CN108289862A - 调节氟碳化合物纳米乳液的粒径 - Google Patents
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Abstract
本发明提供经由声处理(例如,超声处理)调节氟碳化合物和全氟化碳(例如,全氟戊烷和全氟己烷)的纳米乳液的粒径的装置和方法。
Description
优先权声明和相关专利申请
本申请要求2015年8月14日提交的美国临时申请系列号62/205,586的优先权,将其全部内容通过援引并入本文。
发明的技术领域
本发明涉及药物组合物及其制备方法和治疗用途。更特别地,本发明涉及经由机械振动(例如,声处理,特别是超声处理)调节氟碳化合物和全氟化碳(例如,全氟戊烷和全氟己烷)的纳米乳液的粒径的方法和装置。
发明背景
氟碳化合物(FC)且特别是全氟化碳(PFC)的纳米乳液已经被公开用于超声成像和用作氧递送的试剂。在室温下,PFC乳液,比如在水中的十二氟-戊烷(DDFP)纳米乳液,例如包含亚微米大小的液滴。PFC纳米乳液可以通过高压匀浆制备,高压匀浆被认为是所选择的方法。
FC/PFC纳米乳液的稳定性取决于多个变量,其包括组分、贮存条件、浓度和容器顶部空间。如本文进一步讨论的,PFC纳米乳液倾向于显示出粒径随时间推移增长。大粒径(例如,颗粒的尺寸超过2微米)可能增加与血管(例如IV)施用纳米乳液相关的不良事件。纳米乳液的不稳定性通常通过奥斯特瓦尔德熟化的机制表现为颗粒生长,其随时间推移可导致具有粒径超过允许规格的乳液,致使产品不适合使用和产品浪费或产生安全性风险(如果偶然使用)。
因此,期望一种可以使产品的粒径参数恢复规格之内的方法。这允许使用该产品用于预期应用,减少制备场所和/或市场的产品浪费。
发明简述
本发明特别地基于意想不到地发现了允许有效率且有效地调节FC/PFC纳米乳液的粒径的方法和装置。本发明的方法和装置可以用于制备场所或能广泛利用的设备的使用地点。可以利用使用超声频率在约10KHz至约1MHz之间的声处理将FC/PFC纳米乳液的粒径减小至与经由高压匀浆新制备的那些FC/PFC纳米乳液相当的值且甚至等同于其的值。新的预填充注射器(pre-filled syringes)和注射系统可以确保粒径优化及产品安全性和有效性。
在一个方面,本发明通常涉及一种减小全氟化碳纳米乳液的粒径的方法。所述方法包括对全氟化碳乳液应用机械振动一段持续时间,该持续时间足够调节该全氟化碳乳液的粒径至预选值。全氟化碳纳米乳液包括具有碳原子长度为4个至约10个的全氟化碳。
在某些实施方案中,全氟化碳乳液被封装在小瓶或预填充注射器中。
在某些实施方案中,机械振动包括超声。在某些实施方案中,超声的特征在于频率为约10KHz至约10MHz。在某些实施方案中,全氟化碳为约4个至约8个碳原子长度。
在所述方法的某些实施方案中,氟碳化合物为全氟化碳。在某些实施方案中,全氟化碳包括全氟戊烷、全氟己烷或两者。
在所述方法的某些实施方案中,全氟化碳包括全氟戊烷。
在所述方法的某些实施方案中,全氟化碳包括全氟己烷。
在另一个方面,本发明通常涉及氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的预填充注射器,其中氟碳化合物的碳原子长度为约4个至约10个且氟碳化合物纳米乳剂含约0.1%至50%重量/体积的氟碳化合物。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,氟碳化合物为全氟化碳。在某些实施方案中,全氟化碳为约4个至约8个碳原子长度。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,氟碳化合物为全氟化碳。在某些实施方案中,全氟化碳包括全氟戊烷、全氟己烷或两者。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,全氟化碳包括全氟戊烷。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,全氟化碳包括全氟己烷。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,注射器是由包括玻璃、塑料或两者的材料制成的。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,注射器是由玻璃材料制成的。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,注射器是由塑料材料制成的。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,注射器安装到超声变频器,用于向氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液应用超声能量。
在所述预填充注射器的某些实施方案中,超声的特征在于具有的频率范围为约10KHz至约10MHz。
在仍然另一个方面,本发明通常涉通过本文公开的方法制备的氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的组合物。
在所述组合物的某些实施方案中,该组合物是由封装在密封容器之内的氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液制备的,其中氟碳化合物(例如,全氟化碳)的粒径大于约1微米。
在所述组合物的某些实施方案中,在暴露于超声之后,平均粒径小于500nm。
在仍然另一个方面,本发明通常涉及一种减小氟碳化合物(例如全氟化碳)纳米乳液的粒径的方法。所述方法包括∶提供封装在注射器之内的氟碳化合物纳米乳液,并且将所述氟碳化合物纳米乳液穿过通向受试者的一段管(a length of tubing en route to asubject),其中所述氟碳化合物纳米乳液穿过超声波场,引起所述氟碳化合物纳米乳液的平均粒径减小10%或更多。
在所述方法的某些实施方案中,氟碳化合物(例如全氟化碳)纳米乳液的平均粒径减小30%或更多。在所述方法的某些实施方案中,氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的平均粒径减小50%或更多。
在所述方法的某些实施方案中,在穿过超声波场之前,氟碳化合物(例如全氟化碳)纳米乳液的平均粒径大于约1微米。在所述方法的某些实施方案中,在穿过超声波场之后,氟碳化合物(例如全氟化碳)纳米乳液的平均粒径小于500nm。
附图简述
通过阅读下述详细说明且结合附图将更好地理解本发明,其中类似的参比指示符用于指定类似的要素,且其中:
图1显示装置的示例性实施方案,所述装置用于在线超声处理超出规格的纳米乳液或粗乳液(通过涡旋纳米乳液的组合组分的玻璃小瓶产生的),接着将该粗乳液抽吸到注射器中。
图2显示卷成圈的管结构的示例性实施方案,所述卷成圈的管用于在线超声(或使用超声清洗器的超声处理)氟碳化合物或全氟化碳和水性表面活性剂的粗乳液或氟碳化合物或全氟化碳和水性表面活性剂的超出规格的乳液。
图3显示VialTweeter(Hielscher Ultrasonics GmbH,Teltow,Germany)的示例性实施方案,所述VialTweenter由由其伴随的声处理器UIS250v驱动的。该元件能够将超声能量传送给具有正确合适配置的超声波发生器(sonotrode)的小瓶或注射器或管。可以使用声处理器改变超声能量,所述声处理器可以改变超声处理的脉冲、振幅和功率,以优化特定的应用。
图4显示全氟戊烷(2%w/v)和PEG-Telomer B表面活性剂(0.3%w/v)在磷酸盐缓冲的30%蔗糖水溶液中的纳米乳液的典型的标称10mL容量小瓶的示例性实施方案。
图5显示小瓶的示例性实施方案,所述小瓶可以具有至多50mL的体积,含有要使用Vial Tweeter声处理的溶液。所述小瓶可以固定在Vial Tweeter的超声波发生器夹具的末端。
图6A显示用于将超声传递给小体积样品的具有超声波发生器的Vial Tweeter的示例性实施方案。
图6B显示含有氟碳化合物或全氟化碳表面活性剂的粗乳液或超出规格乳液的预填充注射器的示例性实施方案。超声源可以固定到注射器中氟碳化合物-表面活性剂或全氟化碳-表面活性剂的粗乳液或超出规格乳液占据的区域。可以在注射之前或注射期间进行超声处理,取决于超声波发生器的精确位置。
图6C显示装填氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的粗乳液或氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的超出规格乳液的塑料一次性注射器的示例性实施方案,所述乳液随时可在超声水浴中声处理,以便提供恰当粒径的氟碳化合物或全氟化碳表面活性剂纳米乳液。
图6D显示其中将含有氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的粗乳液或氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的超出规格乳液的注射器固定到注射泵的示例性实施方案。
图7A显示安装到变频器的注射器的示例性实施方案,所述变频器本身集成到注射泵,其中超声源为集成变频器。
图7B显示安装到聚焦超声变频器的注射器的示例性实施方案,所述聚焦超声变频器本身集成到注射泵,其中聚焦超声源为集成变频器。
图8显示具有含有集成变频器的柱塞可以插入其中的活塞组件的预填充注射器系统的示例性实施方案。这允许在递送至患者之前对氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的超出规格乳液或氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的粗乳液进行超声处理。
