CN111465445B - 新型聚合物乳化剂及其用于使疏水或亲水活性化合物包封的应用 - Google Patents

新型聚合物乳化剂及其用于使疏水或亲水活性化合物包封的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及具有下式(II)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用，其中：‑A1为连接基，优选为酶可切割的肽序列，且y为0或1；‑AA为疏水氨基酸的残基；‑x为17至270的整数；‑n为5至170的整数；‑m为0至80的整数；所述应用可选地为在助表面活性剂的存在下的应用，所述乳液的pH为4至6.5。

Description

新型聚合物乳化剂及其用于使疏水或亲水活性化合物包封的 应用
本发明涉及一种新型的pH响应型聚合物乳化剂及其应用，特别是用于使疏水或亲水活性化合物包封。其还涉及刺激响应型乳液的制备、获得的乳液及其应用。
基于聚(氧乙烯)-聚(丙二醇)的共聚物广泛用于稳定水包油或油包水乳液。改变嵌段共聚物(即二或三嵌段)的聚合度和/或结构，可以调节亲水亲油平衡值。但是，这些共聚物都不是pH响应型大分子乳化剂。
最近的一些研究涉及使用多肽来稳定乳液。例如，Mw为50,000至100,000g/mol的聚(谷氨酸)PGlu均聚物用于在室温下稳定植物油的乳液(J.Am.CHem.Soc.2006,128,6540-6541)。在pH>5时获得稳定的水包油乳液。
以聚亮氨酸嵌段为永久疏水性嵌段的聚(L-赖氨酸.HBr)x-b-聚(外消旋-亮氨酸)y和聚(L-赖氨酸.HBr)x-b-聚(L-亮氨酸)y被用作大分子乳化剂来分别生产双重乳液和仅仅水包油乳液。尤其是，Nature,2008,455,85(DOI 10.1038/nature07197)上的文章涉及由于聚(L-赖氨酸.HBr)x-b-聚(外消旋-亮氨酸)y与两个相的亲和性而产生水包油包水双重乳液，但不涉及任何pH响应型大分子乳化剂。
为了包封活性成分或药物，已经开发了装载系统。但是，这种包封技术只有很少的可以触发以诱导包封的化合物释放的例子。
对于食品包封，已经使用了基于藻酸盐的胶囊来保护相关化合物免受胃中遇到的酸性环境的影响。也已经使用了基于可降解聚酯的其他合成聚合物。对于那些聚合物，释放是由聚合物的降解决定的，导致化合物的连续释放而不是突释。
迄今为止，仍然需要允许触发活性化合物释放的系统，例如胶囊。
本发明的目的是提供一种pH响应型聚合物大分子乳化剂。
本发明的目的还在于提供一种能够将疏水或亲水活性化合物包封的聚合物乳化剂。
本发明的目的还在于提供尺寸易于调节的含有活性化合物的胶囊。
本发明的目的还在于提供一种将疏水或亲水活性化合物包封的方法，其中，所述活性化合物的释放可以是快速的并且由pH变化触发。
因此，本发明涉及具有下式(II)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用：
Figure BDA0002435215110000021
其中：
-A1是连接基，优选为酶可切割的肽序列，并且y是0或1；
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至170的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述应用可选地为在助表面活性剂的存在下的应用，
所述乳液的pH为4至6.5，优选为5至6。
本发明的共聚物包括PEG嵌段、包含Glu和AA氨基酸的嵌段以及连接基A1。根据一个实施方式，本发明的共聚物是双嵌段共聚物(一种嵌段包含氨基酸，一种嵌段包含PEG基团)。
根据一个实施方式，在式(II)中，重复单元AA和Glu无规共聚。
在本申请中，本发明的共聚物也可以无差别地表示为P(Glun-co-(AA)m)-b-(A1)y-b-PEGx或P(Glun-co-(AA)m)-(A1)y-PEGx。
本发明还涉及具有下式(II)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用：
Figure BDA0002435215110000022
其中：
-A1是连接基，优选为酶可切割的肽序列，并且y是0或1；
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至170的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述乳液的pH为4至6.5，优选为5至6。
本发明还涉及具有下式(II)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用：
Figure BDA0002435215110000031
其中：
-A1是连接基，优选为酶可切割的肽序列，并且y是0或1；
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至170的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述应用在助表面活性剂的存在下，
所述乳液的pH为4至6.5，优选为5至6。
本发明还涉及具有下式(II)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用：
Figure BDA0002435215110000032
其中：
-A1为连接基，
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至170的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述乳液的pH为4至6.5，优选为5至6。
本发明还涉及具有下式(I)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用：
Figure BDA0002435215110000041
该式也可以写成：
Figure BDA0002435215110000042
其中：
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至160的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述应用在助表面活性剂的存在下，
所述乳液的pH为4至6.5，优选为5至6。
本发明还涉及具有如上定义的式(I)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用，所述乳液的pH为4至6.5，优选5至6。
实际上，如上定义的式(I)或(II)的共聚物具有令人感兴趣的pH响应型乳化性质，并且可以根据乳液的pH值用作聚合物乳化剂。
式(I)或(II)的共聚物可以使pH为4至6.5的乳液稳定。实际上，包含所述共聚物的乳液随时间稳定数月。
在该pH范围之外，该共聚物不能长期稳定任何乳液，即在不到1周内发生破乳。
式(II)的共聚物可以包含如上定义的连接基A1。优选地，连接基A1是肽连接基。
优选地，A1是酶可切割的肽序列，特别是可被基质金属蛋白酶(MMP)，尤其是MMP2和MMP9切割的肽序列。
根据一个优选的实施方式，A1是连接基，其为包含4至10个氨基酸，优选4至7个氨基酸并且特别是含有至少一个甘氨酸残基，优选至少两个甘氨酸残基的肽，所述肽可选地含有至少一个β构型的其他氨基酸。根据一个实施方式，A1还可以包含至少一个β构型的其他氨基酸，其优选在肽的N或C末端。根据一个优选的实施方式，A1包括β-丙氨酸(βA)。
根据一个优选的实施方式，A1是包含含有4至10个氨基酸和至少一个β构型的其他氨基酸的肽的连接基。
根据一个优选的实施方式，A1选自由以下肽组成的组：βA-PVGLIG、βA-GFLG、βA-GRFG和βA-GFKFLG。更优选地，A1是式βA-PVGLIG的肽。
在一个实施方式中，式(I)或(II)的共聚物与助表面活性剂组合使用。
优选地，助表面活性剂选自由亲水亲油平衡值(HLB)低于10，优选为3至7的助表面活性剂组成的组。
根据本发明，HLB对于表面活性剂是亲水或疏水程度的量度，如Griffin所述，通过计算分子的不同区域的值来确定。
用于非离子表面活性剂的Griffin法记载如下：
HLB＝20*Mh/M
其中，Mh是分子的亲水部分的分子量，M是整个分子的分子量，结果为0至20。HLB值为0对应于完全疏水的分子，值为20对应于完全亲水的分子。
根据一个优选的实施方式，助表面活性剂选自非离子型乳化剂，例如甘油的氧亚烷基化(更特别是聚氧亚乙基化)脂肪酸酯；脱水山梨糖醇的氧亚烷基化脂肪酸酯；氧亚烷基化(氧亚乙基化和/或氧亚丙基化)脂肪酸酯；氧亚烷基化(氧亚乙基化和/或氧亚丙基化)脂肪醇醚；糖酯，例如蔗糖硬脂酸酯；及其混合物，例如硬脂酸甘油酯和PEG-40硬脂酸酯的混合物，以及糖的酯，例如蔗糖硬脂酸酯；或脂肪醇和糖的醚，特别是烷基聚葡糖苷(APG)。
作为聚氧亚乙基化或没有聚氧亚乙基化的脱水山梨糖醇的烷基酯和聚烷基酯，优选使用氧亚乙基(EO)基团数量为0至100的那些。可以举出例如脱水山梨糖醇月桂酸酯4或20OE，特别是聚山梨酯20(或聚氧亚乙基(20)脱水山梨糖醇单月桂酸酯)、脱水山梨糖醇棕榈酸酯20OE、脱水山梨糖醇硬脂酸酯20OE或脱水山梨糖醇油酸酯20OE。还可以举出脱水山梨糖醇油酸酯(例如以商品名Masocare SMO出售的产品)，或脱水山梨糖醇棕榈酸酯(例如以商品名Masocare SMP出售的产品)，或脱水山梨糖醇硬脂酸酯。
作为聚氧亚乙基化或没有聚氧亚乙基化的甘油的烷基酯和聚烷基酯，优选使用氧亚乙基(EO)基团数量为0至100且甘油基团数量为1至30的那些。可以举出例如PEG-150二硬脂酸酯；六聚甘油单月桂酸酯；或硬脂酸甘油酯和PEG-100硬脂酸酯的混合物。
优选的助表面活性剂选自由以下组成的组：聚甘油-3山梨糖醇亚麻酸酯(例如Sinerga以商品名
Figure BDA0002435215110000061
出售的产品)、脱水山梨糖醇油酸酯(例如以商品名MassocareSMO出售的产品)、脱水山梨糖醇棕榈酸酯(例如以商品名Massocare SMP出售的产品)、脱水山梨糖醇硬脂酸酯和聚甘油-10十油酸酯(例如以商品名
Figure BDA0002435215110000062
10-10-0出售的产品)及其混合物。
本发明还涉及直径为50nm至500μm的胶囊，其包含含有一单个液滴的水、甘油或油或由此组成的核。
其中，所述核被一个聚合物壳包围，该聚合物壳使所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由或基本上由如上定义的具有式(II)的可能交联的共聚物组成。
在本申请中，表述“可能交联的共聚物”是指所述共聚物是交联或未交联共聚物。因此，在一个实施方式中，“可能交联的共聚物”是指式(I)或(II)的共聚物。作为另选，在另一个实施方式中，“可能交联的共聚物”是指式(I)或(II)的交联共聚物。
根据一个实施方式，本发明的胶囊的聚合物壳由具有式(II)的共聚物组成，所述共聚物是交联或未交联的。根据一个实施方式，本发明的胶囊的聚合物壳由交联的具有式(II)的共聚物组成。根据一个实施方式，本发明的胶囊的聚合物壳由未交联的具有式(II)的共聚物组成。
根据一个实施方式，本发明的胶囊的聚合物壳由具有式(I)的共聚物组成，所述共聚物是交联或未交联的。根据一个实施方式，本发明的胶囊的聚合物壳由交联的具有式(I)的共聚物组成。根据一个实施方式，本发明的胶囊的聚合物壳由未交联的具有式(I)的共聚物组成。
根据一个实施方式，本发明涉及直径为50nm至500μm的胶囊，其包含含有一单个液滴的水、甘油或油的核，
其中，所述核被一个聚合物壳包围，该聚合物壳使所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由如上定义的具有式(II)的共聚物组成。
本发明还涉及直径为50nm至500μm的胶囊，其包含含有一单个液滴的水、甘油或油或由此组成的核，
其中，所述核被一个聚合物壳包围，该聚合物壳使所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由或基本上由可能交联的具有下式(I)的共聚物组成：
Figure BDA0002435215110000071
其中：
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至160的整数；并且
-m为0至80的整数。
根据一个实施方式，本发明还涉及直径为50nm至500μm的胶囊，其包含含有一单个液滴的水或甘油或油的核，
其中，所述核被一个聚合物壳包围，该聚合物壳使所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由如上定义的具有式(I)的共聚物组成。
根据它们的尺寸，本发明的胶囊也可以被称为纳米胶囊。
本发明的胶囊具有核-壳结构。如上所述，它们包括由水、甘油或油制成的核，其被由如上定义的式(I)或(II)的聚合物制成的聚合物壳包围。
根据本发明，胶囊的尺寸与其直径相对应。该直径可以通过以下任何一种方法测量：
-通过动态光散射：使用配备有工作在633nm的4mW He-Ne固态激光器的MalvernZetasizer NanoZS仪器在25℃下测量流体力学直径。在173°处检测到了背向散射光，并通过以十秒持续时间进行的三十次运行中的相关函数的二次拟合，计算出平均粒径。所有测量均在0.01w/v％的乳胶水溶液中进行三次。用于稀释乳胶的去离子水的pH与基于水包油乳液的胶囊分散液(pH 5.5)相匹配，并通过0.20μm膜进行超滤以除去任何灰尘。
-或者：使用配备有小体积Hydro 2000SM样品分散单元(约50mL)、工作在633nm的HeNe激光器和工作在466nm的固态蓝色激光器的Malvern Mastersizer 2000或3000仪器对pH为10的乳液测量尺寸。将搅拌速度调节至1000或2000rpm，以避免在分析过程中使乳液分层。平均液滴直径取为体积平均直径(D4/3)，其数学上表示为D4/3＝∑Di4Ni/∑Di3Ni。各个直径的标准偏差提供了尺寸分布宽度的表示。每次测量后，将池子用乙醇清洗一次，然后用水清洗三次。用镜片清洁纸仔细擦拭池子的玻璃壁，以避免交叉污染，并且将激光对准检测器的中央。此设置允许在将样品室pH从10调整到3后进行连续测量。这样就可以针对pH的任何变化检查液滴稳定性。
-或者：将一滴稀释的乳液放在显微镜载玻片上，并使用连接到笔记本电脑的光学显微镜(James Swift MP3502，Prior Scientific Instruments Ltd.)进行观察以记录图像。该技术用于估算平均液滴直径。还使用该设备评估了在水相的原位酸化后水包油(o/w)乳液液滴的响应。
优选地，胶囊的直径可以通过动态光散射(DLS)或激光衍射来测量，两种方法给出相同的结果。最优选地，胶囊的直径通过动态光散射(DLS)测量。
在本申请中，通过DLS测量尺寸来获得对于胶囊尺寸给出的值。
根据本发明，表述“胶囊”是指如上定义的核-壳结构不是如在胶束和囊泡的情况中那样的自组装现象的结果，其中，双嵌段共聚物由于多肽嵌段在那些pH范围内的疏水特性而自发形成那些物体。在本发明中，胶囊需要足够的能量以将水或甘油或油的液滴形成为其相应的不混溶相，即分别为油或水或甘油。
根据本发明，形成液滴所需的能量可以通过高剪切混合、超声处理或高压均化过程施加。
根据本发明，表述“基本上由……组成”是指聚合物壳可以包含除以上定义的式(I)或(II)的交联共聚物以外的其他化合物。但是，这些化合物优选不具有任何结构化影响。
核
根据一个实施方式，本发明的胶囊的核包括一单个液滴的水的或由一单个液滴的水组成。
根据一个实施方式，本发明的胶囊的核包括一单个液滴的甘油或由一单个液滴的甘油组成。
根据另一个实施方式，本发明的胶囊的核包括一单个液滴的油或由一单个液滴的油组成。
