CN113825495A - 用于智能释放的不可注射水凝胶调配物 - Google Patents

Abstract

已经开发了一种呈胶囊、片剂、口服悬浮液、灌肠剂以及直肠或阴道栓剂或插入物形式的不可注射调配物或滴注用调配物，该不可注射调配物或滴注用调配物包含由凝胶因子形成的自组装水凝胶，该凝胶因子如食品和药物监督管理局(Food and Drug Administration)通常认为安全的(Generally Regarded as Safe，GRAS)化合物，如抗坏血酸棕榈酸酯。在优选实施例中，该调配物含有抗炎药、抗感染药或其它治疗剂、预防剂或诊断剂，这些抗炎药、抗感染药或其它治疗剂、预防剂或诊断剂可以口服施用，特别是当优选情况是药剂的血液水平相对于组织水平更低时。在最优选的调配物中，该组合物含有含纳米结构的装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯凝胶微纤维(“水凝胶”)。

Description

用于智能释放的不可注射水凝胶调配物

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年10月11日提交的美国临时申请第62/744,489号的权益和优先权，该美国临时申请特此通过引用以其全文并入。

技术领域

这通常是在如他克莫司(tacrolimus)等药剂的口服受控递送领域，这些药剂来自基于由自组装纳米结构形成的自组装水凝胶的调配物，包含口服悬浮液、片剂和胶囊。

背景技术

US 2017/0000888中描述了在体内稳定以供药物递送的自组装凝胶。形成分子结构确定的、高度有序的结构的自组装在很大程度上依赖于非共价相互作用。由自组装形成的结构能够在组装过程期间将分子截留在溶液中。这些结构可以以凝胶的形式施用、干燥并再水合以形成凝胶或机械地分解为凝胶颗粒，这些凝胶颗粒可以注射以递送疏水剂和亲水剂。大多数自组装凝胶由两亲化合物形成，这些两亲化合物由于亲水-疏水相互作用理论上可以自发组装。

通常需要加热超过37-40℃和/或添加有机溶剂才能使这些两亲药剂均匀分散在介质中，使得在冷却后，两亲药剂组装成有序的纳米和微结构，这些纳米和微结构然后可以形成自支撑凝胶。凝胶可作为用于受控释放药物药剂的储器而用于药物递送，并且可以具有作为用于组织修复的支架的合乎期望的生化和机械性质。

尽管这些凝胶在通过注射施用时可用作贮藏室以供受控药物递送，但如果可以提供口服调配物，则这将是有利的。口服调配物易于施用但具有与用于注射的调配物截然不同的药代动力学和调配问题。

因此，本发明的目的是提供一种自组装凝胶组合物以及用于将药剂装载到其中以产生口服调配物的方法。

本发明的另一个目的是提供一种自组装凝胶口服组合物，该自组装凝胶口服组合物用于递送如他克莫司等药剂，其中控制胃肠吸收并避免可能导致血液水平升高从而引起毒性或其它副作用的破裂释放至关重要。

本发明的又另一个目的是提供一种自组装凝胶口服组合物，该自组装凝胶口服组合物维持不稳定的截留和/或包封药剂的活性，并提供延长的受控释放。

本发明的另外一个目的是提供一种口服调配物，该口服调配物以胶囊、片剂或凝胶悬浮液的形式施用。

本发明的另外一个目的是提供一种用于通过灌肠剂经直肠内、经阴道内或以滴注到膀胱中的方式施用凝胶悬浮液的方法。

发明内容

已经开发了调配物，这些调配物含有自组装水凝胶的颗粒，这些自组装水凝胶由如食品和药物监督管理局(Food and Drug Administration)通常认为安全的(GenerallyRegarded as Safe，GRAS)化合物(如抗坏血酸棕榈酸酯)等凝胶因子构成并且进一步处理成胶囊、片剂、口服悬浮液、灌肠剂以及直肠或阴道栓剂或插入物或用于滴注的悬浮液，以便递送治疗剂、预防剂和/或诊断剂。在优选实施例中，该调配物含有抗炎药、抗感染药或其它治疗剂和预防剂，这些抗炎药、抗感染药或其它治疗剂和预防剂可以口服施用，特别是当优选情况是药剂的血液水平相对于组织水平更低时。在最优选的调配物中，该组合物含有含纳米结构的装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯凝胶微纤维(“水凝胶”)。由于他克莫司在水中的溶解度低，所以在水凝胶中包封他克莫司尤为困难，需要将其先溶解于如含凝胶因子的甲醇等有机溶剂中，然后向溶液中添加水，然后以适当温度加热以确保完全溶解，之后冷却以形成装载药物的水凝胶。