定义
除非另有定义,否则本文使用的所有技术术语和科技术语具有与如本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。
如本文使用的“给药”公开的化合物或组合物涵盖使用如本文讨论的任何适合的制剂或给药途径向受试者递送药物组合物。
如本文使用的术语“机械振动”指使用可以赋予对象运动的任何装置或能够赋予静态对象任何频率能量的装置向对象比如容器(例如小瓶或注射器)施加振荡运动,其中能量至少部分被传送到对象,比如容器中的内含物。声处理,包括超声处理,是一种机械振动形式。
例如,小瓶可以被置于涡旋装置的振荡橡皮杯上并保持在其上,同时运行所述涡旋装置。涡旋式混合器(vortexer)经由其中小瓶被固定的其橡胶杯赋予小瓶底部圆周运动或椭圆运动或近似圆周运动或椭圆运动,其引起小瓶运动还以及内含物的搅拌。赋予所述小瓶和所述小瓶内含物的能量可以变化,取决于涡旋运动的速度。
机械振动也可涵盖通过使用振荡器或变频器赋予小瓶或注射器或其它容器及其内含物能量的过程,所述振荡器或变频器通过传送给所述小瓶或注射器或另外类型的容器的合适方式提供声频,例如其可以是超声频。所述能量可以通过用小瓶、注射器或其它容器直接接触振荡器或变频器传递,然后其可以分别向小瓶、注射器或容器的内含物以给定频率或改变频率传递能量,且穿过小瓶壁、注射器表面或容器壁而被衰减。振荡器或变频器可以被置于小瓶、注射器或容器的任何部分处或其上,也可以被置于靠近小瓶、注射器或容器的任何部分而不接触它,只要振荡器或变频器实现向所述小瓶、注射器或容器合适地传递声能的至少一些部分。频率传输的实例包括水浴、凝胶层或固体材料比如金属表面,其接触振荡器或变频器和小瓶、注射器或容器。
如本文使用的术语“纳米乳液”指纳米液滴在水性介质中的悬浮液或乳液。术语“纳米液滴”指包括液体氟碳化合物或全氟化碳的亚微米液滴。注意到,如本文使用的术语“纳米乳液”有时用于指具有超出规格的粒径(即,除非处理,否则不宜用于其预期应用)的乳液。
如本文使用的术语“NVX-108”指由氟表面活性剂PEG-Telomer B稳定且悬浮在磷酸钠缓冲的30%蔗糖水溶液中的十二氟戊烷(DDFP)纳米乳液(DDFPe)。
如本文使用的术语“氟碳化合物”或“FC”指其中大部分碳-氢键被碳-氟键替代的物质。在这类物质中,化合物也可以具有胺、醚、烯、炔、烷烃基团以及芳族基团和甚至杂芳族基团,其C-H键被碳-氟键替代,但不是被完全替代。
如本文使用的术语“全氟化碳”或“PFC”指其中所有碳-氢键都被碳-氟键替代的物质。如在氟碳化合物的情况下,全氟化碳可以具有氨基、醚、烯、炔、烷烃基团以及芳族基团和甚至杂芳族基团,但是在每种情况下,所有的碳-氢键都被碳-氟键替代。注意到,除非另有说明,否则当实施方案涉及“FC”时,本发明还包括具有PFC的相应实施方案。
液体氟碳化合物和全氟化碳可选自其可以具有其他官能团比如氨基、醚、烯、炔、烷烃、芳基或者甚至杂芳基基团的物质,其中任意个物质都可以具有除了氟之外的另外的卤素,例如氯原子或溴原子。而且,C-H键基本上(在氟碳化合物的情况下)或完全地(在全氟化碳的情况下)被碳-氟键替代。胺、醚、烯、炔或烷烃的含碳基团的长度可以为4个碳至8个碳。
在全氟烷烃、全氟烯烃和全氟炔烃的情况下,优选的碳链长度由物质的沸点决定。当5个碳链长度物质的沸点低于25℃时,6个碳链是优选的,当5个碳链长度物质的沸点为25℃至30℃时,5个碳原子是优选的链长。在其中所有碳-氢键都被碳-氟键替代的全氟烷烃的情况下,优选的物质是其中链长为6个碳原子且最优选5个碳原子的物质。在全氟烷烃的情况下,优选的全氟化碳为十二氟戊烷,其优选地包括十二氟-正戊烷作为主要成分,但是其中可以存在水平为至多23%的其它结构异构体。甚至更优选的是其中存在其它异构体最少、理想地水平小于2%的十二氟-正戊烷。
如本文使用的“预填充注射器”指具有注射料筒和出口的注射器(例如,玻璃或塑料注射器),所述注射器筒一端具有柱塞,其具有使塞入筒中的液体和气体不能透过的活塞组件,所述出口可以装有针或其它合适的组件。例如,可以安装两通旋塞,其可以被配置以关闭出口。在应用时,固定于注射器的这样的旋塞组件,可以连接针或合适地连接至装置,其应当允许将注射器内容物给药于患者。
应当理解,安装到出口的部件的组件可以具有除了向固定到注射器的另外的组件关闭或开放注射器内容物的功能之外的其它功能。例如,可以有作为组件部分的元件,比如变频器,其能够在给药之前或期间将超声能量传递给注射器的内容物。
如本文使用的术语“声处理”指机械振动的子集,其中将使用变频器或探针或能够以期望功率产生期望频率的其它机制产生的声能传递给容器比如小瓶或预装填注射器的内容物。这样的声能的频率可以是10KHz至多达10MHz。在本说明书中,当提及频率小于20KHz的声处理时,应当理解这样的频率技术上不是超声,因为它们在可听见的范围内。如本文使用的术语“超声处理”指使用高于约20KHz、通常为约20KHz至约1MHz的听不见的频率范围的频率的声处理。如本领域技术人员应当理解的,超声处理包括传递超声能量。
如本文使用的术语“受试者”指将是特定治疗接受者的任何动物(例如,哺乳动物),包括但不限于人类、非人类灵长类、啮齿类等。通常,术语“受试者”和“患者”在本文中针对人类受试者时可互换地使用。
发明详述
本发明提供调节FC/PFC纳米乳液的粒径和有效且有效率地使产品恢复到规格之内的粒径参数的方法和装置。本发明的方法和装置可以用于制备场所或能广泛利用设备的使用地点。机械振动(例如,声处理和超声处理)提供允许将粒径值期望地调节至相当于经由高压匀浆制备的新物质的粒径值的所需能量。还公开了新的预填充注射器和注射系统,其确保粒径优化及产品安全性和有效性。一旦在制备场所和/或市场矫正、减少产品浪费,则本发明的方法和装置允许使用之前超出规格的产品用于预期应用。
最通常用于制备PFC纳米乳液的方法是高压匀浆。例如,使用高压匀浆制备DDFP纳米乳液通常如下进行。
在2-6℃下,以约300至600rpm搅拌用氮气增压至约10psi、含有6%wt/vol PEG-Telomer B和约40%wt/vol DDFP的WFI(注射用水)溶液的冷夹套、密闭容器PressureVessel 0(PV0)1小时。经由有阀的卫生配件将PV0连接至EmulsiFlex-C50高压匀浆器(Avestin Inc,Ontario Canada)的进口和出口,并使该物质进行约7000psi的连续匀浆化约20分钟。然后,在约4℃下,在零匀浆压力下,使用合适的阀和管线将匀浆溶液从匀浆器转移到含有约10倍体积量的30%蔗糖在WFI中的搅拌磷酸盐缓冲(pH约7)溶液的~12倍体积冷-夹套压力容器(PV1)中。在增压氮气氛(~10psi)下,搅拌该溶液约15分钟。使用合适的阀和管线,将该溶液以约7000psi的匀浆压力穿过匀浆器从PV1转移到与PV1相同大小的第三冷-夹套压力容器(PV2)中。在约10psi的氮气压力下,在PV2中搅拌该物质约15分钟,然后经由氮气压力穿过管路过滤器的0.8/0.2micron Supor AcroPak 500在线过滤器转移到第四冷夹套压力容器(PV3)中。然后,搅拌得到的物质约15分钟,之后填充到用于给定应用的合适尺寸的无菌小瓶中,并在无菌层流罩中使用被校准以递送期望体积的物质的蠕动泵,褶皱加盖(crimp capped)。将该物质在恒温下贮存在标准稳定性室中。
如本文公开的,FC/PFC纳米乳液易于显示出随时间推移粒径生长。这是不想要的,因为大粒径,例如尺寸超过2微米的颗粒,可增加不良事件风险,特别是与血管(例如IV)给药所述颗粒相关的不良事件风险。
在通过如下制备全氟化碳纳米乳液方面进行了广泛研究:高压匀浆全氟化碳和表面活性剂的主乳液,使用其可以任选地含有赋形剂比如蔗糖和缓冲液的连续相稀释该匀浆物,接着进行亚微米过滤作为灭菌步骤。由于全氟化碳组分的挥发性和一种或多种赋形剂的可能降解,全氟化碳乳液不能加热杀菌。因此,在填充之前直接使用无菌过滤以确保产物无菌。
表l显示DDFP与Peg Telomer B(PTB)、全氟烷基-乙基-聚氧乙基化-醇、表面活性剂和磷酸盐缓冲的蔗糖水溶液组合的新制备的乳液的示例性的且典型的亚微米粒径数据。
表1.通过高压匀浆制备的几批缓冲的DDFP/Peg-Telomer B/缓冲的蔗糖乳液的粒 径
新制备物质的特征包括:VWMD(体积加权平均直径)小于IWMD(强度加权平均直径),并且NWMD(数量加权平均直径)小于IWMD和VWMD。典型几批的这些参数值显示在表1中。卡方(单峰高斯分布的拟合优度,也称为Xi Sq或Xi2)值通常不超过0.75,但是通常为0.17至0.40,表明得到的动态光散射数据与所述颗粒作为单峰高斯分布的存在一致。用于本发明的目的,设定为IWMD和IWCUM99%<的超出规格的值将>600nm和>1300nm。
这些乳液的稳定性取决于多种变量,包括组分、贮存条件、浓度和容器顶部空间。纳米乳液的不稳定性通常表现为Ostwalk熟化机制的颗粒生长,其随时间推移可导致乳液具有比特定范围更大尺寸的颗粒。当出现这样的事件时,伴随的情形时99%的颗粒必须不能超过(99%累积分布<)的尺寸限度通常超过那些参数允许的规格,导致产物不宜用于期望的应用。
基于FC/PFC(例如,全氟戊烷、全氟己烷)纳米乳液的广泛研究,观察到无菌纳米乳液的颗粒生长通常没有伴随组分降解。通常,唯一不期望的纳米乳液特征是高粒径和CUM99%<值。
本文公开的方法和装置可以使产品的粒径参数恢复在规格之内,并允许使用该产品用于预期应用,因此避免了其不安全使用且减少了产品浪费。本文公开的装置和方法的明显益处是“精馏”过程不包括从其容器除去无菌产品,也不需要加热或冷却产品。所述方法是经由简单的方法在短时间内完成的。本文公开的方法和装置特别是用于这些产品,其具有挥发性全氟化碳(其它挥发性)组分。
