[发明专利]离子交联聚磷腈微球的凝聚制备法

说明书

本发明涉及聚磷腈(polyphosphazene)微球的制备方法。具体而言，本发明涉及通过凝聚聚磷腈来制备聚磷腈微球。

水溶性聚合物和高分子水凝胶(例如聚磷腈水凝胶)通常可以用于微囊包封抗原以将抗原释放到粘膜表面并控制抗原在粘膜表面的释放，或者用于注射。这种包封的抗原也可以通过口服或鼻内给药。

聚磷腈微球可以用作多种预防剂和/或治疗剂的药物载体。例如，聚磷腈微球可以充当免疫佐剂，任意品种的抗原都可以包含在这样的微球内，所述抗原可以来自细胞、细菌、病毒颗粒或其一部分，而抗原可以是蛋白、肽类、多糖、糖蛋白、糖脂核酸或其组合物，这些抗原在例如哺乳动物、鸟类或鱼类的动物体内引起免疫应答。

通常，包囊内抗原可以与聚磷腈溶液混合，形成聚磷腈和抗原的微粒，聚磷腈通过离子交联或共价交联而成为可生物降解的稳定微粒。微粒附着在粘膜表面，例如胃肠道粘膜内层，从而提高网状内皮组织对抗原的摄取，这样抗原被超时释放。聚磷腈可以与多离子或二价阳离子(例如氯化钙)进行离子交联。

含有聚电解质水凝胶微球的合成型聚合物微球的制备方法业已公开；但是，这些方法需要使用有机溶剂及表面活性剂。Bohm等人在其已授权的美国专利4,948,586中描述了此类方法的例子。

利用天然聚电解质(例如明胶)及某些合成的聚电解质并通过简单凝聚过程可以在水溶液中制备水凝胶的微球或毫微球。凝聚层的形成是由高浓度的盐及升高的温度引发的。但是，由上述方法制备微球需使用液体或固体形式的水不溶性“芯”材，例如油、石蜡或水不溶性药物。(Deasy等人，微囊包封及相关药物的制备过程，Marcel Dekker,Inc.,纽约，61-95页(1984)；Lapka等人的已授权的美国专利4,622,244)。富含聚合物的凝聚滴沉积在分散的水不溶性芯材表面并随后融合成包衣，通常这种包衣再以化学方式交联。

Cohen等人在其已授权的美国专利5,149,543中教导，将聚磷腈水溶液喷涂在含有多价阳离子的溶液中可制备离子交联的聚磷腈水凝胶微球。此后改进该方法以生产出大小在微米范围内的微球。(Payne，等人，粘膜免疫学进展，Mestecky等人编辑，Plenum Press，纽约，1475-1480页(1995))。但是，该方法需要复杂的喷涂设备并难于控制微球大小的分布，尤其无法获得较高的产率以及微米级大小的微球的窄范围分布。

Cohen等人的专利还教导说，离子交联的聚磷腈水凝胶微球在一价离子存在时不稳定，并且用pH7.5的过量氯化钾水溶液处理时将导致离子交联解离。在磷酸缓冲的盐水中还可以观察到微球崩解(Bano等人，生物技术，9卷，468-471页(1991))。Allcock等人在美国专利5,053,451中还描述了KCl存在下的离子交联解离。Axelos等人在大分子，27卷，22期，6594-6602页(1995)中证明：一价盐(例如氯化钠)通过聚电解质和二价金属的离子交联来溶解或沉淀形成的水凝胶。

因此，本发明的目的是提供一种制备离子交联聚磷腈水凝胶微球的方法，该方法能控制微球大小分布而无需采用升高的温度、有机溶剂、水不溶性芯材或复杂的生产设备。在这种方法中，用一价离子的盐使含聚磷腈溶液发生水凝聚作用。

本发明的另一目的是提供一种微囊包封生物材料的方法，该方法是将生物材料在制备微球前与聚磷腈溶液混合，或将生物材料与制成的聚磷腈微球混合。

本发明的一个方面是提供一种生产聚磷腈微球的方法，在该方法中，将含聚磷腈溶液进行凝聚。

此处所用术语“凝聚”是指大分子溶液成为两个不互混液相的分离作用。其中一相是富积有大分子物的稠密凝聚相，而另一相是聚合物缺乏相。凝聚作用是聚合物分子脱水的结果并且可由温度变化、非溶剂的加入或小分子盐的添加(简单凝聚)引起，或可由加入另一聚合物从而形成共聚体复合物(复合物凝聚作用)来诱导。

凝聚物可被描述成为液体结晶和台面晶相(mesaphase)，凝聚物比其它具有高度结构顺序的体系(例如胶束)更易于流动。这些体系处于动力学平衡之中并且因条件变化而导致一相系统的再生成絮凝物或沉淀物的形成。(Burgess，化学和生物中的大分子复合物，Dubin等人编辑，Springer-Verlag，Berlin，第285-300页(1994))。