如他克莫司等治疗剂或预防剂通过首先形成药物与如抗坏血酸棕榈酸酯等凝胶因子的均匀溶液来并入到水凝胶中。通常，将此有机溶液与水相混合并且然后加热以确保药物和凝胶因子两者都完全溶解。随着冷却，此溶液形成凝胶。然后使用机械搅动将凝胶悬浮到溶液中以形成离散的装载药物的水凝胶颗粒，这些离散的装载药物的水凝胶颗粒可以进一步用水或水性缓冲液洗涤以去除任何残留的药物或溶剂。然后可以将这些颗粒重新悬浮于含赋形剂的水性媒剂中以用作口服、直肠、阴道或膀胱滴注的调配物。可替代地，可以将装载药物的微纤维冻干，与赋形剂共混并且然后装载到胶囊中或压缩到片剂中，或调配成用于口服或直肠施用的栓剂。在最优选的实施例中，装载的胶囊或片剂用肠溶聚合物或用于控释或缓释的聚合物进行包衣。可以包含各种赋形剂以充当制造助剂、填充剂、粘合剂、崩解剂或稳定剂。

在一些实施例中，相比于凝胶或凝胶颗粒中的药剂和凝胶因子的总重量，药剂的重量百分比介于约0.1％与约30％之间，优选地介于约0.5％与约15％之间，并且最优选地介于约2％与约12％之间。在一些实施例中，药剂为他克莫司，并且任选地凝胶因子为抗坏血酸棕榈酸酯。

在一些实施例中，片剂或胶囊调配物(具有赋形剂)中的凝胶颗粒的重量百分比介于约2％与约80％之间，优选地介于约5％与约70％之间，并且最优选地介于约10％与约60％之间。在一些实施例中，赋形剂包含羟基乙酸淀粉钠和甘露醇。

填充有本发明的装载他克莫司的凝胶颗粒的肠溶包衣胶囊使GI位点特异性胶囊能够溶解并且提供这样一种方式：在发炎组织中控释较高的局部他克莫司水平，但与常规他克莫司调配物相比降低他克莫司的全身水平。

调配物可以以凝胶形式提供，冻干以便以干燥形式施用，该干燥形式在施用位点处再水合或水合以便施用、破裂成颗粒或分散剂或与一种或多种另外的治疗剂或预防剂共同施用。

在优选实施例中，调配物以凝胶颗粒悬浮液的形式口服施用或干燥并装载到肠溶包衣胶囊或片剂中，或者作为呈栓剂或插入物形式的纳米结构水凝胶口服施用。用于口服递送的胶囊中的纳米结构凝胶的益处改进了患者依从性并拓宽了可定址患者群体，因为与难以频繁施用并且仅可用于身体和胃肠(GI)道的某些部分的灌肠剂调配物或注射剂的有限范围相比，调配物可以到达GI道的更多部分。这些实例表明，当调配物以装载药物的凝胶颗粒的悬浮液形式局部施用时或当调配物被干燥并装载到肠溶包衣胶囊中以供位点特异性GI递送时，该调配物以类似的方式起作用。

自组装凝胶、其悬浮液调配物或颗粒调配物被施用以递送有效剂量的一种或多种治疗剂或预防剂以减轻、预防或治疗疾病或病症的一种或多种症状。可以口服、经阴道、经直肠(灌肠剂)、或以插入物的形式或通过滴注到身体内腔(如膀胱)中的方式施用。

附图说明

图1A-1D为示出用于形成大分子的化学结构(1A)的示意图，所述大分子为自组装凝胶，其中药物(他克莫司)被分配到凝胶的疏水区中。如通过SEM所示出的，凝胶表现出纳米或微纤维形态学(1B)。凝胶可以冻干、微粒化(1C)并包封到凝胶胶囊中或重新悬浮到液体悬浮液中以便口服递送(1D)。

图2为显示出嵌入图中的特性纳米结构、包封到肠溶包衣胶囊中并口服施用于人的装载药物的凝胶的示意图。

图3为抗坏血酸硬脂酸酯(“AS”)和抗坏血酸棕榈酸酯(“AP”)的测量为AP％或AS％的凝胶降解随凝胶暴露于100μg/mL的脂肪酶的时间(小时)推移的图。

图4为随凝胶暴露于脂肪酶：0、10、30和100μg/mL的时间(小时)推移剩余的测量为他克莫司(AP)％的凝胶降解的图。

图5为在有和没有脂肪酶的情况下他克莫司释放的图。

图6A为空肠病变评分相对于调配物的图。

图6B为空肠他克莫司浓度相对于调配物的图。

图6C为普通普乐可复(prograf)(他克莫司)和水凝胶包封的他克莫司的血液他克莫司浓度相对于时间的图。

图7为水凝胶包封的他克莫司胶囊调配物的空肠病变评分图。

具体实施方式

I.定义

术语“凝胶因子”是指可以在一种或多种溶剂中通过非共价相互作用，如氢键、范德华(van der Waals)相互作用、疏水相互作用、离子相互作用、π-π堆积或其组合自组装的分子。凝胶因子可以包含水凝胶因子(例如，形成水凝胶的凝胶因子)和有机凝胶因子(例如，形成有机凝胶的凝胶因子)。在一些实施例中，凝胶因子可以形成水凝胶和有机凝胶两者。