不需要或涉及打开容纳纳米乳液的容器,微生物污染的风险降至最小,并且避免了与保持无菌相关的花费。
本发明的方法和装置可以用于制备场所或应用能广泛利用的设备的使用地点。低功率超声处理,其产生了许多其中出现气穴现象的局部区带,赋予允许粒径期望地减小至经由高压匀浆制备的物质获得的值所需的能量。进一步,本文公开了新的预填充注射器和注射系统,其被设计确保粒径优化及产品安全性和有效性。
令人惊奇地发现当将纳米乳液置于密封容器之内时,机械振动(例如,声处理且特别是超声处理)可以有效且有效率地调节(例如,减少)FC/PFC纳米乳液的粒径。
在某些实施方案中,其中FC/PFC纳米乳液被置于的容器包括玻璃小瓶。在某些实施方案中,容器包括塑料小瓶。在某些实施方案中,容器包括具有负载其中的FC/PFC乳液的预填充注射器。
在某些实施方案中,FC/PFC纳米乳液包括预先制备的乳液,例如通过高压匀浆制备的。在某些实施方案中,PFC纳米乳液包括PFC、水相和一种或多种赋形剂的混合物,其中该混合物之前没有进行匀浆化。
在某些实施方案中,小瓶或注射器任选地接受搅拌步骤,其可以是在声处理之前的手动振摇或涡旋步骤。在某些实施方案中,PFC纳米乳液经受与注射泵或电源注射器相关的声处理。在这些实施方案的某些中,声处理可以应用于注射器本体、注射器柱塞、注射器出口管(tubing exiting the syringe)、或注射器的尖端或注射器尖端的近端或远侧部分,使得在注射到患者之前所述物质能进行声处理。
在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约1KHz至约10MHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约10KHz至20KHz。在某些实施方案中,声能的频率范围包括10KHz至约10MHz。
在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约10KHz至约20KHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约20KHz至约5MHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约5MHz至约10MHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约40KHz至约1MHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约40KHz至约100KHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约100KHz至约500KHz。在某些实施方案中,声处理能量的频率范围为约500KHz至约1MHz。
在某些实施方案中,声处理能量的扫频为例如从约5KHz(声处理)、10KHz(声处理)、20KHz、30KHz、40KHz或50KHz至约100KHZ、500KHz、1MHz、2MHz、5MHz或10MHz(所有频率20KHz至10MHz都可以被视为超声处理)。在某些实施方案中,声处理能量的扫频在应用的超声的标称频率的+/-1%至约+/-10%范围内。作为举例,如果标称超声频率为40KHz,则扫频可以为39.6KHz至40.4KHz或多至36KHz至44KHz。对于如下讨论的后续扫描范围,类似地进行计算。
在某些实施方案中,声处理或超声处理能量的扫频在应用的超声的标称频率的+/-1%至约+/-20%范围内。在某些实施方案中,声处理能量的扫频在应用的超声的标称频率的+/-1%至约+/-50%范围内。在某些实施方案中,声处理能量的扫频在应用的超声的标称频率的+/-1%至约+/-70%范围内。在某些实施方案中,声处理或超声处理能量的扫频在应用的超声的标称频率的+/-1%至约+/-100%范围内。本文还预期小于或大于指定实例的扫频。
在某些实施方案中,递送的超声不限于以标称声处理或超声处理频率传递的能量。超声能量包括以标称超声频率及其相关谐波传递的能量。例如,采用陶瓷-堆叠的压电变频器(ceramic-stacked piezoelectric transducers),第三和更高的谐波贡献比标称变频器能量更多的声处理能量。
在某些实施方案中,声处理或超声处理能量的功率范围为约0.1瓦至约200瓦(例如,约0.1瓦至约5瓦,约0.1瓦至约10瓦,约0.1瓦至约20瓦,约0.1瓦至约50瓦,约0.1瓦至约100瓦,约0.5瓦至约200瓦,约1.0瓦至约200瓦,约10瓦至约200瓦,约20瓦至约200瓦,约50瓦至约200瓦,约100瓦至约200瓦,约2瓦至约20瓦)。
在某些实施方案中,声处理或超声处理的能量被应用于PFC纳米乳液如下持续时间:约1秒至约30分钟(例如,约1秒至约25分钟,约1秒至约20分钟,约1秒至约15分钟,约1秒至约10分钟,约1秒至约5分钟,约1秒至约1分钟,约1秒至约2分钟,约1秒至约3分钟,约10秒至约30分钟,约30秒至约30分钟,约1分钟至约30分钟,约5分钟至约30分钟,约10分钟至约30分钟,约1分钟至约5分钟,约5分钟至约15分钟,约15分钟至约25分钟)。在某些实施方案中,声处理或超声处理能量应用的持续时间小于约60秒。
在某些实施方案中,间歇性地应用声处理或超声处理能量。这类处理是变频器的工作周期的变化。例如,变频器可以驱动5秒,接着是其中变频器不驱动的5秒期间,这在规定的全部时间段例如4分钟内实施;在该情况下,变频器的工作周期为50%工作周期。在本文描述的任何实施方案中,可以使用1%至至多100%的工作周期,所述任何实施方案其中应用声处理或超声处理,从预先存在的纳米乳液或从通过搅拌在小瓶或注射器组件中的预混组分制备的粗乳液,制备期望粒径的氟碳化合物或全氟化碳纳米乳液,所述注射器组件包括其中粗乳液或先前存在的纳米乳液可以接近照射的这种组件的任何元件。
在某些实施方案中,声处理能量被直接应用于具有压电变频器的小瓶或注射器的壁。在某些实施方案中,声处理被直接应用于具有陶瓷变频器或其它变频器的小瓶或注射器的壁。
在某些实施方案中,小瓶或注射器管(例如,注射器出口(exiting the syringe))可以被置于用于应用声能的水浴之内。
在某些实施方案中,声处理能量被经由位于注射器柱塞之内的永久放置或可移动超声变频器应用于注射器及其内含物。
在某些实施方案中,声处理或超声处理经由位于注射器末端和组件起点之间注射器末端的变频器应用于注射器,that begins the path of the syringe contentsimmediately post exit of the syringe。
在某些实施方案中,声处理或超声处理经由位于注射器末端的变频器应用于注射器,其中所述变频器直接或经由偶联介质接触管的卷成圈的部分,该管在当注射器内容物在被递送给受试者或患者之前穿过它时被变频器照射。
变频器可以与柱塞内部同心,或者相对于柱塞的X、Y或Z-轴不对称地放置。
变频器的尺寸可以跨越置于注射器柱塞之内的允许空间的长度、宽度或深度的任何比例。
在一个示例性的实施方案中,使用其柱塞具有安装可重复使用的变频器的圆柱状内部空间的一次性注射器。将含有已经通过振摇、涡旋或其它方式搅拌使组分悬浮的纳米乳液的组分的注射器装入电源注射器或注射泵中,并将可重复使用的变频器安装在柱塞的内部。可选地,可以将变频器安装到柱塞中,接着将该组件装到电源注射器或注射泵中。在开始注射之前,可以使变频器通电源规定的时间段,然后在注射之前变频器停止通电源。可选地,在预注射之后对变频器通电源,可以在1%至100%变化的优化工作周期,可以通过对变频器连续应用电源或者对变频器间歇应用电源来开始注射。
在某些实施方案中,变频器可以是环形变频器或锥形环变频器,分别在注射期间,分别置于位于产品离开注射器末端的点的接合点或附近的注射器本体上。变频器的外表面可以构建为与其安装的注射器部分轮廓物理配合,其将由所使用的注射器类型决定。在开始注射产品之前,变频器可以在注射之前开动一段规定的时间段,从低到1秒至多达30分钟(例如约5秒、10秒、30秒、1分钟、3分钟、5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、25分钟)。
在某些实施方案中,使用非接触式超声变频器应用声处理能量。在这样的实施方案中,变频器的频率可以为例如30KHz至5MHz。非接触式变频器通过空气传递所需的超声,在变频器和应用于制备和递送PFC纳米乳液的装置中的小瓶、注射器、注射器元件、管或针之间不需要任何接触表面或偶合流体。这样的非接触式变频器的实例包括从Ultran Group(3100Research Drive,State College,PA 16801USA)可获得的那些。这样的非接触式变频器可以提供为圆形、正方形、点聚焦和圆柱形聚焦结构。
在某些实施方案中,可以改变超声功率来源以适合特定应用。在某些实施方案中,选择超声频率,使得超声功率的波长匹配管或注射器或小瓶的直径或特定部分。例如,如果水浴超声波仪的频率范围为10至30KHz,则超声能量的波长为约160mm至约50mm,其通常大于小瓶、注射器和注射器出口管(tubing exiting from a syringe)的直径。
在某些实施方案中,使用变频器和合适的软件,超声可以聚焦在注射器、注射器元件或引入或引出注射器的管的特定区域。通过限定该空间并调节变频器到要声处理的空间的距离,可以以在线系统应用聚焦超声以声处理之前搅拌的组分混合物,其使之前搅拌的组分混合物得到改良,提供具有期望粒径规格的全氟化碳乳液。在某些实施方案中,连续应用聚焦超声处理。在某些实施方案中,以可以在1%至100%范围的优化工作周期间歇应用聚焦超声处理。