优选地，所述油选自由下述油组成的组：植物油，化妆油如棕榈酸辛酯、辛酸/癸酸甘油三酯、异壬酸异癸酯、异十六烷、角鲨烯(植物角鲨烯)、西蒙德木(SimmondsiaChinensis)(荷荷巴)籽油和硅酮类油。
油也可以是任何与水不混溶的有机溶剂，例如氯仿或二氯甲烷。
更优选地，该油是十二烷、橄榄油、棕榈酸辛酯或葵花油。
根据一个实施方式，本发明的胶囊的核还包含至少一种活性化合物。
作为活性化合物，可以举出以下物质：药物、维生素、抗氧化剂、天然成分、天然提取物、肽、食品、天然或亲水性聚合物(例如透明质酸)及其混合物。活性化合物可以是亲水性或疏水性的。
作为优选的活性化合物，可以举出以下物质：作为维生素A的前体的棕榈酸视黄酯和视黄醇、姜黄素、作为维生素E的前体的α-生育酚、用于溶解在O/W体系油相中的疏水化合物的神经酰胺和溶于W/O体系的水相的甘草酸二钾和透明质酸。
优选地，活性化合物选自以下物质：姜黄根提取物、神经酰胺NG、棕榈酸视黄酯、甘草酸二钾和透明质酸。
聚合物壳
本发明的胶囊的聚合物壳由如上定义的共聚物制成，该共聚物也可以由式P(Glun-AAm)-(A1)y-PEGx表示，AA、A1、y、x、m和n如上定义。PEG是指聚(乙二醇)。
因此，式(I)或(II)的共聚物包含PEG嵌段和多肽嵌段。
多肽嵌段包含Glu和可能的AA单元，所述单元是随机分布的。
根据本发明，AA是疏水氨基酸，并且优选是缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸，特别是AA为缬氨酸。
根据一个实施方式，在如上定义的式(I)或(II)中，m是0至40的整数，并且优选为0。
根据一个实施方式，根据本发明使用的共聚物具有下式(I-1)：
Figure BDA0002435215110000101
其中，x、n和m如上式(I)中所定义。
式(I-1)的共聚物也可以如下表示：
Figure BDA0002435215110000102
根据一个实施方式，在如上定义的式(I)或(I-1)中，m为0。
根据一个实施方式，在如上定义的式(II)中，m为0。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中x是40至120的整数，优选为44至114，最优选是44或114。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中n是10至160的整数，优选15至155，更优选15至151，最优选为15、16、25、36、46、47、58、96和151。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中m为0或为5至15的整数，并且优选为0、5、7或11。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(II)的共聚物组成，其中x是40至120的整数，优选为44至114，最优选为44或114，y＝1，并且A1为βΑ-PVGLIG。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(II)的共聚物组成，其中n是10至170的整数，优选为60至170，最优选为61、100、150和170，y＝1，并且A1是βA-PVGLIG。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(II)的共聚物组成，其中m为0或为5至20的整数，并且优选为0或16。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中：
-x是40至120的整数，优选为44至114，最优选44或114。
-m为0，并且
-n是10至160的整数，优选为15至155，更优选为15至151，最优选为15、16、25、36、46、47、58、96和151。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中m为0，n为96、100或151，并且x为114，或者其中m为5，n为16，并且x为114，或者其中m为11，n为44，并且x为114，或者其中m为11，n为46，并且x为114。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(II)的共聚物组成，其中：
-y＝1，并且A1是βΑ-PVGLIG；
-x是40至120的整数，优选为44至114，最优选114,
-m为0，并且
-n为60至170的整数，最优选为100、150和170。
优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由式(II)的共聚物组成，如其中y＝1，A1为βA-PVGLIG，m为0，n为100、150或170，x为114，或者其中y＝1，A1是βΑ-PVGLIG，m是16，n是61，x是114，或者其中y＝1，A1是βA-PVGLIG，m是11，n是46，x是114。
更优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由具有下式之一的共聚物组成：
PEG44-PGlu25，也可以写成PEG44-b-PGlu25；
PEG44-PGlu36，也可以写成PEG44-b-PGlu36；
PEG44-PGlu47，也可以写成PEG44-b-PGlu47；
PEG44-PGlu58，也可以写成PEG44-b-PGlu58；
PEG44-PGlu100，也可以写成PEG44-b-PGlu100；
PEG114-PGlu151，也可以写成PEG114-b-PGlu151；
PEG114-PGlu96，也可以写成PEG114-b-PGlu96；
PEG114-P(Glu46-Val11)，也可以写成PEG114-P(Glu46-co-Val11)或PEG114-b-P(Glu46-co-Val11)；
PEG114-P(Glu51-Val6)，也可以写成PEG114-P(Glu51-co-Val6)或PEG114-b-P(Glu51-co-Val6)；
PEG44-P(Glu15-Val7)，也可以写成PEG44-P(Glu15-co-Val7)或PEG44-b-P(Glu15-co-Val7)；
PEG114-P(Glu16-Val5)，也可以写成PEG114-P(Glu16-co-Val5)或PEG114-b-P(Glu16-co-Val5)；和
PEG114-P(Glu46-Val11)，也可以写成PEG114-P(Glu46-co-Val11)或PEG114-b-P(Glu46-co-Val11)。
更优选地，本发明的胶囊的聚合物壳由具有下式之一的共聚物(II)组成：
PGlu150-βA-PVGLIG-PEG114，也可以写成PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114；
PGlu100-βA-PVGLIG-PEG114，也可以写成PGlu100-b-βA-PVGLIG-b-PEG114；
PGlu170-βA-PVGLIG-PEG114，也可以写成PGlu170-b-βA-PVGLIG-b-PEG114；
P(Glu46-Val11)-βA-PVGLIG-PEG114，也可以写成P(Glu46-co-Val11)-βA-PVGLIG-PEG114或P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114；和
P(Glu61-Val16)-βA-PVGLIG-PEG114，也可以写成P(Glu61-co-Val16)-βA-PVGLIG-PEG114或P(Glu61-co-Val16)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114。
根据一个实施方式，如上定义的胶囊的聚合物壳可以是交联的。特别是，可以使用二胺化合物(如乙二胺或二(六亚甲基)三胺)通过酰胺化使Glu单元交联，但不限于此。
根据一个实施方式，所述胶囊包含被由如上定义的式(I)、(II)或(I-1)的共聚物制成的聚合物壳包围的单个液滴的水，其可能包含亲水活性化合物。
根据一个实施方式，所述胶囊包含被由如上定义的式(I)、(II)或(I-1)的共聚物制成的聚合物壳包围的单个液滴的油，其可能包含疏水活性化合物。
本发明还涉及包含至少一种如上定义的胶囊的组合物。
本发明还涉及包含一种或多种如上定义的胶囊的组合物，所述胶囊包含被由如上定义的式(I)、(II)或(I-1)的共聚物制成的聚合物壳包围的单个液滴的水，其可能包含亲水活性化合物。
本发明还涉及包含一种或多种如上定义的胶囊的组合物，所述胶囊包含被由如上定义的式(I)、(II)或(I-1)的共聚物制成的聚合物壳包围的单个液滴的甘油，其可能包含亲水活性化合物。
本发明还涉及包含一种或多种如上定义的胶囊的组合物，所述胶囊包含被由如上定义的式(I)、(II)或(I-1)的共聚物制成的聚合物壳包围的单个液滴的油，其可能包含疏水活性化合物。
本发明还涉及一种包含分散的水相和连续的脂肪相的油包水乳液，其中：
-连续的脂肪相包含至少一种油，优选地选自由下述油组成的组：植物油，化妆油如棕榈酸辛酯、辛酸/癸酸甘油三酯、异壬酸异癸酯、异十六烷、角鲨烯(植物角鲨烯)或西蒙德木(荷荷巴)籽油，和与水不混溶的有机溶剂如氯仿或二氯甲烷，尤其是棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油，并且
-分散的水相包含至少一种如上定义的胶囊，该胶囊包含由单个液滴的水组成或包含单个液滴的水的核。
根据一个实施方式，所述胶囊还包含亲水活性化合物。优选地，胶囊的核包含至少一种亲水活性化合物。
根据本发明，可以使用基于水相为1重量％至20重量％的式(I)或(II)的共聚物由1重量％至50重量％的水制备包封亲水性化合物的油包水乳液。包封的亲水活性化合物的量取决于其在水相中的溶解性。
根据一个实施方式，油包水乳液还包含如上定义的助表面活性剂。优选地，相对于所述乳液的总重量，乳液中助表面活性剂的浓度为1重量％至30重量％，优选为5重量％至20重量％。
根据一个实施方式，基于乳液的总重量，生产油包水乳液的式(I)或(II)的共聚物的量为0.1重量％至20重量％，优选为0.2重量％至10重量％，更优选为0.5重量％至5重量％。
根据一个实施方式，共聚物：助表面活性剂的重量比为0.95:4.72、0.9:9、0.83:16.53、1:16、2:16，并且优选0.83:16.53、1:16、2:16。
本发明还涉及包含分散的脂肪相和连续的水相的水包油乳液，其中：
-连续的水相包含pH为4至6.5，优选5至6的水，并且
-分散的脂肪相包含至少一种如上定义的胶囊，该胶囊包含由单个液滴的油组成或包含单个液滴的油的核。
根据一个实施方式，所述胶囊还包含疏水活性化合物。优选地，胶囊的核包含至少一种疏水活性化合物。
根据本发明，可以使用基于油相为1重量％至20重量％的式(I)或(II)的共聚物由1重量％至50重量％的油制备包封疏水性化合物的水包油乳液。包封的化合物的量取决于活性成分在油中的最大溶解度。
根据一个实施方式，水包油乳液还包含如上定义的助表面活性剂。优选地，相对于所述乳液的总重量，乳液中助表面活性剂的浓度为1重量％至30重量％，优选为5重量％至20重量％。
本发明还涉及包含分散的甘油相和连续的脂肪相的油包甘油乳液，其中：
-连续的脂肪相包含至少一种油，优选地选自由下述油组成的组：植物油，化妆油如棕榈酸辛酯、异壬酸异癸酯、异十六烷、角鲨烯(植物角鲨烯)或西蒙德木(荷荷巴)籽油，和与水不混溶的有机溶剂如氯仿或二氯甲烷，尤其是辛酸/癸酸甘油三酯、棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油，并且
-分散的甘油相包含至少一种如上定义的胶囊，该胶囊包含由单个液滴的甘油组成或包含单个液滴的甘油的核。
根据一个实施方式，所述胶囊还包含亲水活性化合物。优选地，胶囊的核包含至少一种亲水活性化合物。
根据本发明，可以使用基于分散相为1重量％至20重量％的式(I)或(II)的共聚物由1重量％至50重量％的甘油制备包封亲水性化合物的油包甘油乳液。包封的亲水活性化合物的量取决于其在分散相中的溶解性。
根据一个实施方式，油包甘油乳液还包含如上定义的助表面活性剂。优选地，相对于所述乳液的总重量，乳液中助表面活性剂的浓度为1重量％至30重量％，优选为5重量％至20重量％。
根据一个实施方式，共聚物：助表面活性剂的重量比为0.95:4.72、0.9:9、0.83:16.53、1:16、2:16，并且优选0.83:16.53、1:16和2:16。
本发明还涉及包含分散的脂肪相和连续相的甘油包油乳液，其中：
-连续相包含甘油，并且
-分散的脂肪相包含至少一种如上定义的胶囊，该胶囊包含由单个液滴的油组成或包含单个液滴的油的核。
根据一个实施方式，所述胶囊还包含疏水活性化合物。优选地，胶囊的核包含至少一种疏水活性化合物。
根据本发明，可以使用基于油相为1重量％至20重量％的式(I)或(II)的共聚物由1重量％至50重量％的油制备包封疏水性化合物的甘油包油乳液。包封的化合物的量取决于活性成分在油中的最大溶解度。
根据一个实施方式，甘油包油乳液还包含如上定义的助表面活性剂。优选地，相对于所述乳液的总重量，乳液中助表面活性剂的浓度为1重量％至30重量％，优选为5重量％至20重量％。
根据一个实施方式，在本发明的乳液中，相对于所述乳液的总重量，式(I)或(II)的共聚物的量为1重量％至10重量％。
根据一个实施方式，在本发明的乳液中，相对于所述乳液的总重量，分散相的量为1重量％至50重量％。
本发明还涉及一种将疏水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将疏水活性化合物溶解在包含至少一种油的脂肪溶液中来制备脂肪相的步骤，
-添加如上定义的助表面活性剂的可选步骤，
-制备pH为4至6.5，优选5至6的水溶液的步骤，所述溶液含有如上定义的具有式(I)或(II)的共聚物，
和
-将所述脂肪相分散到所述水溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核由一单个液滴的含有所述疏水活性化合物的油组成或者包含一单个液滴的含有所述疏水活性化合物的油，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)或(II)的共聚物组成，以及
-例如通过离心或渗析来回收包封至少一种疏水活性化合物的胶囊的可选步骤。
本发明还涉及一种将疏水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将疏水活性化合物溶解在包含至少一种油的脂肪溶液中来制备脂肪相的步骤，
-添加如上定义的助表面活性剂的可选步骤，以及
-制备包含如上定义的具有式(I)或(II)的共聚物的甘油溶液的步骤，
-将所述脂肪相分散到所述甘油溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核由一单个液滴的含有所述疏水活性化合物的油组成或者包含一单个液滴的含有所述疏水活性化合物的油，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)或(II)的共聚物组成，以及
-例如通过离心或渗析来回收包封至少一种疏水活性化合物的胶囊的可选步骤。
本发明还涉及一种将亲水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将亲水活性化合物溶解在水中来制备pH为4至6.5，优选5至6的水相的步骤，所述溶液包含如上定义的具有式(I)或(II)的共聚物，
-制备包含至少一种油的脂肪溶液的步骤，
-添加如上定义的助表面活性剂的可选步骤，以及
