增塑的超多孔水凝胶制造技术

本发明专利技术提供一种用于制备增塑的超多孔水凝胶材料的方法，其包括使初始水凝胶材料经受使用酸性溶液的处理，任选的使用单价金属盐溶液的处理，冷冻干燥和增塑。任选地，本发明专利技术的方法制备其中形成有一个或多个通孔的模制增塑的超多孔水凝胶材料体。本发明专利技术的增塑的超多孔水凝胶材料可以配制成合适的口服剂型，用于食欲抑制剂和用于将药物和/或营养药物递送到人或动物体内。或动物体内。或动物体内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增塑的超多孔水凝胶
专利

[0001]本专利技术涉及一种用于制备水凝胶材料的方法，该方法可以更容易和更可靠地操作，并且与已知的水凝胶材料相比具有增加的溶胀体积和增加的溶胀速率。通过本专利技术的方法制备的水凝胶材料特别适合用作或用于口服剂量胶囊，例如用作人和动物的食欲抑制剂。另外，通过本专利技术的方法制备的水凝胶材料，当其本身使用时(制成时)和当其以合适的剂量制剂形式使用时，可包含、掺入或封装一种或多种药物、营养药物或异物，以洗脱或以其他方式递送在人或动物体内，或通常洗脱或以其他方式递送到任何基于液体(优选水性)介质的应用中。
[0002]专利技术背景
[0003]正如H.Omidian等人在J.Pharm.&Pharmacol.2007,59:317
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327的“Recent developments in superporous hydrogels(超多孔水凝胶的最新发展)”中所讨论的那样，超多孔水凝胶(SPH)是多孔亲水交联结构，干燥时，其坚硬且易碎，并且不溶于水。然而，当浸入水性介质中时，它们可以吸收最高达它们自身重量许多倍的水性流体，以尺寸溶胀并变成柔软易变形的凝胶材料。SPH一般具有由亲水聚合物材料制成的三维网络，具有许多平均尺寸大于100μm最高达约1或2mm的孔。正是这些孔，通过连接在一起形成开放的通道结构，其利用毛细作用以非常迅速地吸收水。通常在几分之一分钟内达到最大溶胀，并且SPH溶胀至平衡尺寸。
[0004]最近公布的专利申请WO2019016560(A1)描述一种软化(增塑或赋予延展性)干燥的超多孔水凝胶材料而不需要它们溶胀的方法。该方法进一步描述通过施加压缩力以使水凝胶孔变平/塌陷而不破坏将三维网络结构保持在一起的键来形成增塑的超多孔水凝胶材料片。口服剂量制剂可以通过从超多孔水凝胶材料片上切割样品、折叠/卷起这些样品并且然后将它们插入用于口服剂量胶囊的外壳中制备。这种口服剂量制剂在与水性介质(例如，当胶囊被人或动物吞咽时的胃液)接触时会溶解或破裂，然后包含在内部的超多孔水凝胶将迅速溶胀为其原始尺寸的许多倍。这些制剂被公开以制备优异的食欲抑制剂和治疗肥胖症的胃球囊的有用替代品。
[0005]本专利技术寻求提供一种用于制备超多孔水凝胶材料的快速、成本有效且可靠的方法，所述超多孔水凝胶材料具有优异的物理特性(包括溶胀体积、溶胀速率和整体强度)，并且重要的是，所述超多孔水凝胶材料能够被容易地操作，例如以有助于它们直接成型或有助于它们插入口服剂量制剂的外壳中。本专利技术方法的目的是避免(例如通过对由增塑的超多孔水凝胶材料制成的施加高压缩力)形成增塑的超多孔水凝胶片的需要，并避免从片上切割水凝胶样品，然后在插入口服剂量胶囊外壳之前将其卷起的需要。因此，理想地，通过本专利技术的方法制备的超多孔水凝胶将能够被浇铸到模具中，然后被直接操作，例如被操作到口服剂量胶囊外壳(壳)中。供选择地，通过本专利技术的方法制备的超多孔水凝胶将能够直接被浇铸或压缩成用于直接口服给药的锭剂形剂量制剂。
[0006]本专利技术进一步提供超多孔水凝胶材料，其一旦被吞咽和溶胀，一方面将具有机械坚固性，这使得由其制成的产品能够在人或动物的胃中保留有限的时间段，例如1至4周，而
不会降解和/或消化，并且因此能够用于超重/肥胖动物或人患者的食欲抑制剂和食欲控制应用，或作为在动物或人体内受控释放药物或营养药物的递送载体，另一方面，随着时间的推移，例如在1至4周后，其将开始自然分解或崩解，并自然排出体外。合适的食欲抑制剂将理想地是片剂或其他合适的口服剂型，其设计为在家中服用并且不需要医院或卫生保健机构。更理想地，本专利技术的食欲抑制剂将不需要手术、内窥镜检查或放射以插入、装配或检查食欲抑制剂制剂在患者体内的正确放置。有利地，这种食欲抑制剂制剂将在通过自动降解或通过食用经批准的化学或天然食物源触发终止之前，一次有效几天或几周，然后排泄。更有利地，本专利技术的目的是提供食欲抑制剂，其也将允许患者能够摄取更多或更少剂量的一种或多种超多孔水凝胶并且还能够随意终止摄取的食欲抑制剂产品的效果。因此，本专利技术还提供用于一旦被患者摄取就分解本专利技术的食欲抑制剂制剂的方法，并提供根据体重控制过程的所需强度和持续时间定制的食欲抑制剂产品。