约500KHz至约l0MHz的超声具有约3毫米至约0.16毫米的波长,并且可以例如应用于注射器出口管(tubing exiting the syringe)。通过用泵控制输注速率,所述泵被整合到包括功率输出与流速的系统中,可以控制颗粒的尺寸。与不考虑要声处理的系统元件而使用仅一个频率的超声相反,通过选择适于系统特定元件(注射器本体、注射器本体出口、载有来自注射器的物质到注射部位的管)的超声频率,可以确保超声能量适合特定的应用,即小瓶、注射器和/或管的声处理。
已经发现改变超声能量的频率不会聚焦超声。相反,改变频率决定了要超声的空间中存在多少个周期的能量正弦波。小空间的长波长声处理有效地呈现给小空间小部分的正弦波,使得在小空间的不同点的能量类似,能量水平随时间没有变化。使用短波长呈现给样品小于样品空间的周期的多个正弦波周期。
在某些实施方案中,超声可以聚焦将能量定位于较大空间内的非常小的区域。所有能量都以相同振幅沉积那个空间中。作为类比,想到透镜,其将来自入口侧的所有光汇集并使其集中在某处的一个点穿过出口侧。
在某些实施方案中,可以在抽吸到注射器期间进行之前搅拌的组分混合物的声处理。由于抽吸的物质通过合适定位的变频器,则在注射之前的抽吸期间进行物质的声处理,得到在注射器之内具有期望粒径分布的FC/PFC纳米乳液。
当在抽吸期间应用声处理时,变频器可以位于连接注射器进口的管、注射器的进口部分、注射器进口近端的注射器本体中、注射器柱塞之内或注射器筒的任何部分。根据变频器的位置,可以进行声处理功率水平和/或频率和工作周期的优化,以提供具有所需粒径分布的全氟化碳乳液的最有效生产。在将所有所需物质抽吸到注射器之后,可以任选地继续或终止声处理,并模拟注射全氟化碳乳液。
可以根据应用进行所述任选的搅拌步骤。例如,手动搅拌可以进行15秒至长达3分钟(例如,约30秒、1分钟、2分钟)的时间段。例如,涡旋可以以从约1,000rpm至约5,000rpm(例如,约1,000rpm、2,000rpm、3,000rpm、4,000rpm、5000rpm)的不同rpm范围进行。涡旋器上的周期冲程长度范围可以为约1mm至约10mm(例如,约3mm、5mm、7mm、9mm)。涡旋步骤可以持续约1秒至约5分钟(例如,持续时间为约10至60秒、30秒至2分钟、1分钟至3分钟)。涡旋可以以机械振动的形式应用于密封小瓶或预填充注射器。每次振动的振幅可以引起冲程约1mm至约10mm(例如,约3mm、5mm、7mm、9mm)。
FC或PFC可以包含碳长度范围为约1个碳到约10个碳原子的直链或支链氟碳化合物物质。有用的FC/PFC包括全氟丁烷、全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟辛烷、全氟壬烷、全氟萘烷、全氟辛基溴化物、全氟三丙胺和全氟三丁胺。优选的PFC包括全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷和全氟辛烷。最优选的是全氟戊烷。最终乳液中FC/PFC的浓度范围可以为约0.1%重量至约100%重量。更优选地,浓度为约1%重量至约50%重量/体积。仍然更优选地,浓度为约2%w/vol至约10%w/vol。
经由容器之内包括的一种或多种表面活性剂乳化FC/PFC。有用的表面活性剂包括但不限于PEG-Telomer-B、DuPont Capstone FS-3100和相关Capstone商标的氟表面活性剂和磷脂及其混合物。特别有用的磷脂混合物包括DPPC、DPPE-MPEG(5,000)和DPPE。用于制备氟碳化合物或全氟化碳纳米乳液的磷脂制剂的组分也可包括DPPE-MPEG或DSPE-MPEG化合物(其中存在很少如1个氧乙烯单位至多达113个氧乙烯单位)以及这样的化合物的混合物。类似地,DPPC可以被DSPC替代,并且DPPE可以被DSPE替代。可以应用一种或多种组分的这样的替代以优化全氟化碳纳米乳液的性能。
优选地,表面活性剂的浓度范围为约0.1mg/mL至约100mg/mL。如本领域技术人员应当认识到的,表面活性剂的浓度根据FC的浓度变化。作为一个实例,使用2%w/vol DDFP,应用的表面活性剂浓度可以为约0.3%重量/体积。当期望时,可以改变表面活性剂与DDFP的比例及其绝对百分比,以优化粒径和/或总剂量或容器尺寸,用于特定的应用。例如,可以使用4%DDFP重量/体积和0.3%PTB重量/体积制备DDFP的纳米乳液,得到更浓的纳米乳液。
乳液的水相可以包含水(例如,WFI)、生理盐水、PBS或含有其它缓冲物的水介质。另外,可以将其它赋形剂比如蔗糖、丙二醇、丙三醇、聚乙二醇单独或组合,或其它物质加入到包括FC/FC乳液的容器中。
在一个方面,本发明通常涉及一种用于减小全氟化碳纳米乳液的粒径的方法。所述方法包括向全氟化碳乳液应用机械振动持续时间,该持续时间足够调节所述全氟化碳乳液的粒径至预选值。全氟化碳纳米乳液包括具有长度为4至约10个碳原子的全氟化碳。
在某些实施方案中,全氟化碳乳液被装入小瓶或预填充注射器中。
在某些实施方案中,机械振动包括超声。在某些实施方案中,超声的特征在于频率为约10KHz至约10MHz。在某些实施方案中,全氟化碳为约4个至约8个碳原子长度。
在所述方法的某些实施方案中,氟碳化合物为全氟化碳。在某些实施方案中,全氟化碳包括全氟戊烷、全氟己烷或两者。
在所述方法的某些实施方案中,全氟化碳由全氟戊烷构成。
在所述方法的某些实施方案中,全氟化碳由全氟己烷构成。
在另一个方面,本发明通常涉及氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的预填充注射器,其中氟碳化合物长度为约4个至约10个碳原子且氟碳化合物纳米乳剂含约0.1%至50%重量/体积的氟碳化合物。
在预填充注射器的某些实施方案中,其中氟碳化合物为全氟化碳。在某些实施方案中,全氟化碳为约4个至约8个碳原子长度。
在预填充注射器的某些实施方案中,氟碳化合物为全氟化碳。在某些实施方案中,全氟化碳包括全氟戊烷、全氟己烷或两者。
在预填充注射器的某些实施方案中,全氟化碳由全氟戊烷构成。
在预填充注射器的某些实施方案中,全氟化碳由全氟己烷构成。
在预填充注射器的某些实施方案中,注射器是由包括玻璃、塑料或两者的材料制成的。
在预填充注射器的某些实施方案中,注射器是由玻璃材料制成的。
在预填充注射器的某些实施方案中,注射器是由塑料材料制成的。
在预填充注射器的某些实施方案中,注射器被安装到用于向氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液应用超声能量的超声变频器。
在预填充注射器的某些实施方案中,超声的特征在于具有的频率范围为约10KHz至约10MHz。
在仍然另一个方面,本发明通常涉通过本文公开的方法制备的氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的组合物。
在所述组合物的某些实施方案中,该组合物是由封装在密封容器之内的氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液制备的,其中氟碳化合物(例如,全氟化碳)的粒径大于约1微米。
在所述组合物的某些实施方案中,在暴露于超声之后,平均粒径小于500nm。
在仍然另一个方面,本发明通常涉及一种减小氟碳化合物(例如全氟化碳)纳米乳液的粒径的方法。所述方法包括∶提供封装在注射器之内的氟碳化合物纳米乳液,并且使所述氟碳化合物纳米乳液穿过通向受试者的管(a tubing en route to a suject),其中所述氟碳化合物纳米乳液穿过超声波场,引起所述氟碳化合物纳米乳液的平均粒径减小10%或更多。
在所述方法的某些实施方案中,氟碳化合物(例如全氟化碳)纳米乳液的平均粒径减小30%或更多。在所述方法的某些实施方案中,氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的平均粒径减小50%或更多。
在所述方法的某些实施方案中,其中在穿过超声波场之前,所述氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的平均粒径大于约1微米。在所述方法的某些实施方案中,其中在穿过超声波场之后,所述氟碳化合物(例如,全氟化碳)纳米乳液的平均粒径小于500nm。
在某些实施方案中,本文公开的全氟化碳纳米乳液包含一种或多种磷脂。
磷脂具有任何合适的碳链长度,例如长度为约12个碳至约18个碳(例如,12、13、14、15、16、17、18)。
磷脂可以占纳米乳液的任何合适的重量百分比,例如约0.10%至约7.5%(例如,约0.10%至约5%、约0.10%至约4%、约0.10%至约3%、约0.10%至约1.5%)。
将发明名称为“Phospholipid Composition And Microbubbles and EmulsionsFormed Using Same”且2015年6月12日提交的PCT/US15/35681的内容明确地通过援引并入本文用于所有目的。
在其中组合物包括三种磷脂的组合物的某些实施方案中,示例性的磷脂及其相对量可以为例如约75至约87摩尔%的磷脂酰胆碱、约5至约15摩尔%的磷脂酰乙醇胺和约3至约20摩尔%的磷脂酰乙醇胺-MPEG,其中“MPEG”指具有末端甲氧基的PEG基团。本文的MPEG可以具有的分子量为约350至约5,000(例如,约350至约4,000、约350至约3,000、约350至约2,000、约500至约5,000、约1,000至约5,000、约1,500至约5,000、约2,000至约5,000、约3,000至约5,000、约4,000至约5,000)。磷脂酰乙醇胺-PEG,其中分子的低聚乙烯氧基部分末端接羟基,与MPEG磷脂中存在的甲氧基末端不同,在制剂中可以被磷脂酰乙醇胺-MPEG代替。磷脂酰乙醇胺-MPEG和磷脂酰乙醇胺-PEG的组合也可以以任何相对比使用,作为这些制剂的载有低聚乙烯氧基的磷脂组分。