-将所述水相分散到所述脂肪溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核由一单个液滴的含有所述亲水活性化合物的水组成或者包含一单个液滴的含有所述亲水活性化合物的水，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)或(II)的共聚物组成，以及
-例如通过离心或渗析来回收包封至少一种亲水活性化合物的胶囊的可选步骤。
本发明还涉及一种将亲水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将亲水活性化合物溶解在甘油中来制备甘油相的步骤，所述溶液包含如上定义的具有式(I)或(II)的共聚物，
-制备包含至少一种油的脂肪溶液的步骤，
-添加如上定义的助表面活性剂的可选步骤，以及
-将所述甘油相分散到所述脂肪溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核由一单个液滴的含有所述亲水活性化合物的甘油组成或者包含一单个液滴的含有所述亲水活性化合物的甘油，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)或(II)的共聚物组成，以及
-例如通过离心或渗析来回收包封至少一种亲水活性化合物的胶囊的可选步骤。
根据另一个实施方式，亲水活性化合物的包封可以如下进行：在本发明的胶囊存在下将亲水活性化合物与如上定义的交联共聚物一起加入到水或甘油中，然后通过pH变化来装载和释放活性成分。
根据本发明，乳化可以使用任何方法，例如超声处理、使用高压分散器(例如
Figure BDA0002435215110000172
Figure BDA0002435215110000171
)、高压均化器或高剪切机械搅拌器。
本发明还涉及一种释放至少一种活性化合物的方法，其包括以下步骤：
-将至少一种如上定义的包封至少一种亲水或疏水活性化合物的胶囊添加到水溶液中的步骤，和
-将所述溶液的pH调节为至少6.5的值或小于4的值，优选小于3的值从而将所述活性化合物释放到所述水溶液中的步骤。
本发明的包封和释放方法可以用于保健、化妆品、食品、个人和家庭护理应用，其中必须首先将化合物包封并保护在包封的相中。在递送化合物的位置通过pH变化进行的靶向释放确保了化合物的更高活性。pH值的这种变化可以发生在用于癌症治疗的胞吞过程、用于食品应用从胃部转移到血流的过程、用于化妆品、伤口愈合和皮肤病学的被皮肤吸收的过程。
为了本发明的目的，给出的任何范围都包括该范围的下端点和上端点。
附图说明
图1涉及在含有1重量％的双嵌段共聚物[PEGx-b-P(Glun-co-Valm)，其中x＝44或114，(n+m)＝5、11和22，其中m约占总多肽DP(即n+m)的30％]的由柠檬酸缓冲剂调节为pH5.5的水溶液中，用50重量％的十二烷油超声处理2分钟得到的在25℃下通过DLS测量的胶囊的流体力学直径随多肽嵌段的DP的变化，使用2种不同的PEG大分子引发剂制备。
图2涉及分别通过DLS和LD测定的乳液液滴的流体力学直径和体积平均直径的变化，所述液滴通过在含有1重量％的PEG114-P(Glu16-co-Val5)双嵌段共聚物的柠檬酸缓冲剂水溶液中对50重量％正十二烷超声处理不同时间而获得。
黑色方块对应于体积平均直径(以μm为单位)，黑色菱形对应于流体力学直径(以nm为单位)。
图3涉及在含有5重量％(黑色方块)或10重量％(黑色圆形)的PEG114-P(Glu16-co-Val5)双嵌段共聚物的柠檬酸缓冲剂的水溶液中，对不同量的正十二烷油超声处理10分钟而获得的乳液液滴的通过DLS测定的流体力学直径的变化。
图4涉及再分散在pH 5.5的柠檬酸盐缓冲液(空心符号)或pH 7.4的磷酸盐缓冲液(实心符号)中的用PEG44-P(Glu15-co-Val7)(菱形)和PEG114-P(Glu46-co-Val11)(三角形)制备的基于正十二烷的胶囊的吸光度变化。
图5涉及再分散在pH 5.5的柠檬酸盐缓冲液(空心符号)或pH 7.4的磷酸盐缓冲液(实心符号)中的用PEG44-PGlu58(菱形)和PEG114-PGlu151(三角形)制备的基于棕榈酸辛酯的胶囊的吸光度变化。
实施例
式(I)的共聚物的制备
制备了几种基于聚(乙二醇)-b-聚(谷氨酸-co-缬氨酸)[PEGx-P(Glun-Valm)，或也写成PEGx-b-P(Glun-co-Valm)，其中x＝16、44或114<n<160且0<m<40]的双嵌段共聚物。
材料和方法
所有化学品均购自Sigma-Aldrich，并按原样使用。从RAPP聚合物购买甲基和胺封端的聚乙二醇(分子量为2,000g/mol和5,000g/mol)，并在使用前在甲苯中干燥。γ-苄基-L-谷氨酸N-羧基环内酸酐(γ-BLG NCA)和L-缬氨酸N-羧基环内酸酐(Val NCA)购自Isochem。1H NMR谱在Bruker AC 400谱仪上记录。聚(乙二醇)-b-聚(γ-苄基-L-谷氨酸-co-L-缬氨酸)前体的摩尔质量和多分散度是通过配备有两个PLgel混合柱(7.5×300mm)和一个PLgel 5μm保护柱(7.5×50mm)的尺寸排阻色谱(SEC)测定的，在此测定中使用了两个检测器：折射率检测器(Jasco 1530-RI)和UV检测器(Jasco 875-UV)；在LiBr(1g/L)存在下，于60℃使用二甲基甲酰胺(DMF)作为洗脱剂(0.8mL/min)。
程序
通用合成方法
为了获得那些共聚物，将胺封端的PEG用作通过开环共聚将γ-苄基-L-谷氨酸(BLG)和缬氨酸共聚氨基酸共聚(方案1)的引发剂。
通过GPC分析判断获得了明确的双嵌段共聚物。1H NMR谱可以计算每种共聚氨基酸的聚合度。
方案1通过开环聚合合成PEG44-P(BLGn-Valm)的示意图。
Figure BDA0002435215110000191
如方案2所示，进行第二步，包括使BLG单元脱保护，以获得相应的PEG44-P(Glun-Valm)。
方案2获得PEG44-P(Glun-Valm)的脱保护步骤
Figure BDA0002435215110000192
PEG44-P(Glun-Valm)对应于如上定义的式(I)的共聚物，其中x＝44并且AA是缬氨酸。
通过1H NMR计算得出的所有共聚物的脱保护度均大于90％。
针对PEG嵌段和多肽嵌段的不同聚合度以改变双嵌段共聚物的界面活性。
产生本家族的任何嵌段共聚物的通用合成方案
所有化学品均购自Sigma-Aldrich，并按原样使用。所有N-羧基环内酸酐NCA肽单体均购自Isochem。使用各种[单体]/[PEG大分子引发剂]摩尔比获得具有不同亲水性重量分数和摩尔质量的共聚物。
例如，为了制备PEG44-b-PBLG25，将PEG-NH2(Mn＝2,000g/mol，1当量)在氮气下溶解于无水甲苯中，并通过3次冷冻-泵-融化循环进行脱气，然后进行低温蒸馏以除去任何痕量的水。向其中添加无水溶剂(优选DMF或DMSO)。然后，在纯氩气下的手套箱中称量γ-BLGNCA(NH2官能的25倍当量)，导入到火焰干燥的Schlenk瓶中，并用2mL无水DMSO溶解。将溶液搅拌10分钟，并用氮气吹扫的注射器添加到无水DMF或DMSO中的PEG-NH2溶液中。将该溶液在5-20℃下搅拌一夜至数天，以达到完全的单体转化，在乙醚中沉淀，并在真空下干燥，得到白色粉末。使用相同的方案来提供具有不同共聚氨基酸的共聚物(将谷氨酸苄基酯和缬氨酸组合，还有苯丙氨酸等)，其组成受N-羧基环内酸酐NCA单体与PEG-NH2大分子引发剂的比率控制。然后，可以使用酸性或碱性脱保护方法来进行谷氨酸苄基酯的苄基的脱保护。在此，我们优选酸性途径，包括在室温下将共聚物溶于HBr(33％的乙酸溶液)/TFA中90分钟，得到如上定义的式(I)的最终共聚物，其也可以由式PEGx-P(Glun-AAm)表示(AA如上定义)。
生成具体实例的详细合成方案
聚(乙二醇)-b-聚(谷氨酸)PEG44-P(Glun)的合成：PEG44-PGlu58的实例
在纯氩气下的手套箱中称量γ-BLG NCA(3.4g，14.5mmol)，导入到火焰干燥的schlenk瓶中，并用5mL无水DMF溶解。将溶液搅拌10分钟，然后用氮气吹扫的注射器从无水DMF溶液(1g/mL，注射体积：1ml)中添加甲基和胺封端的聚乙二醇(2KDa，0.5g，0.25mmol)。将混合物在5℃(或在25℃)搅拌一天，沉淀在乙醚中，并在真空下干燥，得到白色粉末。获得了分子量为12,702g/mol(由1H NMR测定)的多肽，其对应于58的目标聚合度。然后将相应的共聚物溶解在TFA中(100mg/mL)，并小心地滴加HBr溶液(33重量％的乙酸溶液)。将反应混合物在室温下搅拌90分钟，并将聚合物在Et2O中沉淀两次，并在真空下干燥。然后将其溶解在DMSO中，用水(MWCO1KDa)渗析并冻干，得到白色粉末。纯化后的产率：87％。
聚(乙二醇)-b-聚(谷氨酸)PEG114-P(Glun)的合成：PEG114-PGlu151的实例
在纯氩气下的手套箱中称量γ-BLG NCA(3.45g，15.1mmol)，导入到火焰干燥的schlenk瓶中，并用5mL无水DMF溶解。将溶液搅拌10分钟，然后用氮气吹扫的注射器从无水DMF溶液(1g/mL，注射体积：1ml)中添加甲基和胺封端的聚乙二醇(5KDa，0.5g，0.1mmol)。将混合物在5℃(或在25℃)搅拌一天，沉淀在乙醚中，并在真空下干燥，得到白色粉末。获得了分子量为33,069g/mol(由1H NMR测定)的多肽，其对应于151的目标聚合度。PEG-b-PBLG的典型1H NMR信号(CDCl3/TFA)：δ＝7.85(d,C(O)CH[(CH2)2C(O)OCH2Ph]NH；δ＝7.30(m,CH2Ph)；δ＝5.05(m,CH2Ph)；δ＝4.55(s,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OCH2-Ph]NH)；δ＝3.85(s,O-CH2-CH2 PEG)δ＝2.43(t,C(O)CH[CH2CH2C(O)OCH2-Ph]NH)；δ＝2.08,1.92(m,C(O)CH[(CH2CH2C-(O)OCH2-Ph]NH)。
然后将相应的共聚物溶解在TFA中(100mg/mL)，并小心地滴加HBr溶液(33重量％的乙酸溶液)。将反应混合物在室温下搅拌90分钟，并将聚合物在Et2O中沉淀两次，并在真空下干燥。然后将其溶解在DMSO中，用水(MWCO 1KDa)渗析并冻干，得到白色粉末。纯化后的产率：83％。
PEG-b-PGA的典型1H NMR信号(DMSO-d6/TFA)：δ＝8.25(s,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OH]NH；δ＝3.93(m,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OH]NH)；δ＝3.44(s,O-CH2-CH2 PEG)；δ＝3.14(s,CH3-(O-CH2-CH2)n PEG)δ＝2.25(m,C(O)CH[CH2CH2C(O)OH]-NH)；δ＝1.90,(m,C(O)CH-[(CH2CH2C(O)OH]NH)。
聚(乙二醇)-b-聚(谷氨酸-co-缬氨酸)PEGX-P(Glun-Valm)的合成：PEG44-P(Glu15-Val7)的实例
在氩气下的手套箱中称量γ-BLG NCA(0.88g，3.75mmol)、Val NCA(0.25g，1.75mmol)，导入到火焰干燥的schlenk瓶中，并用5mL无水DMSO溶解。将溶液搅拌10分钟，然后用氮气吹扫的注射器从无水DMSO溶液(1g/mL，注射体积：1ml)中添加甲基和胺封端的聚乙二醇(2KDa，0.5g，0.25mmol)。将混合物在25℃搅拌一天，沉淀在乙醚中，并在真空下干燥，得到白色粉末。获得了分子量为3,978g/mol(由1H NMR测定)的多肽，其对应于22的总目标聚合度。然后将相应的共聚物溶解在TFA中(100mg/mL)，并小心地滴加HBr溶液(33重量％的乙酸溶液)。将反应混合物在室温下搅拌90分钟，并将聚合物在Et2O中沉淀两次，并在真空下干燥。然后将其溶解在DMSO中，用水(MWCO 1KDa)渗析并冻干，得到白色粉末。纯化后的产率：82％。
聚(乙二醇)-b-聚(谷氨酸-co-缬氨酸)PEGX-P(Glun-Valm)的合成：PEG114-P(Glu11-Val6)的实例
在氩气下的手套箱中称量γ-BLG NCA(1.0g,4.6mmol)和Val NCA(0.233g，1.1mmol)，导入到火焰干燥的schlenk瓶中，并用40mL无水DMSO溶解。将溶液搅拌10分钟，然后用氮气吹扫的注射器从无水DMSO溶液(1g/mL，注射体积：0.36ml)中添加甲基和胺封端的聚乙二醇(5,000g/mol，0.362g，7.24×10-2mmol)。将混合物在25℃下搅拌两天，用水渗析3天(MWCO 1KDa)，冷冻干燥，得到白色粉末。获得了总分子量为11,763g/mol的多肽，其对应于57的总目标聚合度。产量＝1.03g(87％)。
PEO114-b-P(BLG51-co-Val6)的典型1H NMR信号(DMSO-d6/TFA)：δ＝8.50-7.95(m,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OH]NH和C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)；δ＝7.27(m,CH2Ph BLG)；δ＝5.02(m,CH2Ph BLG)；δ＝3.94(m,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OCH2-Ph]NH和C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)；δ＝3.49(s,O-CH2-CH2 PEO)；δ＝3.25(s,CH3-O PEO)；δ＝2.73-1.75(m,C(O)CH[CH2CH2C(O)OH]-NH和C(O)CH-[(CH2CH2C(O)OH]NH)；δ＝1.23(m,C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)；δ＝0.90(m,C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)。
然后将相应的共聚物(1g，5.95×10-2mmol，3.03mmol的BLG单元)溶解在TFA中(100mg/mL)，并小心地滴加HBr溶液(33重量％的乙酸溶液，1.43ml，25mmol)。将反应混合物在室温下搅拌90分钟，并将聚合物在Et2O中沉淀两次，并在真空下干燥。然后在NaOH(pH＝9)存在下将其溶解在DMSO和水中，用水渗析7天(MWCO 1KDa)，冷冻干燥，得到白色粉末。产量：700mg(94％)，总产率＝82％。
PEO114-b-P(Glu51-co-Val6)的典型1H NMR信号(DMSO-d6/TFA)：δ＝8.50-7.95(m,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OH]NH和C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)；δ＝3.94(m,C(O)CH-[(CH2)2C(O)OCH2-Ph]NH和C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)；5＝3.49(s,O-CH2-CH2 PEO)；δ＝3.18(s,CH3-0PEO)；δ＝2.70-1.80(m,C(O)CH[CH2CH2C(O)OH]-NH和C(O)CH-[(CH2CH2C(O)OH]NH)；δ＝1.18(m,C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)；δ＝0.88(m,C(O)-CH[CH(CH3)2]-NH)。
