[发明专利]聚合物组合物

说明书

本发明涉及用于控制释放的胶凝聚合物组合物，其允许掺入一系列化学品、药物或食品物质以便输送至胃肠道。如本发明所述的胶凝聚合物组合物用作制备例如赋形剂、载体、涂层、膜、水凝胶的基础，其在制药和/或食品工业的产品开发中是非常有用的。

发明领域

本发明的应用领域为生物技术领域，特别是制药工业和食品工业的产品开发。

发明背景

聚乙烯醇(PVA)是水溶性合成聚合物；与大多数衍生自乙烯基的聚合物不同，PVA不是通过使相应的单体乙烯醇聚合而制备的。相反，它是通过聚(乙酸乙烯酯)的部分或完全水解而制备的。可以控制与乙基的反应，并且所得PVA的物理特性取决于起始聚(乙酸乙烯酯)的聚合等级和水解等级二者。它的水溶性是有限的，并且认为87％至89％的乙基水解是最佳的。在最深度的水解中，PVA呈现高的形成氢键缔合的倾向性，这容易导致凝胶形成。PVA已经用于诸如食品化学、制药产品、医药与生物技术的领域。具体地，PVA是各种制药和生物医学应用中非常感兴趣的聚合物。食品和药物管理局(FDA)已批准基于PVA的微球体和其他调节有机体用于栓塞。而且，PVA具有优异的粘合性；成膜性；水凝胶、冻凝胶和乳化剂形成性质。此外，取决于其可能含有的添加剂的类型，认为它们在与软组织接触时，对于软组织而言是生物相容性的且无刺激性，使得它们适用于许多生物医学应用(Marc Chaouat,Catherine Le Visage,Wilms E.Baille,Brigitte Escoubet,Frédéric Chaubet,MirceaAlexandru Mateescu,and Didier Letourneur.,2008)。已经描述了几种制备基于PVA材料的方法。例如，可在足够的增塑剂存在下通过模塑来制备高性能PVA膜。还通过冻融循环进行PVA的物理网络化，形成相当软的水凝胶(Gutiérrez,M.C.,García-Carvajal,Z.Y.,Jobbágy,M.,Rubio,F.,Yuste,L.,Rojo,F.,Ferrer,M.L.and Del Monte,F.,2007)。

另一方面，果胶是由D-半乳糖醛酸单元构成的多糖，该D-半乳糖醛酸单元通过键(α1-4)与由鼠李糖和阿拉伯糖残基组成的分枝点(ramification point)连接。果胶已用于合成用于受控药物释放、蛋白质和细胞固定化的聚合物基质(Seixas F.L.,Fukuda D.L.,Turbiani F.R.B.,et al.,2014；Wikiera A.,Mika M.,Starzyńska-Janiszewska A.,Stodolak B.,2015)。果胶属于可溶性纤维，其对消化酶的水解具有抗性；然而，由瘤胃微生物产生的酶引起反刍动物中的果胶碎裂；这允许其用作瘤胃供给体系的有利替代物，因为这种天然聚合物在到达瘤胃环境之前可保持完整性(Cruz M.,Fernandes K.,CysneirosC.,Nassar R.,and Caramori S.,2015)。果胶已用于多种食品工业应用，因为它是具有稳定性质的胶凝剂和增稠剂。果胶用于生产果酱、果冻、酸化乳、蛋白饮料、酸奶和其他乳制品。当今，果胶也用于非食品工业：例如医药和制药工业(Lewandowska K.,A.,Kaczmarek H.,2012)。

可以以几种方式改性果胶和PVA二者的物理化学性质。简单的方法是与不同浓度的其他大分子化合物简单混合。这表明，不同比例和浓度的混合对需要它的应用具有不那么明显的影响(Lewandowska K.,A.,Kaczmarek H.,2012)。

在Lewandowska,K.等人2012年的文献中，研究了果胶-PVA混合物的流变学性质。以70:30、50:50、30:70(果胶:PVA)的比例制备几种混合物。PVA浓度为7.8％w/v，且果胶浓度为3％w/v。所用的PVA具有30,000-70,000g/mol的分子量，并且果胶具有27.8％的酯化。所得结果表明，混合物溶液的通量性质取决于它们的组成、温度和剪切速率，因为由于化学相互作用存在大分子的构象变化。尽管如此，该文献并未展示工业应用。