在其中组合物包括三种磷脂的组合物的某些实施方案中,示例性的磷脂及其相对量可以为例如约80%至约85摩尔%的磷脂酰胆碱、约8至约13摩尔%的磷脂酰乙醇胺和约6至约11摩尔%的磷脂酰乙醇胺-MPEG(或磷脂酰乙醇胺-PEG)。
在某些实施方案中,磷脂酰乙醇胺包括具有的分子量为约350至约5,000(例如,约350至约4,000、约350至约3,000、约350至约2,000、约500至约5,000、约1,000至约5,000、约1,500至约5,000、约2,000至约5,000、约3,000至约5,000、约4,000至约5,000)的PEG基团。
在某些实施方案中,本发明的组合物包括PEG Telomer B(PTB),一种常用纯化的医用级的DuPont Zonyl FS-100或DuPont FSO。在某些实施方案中,本发明的组合物包括全氟正己基-低聚乙烯氧基-醇。一种特定形式的全氟正己基低聚乙烯氧基-醇为被称为DuPont Capstone FS-3100的氟表面活性剂产品,在某些实施方案中,本发明的组合物包括所述物质或所述物质的常用精制形式。在某些实施方案中,本发明的组合物包括十四氟己烷(TDFH)。在某些实施方案中,本发明的组合物包括十四氟正己烷,其可以由任何比例存在的2种或多种其可能结构异构体的混合物构成。在某些实施方案中,本发明的组合物包括十二氟戊烷(DDFP)。在某些实施方案中,本发明的组合物包括十二氟戊烷,其可以由任何比例存在的2种或多种其可能结构异构体的混合物构成。
在某些实施方案中,本发明的组合物包括十二氟-正戊烷、1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、1,2-棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-5000]盐比如钠盐,和1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺中的一种或多种。
在某些实施方案中,本发明的组合物包括1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000]盐比如钠盐和1,2-二肉豆蔻酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺中的一种或多种。在某些实施方案中,本发明的组合物包括1,2-双十二烷酰基-sn-甘油基-3-磷脂酰胆碱、1,2-双十二烷酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[甲氧基(聚乙二醇)-2000]盐和1,2-双十二烷酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺中的一种或多种。
给出下述实施例向本领域技术人员进一步阐述如何制备和使用本发明。然而,这些实施例不打算作为本发明的范围的限制。
实施例
实施例1-通过十二氟戊烷-Peg Telomer B的熟化纳米乳液的单个玻璃小瓶的超声处理减小粒径-三次试验
在初步研究中,研究十二氟戊烷/Peg Telomer B在缓冲的30%蔗糖中的熟化乳液的三个样品。使用高压匀浆和过滤进行原始制备。使用PSS Nicomp 380DLS亚微米颗粒分选装置获得两个熟化样品的粒径数据。使用仪器的单峰高斯分布拟合程序获得强度-加权平均直径(IWMD)、体积加权平均直径(VWMD)和数量加权平均直径(NWMD)。熟化样品的卡方(Chi-squared)值通常为0.75-2.0,其为允许处理假定单峰高斯分布的相关数据的可接受范围的上部分。还获得标准偏差和累积99%<值的。数据显示在表2中。
表2.DDFP-PTB乳液的熟化样品的声处理。声处理时间对于粒径的影响。
当与从新制备的(均一法)物质(卡方通常为0.18-0.35)相比时,熟化样品的卡方值显著地提高。在声处理之前的平均粒径值(参见表1)大大高于新制备物质的值(参见表1)。分布的标准偏差通常也倾向于较高,即熟化物质为34-50%,与之相比新制备的物质为25-35%。
使用VWR Aquasonic 75HT超声清洗浴(功率输出75瓦)进行熟化物质的声处理。经由20标准规格铜丝从支撑悬挂样品小瓶,并将该小瓶浸入浴中心直到瓶颈处。进行声处理表1中标明的时间。熟化物质的声处理得到典型的或比新制备物质(均一法)获得的或更低的IWMD、VWMD和NWMD。对于减少分布标准偏差的影响不明显,但是当与熟化物质相比时该值趋向于更低,接近新制备物质的范围。声处理显著地减小强度和体积加权平均粒径的Cum99%<值。将声处理时间从2分钟增加至10分钟,或一次10分钟声处理,接着10分钟等候期,之后15分钟声处理时间,得到的结果表明增加声处理时间逐渐地减小所有三种粒径的平均直径、高斯的标准偏差和cum99%<值。
实施例2.通过同时超声处理多个小瓶减小十二氟戊烷-Peg Telomer B的熟化纳米乳液的粒径
进行另外的试验,其中在超声波清洗浴中同时声处理6个熟化物质的小瓶,以测定是否可以矫正多组(tranches)熟化物质,从而提高生产量和效率。
为了建立熟化物质的基线和测定粒径参数的变化性,进行三个随机选择的熟化样品的亚微米颗粒分选。数据显示在表3中。
表3.DDFP-PTB纳米乳液的三个熟化样品的粒径参数
三个熟化样品的颗粒分选数据显示熟化样品在如低RSD所示的特性方面相当类似,表明在样品空间中熟化过程相对均一。IWMD超过了600nm的规定,Cum99%<值显著地超过1300nm限制。这些样品的卡方基本上趋向于高于新制备的物质,表明当与新制备物质相比时,粒径分布没有对于熟化物质描述的那么好。
为了评价一组(tranche)小瓶的熟化物质的声处理,在超声波清洗浴中,在23-25℃的温度范围中,对一组6个小瓶同时声处理25分钟。经由20个标准规格不锈钢丝将小瓶悬挂成3个小瓶的2排,并浸入直到小瓶颈。所述两排小瓶跨越所述浴长度和宽度的中央50%。声处理样品的颗粒分选数据显示在表4中。
表4.在超声处理25分钟之后来自DDFP-PTB纳米乳液的六个熟化样品的粒径参数
试验制品 | IWMD(nm) | 标准偏差(nm) | 标准偏差(%) | 分布的99%<(nm) | Xi Sq |
Q | 199.5 | 79 | 39.60 | 463.2 | 0.34 |
T | 180.6 | 59.6 | 33.00 | 368.4 | 0.45 |
W | 177.6 | 62.7 | 35.30 | 379.2 | 0.17 |
S | 173 | 60.6 | 35.03 | 367.2 | 0.27 |
U | 173.1 | 61.1 | 35.30 | 369.6 | 0.27 |
V | 176.4 | 66.3 | 37.59 | 394 | 0.17 |
平均值 | 180.03 | 64.88 | 35.97 | 390.27 | 0.28 |
值的标准偏差 | 9.96 | 7.30 | 2.30 | 37.13 | 0.11 |
值的RSD(%) | 5.53 | 11.25 | 6.39 | 9.51 | 38.32 |
所有声处理样品的粒径数据低于通过匀浆获得获得的新制备样品的粒径数据(参见表1使用高压匀浆新制备的物质的粒径参数值)。表5比较了熟化的(3个小瓶)和同时超声处理熟化的(6个小瓶)物质的平均数据。
表5. 25分钟声处理6小瓶Tranche的DDFP-PTB乳液的熟化样品对于IWMD、标准偏 差%、分布的Cum99%<和Xi Sq的平均值的影响
IWMD(nm) | 标准偏差% | 分布的99%<(nm) | Xi Sq2 | |
声处理前(3个小瓶) | 722.70 | 52.54 | 2133.50 | 1.28 |
声处理后(6个小瓶) | 180.03 | 35.97 | 390.27 | 0.28 |
值的变化% | -75.09 | -31.54 | -81.71 | -78.20 |
获得IWMD、标准偏差%、分布<的Cum99%和卡方值的显著减小。数据证实声处理多组(tranches)小瓶中的熟化物质可以有效地产生这样的物质,其具有期望IWMD、比熟化物质的粒子分布更窄,并且其分布Cum99%<值甚至低于使用高压匀浆新制备的物质的分布Cum99%<值。进一步,卡方值的显著减小表明声处理的物质粒径分布比进料熟化物质的远远更接近真实高斯分布。
实施例3.在玻璃小瓶中通过涡旋转组合的乳液组分接着对小瓶超声处理制备十二氟戊烷-Peg Telomer B纳米乳液-用超声处理替代高压匀浆作为在需要的情形下制备高质量纳米乳液的方法
进行试验以观察是否可以使用声处理含有其最终浓度的乳液组分组合的密封小瓶以完全避免高压匀浆。将密封小瓶进行涡旋,接着超声处理,得到等同于通过高压匀浆制备的乳液。
向各自4mL的标称5mL容量(实际容量9mL)的小瓶装入0.44mL PTB的注射用水(WFI,6%w/v PTB)溶液和7.44mL的蔗糖WFI(30%w/v)。将小瓶用小瓶塞加盖,搅动以得到各组分的混合物并置于冰-水浴中10分钟。然后,将小瓶从冰-水浴移出,用毛巾擦干,并置于分析天平的盘中,天平除皮重为重量零。将20mL含有DDFP的螺旋状物-加盖(screw-capped)的小瓶从冷冻机(-20℃)取出,并置于冰-水浴中。此后立即使用装有3/4”22标准规格针的1mL一次性注射器以重复抽吸和分配冷DDFP,从而冷却注射器。然后,将0.4mL等分试样的DDFP抽吸到注射器中,并将DDFP递送到除皮重的小瓶直到分配重量为0.21g(2.26%w/v)。立即塞住并皱褶加盖(crimp-capped)。在设定最大速度的VWR Minivortexer上,依次将每个小瓶涡旋,1分钟竖直,1分钟倒置和1分钟竖直。经由20标准规格不锈钢丝,将小瓶悬挂VWR Aquasonic75HT超声波清洗浴中直至其颈、左右和前后中心,并且在测量得到的乳液的粒径之前使其静置10分钟之后,将其声处理规定的时间段。得到的数据在表6中给出。