表1：合成的各种共聚物及其主要特征的汇总
Figure BDA0002435215110000231
a使用PEG(s,O-CH2-CH2)共振峰进行校准，由1H NMR谱计算。
胶囊的制备
通用程序
制备胶囊的典型程序包括使用超声仪将等体积的包含1重量％至20重量％的双嵌段共聚物的水溶液和油乳化2分钟。所有测试的双嵌段共聚物都是有效的稳定剂，从而使用不同的油或有机相(十二烷、葵花油、橄榄油，棕榈酸辛酯和氯仿)制备稳定的乳液。乳液的类型，即水包油或油包水，是通过落下试验技术确定的。
落下试验技术包括将一滴最终乳液添加在水溶液中或用于乳化的相应的油中。允许液滴再分散的相表示分散剂相，因此另一相是被双嵌段共聚物稳定的分散相。另一方面，当将一滴乳液加入分散相中时，没有观察到再分散，并且这滴乳液将与测试相保持不混溶。类似地，通常使用分散剂相的电导率来确认液滴测试。与表现出良好电导率的水(通常>100μS·m-1)相比，油通常具有低电导率(γ<1μS·m-1)。两项测试均证实，在使用十二烷、葵花油和橄榄油并将含有双嵌段共聚物的水相的pH调节为5.5的所有情况下，均获得了水包油乳液。当氯仿用作不混溶相时，水滴会再分散。
水包油乳液的通用方案
在50％油中乳化2g水包油乳液的典型程序如下：首先将用HCl或柠檬酸盐缓冲剂调节在pH 5.5的1g水溶液加入5ml小瓶中，该水溶液含浓度为1重量％至10重量％的双嵌段共聚物。然后，将1g疏水相(十二烷油、葵花油、橄榄油、棕榈酸辛酯、霍霍巴油、异壬酸异壬基酯、角鲨烯，异十六烷、辛酸/癸酸甘油三酯、异壬酸异癸酯)添加到小瓶中。
然后使用超声仪UP400S(HIELSCHER)将油/水混合物均化2分钟(使用了其他超声处理时间，分别为4、6和8分钟)。值得注意的是，将混合物置于冰浴中以限制来自高能超声处理过程的加热。
下表显示了对于2g最终乳液测试的不同量
Figure BDA0002435215110000241
基于配方的总重量，生产油包水乳液的式(I)和(II)的共聚物的量可以在0.1重量％至20重量％之间变化，优选为0.2重量％至10重量％，更优选为0.5重量％至5重量％。
油包水乳液的通用方案
在50重量％的水相中乳化2g的油包水乳液的典型程序如下：首先将1g的含有1重量％浓度的双嵌段共聚物的氯仿或二氯甲烷添加到5mL小瓶中。然后，将1g用HCl或柠檬酸盐缓冲剂调节在pH 5.5的水相加入小瓶中。
然后使用超声仪UP400S(HIELSCHER)将这种有机溶剂/水混合物均化2分钟。值得注意的是，将混合物置于冰浴中以限制来自高能超声处理过程的加热。
当将双嵌段共聚物溶解在水相而非氯仿或二氯甲烷相中时，获得了类似的油包水乳液。
使用PEG均聚物的对照实验证实PEG没有显示任何界面活性，因此不能用作大分子乳化剂。另一方面，PGA均聚物显示出界面活性(J.Am.Chem.Soc.2006,128,6540-6541)并能够形成胶囊。然而，这种胶囊在盐的存在下似乎不稳定，并且证实了大分子乳化剂的双嵌段结构对于获得稳定的纳米胶囊至关重要。
使用PEG均聚物作为水包油乳液的乳化剂的对照实验的方案
水包油乳液的典型程序为，首先将1g含有浓度为10重量％的分子量为5,000g/mol的PEG114均聚物或分子量为2,000g/mol的PEG44均聚物二丙烯酸酯(PEGDA)的水溶液加入5mL小瓶中。然后，将1g疏水相(十二烷油、葵花油、橄榄油、棕榈酸辛酯或异十六烷)添加到小瓶中。
然后使用超声仪UP400S(HIELSCHER)将这种油/水混合物均化10分钟。值得注意的是，将混合物置于冰浴中以限制来自高能超声处理过程的加热。
在基于1g的含有10重量％的PEGDA的水溶液和1g十二烷的油/水混合物进行10分钟超声处理后的数分钟内发生相分离。将PEGDA更改为PEG均聚物则未实现用十二烷生产稳定乳液。对于PEGDA和PEG，尝试使用不同的油，例如葵花油、橄榄油、棕榈酸辛酯或异十六烷，都获得了相似的结果。这些结果证实了在没有式(I)和(II)的多肽嵌段的情况下，单独的PEG不能使乳液稳定。
使用二胺化合物的交联胶囊的通用方案
遵循与使用1重量％共聚物的50重量％的水包油或油包水相同的方案，不同之处在于，在不包含共聚物的相中添加不同量的乙二胺或二(六亚甲基)三胺，例如来自那些化合物的伯胺与来自双嵌段共聚物的谷氨酸残基的羧酸数量之比为NH2:COOH：1:1、1:2和1:4。当将二胺化合物置于水相中时，基于来自双嵌段共聚物的谷氨酸单元的羧酸单元的总量，添加10倍过量的乙基(二甲基氨基丙基)碳二亚胺(EDC)。类似地，基于溶解在水相中以产生乳液的羧酸的量，将10倍的二环己基碳二亚胺(DCC)添加到与水不混溶的相中以使共聚物交联。
重要的是要注意，在将较高量的二胺交联剂添加到连续相(水包油体系的水和油包水体系的与水不混溶的相)的情况下，观察到不同液滴之间的相互交联。
胶囊的尺寸
如图1所示，可以通过增加嵌段PEG和多肽二者的聚合度来减小胶囊的尺寸。在上述实验条件下通过动态光散射法测量胶囊的流体力学直径。
该结果与双嵌段共聚物在油相中缺乏溶解性相结合，表明大分子乳化剂吸附在油/水界面处。然而，使用较长的多肽嵌段得到了较小的胶囊。因此，可以将稳定机制推定为疏水性多肽在油/水界面处的吸附。在那种情况下，较长的多肽将在油/水界面处覆盖较大的面积，从而导致较小的胶囊。重要的是要提出，PEG的位阻也可能影响稳定机制。其影响也应与较长的PEG可能需要更多空间的方式相同。这与获得的结果高度一致，因为实际上需要足够长的PGlu来获得稳定的乳液。
更详细而言，对于PEG-PGlu双嵌段共聚物，需要Glu氨基酸的最小聚合度来获得稳定的乳液，即对于具有DP 16、44和114的PEG，分别为DP>20、36和50。这将在下面证实，当将PEG44-PGlu36用作乳化剂时，在低pH值(约pH 5.5)下使用的任何油都无法获得稳定的乳液。
有趣的是，通过增加共聚物的量和超声处理的时间，甚至可以减小胶囊的直径。有趣的是可看到，只有通过施加强超声处理至少10分钟，胶囊的直径才能减小3倍(图2)。在上述实验条件下通过动态光散射测量胶囊的直径，并且通过激光衍射也证实了在较高超声处理时间下尺寸较小的趋势。
同样，可以通过增加双嵌段共聚物的量和减少分散相的量来减小胶囊的直径(图3)。
使用不同PEG-PGlu生产水包油乳液的方案。
在50％十二烷油中乳化2g的水包油乳液的典型程序如下：首先是1g的含有1重量％的双嵌段共聚物即[PEGx-P(Glun-Valm)，其中x＝44或114，且(n+m)＝5、11和22，其中m约占总多肽DP(即n+m)的30％]的pH 5.5的柠檬酸盐缓冲剂水溶液。然后，将1g的十二烷油加入小瓶中。
使用超声仪UP400S(HIELSCHER)在无脉冲时间的全功率下对混合物进行2分钟的超声处理。
在不同的超声处理时间生产水包油乳液的方案
在50％十二烷油中乳化2g的水包油乳液的典型程序如下：首先是1g的含有1重量％的PEG114-P(Glu16-Val5)双嵌段共聚物的pH 5.5的柠檬酸盐缓冲剂水溶液。然后，将1g的十二烷油加入小瓶中。
然后使用超声仪UP400S(HIELSCHER)将油/水混合物均化2分钟(使用了其他超声处理时间，分别为4、6和8分钟)。值得注意的是，将混合物置于冰浴中以限制来自高能超声处理过程的加热。
稳定性
所有基于十二烷、橄榄油、葵花油、棕榈酸辛酯和异十六烷并用PEGx-P(Glun-Valm)双嵌段共聚物(x＝44或116，5<n<50并且1<m<11)稳定的胶囊在pH 5.5下稳定数月。在PEGx-PGlum的情况下，缬氨酸共聚氨基酸的缺乏明显降低了双嵌段共聚物的界面活性，稳定的纳米胶囊的形成取决于PEG嵌段和多肽嵌段二者的长度。例如，不能用含有短PEG嵌段(即x＝17)的双嵌段共聚物和上述任何油来制备胶囊。利用中等长度的PEG嵌段，发现除棕榈酸辛酯外，其他任何油均无法生产基于PEG44-PGlu36的胶囊。另一方面，用PEG44-PGlu47和PEG44-PGlu58与正十二烷、葵花油和橄榄油制备了稳定的胶囊。有趣的是，当使用PEG117-PGlum双嵌段共聚物时，可以用较短的PGlu(即m≥20)获得稳定的胶囊。另一方面，当棕榈酸辛酯乳化时发现稳定性问题。这可能归因于这种油的极性不同。用棕榈酸辛酯时，只能用n>50的PEG117-PGlun获得稳定的胶囊。
研究乳液稳定性的方案
首先，当如前所述制备乳液时，目视检查用于确定观察到相分离时的短期稳定性。为此，将乳液在室温下在正常条件下静置。分散液表面处油滴的出现被认为是稳定性的丧失，一周后未显示出相分离的乳液被认为可通过动态光散射进行进一步长期稳定性研究。每周，将2μl的乳液再分散在1mL的去离子水中，并通过DLS测量流体力学直径。如果流体力学直径保持稳定，则认为乳液是稳定的。相反，如果观察到流体力学直径的增加，则认为乳液是不稳定的。
更有趣的是，PEGx-P(Glun-Valm)双嵌段共聚物似乎显示出取决于乳化的pH的不同的稳定性。
用PEG44-PGlu47和PEG44-PGlu58双嵌段共聚物在pH 5.5下获得了基于橄榄油的稳定纳米胶囊。但是，在pH>7.4下制备的相同乳液不稳定，在一个月内发生破乳。该结果表明双嵌段共聚物的界面活性取决于pH。此类行为归因于PGlu嵌段的特性变化。显然，PEG嵌段是水溶性的，与pH无关，但是PGlu嵌段在降低pH值时显示出增加的疏水性，这是由于氨基酸单元的羧酸残基的质子化和在羧酸根阴离子的存在下在pH>pKa时具有亲水性。因此，在低pH下，多肽嵌段具有足够的疏水性以吸附在油/水界面处。另一方面，当PGlu为亲水性时，缺乏与疏水性界面的亲和性导致对于大分子乳化剂缺乏界面活性，并且不能获得稳定的乳液。非常重要的是要提到，在非常低的pH(<3)下，由于α螺旋的PGlu嵌段的重排，也会发生破乳，如前文所述(J.Am.Chem.Soc.2006,128,6540-6541)。
因此，当足够的Glu氨基酸单元质子化并疏水化以确保嵌段吸附在油/水界面但不太多从而避免处于其天然构型的多肽嵌段的固有重排时，PEG-PGlu共聚物显示出稳定性窗口。
更有趣的是，双嵌段共聚物PEG-PGlu的界面活性可以原位改变，这导致双嵌段共聚物从油-水界面脱附或脱离，从而导致胶囊核的释放。例如，可以通过将pH调节至pH 7.4以上并温和摇动乳液液滴的分散液，使在pH 4.5制备并通过PEG44-PGlu58稳定的基于正十二烷的稳定胶囊破乳。另外，通过将水相的pH重新调低至pH为4.5至5.5，可以生产新的胶囊。超声处理2分钟后，再次获得稳定的乳液。双嵌段共聚物的界面活性的这种原位改变证明该大分子乳化剂是pH响应型。
纳米胶囊的pH依赖性
为了评估胶囊的pH依赖性，在不同的pH(即5.5(如前所述)、7.4和2)进行了乳化过程。为此，针对pH 7.4和2，分别用浓NaOH或HCl调节用于溶解共聚物的水溶液。如上所述制备双相混合物后，在2至10分钟之间进行超声处理。目视检查破乳，以验证那些乳液在pH7.4和pH 2下的稳定性。在所有情况下，由于在pH 7.4和2下进行乳化时观察到破乳，因此先前在pH 5.5稳定的胶囊被证明是不稳定的。
胶囊的pH响应性
为了证明pH对乳液稳定性的影响，通过添加浓NaOH或将纳米胶囊再分散在pH7.4的磷酸盐缓冲液中，将已经在pH 5.5下显示出高稳定性的胶囊调整为pH 7.4。使用了首先目视检查来确认胶囊稳定性。当胶囊为pH响应型时，乳状溶液变得澄清透明。
在几个小时内，调节至pH 7.5的乳液变得透明，而保持在pH 5.5的对照实验仍呈乳状。
利用pH变化后乳液的吸光度变化，使用UV光谱仪(Shimadzu UV-2401UV/Vis分光光度计)监测pH变化后的破乳现象。为此，将5μL的原始分散液再分散在pH 7.4的磷酸盐缓冲液中。随时间监测胶囊分散液在500nm处的吸光度(图4)。
从图4可以看出，当用具有嵌段多肽的双嵌段共聚物制备的胶囊含有Val和Glu共聚氨基酸时，在pH 7.4时发生破乳，分散液吸光度显著降低。然而，可以看出，对于两种胶囊，吸光度首先增加，然后急剧下降。这种增加归因于胶囊的第一次失稳，其合并为具有较高衍射的较大颗粒，因此首先具有较高的吸光度。在该合并步骤之后，胶囊被完全破坏，得到透明溶液。另一方面，当将相同的胶囊置于pH 5.5的柠檬酸盐缓冲液中时，吸光度保持恒定，表明胶体系统的稳定性。
在用PEGx-PGlun或PGlun-A1-PEGx双嵌段共聚物制备的胶囊的情况下，观察到类似的趋势，不同之处在于，pH响应性看起来较慢，在15小时后发生完全破乳。
目视检查DLS比色皿确认发生破乳，并在水分散液表面出现油性污渍。
另外，氯仿也用作不混溶相。
在这种情况下，获得了不同的结果。根据PEG嵌段的长度观察到相转化。例如，使用相对较短的PEG嵌段(DP＝17)，形成了水包氯仿乳液。但是，使用更长的PEG嵌段(44和114)，获得了氯仿包水乳液。似乎当链足够长时，可溶于水和氯仿二者的PEG倾向于在有机相中。
仅在氯仿作为不混溶相时才观察到这一点，因为PEG不溶于其他油中。
交联
为了提高稳定性并生产新型胶囊，决定将吸附在油/水界面的Glu氨基酸残基原位交联。
吸附的双嵌段共聚物使用如乙二胺或二(六亚甲基)三胺等二胺化合物经由Glu单元的酰胺化而交联。由于二胺交联剂在十二烷中缺乏溶解性，因此交联反应通过水相进行。首先，使用EDC活化在油/水界面吸附的双嵌段的羧酸。然后，将二胺交联剂缓慢加入到稀释的水包正十二烷胶囊的分散液中。
首先，假设所有共聚物都吸附在界面，添加一定量的二胺交联剂，使其与水分散液中存在的所有Glu单元反应。光学显微镜研究显示原始液滴有些变形，这可能表明吸附的共聚物成功交联。还观察到液滴的小岛，这表明相邻的液滴交联。由于添加了大量的交联剂，因此预期液滴的相互交联。
使用较少量的二胺交联剂以使液滴相互交联最小化。仍观察到交联后液滴的变形，但似乎存在较少的聚集体。然而，更仔细观察光学图像表明在交联反应之后液滴直径增加。该结果证实在这种交联剂浓度下也发生了液滴间交联。
然后仅使用25摩尔％的可用Glu单元使吸附在油/水界面处的双嵌段共聚物交联(假设所有双嵌段共聚物均吸附在油/水界面处)。光学显微镜图片证实油滴的相互交联被最小化，而液滴直径保持与原始油滴相似，尤其是对于pH 2.6的PEG44-PGlu58稳定的液滴。值得注意的是，一些液滴没有显示出球形，这可能是由于交联反应产生的机械应力所致。
PEGx-PGlun嵌段共聚物也使用二(六亚甲基)三胺进行交联，以掺入在pH 8左右具有pKa的仲胺。与用乙二胺获得的结果类似，大液滴似乎失去了其球形。另一方面，小液滴保持球形，其直径保持不变。
总之，由氯仿包水乳液模板制备的胶囊在使用的交联剂和分散液的pH值下以不同的状态存在。当使用二(六亚甲基)三胺作为交联剂时，由于多肽嵌段的高溶解度，胶囊带负电，膜溶胀。由于GA单元的羧酸的质子化，在降低分散液pH时观察到膜的消溶胀。在pH<4时，可以得到带有阳离子电荷的较小胶囊，但是质子化仲胺的存在可能会使膜具有足够的亲水性，从而略微溶胀并且不是完全不可渗透。类似地，用乙二胺交联的胶囊在碱性pH下显示出溶胀的阴离子膜。当pH降低时，由于Glu氨基酸单元的质子化和静电斥力的丧失，膜厚度收缩。在pH<4时，由于多肽嵌段的疏水特性，胶囊的膜完全封闭。此外，在pH 3下观察到的收缩可能确保形成保护性屏障以包封亲水性化合物。
实施例I：使用PEG114-P(Glu46-co-Val11)包封姜黄根提取物的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PEG<sub>114</sub>-P(Glu<sub>45</sub>-co-Val<sub>11</sub>) 1 0.06
姜黄根提取物 7.5 0.45
棕榈酸辛酯 2.5 0.15
甘油 89 5.34
