稀釋第二樣品並混合5分鐘，這樣生成油質體/甘油/水的比例為 68% /9% /23%的最終混合物。
從兩個樣品的每個樣品中取出幾個等份(90mg至92mg)並將這幾個等份覆蓋在 面積為1.2cm2的錫箔上。將含有樣品的錫箔片暴露於35°C，在培養箱中放置1小時、2 小時、3小時或4小時。將錫箔置於玻璃抽提管中並用IOml純己烷萃取直至看上去油質 體被重懸。對樣品進行離心並將萃取物移至新管。
OMC可通過使用310nm波長的分光光度法來檢測。需要將萃取物的稀釋度用於 分光光度評價。然後，對獲得的吸光度值進行校正，說明稀釋度。表1中給出了己烷萃 取物的結果。跟蹤使用己烷萃取的釋放的OMC濃度隨時間變化(見下)表現出用甘油作 為釋放控制劑配製的油質體樣品保持OMC的時間顯著大於用水稀釋的樣品保持OMC的 時間。
表1.己烷萃取的、裝載OMC的油質體的相對校正吸光度值
權利要求
1.一種釋放油質體中的活性劑的方法，所述方法包括ω提供含有包裹的活性劑和釋放控制劑的油質體製劑；和( )將油質體劑型施用於表面，從而，釋放所述油質體劑型中的活性劑。
2.如權利要求1所述的方法，其中，當與不存在所述釋放控制劑的情況下的所述活性 劑的平均釋放速度相比時，所述油質體中的活性劑在存在所述釋放控制劑的情況下的平 均釋放速度減小了至少15%。
3.如權利要求1或2所述的方法，其中，所述釋放控制劑是多羥基醇。
4.如權利要求3所述的方法，其中，所述多羥基醇是非芳香二醇、非芳香三元醇、非 芳香多元醇或非滷化的多羥基醇。
5.如權利要求1至4任一項所述的方法，其中，所述釋放控制劑是甘油。
6.如權利要求1至4任一項所述的方法，其中，所述釋放控制劑是PEG。
7.如權利要求5或6所述的方法，其中，所述劑型中甘油或PEG的量為按體積計5% 至 20%。
8.如權利要求1至7任一項所述的方法，其中，所述表面是皮膚。
9.一種控制釋放的油質體劑型，所述控制釋放的油質體劑型含有包裹在油質體中的 活性劑和釋放控制劑。
10.如權利要求9所述的劑型，其中，當與不存在所述釋放控制劑的情況下的所述活 性劑的平均釋放速度相比時，所述油質體中的活性劑在存在所述釋放控制劑的情況下的 平均釋放速度減小了至少15%。
11.如權利要求9或10所述的劑型，其中，所述釋放控制劑是多羥基醇。
12.如權利要求11所述的劑型，其中，所述多羥基醇是非芳香二醇、非芳香三元醇、 非芳香多元醇或非滷化的多羥基醇。
13.如權利要求9至12任一項所述的劑型，其中，所述控制釋放劑是甘油。
14.如權利要求9至12任一項所述的劑型，其中，所述控制釋放劑是PEG。
15.如權利要求13或14所述的劑型，其中，在所述劑型中，甘油或PEG的量為按體 積計5%至20%。
16.一種最終劑型，含有權利要求9至15所述的組合物。
17.如權利要求16所述的最終劑型，其中，所述最終劑型是個人護理產品、化妝品、 局部施用的藥物產品、皮膚護理產品、藥妝品、皮膚科藥品、局部施用的獸醫用產品、 食品或工業產品。
18.一種獲得含有活性劑的油質體製劑的方法，所述活性劑的釋放動力學已被優化， 所述方法包括(i)製備多種油質體製劑，每種油質體製劑含有活性劑和釋放控制劑，其中，每種油 質體製劑含有不同濃度的釋放控制劑；(ii)測定每種油質體製劑中所述活性劑的釋放動力學；以及(iii)從所述多種油質體製劑中選擇具有優化的活性劑釋放動力學的油質體製劑。
全文摘要
油質體中活性劑的釋放速度可由含有釋放控制劑(例如多羥基醇)的油質體劑型來調節。本發明中，含有活性劑的油質體可用於製備包括局部使用劑型在內的各種劑型。
文檔編號A61P17/00GK102026663SQ200980117460
公開日2011年4月20日 申請日期2009年4月10日 優先權日2008年4月11日
發明者約翰·弗格森, 雅各布·古思 申請人:賽姆生物系統遺傳公司