表6.组合组分的涡旋和超声处理得到了需要的高质量DDFP-PegTelomer B纳米乳 液
实验表明超声处理(即使很短时间)得到了具有与使用高压匀浆制备的物质所显示那些无法区别的粒径参数的乳液。这证实无论是对于在生产设备处制备或是在使用点实施涡旋/声处理,超声处理可以替代高压匀浆以有效地制备全氟化碳乳液。
实施例4.通过在玻璃小瓶中涡旋组合的组分接着超声处理制备十二氟戊烷-磷脂纳米乳液
在褶皱-加盖的标称5mL小瓶(实际总容量9mL)中,以0.3%w/vol总磷脂与DDFP(2%w/v)的浓度制备磷脂DPPC(二棕榈酰基磷脂酰胆碱)、DPPE-PEG-5000(1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺-N-[单甲氧基聚(乙二醇)(5000)]和DPPE(1,2-二棕榈酰基-sn-甘油基-3-磷酸乙醇胺)的混合物。将密封小瓶竖直涡旋至少30秒,并倒置涡旋30秒,然后进行声处理2、8或16分钟。每次声处理时间的结果显示在表7中。
表7.涡旋和声处理含有DDFP和磷脂悬浮液的小瓶以制备磷脂包封的全氟化碳纳 米液滴
涡旋各组分的非均匀混合物得到了一种悬浮液,其分选数据(声处理时间=0min)表明存在伴随着大量磷脂胶束(如通过NWMD的值小证实的)的一些包封纳米液滴以及可能的非包封的氟碳化合物液滴。当与来自声处理小瓶的物质的相同尺寸样品等分试样相比时,涡旋混合物性质的另一个指标是散射强度低。
短时间(2分钟)声处理得到了表征亚微米-粒径的包封全氟化碳纳米液滴的IWMD、VWMD和NWMD。更特别地,NWMD增加4倍表明破坏了磷脂胶束且形成了包封纳米液滴。当与仅涡旋样品的相同尺寸等分试样相比时,来自2分钟声处理的样品等分试样的散射强度显著提高。
Xi Sq和%SD的实质降低与形成类似于高压匀浆获得的高斯纳米颗粒分布一致。增加超声处理时间(8分钟和16分钟)引起该体系更接近粒径分布的饱和值,如通过降低的IWMD、VWMD、%SD、IWCUM99%<和VWCUM99%<值证实的。该数据证实使用超声处理制备亚微米尺寸的包封全氟化碳纳米液滴并不限制于任何特定类型的表面活性剂,而是可以使用特别适用于特定应用的不同表面活性剂类型制备包封全氟化碳纳米液滴。
实施例5.超出规格的乳液的在线实时粒径减小
进行实验,以测定超声处理是否可用于在线注射系统。将一小瓶超出规格的DDFP-PTB乳液竖直涡旋30秒,并倒置涡旋30秒,使其静置1分钟。使用1mL装有1.5”22-标准规格的一次性针的Becton和Dickinson注射器采样0.3mL的涡旋物质的等分试样,用于在涡旋步骤之后,通过用0.5mL空气对顶部空间增压,接着使注射器被动填充期望等分试样的乳液,进行颗粒分选。
向装有1.5”22-标准规格Becton和Dickinson一次性针的6mL NormJectTM一次性塑料注射器(Henke Sass Wolf)中充入5mL空气。将小瓶的塞子从上刺穿,并通过将空气注射到小瓶顶部空间加压。将整个组件倒置,并使注射器被动填充5mL的乳液。然后,将乳液注射到倒置小瓶的顶部空间,并再次使注射器被动填充5mL的乳液。
将针立即从注射器移除,并将注射器安装上聚丙烯管(1/8”外径,1/16”内径),该管使用适合于1/16”倒钩接头的母1/16”内径鲁尔锁接头(female 1/16”i.d.Luer Lockfitting-to-1/16”barb adaptor)。聚丙烯管的内体积为2.2mL。
图1显示装置的示例性实施方案,该装置用于在线超声超出规格的纳米乳液或粗乳液,其通过涡旋纳米乳液的组合组分的玻璃小瓶产生接着将该粗乳液抽吸到注射器中。使用注射泵120以控制速率将注射器110内容物递送到浸入超声波清洗浴130中的卷成圈的管中。管的长度和注射器的速度设置决定了注射器内容物在管中的保留时间以及超声处理应用于递送的注射器内容物的时间。
图2显示卷成圈的管的结构的示例性的实施方案,该管用于在线声处理或超声处理(或使用超声清洗器)氟碳化合物或全氟化碳和水性表面活性剂的粗乳液或氟碳化合物或全氟化碳和水性表面活性剂的超出规格的乳液。在通常的实践中,将卷成圈的管完全浸入所述浴的水中。然而,当该圈位于其中垂直于该螺旋圈的该圈的轴平行于超声波浴的底部(如图中所示)时,可以利用该圈管浸入超声浴中的深度来改变该过程的工作周期。例如,如果构成该圈的系列环的每个环都半浸入超声波浴的水中,则提供了50%的工作周期。因为连续超声处理可以提高纳米乳液的温度至不可接受的水平,因此这可能是期望的。通过使用较短工作周期,可以控制所制备纳米乳液的温度。如果该管的圈更多或更少地浸入超声清洗器的水浴中,则工作周期分别增加或减少,这构成了一种需要时控制工作周期的简单方便的方法。如此,可以控制所制备物的粒径参数和温度。
参照图1和图2,管圈成约2”直径的环210(图2),产生并排(side-by-side)环阵列,其使用带有允许定位管的凹槽的塑料铰接线夹保持就位。然后,将注射器置于HarvardApparatus模型11加注射泵120中。注射泵设置为流速1cc/min。将卷成圈的管完全浸入VWRAquasonic 75HT超声波仪130的水浴中。开启注射泵,并此后立即开始声处理。当超出规格的乳液流过超声波仪水浴中的环形管时,其暴露于声处理。将声处理的物质收集到保持在10℃的小瓶中。将该小瓶立即用丁基橡胶塞加盖,直到对物质采样进行颗粒分选(在停止收集之后~1分钟)。表8显示对在涡旋之后但是在声处理前以及涡旋之后和在线声处理的组分混合物获得的粒径数据。
表8.涡旋和在线声处理超出规格的DDFP-PTB乳液的粒径数据
该实施例中描述的技术提供了显示通过高压匀浆制备的物质所显示的粒径参数的DDFP-PTB纳米乳液(参见表1)。这显示出可以通过本文公开的矫正方法获得最高质量的物质。因此,可以使用在线方法高效率且有效地矫正随着长期贮存期经历粒径生长且显示出超出规格粒径参数的纳米乳液物质。
实施例6.由组合的组分在线实时制备DDFP-PTB乳液
进行实验以测定是否在线超声处理可以提供DDFP-PTB乳液,该乳液通过仅给小瓶中装入纳米乳液组分,通过涡旋悬浮所述组分混合物接着在线超声提供。该技术能够允许在正好刚制备纳米乳液之后立即实时注射纳米乳液。
给标称5mL血清小瓶(实际体积9mL)装入Peg Telomer-B(24.4mg)和0.2微米过滤的于WFI(注射用水)中的30%蔗糖(7.65mL)。使用分配有1mL结核菌素胰岛素的注射器(基本上零死体积)加入冷冻的DDFP(0.179g)。将小瓶立即褶皱加盖,竖直涡旋1分钟,并倒置涡旋1分钟。将该小瓶静置1分钟,然后轻轻地倒置10x。采样0.3mL等分试样用于颗粒分选,如实施例5中所述。然后,如实施例5中所述,精确地处理5mL等分试样的涡旋物质。
表9显示在涡旋之后声处理前以及涡旋后和在线声处理的组分混合物获得的粒径数据。
表9.DDFP-PTB乳液的悬浮组分的涡旋和声处理的粒径数据
使用该实施例中描述的技术制备的DDFP-PTB纳米乳液提供了具有通过高压匀浆制备的物质所显示的粒径参数的纳米乳液(参见表1)。这证实了在线制备乳液的有效性和实用性。
该技术的益处包括:(1)立即制备最高质量的物质,(2)高度均一的物质质量,(3)组分作为在小瓶中的双相混合物或作为独立组分(将其实时混合以便每个组分都可以在保持其最大稳定性的情况下储存)贮存,(4)能够贮存更稳定的组分(比如DDFP),而不需要冷藏或其它环境控制(当可能时),和(5)使由于长期贮存预形成的乳液的架存期局限性而出现的物质浪费最小。
实施例7.其中大部分DDFP减小为亚级-100nm颗粒(sub-100nm particles)的DDFP纳米乳液的制备
通过抽吸5.8mL超出规格的纳米乳液(OOSN)(2%DDFP w/v;0.3%Peg-Telomer Bw/v;30%蔗糖w/v的10mM磷酸钠缓冲水溶液,pH 7)填充装有剂量测量夹(dosagemeasuring clips)(体积5mL)和一次性22标准规格针的6mL Henke Sass Wolf Normject一次性注射器。在抽吸样品之后,移除针,并用死端(dead-end)盖配件使注射器的鲁尔锁(Luer Lock)隔绝空气。所述组件位于VWR Aquasonic HT75超声清洗器浴的左右和前后中心,使注射器的鲁尔锁(Luer Lok)面对水箱的底部,注射器的长轴垂直于其底部。注射器的液面低于所述浴的水位0.5”。在25℃下,进行声处理2分钟,从所述浴移除注射器,并在环境温度下静置30分钟。
对于两个以上样品进行该实验,总共三次实验。这些样品的粒径参数数据呈现在表10中。使用PSS Nicomp 380 DLS亚微米颗粒-分选仪器获得粒径参数。
表10.一次性注射器中超出规格DDFP纳米乳液的声处理得到了高质量的纳米乳 液。
对于OOSN发现非常大的粒径参数,如表10的OOSN(0)项所示。检查数据表明注射器中声处理的OOSN的IWMD、VWMD和NWMD都良好地在规格之内。该值为通过声处理玻璃小瓶中的OOSN或甚至使用高压匀浆作为乳化技术获得的新物质得到的物质所观察到的那些值的约50%(参见表1)。该出人意料的结果表明在塑料一次性注射器中声处理得到了使用平均压力7250psi的高压匀浆或在玻璃容器中以40KHz和75瓦的总功率(Aquasonic HT75超声清洗器)声处理前体OOSN不易得到的粒径的纳米乳液。