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-P(Glu46-co-Val11))在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18h，250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和姜黄根提取物混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。将混合物在室温下搅拌30分钟(250rpm)。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝125nm；PDI＝0.25
实施例II：使用PEG114-P(Glu46-co-Val11)包封神经酰胺NG的甘油包油乳液
Figure BDA0002435215110000311
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-P(Glu46-co-Val11))在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18h，250rpm)。将混合物进一步调节至95℃持续10分钟。另一方面，将神经酰胺NG、二(月桂酰胺谷氨酰胺)赖氨酸钠和辛基十二烷醇在95℃(250rpm)下混合10分钟。之后，通过在95℃下将辛基十二烷醇相与甘油相混合20分钟(250rpm)来形成预乳液。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌和60℃(使用油浴达到所需温度)下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝150nm；PDI＝0.05
实施例III：使用PEG114-P(Glu46-co-Val11)包封棕榈酸视黄酯的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PEG<sub>114</sub>-P(Glu<sub>46</sub>-co-Val<sub>11</sub>) 1 0.06
棕榈树视黄醇酯 7.5 0.45
棕榈树辛酯 2.5 0.15
甘油 89 5.34
乳化过程
将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-P(Glu46-co-Val11))在80℃的甘油中溶解1小时，保持在环境温度下磁力搅拌(18h，250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和棕榈酸视黄酯混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清/淡黄色的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝135nm；PDI＝0.09
实施例IV：使用PEG114-PGlu151包封姜黄根提取物的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PEG<sub>114</sub>-PGlu<sub>151</sub> 1 0.04
姜黄根提取物 7.5 0.3
棕榈树辛酯 2.5 0.1
甘油 89 3.56
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-PGlu151)在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18h，250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和姜黄根提取物混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。将混合物在室温下搅拌30分钟(250rpm)。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝255nm；PDI＝0.20
实施例V：使用PEG114-PGlu151包封神经酰胺NG的甘油包油乳液
Figure BDA0002435215110000331
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-PGlu151)在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18h，250rpm)。将混合物进一步调节至95℃持续10分钟。另一方面，将神经酰胺NG、二(月桂酰胺谷氨酰胺)赖氨酸钠和辛基十二烷醇在95℃(250rpm)下混合10分钟。之后，通过将辛基十二烷醇相与甘油相混合来形成预乳液。搅拌混合物(95℃，250rpm，20')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌和60℃(使用油浴达到所需温度)下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝160nm；PDI＝0.04
实施例VI：使用PEG114-PGlu151包封棕榈酸视黄酯的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PEG<sub>114</sub>-PGlu<sub>151</sub> 1 0.150
棕榈树视黄醇酯 7.5 1.125
棕榈树辛酯 2.5 0.375
甘油 89 13.35
乳化过程
将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-PGlu151)在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌18小时(250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和棕榈酸视黄酯混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清/淡黄色的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝260nm；PDI＝0.2
带有连接基的式(II)的共聚物的合成
在以上实例中，所使用的共聚物可以基于如上定义的式(II)表示，特别是具有以下命名：聚(谷氨酸-co-缬氨酸)-b-βA-PVGLIG-b-聚(乙二醇)[P(Glun-co-Valm)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114。
为了获得如上定义的式(II)的共聚物，将酶特异性可切割的肽序列，即βAla-ProValGlyLeulleGly(以单字母氨基酸编码表示为βAla-PVGLIG)，用作聚合物嵌段之间的酶可切割的连接基。更具体地，合成以下共聚物：聚(谷氨酸-co-缬氨酸)-b-βA-PVGLIG-b-聚(乙二醇)[P(Glun-co-Valm)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114，其中61≤n≤170并且0≤m≤16]。当m＝0时，嵌段共聚物命名为PGlun-b-βA-PVGLIG-b-PEG114。合成分四个主要步骤进行。
步骤1：首先，将Fmoc保护的肽序列Fmoc-βA-PVGLIG-OH肽(从Biomatik购买)(βA代表β-丙氨酸，被引入为短连接基)溶于无水DCM(20mg，0.0235mmol)中，搅拌10分钟。然后，用氮气吹扫的注射器从无水DCM溶液(0.1mg/mL，注射体积：800μL)中加入甲基和胺封端的聚氧亚乙基(5,000g/mol，98mg，0.0196mmol)，然后加入EDC.Cl(7.5mg，0.0039mmol)和DMAP(0.48mg，0.39μmol)。将溶液在20℃下搅拌24小时，通过使用DCM和水萃取来纯化，随后在Et2O中沉淀，并在高真空下干燥。
步骤2：通过将Fmoc-βA-PVGLIG-b-聚(氧亚乙基)114溶解在DMF中(15mg/mL)并逐滴添加哌啶溶液至最终比例哌啶/DMF(1:4)，来实现除去肽的N端Fmoc基团。将反应混合物在室温搅拌45分钟。通过针对MilliQ水(MWCO 1kDa)进行渗析来纯化缀合物H-βA-PVGLIG-b-聚(氧亚乙基)114，然后冷冻干燥。
步骤3：下一步，在纯氩气下的手套箱中称量NCA-BLG(0.28g，1.0mmol)，导入到火焰干燥的schlenk瓶中，并用2mL无水DMF溶解。将溶液搅拌10分钟，然后用氮气吹扫的注射器从无水DMF溶液中添加H-βA-PVGLIG-b-聚(氧亚乙基)114(60mg，0.01mmol)。将该溶液在25℃下搅拌过夜，在Et2O中沉淀，洗涤3次并在真空下干燥。
步骤4：最后，将P(BLG)-b-βA-PVGLIG-PEG114溶解在TFA中(50mg/mL)，随后添加HBr溶液(33重量％的乙酸溶液，257μL，1.5mmol)。将反应混合物在室温下搅拌3小时，并将双嵌段共聚物PGlux-b-βA-PVGLIG-PEG114在Et2O中沉淀两次，并在真空下干燥。然后将其溶于DMSO中，并在加入水和NaOH后用MilliQ水(MWCO 3.5kDa)渗析6天，然后冷冻干燥，得到白色粉末。
获得PGlux-b-βA-PVGLIG-PEG114共聚物的一般策略如方案3所示。
方案3.PGlun-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的合成的示意图。
Figure BDA0002435215110000361
P(Glun-co-Valm)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114共聚物的合成涉及步骤3中NCA-BLG和NCA-Val的共聚。NCA-BLG与NCA-Val之比适配为BLG和Val单体的相对量(n和m)以及目标聚合度(n+m)。获得P(Glun-co-Valm)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114共聚物的一般策略如方案4所示。
方案4.P(Glun-co-Valm)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的合成示意图。
Figure BDA0002435215110000371
通过应用上述方案，可以制备以下共聚物：PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114、PGlu100-b-βA-PVGLIG-b-PEG114、PGlu170-b-βA-PVGLIG-b-PEG114、P(Glu61-co-Val16)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114和P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114。
具有连接基的式(II)共聚物的用途
实施例1：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的甘油包油乳液。
Figure BDA0002435215110000372
乳化过程
在磁力搅拌下(30分钟，250rpm)，将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在环境温度下溶解在柠檬酸盐缓冲液中。之后，通过将棕榈酸辛酯混合物添加到水相中形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用棕榈酸辛酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝220nm；PDI＝0.23
实施例2：使用PGlu100-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的甘油包油乳液
Figure BDA0002435215110000381
乳化过程
在磁力搅拌下(48小时，250rpm)，将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu100-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在环境温度下溶解在甘油中。之后，通过将棕榈酸辛酯混合物添加到水相中形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用棕榈酸辛酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝620nm；PDI＝0.92
实施例3：使用PGlu170-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的甘油包油乳液。
Figure BDA0002435215110000391
乳化过程
在磁力搅拌下(30分钟，250rpm)，将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu100-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在环境温度下溶解在柠檬酸盐缓冲液中。之后，通过将棕榈酸辛酯混合物添加到水相中形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用棕榈酸辛酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝180nm；PDI＝0.14
实施例4：使用P(Glu61-co-Val16)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的甘油包油乳液
Figure BDA0002435215110000392
乳化过程
在磁力搅拌下(30分钟，250rpm)，将基于多肽的嵌段共聚物(P(Glu61-co-Val16)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在环境温度下溶解在柠檬酸盐缓冲液中。之后，通过将棕榈酸辛酯混合物添加到水相中形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用棕榈酸辛酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝210nm；PDI＝0.21
实施例5：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封姜黄根提取物的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PGlu<sub>150</sub>-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 0.04
姜黄根提取物 7.5 0.30
棕榈树辛酯 2.5 0.10
甘油 89 3.56
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌18小时(250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和姜黄根提取物(RT，250rpm，10')混合物添加至甘油相中来形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝290nm；PDI＝0.40
实施例6：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封神经酰胺NG的甘油包油乳液