术语“自组装”是指分子自发组装或组织以在合适的环境中形成更加高度有序的结构(如水凝胶)的能力。如本文所使用的，凝胶因子在通过凝胶因子分子之间的非共价键合形成有组织的纳米结构的条件下沉淀于溶液中，这些凝胶因子分子被水合以形成水凝胶。

术语“水凝胶”是指以水为主要组分的以共价方式(例如，聚合水凝胶)或非共价方式(例如，自组装水凝胶)保持在一起的分子的三维(3-D)网络。凝胶可以通过凝胶因子的自组装或通过凝胶因子的化学交联形成。水基凝胶因子可以用于形成水凝胶。

术语“共组装”是指自发组装或组织至少两种不同类型的分子以在合适的环境中形成更加高度有序的结构(如水凝胶)的过程，其中结构中的分子通常以有序的方式进行组织。

术语“有机溶剂”是指任何含碳物质，该含碳物质在其液相中能够溶解固体物质。有机化学中常用的示例性有机溶剂包含甲苯、四氢呋喃、丙酮、二氯甲烷和己烷。

术语“水可混溶”是指以完整比例与水混合以形成单一的均匀液相的溶剂。这种溶剂包含如二甲亚砜(DMSO)、四氢呋喃、丙酮、乙醇、甲醇和二噁烷等溶剂，但通常不包括如己烷、油和乙醚等溶剂。也不包括在水中具有某种程度上非常有限的混溶性或溶解度的溶剂，如乙酸乙酯和二氯甲烷，乙酸乙酯和二氯甲烷实际上被认为是不可混溶的。

术语“包封百分比(％)”或“包封百分比”通常被计算为包封％＝一种或多种包封剂的重量÷总的一种或多种起始药剂(包封+未包封)的重量×100％。

术语“包封效率(EE)”通常被计算为EE(％)＝实验/测量药物装载÷理论药物装载×100％。

凝胶重量百分比(w/v)：一种或多种凝胶因子的总质量占总溶剂体积(即，一种或多种有机溶剂+用于水凝胶的水)的百分比。

药物装载效率(w/w)：一种或多种药剂的质量占凝胶因子(两亲物)和共凝胶因子(如果存在的话)的总质量的百分比。

如本文所使用的，术语“药学上可接受的”是指根据如美国食品和药物管理局等机构的指导方针在合理的医学判断范围内适合于与人类和动物的组织接触而没有过度的毒性、刺激性、过敏应答或其它问题或并发症的、与合理的益处/风险比相称的化合物、材料、组合物和/或剂型。

如本文所使用的，术语“生物相容性”和“生物上相容的”通常是指通常对接受者无毒并且不对接受者造成任何显著的不利影响的材料连同其任何代谢物或降解产物。通常而言，生物相容性材料是当施用于患者时不引发显著的炎性或免疫应答的材料。

如本文所使用的，术语“亲水”是指对水具有亲和力的特性。例如，亲水聚合物(或亲水聚合物链段)是主要可溶于水溶液和/或具有吸水趋势的聚合物(或聚合物链段)。通常，聚合物越亲水，该聚合物越倾向于溶解于水、与水混合或被水润湿。

如本文所使用的，术语“疏水”是指对水缺乏亲和力或排斥水的特性。例如，聚合物(或聚合物链段)越疏水，该聚合物(或聚合物链段)越倾向于不溶于水、不与水混合或不被水润湿。

如本文所使用的，术语“表面活性剂”是指降低液体表面张力的药剂。

如本文所使用的，术语“小分子”通常是指分子量小于约2000g/mol、小于约1500g/mol、小于约1000g/mol、小于约800g/mol或小于约500g/mol的有机分子。小分子为非聚合的和/或非低聚的。

如本文所使用的，术语“共聚物”通常是指包含两种或更多种不同单体的单一聚合材料。共聚物可以具有任何形式，如无规、嵌段、接枝等。共聚物可以具有任何端基，包含封端或酸端基。

如本文所使用的，“胃耐受性天然聚合物”是指在胃的酸性pH下不可溶的天然聚合物或天然聚合物的混合物。

如本文所使用的，“成膜天然聚合物”是指可用于通过喷涂、刷涂或各种工业过程施涂的表面包衣的聚合物，这些聚合物均会经历膜形成。在大多数膜形成过程中，将粘度相对较低的液体包衣施涂到固体基质并固化成拥有用户所期望的性质的固体的、高分子量的基于聚合物的粘附膜。对于大多数常见的应用，该膜的厚度范围为0.5到500微米(0.0005到0.5毫米或0.00002到0.02英寸)。