在塑料一次性注射器中声处理该物质快速得到了DDFP的纳米乳液,其中大部分进料DDFP物质的平均粒径小于106nm。这是通过平均体积加权的累积75%分布<105nm的值所证实的。这样的乳液用于其中较小颗粒可以比通过高压匀浆获得的典型全氟化碳纳米乳液更适合的特定应用。
表11显示通过如下方法制备的DDFP纳米乳液的比较数据:高压匀浆、在玻璃小瓶中组合单独组分接着涡旋和声处理、在玻璃小瓶中涡旋OOSN接着声处理、以及在玻璃小瓶中涡旋OOSN接着将该物质转移到一次性塑料注射器并声处理注射器,该注射器位于其长轴垂直于所述浴底部的方向。
表11.通过高压匀浆和声处理制备的磷酸钠缓冲的DDFP(2%w/v)-Peg-Telomer B (0.3%w/v)-蔗糖(30%w/v)纳米乳液的粒径参数的比较
当塑料注射器为其中进行声处理的容器时,发现粒径参数的差异最大。因此,当期望亚级-100纳米范围的平均粒径时,可以使用在塑料注射器中声处理粗乳液快速有效地制备它们。这允许根据需要制备高质量纳米乳液,用于现场急救人员(first responders)的紧急情况。
实施例8.通过声处理含有组合组分的注射器制备全氟化碳纳米乳液∶控制注射器中声处理的全氟化碳纳米乳液的粒径。
上述实施例7图解了对于大部分进料DDFP,如何在注射器中声处理组合组分的涡旋混合物之后制备具有亚级-100nm粒径参数的PFC纳米乳液。观察到缩短声处理时间至甚至1分钟不会提供使用高压匀浆获得的典型的全氟化碳纳米乳液。然而,已经观察到声处理(在注射器中)组合组分的涡旋混合物(其中相对于混合物中的其它组分增加PFC例如DDFP相对量)容易得到PFC纳米乳液,除了乳液中表面活性剂-稳定的DDFP的浓度现在提高之外,其具有通过高压匀浆制备的纳米乳液的典型粒径参数。对于总体积和每单位乳化的DDFP使用的蔗糖和表面活性剂的使用而言,这能够以更紧凑且经济的形式按需制备期望的乳液类型。
一个示例性的实施例是其中DDFP的浓度上升为4%w/v,同时其余组分的浓度保持不变;因此,DDFP 4%w/v,Peg-Telomer B表面活性剂保持在0.3%w/v,蔗糖保持在30%w/v,且磷酸盐缓冲液控制在10mM。将含有7.77mL该混合物的标称5mL容量小瓶(实际总体积9.0mL)竖直涡旋30秒且倒置涡旋30秒。然后,将该混合物抽吸到装有1.5”,22-标准规格一次性针和剂量夹的Henke Sass Wolf NormjectTM一次性塑料注射器中,直到注射器完全充满。移除针,并使用死端盖配件密封住注射器的鲁尔锁(Luer Lok)。将该注射器置于VWRAquasonic 75HT超声波清洗器浴的槽中左右和前后中心,长轴垂直于所述槽的底部,如实施例7所述。
进行声处理3分钟,从所述浴移除注射器,并将注射器的内容物的等分试样用于亚微米颗粒分选。将三个试验的结果在表12中给出。
在注射器中将组合组分进行声处理提供了一种简单根据需要的全氟化碳纳米乳液,其中DDFP(4%w/v)对其它组分的相对浓度为标准2%DDFP纳米乳液的双倍,所述全氟化碳纳米乳液具有通过高压匀浆制备的标准2%w/v DDFP纳米乳液的粒径参数特征(参见表1)。这减少了所需的体积50%,也减少了表面活性剂、蔗糖和缓冲水溶液的需要量的50%,同时提供了所需规格的新制备的物质。
表12.DDFP 4%w/v、PTB 0.3%w/v、蔗糖30%w/v、10mM磷酸钠缓冲纳米乳液的粒 径参数,该纳米乳液通过在小瓶中涡旋组合组分接着转移到塑料一次性注射器中并在其中 声处理制备
预示性实施例1.使用其中通过直接接触将声能传递给小瓶的Vial Tweeter对单个或多个小瓶进行超声处理
该实施例显示如何可以使用压电器件在没有水浴下声处理多个或单个密封小瓶。这种装置的一个实例是VialTweeter(Hielscher Ultrasonics GmbH,Teltow,Germany),其可用于一次性将多个小瓶暴露于超声能量。不需要水浴将超声能量传递到密封小瓶中。
图3显示VialTweeter 310的示例性实施方案,其是由声处理器UIS250v 320(250瓦,24kHz)驱动的。该元件能够将超声能量传送给具有正确合适配置的超声波发生器的小瓶或注射器或管。可以使用声处理器改变超声功率,所述声处理器可以在脉冲、振幅和功率方面改变超声处理,以优化特定的应用。VialTweeter向置于其高强度部分的六个小瓶的每个递送至多10瓦且向置于其低强度部分的两个小瓶递送多至5瓦。
图4显示典型的标称10mL容量小瓶的NVX-108的示例性实施方案,NVX-108是一种DDFP(2%w/v)和PEG-Telomer B表面活性剂(0.3%w/v)在磷酸盐缓冲的30%蔗糖水溶液中的纳米乳液。小瓶400含有NVX-108。在某些实施方案中,小瓶400既不能被构建也不能被布置成引起声能在小瓶400中反射,或者在小瓶400之内形成第二聚焦区。
可以将预填充的密封的小瓶置于VialTweeter中以减小超出规格的乳液尺寸或由密封小瓶内含有的起始物质制备最终乳液。VialTweeter被制备成容纳12x32mm或15x45mm的小瓶。更大的小瓶,至多50mL,可以连接至VialTweeter的末端。
图5显示小瓶的示例性实施方案,该小瓶可以具有至多50mL的体积,含有要使用Vial Tweeter声处理的溶液。小瓶510可以连接至VialTweeter 310(图3)。这可以表示NVX-108的小瓶400(图4)或预填充的注射器。这也可以表示NVX-108的超出规格乳液或用于制备NVX-108的各组分粗乳液的小瓶,其还没有进行高压匀浆或使粗乳液转化成期望纳米乳液的任何加工。在某些实施方案中,小瓶510既不能被构建也不能被布置成引起声能在小瓶510中反射,或者在小瓶510之内形成第二聚焦区。
预示性实施2.预填充注射器的声处理,该注射器具有VialTweeter或应用电源供应器和能够递送超声能的变频器阵列的变频器的其它系统
该实施例显示如何能用VialTweeter 310声处理预填充的注射器和当将要超声的物质注射给例如患者时如何能用电源注射器或注射泵以暴露该要超声的物质。
图6A显示用于将超声传递给小体积样品的具有超声波发生器的Vial Tweeter的示例性实施方案。
UIS250v 320(图3)可用于非常强声处理一个单个小瓶。超声波发生器VT24d10610设计用于将至多15瓦递送到单个小瓶中。可使用用于各种直径小瓶的超声波发生器。如下所示,注射器代替小瓶可以安装到超声波发生器中。
图6B显示含有粗氟碳化合物或全氟化碳表面活性剂乳液或超出规格乳液的预填充注射器620的示例性实施方案。预填充注射器620可以安装到超声波发生器末端的孔中,并且可以控制接触Vial Tweeter的注射器表面的位置,以便注射器内容物625处于其中Vial Tweeter产生超声能的区带中。
超声源,例如Vial Tweeter的合适装配的超声波发生器,可以固定到注射器中粗氟碳化合物或全氟化碳表面活性剂乳液或超出规格乳液625占据的区域,并且可以在注射之前或注射期间进行超声处理,取决于超声波发生器的精确位置。应当理解,如果缩回柱塞且粗氟碳化合物或全氟化碳表面活性剂乳液或超出规格乳液625占据注射器内部的较大部分,则超声波发生器可以固定到注射器上任何部分,其中超声以足够的效率传递以提供具有期望粒径的最终纳米乳液。
参照图6C,当将预填充注射器安装到超声波发生器中时,注射器理想地连接注射泵或电源注射器。PC可以监测声处理器的功率,并且PC可以控制注射泵或电源注射器。注射泵或电源注射器仅仅在注射器、流出室或管已经暴露于预先规定的强度和持续时间的功率时才被触发。
优选地,注射器处于与向下的注射器出口垂直的方向。注射器可以处于从水平位置至垂直位置不同角度的方向。垂直方向或其变化便于任何偶然的较大微泡或偶然的气体漂浮到顶部而不会注射给患者。
图6D图解的实施方案图解了具有连接的预填充注射器的注射泵-NE-300-U630。框住的区域A、B和C为其中Vial Tweeter的合适装配的超声波发生器可以连接的区带,从而能够对上述粗乳液或超出规格乳液进行超声处理。区带A为注射器筒,区带B为其中产品从注射器筒排出的注射器筒的远端区域,区带C为其中在实施将加工的乳液递送给患者的管或管针组件之前使用合适的器具可以固定超声波发生器或其它超声源的区域。可以使用递送速率、超声功率和工作周期的变化提供其粒径为特定应用而优化的纳米乳液。
图6D图解的实施方案图解了具有连接的预填充注射器的注射泵-NE-300-U630。注意到多么明显的长度以及注射器筒的末端以及注射器被暴露(Note how a significantlength and also the end of the syringe barrel and the syringe is exposed),本领域技术人员应当认识到注射器可以安装到具有合适装配的超声波发生器的VialTweeter的末端。通过改变泵外罩的支撑物,注射器可以以与向下的注射器筒的顶端垂直或一定角度的位置使用。还注意到Vial Tweeter之间的接触点可以沿着注射器筒(图6D-区带A)或其中注射器内容物排出料筒的区域(图6D-区带B)或其中注射器的内容物排出注射器的区域更远端的点(图6D-区带C)。Vial Tweeter不是用于超声处理的唯一系统,其可以用于将超声递送到图6D所示的结构中。关于这点的其它工具可以是可以组成装环形或锥形的小变频器阵列。特别地,压电微机械超声变频器(PMUT)可以被配置以制备变频器阵列,其可以符合由区带A、区带B或区带C区分的注射器外部的任何表面的形状(Qiu et al.2015Sensors15,8020-8041.)