Figure BDA0002435215110000411
乳化过程
将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，在环境温度下磁力搅拌18小时(250rpm)。将混合物进一步调节至95℃持续10分钟。另一方面，将神经酰胺NG、二(月桂酰胺谷氨酰胺)赖氨酸钠和辛基十二烷醇在95℃(250rpm)下混合10分钟。之后，通过将辛基十二烷醇相与甘油相混合来形成预乳液。搅拌混合物(95℃，250rpm，20')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌和60℃(使用油浴达到所需温度)下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝165nm；PDI＝0.06
实施例7：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封棕榈酸视黄酯的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PGlu<sub>150</sub>-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 0.150
棕榈树视黄醇酯 7.5 1.125
棕榈树辛酯 2.5 0.375
甘油 89 13.35
乳化过程
将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，在环境温度下磁力搅拌18小时(250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和棕榈酸视黄酯混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，30')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清/淡黄色的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝240nm；PDI＝0.18。
实施例8：使用P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封姜黄根提取物的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
P(Glu<sub>46</sub>-co-Val<sub>11</sub>)-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 1.50
姜黄根提取物 7.5 11.25
棕榈树辛酯 2.5 3.75
甘油 89 133.50
乳化过程
将基于多肽的嵌段共聚物(P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，在环境温度下磁力搅拌18小时(250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和姜黄根提取物混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。在机械搅拌下搅拌混合物(40℃，250rpm，10')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用两阶段Niro Soavi Panda 2K高压均化器将混合物均化，该均化器在450/45巴的压力下运行9个循环。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝220nm；PDI＝0.20。
实施例9：使用P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封神经酰胺NG的甘油包油乳液
Figure BDA0002435215110000431
乳化过程
将基于多肽的嵌段共聚物(P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，在环境温度下磁力搅拌18小时(250rpm)。将混合物进一步调节至95℃持续10分钟。另一方面，将神经酰胺NG、二(月桂酰胺谷氨酰胺)赖氨酸钠和辛基十二烷醇在95℃(250rpm)下混合10分钟。之后，通过将辛基十二烷醇相与甘油相混合来形成预乳液。搅拌混合物(95℃，250rpm，20')。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌和60℃(使用油浴达到所需温度)下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状的粘稠优质乳液(无沉淀或沉降)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝190nm；PDI＝0.04。
实施例10：使用P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封棕榈酸视黄酯的甘油包油乳液
配方
重量％ 重量(g)
P(Glu<sub>46</sub>-co-Val<sub>11</sub>)-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 0.04
棕榈树视黄醇酯 7.5 0.30
棕榈树辛酯 2.5 0.10
甘油 89 3.56
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18小时，250rpm)。之后，通过将棕榈酸辛酯和棕榈酸视黄酯混合物(RT，250rpm，10')添加到甘油相中来形成预乳液。搅拌混合物(RT，250rpm，10')。乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理10分钟(400Hz)。各种成分的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了澄清/淡黄色的粘稠优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用DDI水稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在25℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝155nm；PDI＝0.10。
助表面活性剂的使用
如上所述的嵌段共聚物用作生产乳液的表面活性剂。已证明嵌段共聚物和助稳定剂的组合是生产能够包封亲水活性化合物的油包水型和油包甘油型纳米胶囊的有效方法。选择不同类型的助表面活性剂(或助稳定剂)以生产稳定的乳液(最少一个月，粒径没有明显变化)。
通过首先制备包含表面活性剂、甘油或水、辛酸/癸酸甘油三酯(MCT)油和适用于油包水乳液的具有低HLB(亲水亲脂平衡值)的助表面活性剂的预乳液，然后通过超声处理(小规模)或高压均化(大规模)将混合物乳化，来进行乳化过程。在各个实施例中进一步描述了实验条件。
通过动态光散射测量(Zetasizer Nano ZS)分析粒径和粒径分布。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备DLS用样品。在20℃下一式三份进行测量。
在一些实施例中，通过激光衍射技术(Malvern Mastersizer)进行粒径的另外测量。
如在实施例I、II和III中所呈现的，证明了助表面活性剂的浓度是获得具有所需小尺寸的乳液以避免油包甘油乳液的胶囊沉降的决定性参数。使用的最佳助表面活性剂是：
·EWOCREAM，山梨糖醇和源自亚麻籽(Linum usitatissimum)的脂肪酸的聚甘油酯(HLB：5)；
·Massocare SMO，脱水山梨糖醇油酸酯(HLB 4.3)；
·Massacore SMP，脱水山梨糖醇棕榈酸酯(HLB 6.7)；
·
Figure BDA0002435215110000452
10-10-0，聚甘油-10十油酸酯(HLB 3)；和
·脱水山梨糖醇硬脂酸酯(HLB 4.3)。
实施例11：具有4.72重量％的Ewocream浓度的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000451
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜(250rpm)。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或沉降)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝260nm；PDI＝0.12
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液显示稳定两周。
实施例12：具有9.00重量％的Ewocream浓度的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000461
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或沉降)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度为1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝300nm；PDI＝0.2
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液显示稳定两周。
实施例13：具有16.53重量％的Ewocream浓度的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000471
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或沉降)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。另外在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝150nm；PDI＝0.1 1
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液呈现长期稳定性(超过1个月，尺寸没有明显变化)
实施例14：具有16.53重量％的Ewocream浓度的油包水乳液。
Figure BDA0002435215110000472
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在pH＝5.5的缓冲水中过夜。之后，通过将MCT油/EWOCREAM混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径：180nm；PDI：0.14
稳定性：目视和通过DLS测量分析最终纳米胶囊的稳定性
乳液呈现长期稳定性(超过1个月，通过DLS测量判断尺寸没有明显变化)
如所证明的，嵌段共聚物与助表面活性剂浓度之间的平衡是决定胶囊最终尺寸的关键参数。值得一提的是，不添加助表面活性剂，仅由嵌段共聚物生产的乳液会产生非常大的胶囊，其显示出沉淀，但在手动搅拌小瓶后可以容易地再分散。此外，即使在最高使用浓度(16.67重量％)下，单独的助稳定剂也不能形成稳定的高品质的乳液(实施例15和16)。因此，所公开的实施例表明，添加助表面活性剂允许获得较小直径的胶囊并且避免了胶囊的沉淀，这产生了外观更好的乳状溶液。
实施例15：以嵌段共聚物为表面活性剂且无助稳定剂的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000481
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜。之后，通过将MCT油添加至混合物中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将两相混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。由于甘油液滴较大而观察到沉淀。
粒径：3520nm PDI：0.31
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
稳定超过一个月，但在数小时内观察到沉淀。重要的是要注意，通过轻轻用手摇动，沉淀的胶囊可以容易地再分散。
实施例16：不使用嵌段共聚物作为表面活性剂，而仅使用助稳定剂(山梨糖醇与源自亚麻籽(Linum usitatissimum)油的脂肪酸的聚甘油酯，商品名：EWOCREAM)生产的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000491
乳化过程
首先在环境温度下在磁力搅拌(250rpm)下混合助表面活性剂和MCT，以形成油相。通过在相同的搅拌条件下向混合物中添加甘油30分钟，进一步生产预乳液。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将两相混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
低品质乳液，有沉淀
粒径：
未测
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
不稳定(在不到24小时内相分离)
嵌段共聚物和另外的助稳定剂的组合确保了具有使用不同类型的嵌段共聚物的高品质乳液的长期稳定性(实施例17、18和19)。
实施例17：使用基于PEG114-P(Glu46-co-Val11)肽的嵌段共聚物的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000501
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于多肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或分层)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝90nm；PDI＝0.17
稳定性：目视和通过DLS测量分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液呈现长期稳定性(超过1个月，尺寸没有明显变化)。实际上，8个月后的粒径为70nm(PDI＝0.24)。
实施例18：使用基于PEG114-PGlu96肽的嵌段共聚物的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000502
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或分层)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝90nm；PDI＝0.17
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液呈现长期稳定性(超过1个月，外观没有明显变化)。
实施例19：使用基于PEG114-PGlu151肽的嵌段共聚物的油包甘油乳液。
Figure BDA0002435215110000511
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在甘油中过夜。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在550rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或分层)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝260nm；PDI＝0.12