[0007]在另一个目的中，本专利技术提供用于口服剂量制剂(例如剂量胶囊)的增塑的超多孔水凝胶材料，其可另外包含一种或多种药物和/或营养药物，所述药物和/或营养药物将被设计为被洗脱或以其他方式递送到人或动物体内，例如一旦胶囊位于体内的特定位置(例如在胃或肠中)。理想地，药物/营养药物将在延长的时间段内被洗脱/递送。在一个实施方案中，设想将一种或多种药物和/或营养药物在口服剂量制剂中作为另外的单独成分掺入增塑的水凝胶材料中。在该实施方案中，药物和/或营养药物可单独使用，或与一种或多种添加剂组合使用。供选择地，药物和/或营养药物可以与单独的药物递送装置例如脂质体相关联或包含在其中。在另一个进一步的实施方案中，药物和/或营养药物可以是水凝胶材料结构的一部分，例如药物和/或营养药物可以连接到形成水凝胶材料的一个或多个亲水聚合物链上。如本文所用，术语“营养药物”应解释为包括当被人或动物摄取时提供增强健康益处的任何食品补充剂、矿物质或维生素。
[0008]在一个优选实施方案中，本专利技术提供一种用于制备增塑的超多孔水凝胶材料的方法，其包括以下步骤：
[0009]a)在不使用起泡剂或其他发泡方法的情况下形成初始水凝胶材料，其中所述初始水凝胶材料包括选自互穿网络结构、半互穿网络结构和简单交联结构中的一种或多种，所述结构通过提供包含一种或多种亲水聚合物和/或共聚物的混合物并使所述混合物经受聚合和/或交联条件形成；
[0010]b)回收在步骤a)中形成的所得初始水凝胶材料并用包含一种或多种酸且pH范围为<1至≤3的酸性溶液对其处理；
[0011]c)在处理步骤b)的同时或之后，用包含一种或多种单价金属盐的≥0M至≤0.5M的溶液处理在步骤a)中形成的初始水凝胶材料；
[0012]d)使用冷冻干燥来干燥所得湿初始水凝胶材料，以产生干燥的超多孔水凝胶材料；
[0013]e)处理所得干燥的超多孔水凝胶材料以增塑其结构；和
[0014]f)回收所得增塑的超多孔水凝胶材料。
[0015]已知在现有技术的聚合/共聚和交联过程中使用起泡剂或其他发泡方法。尽管这产生“超多孔”水凝胶，但本申请人已经发现该过程的效率以及最终超多孔水凝胶的质量受到损害。首先，在聚合步骤期间使用起泡剂或其他发泡方法将需要将超多孔水凝胶产物材
料与聚合物反应混合物分离并且然后干燥。实现干燥的正常方法是风干或烘箱干燥，然而，如下所述，我们已经发现这种过程太慢而无法确保所有溶剂(一般是水)被足够快地去除以防止孔塌陷。其次，孔尺寸由起泡剂产生的或由发泡方法提供的气泡的尺寸确定，并且由于难以控制这些气泡的尺寸，因此难以控制孔的尺寸。第三，起泡剂或其他发泡剂的使用和所得超多孔水凝胶的后续分离/干燥构成两个步骤，而本专利技术仅需要单个冷冻本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于制备增塑的超多孔水凝胶的方法，其包括以下步骤：a)在不存在任何起泡剂或其他发泡方法的情况下形成初始水凝胶材料，其中所述初始水凝胶材料包括选自互穿网络结构、半互穿网络结构和简单交联结构中的一种或多种，所述结构通过提供包含一种或多种亲水聚合物和/或共聚物的混合物并使所述混合物经受聚合和/或交联条件形成；b)回收在步骤a)中形成的所得初始水凝胶材料并用包含一种或多种酸且pH范围为<1至≤3的酸性溶液对其处理；c)在处理步骤b)的同时或之后，用包含一种或多种单价金属盐的≥0M至≤0.5M的溶液处理在步骤a)中形成的初始水凝胶材料；d)使用冷冻干燥来干燥所得湿初始水凝胶材料，以产生干燥的超多孔水凝胶材料；e)处理所得干燥的超多孔水凝胶材料以增塑其结构；和f)回收所得增塑的超多孔水凝胶材料。2.根据权利要求1的方法，其中所得增塑的超多孔水凝胶材料呈包括主体的单独分离的样品的形式，所述主体具有包含增塑的超多孔水凝胶材料的内部结构和外表面，其中每个样品包含一个或多个通孔，所述通孔形成通道，所述通道在主体的内部结构内以及在水凝胶材料主体的外表面的第一部分中的第一开口和水凝胶材料主体的外表面的第二部分中的第二开口之间延伸。3.根据权利要求1或2中任一项的方法，其中初始水凝胶材料的单独样品通过用包含一种或多种亲水聚合物和/或共聚物的反应混合物填充合适的模具，然后使混合物经受聚合和/或交联条件，并脱模所得初始水凝胶材料的单独样品制备。4.根据权利要求3的方法，其中初始水凝胶材料的单独样品是立方体形、长方体形、卵形、丸形、珠形、球形、圆柱体形、杆形、或不规则形状。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：闵雪，A，
申请(专利权)人：牛津医疗产品有限公司，
类型：发明
国别省市：