现在参照图7A,含有DDFP纳米乳液730A的注射器710A位于与压电变频器720A接触。将超声740A应用于注射器710A中的DDFP乳液730A。变频器720A可以朝着注射器筒710A周围的不同部份,例如从少至1%至100%。在某些实施方案中,本文公开的变频器720A和变频器720A的电源供应器注射泵集成,以便控制流速,同时将超声功率应用于注射器中的内容物。在另一个实施方案中,变频器720A可以集成到注射泵中,同时可以采用单独的电源供应器以给变频器720A提供动力。
在图7B中,含有粗DDFP乳液或超出规格额DDFP乳液730B的注射器710B位于与聚焦压电变频器720B接触。将聚焦超声740B应用于注射器710B中的粗DDFP乳液或超出规格的DDFP乳液730B。超声能量聚焦在由焦点750B标明的粗DDFP乳液或超出规格的DDFP乳液730B的一点。注意到焦点750B不必位于溶液的中心。聚焦变频器720B可以朝着注射器710B筒周围的不同部份,例如从少至1%至100%。在某些实施方案中,本文公开的变频器720B和变频器720B的电源供应器与注射泵集成,以便控制流速,同时将超声功率应用于注射器中的内容物。在另一个实施方案中,变频器720A可以集成到注射泵中,同时可以采用单独的电源供应器以给变频器720A提供动力。
预示性实施例3.使用定制集成变频器声处理预填充注射器
图8显示如何可以构建定制声处理装置以调节乳液尺寸。图8显示具有含有集成变频器的柱塞可以插入其中的活塞组件的预填充注射器系统的示例性实施方案。这允许在递送至患者之前对氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的超出规格的乳液或氟碳化合物或全氟化碳和表面活性剂的粗乳液进行超声处理。
变频器或手持式探头组件810固定于注射器830的合适构建的活塞820,以通过透声活塞820将超声能量应用于注射器的基底。盖子840在注射器的末端形成液体和气体不能透过的屏障。盖子840可以包括鲁尔锁(luer look)或其它阀。
注意到当如果用于恶劣环境中,注射器可能被贮存在高于氟碳化合物或全氟化碳(例如全氟戊烷)的沸点之上的温度时,注射器的内容物可以处于压力下。注射器830可以包括玻璃或塑料材料,但是必须不能透过液体和气体。注射器填充氟碳化合物、表面活性剂和赋形剂的乳液或混合物。活塞820被设计为耐压,并且防止气体和液体在由于氟碳化合物的挥发性可能存在的压力下从注射器逃逸。
活塞820和注射器筒的内部之间的界面可以完全地或部分地包含药用橡胶、硅氧烷或热塑弹性体或其混合物。活塞820的部分,它与其外部上的注射器内容物和其内部上的超声探针的变频器或压电器件相接触,可以由不锈钢或其它合适的材料比如陶瓷或其它材料构成,其能够在本文说明书中列出的时间限度之内提供给纳米乳液期望性质的效率,将应用的超声能量应用至注射器内容物。
活塞设计成能够使手持式超声探针810以插入其基底部。超声探针810包括压电变频器或机械振动装置850,其与活塞820的内部接触并将超声能量传递穿过活塞820进入注射器之内的液体中。正弦波振荡器(例如,1MHz)和电源供应器、门电路和放大器可用于驱动压电晶体或机械振动装置。理想地,这全部集成到可分离的注射器柱塞中。电源供应器可以是电池,优选地可充电电池,因此可重复使用,但是可以作为单次使用装置提供。注意到电路可以集成垫圈,所述垫圈与注射器筒的末端保持密封且不可移动,直到声处理(机械振动)的必需持续时间,并且向注射器递送预定功率。如此,集成电路可用于确保产品安全性,因为其仅仅在足够的功率已经递送至注射器内容之后才可以被注射。注意到超声探针810而不是手持式装置也可以集成到电源注射器仪器,用于医院和手术室环境中。
预示性实施例4.战场创伤受害者的治疗
士兵遭受大量失血以及外伤性脑损伤的爆炸伤。护理人员获得来自其背包的5%重量体积DDFPe的预填充注射器。材料看起来是层状和白色不透明的。护理人员用手强力振摇注射器。他由他的背包获得变频器,将其旋拧到注射器末端,使压电变频器紧密配合垫圈后部。变频器自动作业,并给予注射器必需量的超声能量。在暴露于足量的超声能量之后,注射器之内的物质变成半透明且均一。鲁尔锁固定到注射器的末端,并且针固定在其上,针被外罩覆盖。护理人员除去覆盖针的外罩,并将针置于容器之内(注意也可以使用骨内注射剂)。鲁尔锁打开,护理人员按压柱塞(其也可含有变频器),并递送0.25mL/kg剂量的5%w/vol DDFPe,足够治疗大出血的情形。
虽然已经详细阐述了本发明的优选的实施方案,但是显然在没有背离本发明的范围下,那些实施方案的修饰和改进对本领域技术人员应该是显然的。
申请人的公开内容是本文在优选的实施方案中参照附图描述的,其中相同的数字代表相同或类似的要素。在本说明书中提及“一个实施方案”、“实施方案”或类似的语言指关于实施方案所描述的特定特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施方案中。因此,在本说明书中短语“在一个实施方案中”、“在实施方案中”和类似语言的出现可以但不一定都指相同的实施方案。
在一个或多个实施方案中,申请人公开内容所描述的特征、结构或特定可以以任何合适的方式组合。在下述说明中,列举许多具体细节以提供对本发明实施方案的充分理解。然而,相关领域的技术人员应当认识到,在没有一个或多个具体细节或用其他方法、组件、材料等下,可以实施申请人的组合物和/或方法。在其它情况下,没有显示或详细描述熟知结构、材料或操作以避免模糊本公开内容的方面。
在本说明书和附加权利要求中,除非上下文另有明确的规定,否则单数形式“一个”、“一种”和“该”包括复数引用。
除非另有定义,否则本文使用的所有技术术语和科技术语具有与如本领域普通技术人员通常理解的相同的含义。尽管在本文中描述的任意方法和材料类似物或等效物也可以用于实施或试验本公开的内容,但是现在描述的是优选的方法和材料。除了所公开的特定顺序之外,本文列举的方法可以以逻辑上可能的任何顺序实施。
通过援引并入
在本公开内容中参考和引用其他文件比如专利、专利申请、专利出版物、期刊、书籍、论文、网页内容。将所有这些文献的全部内容在此通过援引并入本文用于所有目的。据说通过援引并入本文但与本文中明确阐述的现有定义、声明或其它公开材料相冲突的任何材料或其部分仅被并入到在所并入的材料和本公开内容材料之间不发生冲突的程度。在冲突的情况下,冲突以有利于作为优选公开内容的本公开内容来解决。
等同物
代表性实施例旨在帮助阐述本发明,而不打算,也不应当解释为限制本发明的范围。实际上,除了本文所示和描述的那些之外,本发明的各种修饰及其许多进一步的实施方案,对于本领域技术人员而言从本发明的全部内容(包括本文包括的实施例和参照科学文献和专利文献)将变得显而易见。实施例包含可以在其各种实施方案及其等同物中适合于实施本发明的重要附加信息、示例和指导。
Claims (32)
1.一种用于减小全氟化碳纳米乳液的粒径的方法,所述方法包括向所述全氟化碳乳液施用机械振动一段持续时间,该持续时间足够调节所述全氟化碳乳液的粒径至预选值,其中所述全氟化碳纳米乳液包括长度具有4至约10个碳原子的全氟化碳。
2.权利要求1的方法,其中所述全氟化碳乳液被封装在小瓶或预填充注射器中。
3.权利要求2的方法,其中所述机械振动包括超声。
4.权利要求2的方法,其中所述超声的特征在于频率为约10KHz至约10MHz。
5.权利要求2的方法,其中所述全氟化碳为约4个至约8个碳原子长度。
6.权利要求5的方法,其中所述全氟化碳包括全氟戊烷、全氟己烷或两者。
7.权利要求6的方法,其中所述全氟化碳由全氟戊烷构成。
8.权利要求6的方法,其中所述全氟化碳由全氟己烷构成。
9.权利要求1-8中任一项的方法,其中所述全氟化碳纳米乳液包含一种或多种磷脂。
10.一种全氟化碳纳米乳液的预填充注射器,其中所述全氟化碳为约4个至约10个碳原子长度且所述全氟化碳纳米乳液含约0.1%至50%重量/体积的全氟化碳。
11.权利要求10的预填充注射器,其中所述全氟化碳为约4个至约8个碳原子长度。
12.权利要求11的预填充注射器,其中所述全氟化碳包括全氟戊烷、全氟己烷或两者。
13.权利要求12的预填充注射器,其中所述全氟化碳由全氟戊烷构成。
14.权利要求12的预填充注射器,其中所述全氟化碳由全氟己烷构成。
15.权利要求10-14中任一项的预填充注射器,其中所述全氟化碳纳米乳液包含一种或多种磷脂。
16.权利要求10的预填充注射器,其中所述注射器是由包括玻璃、塑料或两者的材料制成的。
17.权利要求16的预填充注射器,其中所述注射器由玻璃材料制成。
18.权利要求16的预填充注射器,其中所述注射器由塑料材料制成。
19.权利要求10的预填充注射器,其中所述注射器安装到超声变频器上,用于向所述全氟化碳纳米乳液应用超声能量。
20.权利要求10的预填充注射器,其中所述超声的特征在于具有范围为约10KHz至约10MHz的频率。
21.通过权利要求1-9的方法制备的全氟化碳纳米乳液的组合物。
22.权利要求21的组合物,在将所述组合物施用于受试者之前立即即时制备。
23.权利要求21的组合物,其是由封装在密封容器之内的全氟化碳纳米乳液制备的,其中所述全氟化碳的粒径大于约1微米。
24.权利要求23的组合物,其中在暴露于超声之后,平均粒径小于500nm。
25.一种用于减小全氟化碳纳米乳液的粒径的方法,所述方法包括:
提供封装在注射器之内的全氟化碳纳米乳液;和
将所述全氟化碳纳米乳液穿过通向受试者的管,其中所述全氟化碳纳米乳液穿过超声波场,引起所述全氟化碳纳米乳液的平均粒径减小10%或更多。
26.权利要求25的方法,其中所述全氟化碳纳米乳液的平均粒径减小30%或更多。
27.权利要求26的方法,其中所述全氟化碳纳米乳液的平均粒径减小50%或更多。
28.权利要求25的方法,其中在穿过超声波场之前,所述全氟化碳纳米乳液的平均粒径大于约1微米。
29.权利要求28的方法,其中在穿过超声波场之后,所述全氟化碳纳米乳液的平均粒径小于500nm。
30.权利要求25-29中任一项的方法,其中所述全氟化碳纳米乳液包含一种或多种磷脂。
31.通过权利要求25-30的方法制备的全氟化碳纳米乳液的组合物。
32.权利要求31的组合物,在将所述组合物施用于受试者之前立即即时制备。
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