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液呈现长期稳定性(超过1个月，外观没有明显变化)。
如上所述，可以使用不同类型的助稳定剂(或助表面活性剂)来生产能够有效地包封亲水活性成分的水包油和甘油包油乳液。可以在下面的实施例20中找到一个实例。
实施例20：使用另一种助表面活性剂聚甘油-10十油酸酯(商品名
Figure BDA0002435215110000522
10-10-0)的油包水乳液。
Figure BDA0002435215110000521
乳化过程
在磁力搅拌下，将基于肽的嵌段共聚物在环境温度下溶解在蒸馏水中过夜。之后，通过将MCT油/POLYALDO 10-10-0混合物(250rpm，5分钟)添加到水相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀或分层)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝320nm；PDI＝0.7
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
1周后观察到沉淀，但在通过用手摇动轻轻地再分散后，乳液表现稳定。
已证明水包油和甘油包油乳液可有效地包封不同类型的活性成分。另外，已经证明通过使用高压均化代替超声仪，乳液生产是可扩大规模的。
实施例21中提供了小规模和大规模生产有效包封甘草酸二钾(DPG)的配方的实例。证明了放大生产的良好再现性。
实施例21：使用包封的DPG的乳液(小规模和大规模)
Figure BDA0002435215110000531
乳化过程
通过超声处理工艺的小规模
首先将DPG在75℃在250rpm的磁力搅拌下溶解于甘油中30分钟。在DPG适当溶解后，添加基于肽的嵌段共聚物并再混合30分钟。
之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，5分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(300rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
通过高压均化机工艺的大规模。
首先将DPG在80℃在250rpm的磁力搅拌下溶解于甘油中30分钟。在DPG适当溶解后，添加基于肽的嵌段共聚物并再混合1小时。
之后，通过将MCT油/EWOCREAM混合物(5分钟，250rpm)添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和机械搅拌下进行预乳液形成20分钟。
通过在双阀高压均化器中以45和450巴压力均化8个循环来进行乳化。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
小规模：获得了黄色外观的优质乳液(无沉淀或分层)。
大规模：获得了黄色外观的优质乳液(无沉淀或分层)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。此外，使用激光衍射(Malvern Mastersizer)进一步表征了大规模生产的样品。
小规模
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝140nm；PDI＝0.07
大规模
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝160nm；PDI＝0.15
Mastersizer结果表明存在少量大颗粒
稳定性：目视和通过DLS测量分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液呈现长期稳定性(超过1个月，尺寸没有明显变化)。实际上，3个月后的粒径为190nm(PDI＝0.12)。
使用本专利要求保护的配方还成功地包封了其他天然和敏感的活性物质，例如透明质酸(实施例22)。
实施例22：包封透明质酸的乳液。
Figure BDA0002435215110000541
乳化过程
首先在环境温度下通过磁力搅拌将透明质酸溶解在水中5分钟。将基于肽的嵌段共聚物添加到前述混合物并在环境温度下在磁力搅拌下混合过夜。之后，通过向水相中加入MCT油/Ewocream(5分钟，250rpm)混合物来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。使用的量如上述配方所示。
乳液的表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。
获得了几乎透明的优质乳液(无沉淀或分层)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。此外，还使用Mastersizer表征样品。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝110nm；PDI＝0.2
通过激光衍射观察到大量较大尺寸的颗粒(大于10μm)的存在。
稳定性：目视分析最终纳米胶囊的稳定性。
乳液呈现至少1周的良好稳定性。
实施例23：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的油包甘油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PGlu<sub>150</sub>-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 0.04
甘油 8.5 0.34
Ewocream 16 0.64
MCT油 74.5 2.98
乳化过程
首先将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在85℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18小时，250rpm)。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度下在磁力搅拌(400rpm)下进行预乳液形成2小时。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝210nm；PDI＝0.4。
实施例24：使用P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114的油包甘油乳液
配方
重量％ 重量(g)
P(Glu<sub>46</sub>-co-Val<sub>11</sub>)-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 0.150
甘油 8.5 1.275
Ewocream 16 2.400
MCT油 74.5 11.175
乳化过程
首先将嵌段共聚物(P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18小时，250rpm)。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成3小时。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm搅拌下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝660nm；PDI＝0.60
基于式(I)与助表面活性剂包封活性成分的实例
实施例VII：使用PEG114-PGlu151包封甘草酸二钾的油包甘油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PEG<sub>114</sub>-PGlu<sub>151</sub> 1 0.48
甘油 7.75 0.372
甘草酸二钾 0.75 0.36
Ewocream 16 0.768
MCT油 74.5 3.576
乳化过程
将甘草酸二钾(DPG)以250rpm溶解于80℃的甘油中30分钟。然后，首先将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-PGlu151)溶解在85℃的甘油/DPG混合物中30分钟，然后在环境温度下磁力搅拌(18h，250rpm)。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在环境温度和磁力搅拌(250rpm)下进行预乳液形成30分钟。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用超声仪UP400S(Hielscher)以100％振幅和1.0周期在500rpm下将混合物超声处理30分钟(400Hz)。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝210nm；PDI＝0.20。
实施例VIII：使用PEG114-PGlu151包封透明质酸的油包水乳液
配方
重量％ 重量(g)
PEG<sub>114</sub>-PGlu<sub>151</sub> 2 3.00
DOI水 8.4 12.60
透明质酸 0.1 0.15
Ewocream 16 24.00
异壬酸异壬酯 73.5 110.25
乳化过程
将透明质酸在环境温度下以250rpm溶解在水中10分钟。然后，在环境温度下将基于多肽的嵌段共聚物(PEG114-PGlu151)溶解在混合物中1小时。之后，通过向水相中添加异壬酸异壬酯/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物来形成预乳液。在环境温度和机械搅拌(500rpm)下进行预乳液形成10分钟。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用两阶段Niro Soavi Panda 2K高压均化器将混合物均化，该均化器在450/45巴的压力下运行9个循环。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用异壬酸异壬酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝120nm；PDI＝0.1。
基于式(II)与助表面活性剂包封活性成分的实例
实施例XV：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封甘草酸二钾的油包甘油乳液
配方
重量％ 重量(g)
PGlu<sub>150</sub>-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 2.0
甘油 7.75 15.5
甘草酸二钾 0.75 1.5
Ewocream 16 32.0
MCT油 74.5 149.0
乳化过程
将甘草酸二钾(DPG)以250rpm溶解于80℃的甘油中30分钟。然后，首先将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在85℃的甘油/DPG混合物中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18小时，250rpm)。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在85℃下在机械搅拌(250rpm)下进行预乳液形成15分钟。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用两阶段Niro Soavi Panda 2K高压均化器将混合物均化，该均化器在450/45巴的压力下运行9个循环。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝150nm；PDI＝0.10
实施例XVI：使用PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封透明质酸的油包水乳液
配方
重量％ 重量(g)
PGlu<sub>150</sub>-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 2 3.00
DOI水 8.4 12.60
透明质酸 0.1 0.15
Ewocream 16 24.00
异壬酸异壬酯 73.5 110.25
乳化过程
将透明质酸在环境温度下以250rpm溶解在水中10分钟。然后，将基于多肽的嵌段共聚物(PGlu150-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在环境温度下溶解于混合物中18小时。之后，通过向水相中添加异壬酸异壬酯/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物来形成预乳液。在环境温度和机械搅拌(500rpm)下进行预乳液形成10分钟。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用两阶段Niro Soavi Panda 2K高压均化器将混合物均化，该均化器在450/45巴的压力下运行9个循环。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用异壬酸异壬酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝110nm；PDI＝0.09
实施例XVII：使用P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封甘草酸二钾的油包甘油乳液
配方
重量％ 重量(g)
P(Glu<sub>46</sub>-co-Val<sub>11</sub>)-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 1 2.0
甘油 7.75 15.5
甘草酸二钾 0.75 1.5
Ewocream 16 32.0
MCT油 74.5 149.0
乳化过程
将甘草酸二钾(DPG)以250rpm溶解于80℃的甘油中30分钟。然后，首先将基于多肽的嵌段共聚物(P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在80℃的甘油/DPG混合物中溶解1小时，然后在环境温度下磁力搅拌(18小时，250rpm)。之后，通过将MCT油/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物添加至甘油相中来形成预乳液。在85℃下在机械搅拌(250rpm)下进行预乳液形成15分钟。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用两阶段Niro Soavi Panda 2K高压均化器将混合物均化，该均化器在450/45巴的压力下运行9个循环。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用MCT油稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝160nm；PDI＝0.05
实施例XVIII：使用P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114包封透明质酸的油包水乳液
配方
重量％ 重量(g)
P(Glu<sub>46</sub>-co-Val<sub>11</sub>)-b-βA-PVGLIG-b-PEG<sub>114</sub> 2 3.00
DOI水 8.4 12.60
透明质酸 0.1 0.15
Ewocream 16 24.00
异壬酸异壬酯 73.5 110.25
乳化过程
将透明质酸在环境温度下以250rpm溶解在水中10分钟。然后，将基于多肽的嵌段共聚物(P(Glu46-co-Val11)-b-βA-PVGLIG-b-PEG114)在环境温度下溶解于混合物中18小时。之后，通过向水相中添加异壬酸异壬酯/EWOCREAM(250rpm，30分钟)混合物来形成预乳液。在环境温度和机械搅拌(500rpm)下进行预乳液形成10分钟。各种成分的量如上述配方所示。
乳化包括使用两阶段Niro Soavi Panda 2K高压均化器将混合物均化，该均化器在450/45巴的压力下运行9个循环。
乳液表征
外观：目视分析最终纳米胶囊的外观。获得了乳状白色优质乳液(无沉淀)。
粒径：平均粒径强度和多分散指数通过Zetasizer Nano ZS(Malvern)测量。通过用异壬酸异壬酯稀释乳液直至浓度接近1重量％来制备样品。在20℃下一式三份进行测量。
Zetasizer Nano Zs：粒径(nm)＝115nm；PDI＝0.14。
出于完整性的原因，在以下编号的条款中列出本发明的各个方面：
条款1.一种直径为50nm至500μm的胶囊，其包含由一单个液滴的水或油组成的核，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由可能交联的具有式(I)的共聚物组成：
Figure BDA0002435215110000611
其中：
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至160的整数；并且
-m为0至80的整数。
条款2.如条款1所述的胶囊，其中，所述核还包含至少一种活性化合物，所述活性化合物优选地选自由以下组成的组：药物、维生素、抗氧化剂、天然成分、天然提取物、肽、食品、天然或亲水聚合物及其混合物。
条款3.如条款1或2所述的胶囊，其中，所述聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中m为0。
条款4.如条款1至3中任一项所述的胶囊，其中，所述核由一单个液滴的水组成。
条款5.如条款1至3中任一项所述的胶囊，其中，所述核由一单个液滴的油组成。
条款6.如条款1至3和5中任一项所述的胶囊，其中，所述油选自由下述油组成的组：植物油，化妆油如棕榈酸辛酯、辛酸/癸酸甘油三酯、异壬酸异癸酯、异十六烷、角鲨烯(植物角鲨烯)或西蒙德木(荷荷巴)籽油，尤其是棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油。
条款7.如条款1至6中任一项所述的胶囊，其中，所述聚合物壳由式(I)的共聚物组成，其中m为0，n为100或151，并且x为114，或者其中m为5，n为16并且x为114，或者其中m为11，n为46并且x为114。
条款8.具有下式(I)的共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用：
Figure BDA0002435215110000621
-AA是诸如缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸等疏水氨基酸的残基；
-x为17至270的整数，优选为17至114；
-n为5至160的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述乳液的pH为4至6.5，优选为5至6。
条款9.一种组合物，其包含至少一种条款1至7中任一项所述的胶囊。
条款10.一种油包水乳液，其包含分散的水相和连续的脂肪相，其中：
-所述连续的脂肪相包含至少一种油，所述油优选地选自由下述油组成的组：植物油、化妆油和与水不混溶的有机溶剂，特别是棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油，并且
-所述分散的水相包含至少一种条款1至4和7中任一项所述的胶囊。
条款11.如条款10所述的油包水乳液，其中，所述胶囊还包含活性化合物。
条款12.一种水包油乳液，其包含分散的脂肪相和连续的水相，其中：
-所述连续的水相包含pH为4至6.5，优选5至6的水，并且
-所述分散的脂肪相包含至少一种条款1至3和5至7中任一项所述的胶囊。
条款13.如条款12所述的水包油乳液，其中，所述胶囊还包含活性化合物。
条款14.一种将疏水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将疏水活性化合物溶解在包含至少一种油的脂肪溶液中来制备脂肪相的步骤，
-制备pH为4至6.5，优选5至6的水溶液的步骤，所述溶液含有如条款1至7中任一项所定义的具有式(I)的共聚物，和
-将所述脂肪相分散到所述水溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核由一单个液滴的含有所述疏水活性化合物的油组成，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)的共聚物组成，以及
-例如通过离心或渗析来回收包封至少一种疏水活性化合物的胶囊的可选步骤。
条款15.一种将亲水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将亲水活性化合物溶解在水中而制备水相的步骤，
-制备pH为4至6.5，优选5至6的脂肪溶液的步骤，所述溶液含有如条款1至7中任一项所定义的具有式(I)的共聚物，和
-将所述水相分散到所述脂肪溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核由一单个液滴的含有所述亲水活性化合物的水组成，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)的共聚物组成，以及
-例如通过离心或渗析来回收包封至少一种亲水活性化合物的胶囊的步骤。
条款16.一种释放至少一种活性化合物的方法，其包括以下步骤：
-将至少一种条款14或15所定义的包封至少一种亲水或疏水活性化合物的胶囊添加到水溶液中的步骤，和
-将所述溶液的pH调节为至少6.5的值或小于4的值，优选小于3的值从而将所述活性化合物释放到所述水溶液中的步骤。

Claims (54)

1.共聚物作为表面活性剂用于使乳液稳定的应用，所述共聚物包含PEG嵌段以及含有Glu和可选的疏水氨基酸的多肽嵌段，所述共聚物表面活性剂具有下式(II)：
Figure FDA0003719918410000011
其中：
-A1是连接基，并且y是0或1；
-AA残基是疏水氨基酸，其随机分布在所述多肽嵌段内；
-x为17至270的整数；
-n为5至170的整数；并且
-m为0至80的整数，
所述应用可选地为在助表面活性剂的存在下的应用，
所述乳液的pH为4至6.5。
2.如权利要求1所述的应用，其中，A1是酶可切割的肽序列。
3.如权利要求1或2所述的应用，其中，所述疏水氨基酸是缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸或苯丙氨酸。
4.如权利要求1或2所述的应用，其中，x为17至114的整数。
5.如权利要求1或2所述的应用，其中，所述乳液的pH为5至6。
6.如权利要求1或2所述的应用，其中，y为1。
7.如权利要求2所述的应用，其中，A1是可被基质金属蛋白酶MMP切割的肽序列。
8.如权利要求7所述的应用，其中，A1是可被MMP2或MMP9切割的肽序列。
9.如权利要求2所述的应用，其中，A1是包含4至10个氨基酸的肽。
10.如权利要求9所述的应用，其中，A1是包含4至7个氨基酸的肽。
11.如权利要求10所述的应用，其中，A1含有至少一个甘氨酸残基。
12.如权利要求10所述的应用，其中，A1含有至少两个甘氨酸残基。
13.如权利要求9所述的应用，其中，所述肽含有至少一个β构型的其他氨基酸。
14.如权利要求13所述的应用，其中，所述β构型的其他氨基酸是β-丙氨酸。
15.如权利要求9所述的应用，其中，A1选自由以下肽组成的组：βA-PVGLIG、βA-GFLG、βA-GRFG和βA-GFKFLG。
16.如权利要求1所述的应用，其中，式(II)的共聚物是具有下式(I)的共聚物：
Figure FDA0003719918410000021
其中，AA、x、m和n如权利要求1所定义。
17.如权利要求1或15所述的应用，其中：
y＝1，A1为βA-PVGLIG，m为0，n为100、150或170，x为114，或者
y＝1，A1是βΑ-PVGLIG，m是16，n是61，x是114，或者
y＝1，A1是βA-PVGLIG，m是11，n是46，x是114。
18.如权利要求16所述的应用，其中：
m为0，n为96、100或151，x为114，或者
m为5，n为16，x为114，或者
m为11，n为44，x为114，或者
m为11，n为46，x为114。
19.如权利要求1或16所述的应用，其包括添加助表面活性剂。
20.如权利要求19所述的应用，其中，所述助表面活性剂具有低于10的亲水亲油平衡值(HLB)。
21.一种直径为50nm至500μm的胶囊，其在4至6.5的pH下是稳定的，其包含含有一单个液滴的水、甘油或油的核，
其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由以下组成：
权利要求1所定义的式(II)的共聚物或权利要求1所定义的式(II)的共聚物的交联共聚物；或者
权利要求16所定义的式(I)的共聚物或权利要求16所定义的式(I)的共聚物的交联共聚物，
其中所述胶囊从包含如上定义的共聚物的乳液获得。
22.如权利要求21所述的胶囊，其在5至6的pH下是稳定的。
23.如权利要求21所述的胶囊，其中，所述聚合物壳由权利要求1所定义的式(II)的共聚物或权利要求1所定义的式(II)的共聚物的交联共聚物组成，y为0或1。
24.如权利要求23所述的胶囊，其中，所述核还包含至少一种活性化合物。
25.如权利要求21至24中任一项所述的胶囊，其中，所述聚合物壳由式(I)或(II)的共聚物组成，其中m为0。
26.如权利要求21至24中任一项所述的胶囊，其中，所述核包含一单个液滴的水。
27.如权利要求21至24中任一项所述的胶囊，其中，所述核包含一单个液滴的甘油。
28.如权利要求21至24中任一项所述的胶囊，其中，所述核包含一单个液滴的油。
29.如权利要求21所述的胶囊，其中，所述油选自由下述油组成的组：植物油和化妆油。
30.如权利要求29所述的胶囊，其中，所述油选自棕榈酸辛酯、辛酸/癸酸甘油三酯、异壬酸异癸酯、异十六烷、角鲨烯或西蒙德木籽油或硅酮类油。
31.如权利要求30所述的胶囊，其中，所述角鲨烯是植物角鲨烯。
32.如权利要求29所述的胶囊，其中，所述化妆油是棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油。
33.如权利要求21至24中任一项所述的胶囊，其中，所述聚合物壳由式(I)的共聚物组成，
其中m为0，n为100或151，并且x为114，或者
其中m为5，n为16并且x为114，或者
其中m为11，n为46并且x为114。
34.如权利要求21至24中任一项所述的胶囊，其中，所述聚合物壳由式(II)的共聚物组成，
其中y＝1，A1为βA-PVGLIG，m为0，n为100、150或170，x为114，或者
其中y＝1，A1是βΑ-PVGLIG，m是16，n是61，x是114，或者
其中y＝1，A1是βA-PVGLIG，m是11，n是46，x是114。
35.一种组合物，其包含至少一种权利要求21至34中任一项所述的胶囊。
36.一种油包水乳液，其包含分散的水相和连续的脂肪相，其中：
-所述连续的脂肪相包含至少一种油，并且
-所述分散的水相包含至少一种权利要求21至34中任一项所述的胶囊。
37.如权利要求36所述的油包水乳液，其中，所述油选自由下述油组成的组：植物油、化妆油和与水不混溶的有机溶剂。
38.如权利要求37所述的油包水乳液，其中，所述油选自辛酸/癸酸甘油三酯油、棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油。
39.如权利要求37所述的油包水乳液，其中，所述胶囊还包含活性化合物。
40.一种水包油乳液，其包含分散的脂肪相和连续的水相，其中：
-所述连续的水相包含pH为4至6.5的水，并且
-所述分散的脂肪相包含至少一种权利要求21至34中任一项所述的胶囊。
41.如权利要求40所述的水包油乳液，其中，所述连续的水相包含pH为5至6的水。
42.如权利要求40所述的水包油乳液，其中，所述胶囊还包含活性化合物。
43.一种油包甘油乳液，其包含分散的甘油相和连续的脂肪相，其中：
-所述连续的脂肪相包含至少一种油，并且
-所述分散的甘油相包含至少一种权利要求21至34中任一项所述的胶囊。
44.如权利要求43所述的油包甘油乳液，其中，所述油选自由下述油组成的组：植物油、化妆油和与水不混溶的有机溶剂。
45.如权利要求44所述的油包甘油乳液，其中，所述油选自由下述油组成的组：辛酸/癸酸甘油三酯油、棕榈酸辛酯、十二烷、橄榄油或葵花油。
46.如权利要求43所述的油包甘油乳液，其中，所述胶囊还包含活性化合物。
47.一种甘油包油乳液，其包含分散的脂肪相和连续相，其中：
-所述连续相包含甘油，并且
-所述分散的脂肪相包含至少一种权利要求21至34中任一项所述的胶囊。
48.如权利要求47所述的甘油包油乳液，其中，所述胶囊还包含活性化合物。
49.一种将疏水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-通过将疏水活性化合物溶解在包含至少一种油的脂肪溶液中来制备脂肪相的步骤，
-制备pH为4至6.5的水溶液或甘油溶液的步骤，所述溶液含有权利要求1所定义的具有式(II)的共聚物或权利要求16所定义的具有式(I)共聚物，
-添加助表面活性剂的可选步骤，和
-将所述脂肪相分散到所述水溶液或甘油溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核包含一单个液滴的含有所述疏水活性化合物的油，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)或(II)的共聚物组成，以及
-回收包封至少一种疏水活性化合物的胶囊的可选步骤。
50.如权利要求49所述的方法，其中，所述水溶液或甘油溶液的pH为5至6。
51.如权利要求49或50所述的方法，其中，所述回收通过离心或渗析来进行。
52.一种将亲水活性化合物包封的方法，其包括以下步骤：
-在4至6.5的pH下通过将亲水活性化合物溶解在水中来制备水相或者通过将亲水活性化合物溶解在甘油中来制备甘油相的步骤，所述水相或甘油相包含权利要求1所定义的具有式(II)的共聚物或权利要求16所定义的具有式(I)共聚物，
-制备包含至少一种油的脂肪溶液的步骤，
-添加助表面活性剂的可选步骤，和
-将所述水相或甘油相分散到所述脂肪溶液中从而获得直径为50nm至500μm的胶囊的步骤，所述胶囊包含核，所述核包含一单个液滴的含有所述亲水活性化合物的水或甘油，其中，所述核被一个聚合物壳包围，所述聚合物壳将所述单个液滴完全包封，并且所述聚合物壳由具有式(I)或(II)的共聚物组成，以及
-回收包封至少一种亲水活性化合物的胶囊的可选步骤。
53.如权利要求52所述的方法，其中，所述pH为5至6。
54.如权利要求52或53所述的方法，其中，所述回收通过离心或渗析来进行。
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