术语“治疗剂”是指可以被施用以预防或治疗疾病或病症的一种或多种症状的药剂。治疗剂可以为核酸或其类似物、小分子(分子量小于2000道尔顿，更典型地小于1000道尔顿)、拟肽、蛋白质或肽、碳水化合物或糖、脂质或其组合。在一些实施例中，细胞或细胞材料可以用作治疗剂。

术语“治疗”或“预防”疾病、病症或病状在可能易患该疾病、病症和/或病状但尚未被诊断为患有该疾病、病症或病状的动物中发生；抑制该疾病、病症或病症，例如阻碍其进展；并且缓解该疾病、病症或病状，例如使该疾病、病症和/或病状消退。治疗疾病、病症或病状包含改善特定疾病、病症或病状的至少一种症状，即使潜在的病理生理学没有受到影响，如通过施用镇痛剂来治疗受试者的疼痛，即使此类药剂不治疗疼痛的原因。

术语“治疗有效量”是指如生物药剂等治疗剂或预防剂在并入到自组装凝胶组合物中和/或该自组装凝胶组合物上时以适用于任何治疗的合理的益处/风险比产生一些期望的效果的量。有效量可以根据如所治疗的疾病、病症或病状、所施用的特定调配物、受试者的大小或疾病、病症或病状的严重程度等此类因素而变化。

术语“并入”、“包封”和“截留”是指将一种或多种治疗剂或预防剂并入和/或包封和/或截留到凝胶组合物中或在其中形成的纳米结构中，无论治疗剂或预防剂以何种方式并入、包封和/或截留。

“GRAS”是短语“通常认为安全的”的首字母缩略词。根据联邦食品、药物和化妆品法案(Federal Food,Drug,and Cosmetic Act)(法案)的一个或多个201和409条款，有意添加到食品中的任何物质为受FDA上市前审查和批准约束的食品添加剂，除非该物质通常在有资质的专家中被认为已经被充分表明在其预期用途的条件下是安全的，或除非该物质的用途以其它方式被排除在食品添加剂的定义之外。根据法案的一个或多个201和409条款以及21CFR 170.3和21CFR 170.30中FDA的实施条例，通过科学程序或通过基于根据21CFR170.30(b)食品中常见用途的经验(针对1958年之前食品中使用的物质)，食品物质的用途可以是GRAS，通过科学程序对安全性的普遍认可需要与获得批准将该物质作为食品添加剂所需的科学证据的数量和质量相同。通过科学程序对安全性的普遍认可基于通常被公开的一般可获得和接受的科学数据、信息或方法的应用以及科学原理的应用，并且可能被未公开的科学数据、信息或方法的应用所证实。满足21CFR所定义的要求的化合物的数据库参见第21篇：食品和药物，第184部分(Title 21:Food and Drugs,Part 184)。

数值范围包含但不限于温度范围、重量浓度范围、分子量范围、整数范围以及时间范围等。这些范围包含子范围和其中所涵盖的子范围的组合。术语“约”的使用旨在描述在大约+/-10％的范围内高于或低于术语“约”修饰的所述值的值；在其它情况下，这些值的范围可以在大约+/-5％的范围内高于或低于所述值的值内。当术语“约”用在数字范围(即，约1-5)之前或一系列数字(即，约1、2、3、4等)之前时，其旨在修饰该数字范围的两端或该系列中的数字中的每个数字，除非另有说明。

II.调配物

自组装凝胶

图1为示出用于形成自组装凝胶的化学结构的示意图，其中药物(他克莫司)被分配到凝胶的疏水区中。如通过SEM所示出的，该凝胶由纳米或微纤维形态学组成。可以对该凝胶进行机械搅动以形成装载药物的凝胶颗粒，这些装载药物的凝胶颗粒可以被进一步处理以去除多余的溶剂和/或药物。然后可以将这些经纯化的凝胶颗粒重新悬浮于含赋形剂的适当媒剂中以形成用于口服、直肠、阴道或膀胱递送的凝胶悬浮液。可替代地，可以将这些凝胶颗粒冻干并装载到胶囊中、压缩到片剂中或重新悬浮到液体媒剂中以供口服递送或如下文所描述的其它施用模式。

1.凝胶因子

适合于自组装以形成凝胶的两亲凝胶因子，优选地那些满足美国食品和药物管理局的通常认为安全的(“GRAS”)列表的要求的两亲凝胶因子(在本文中共同地称为“GRAS凝胶因子”)通常小于2,500Da，并且可以是酶可裂解的。这些两亲凝胶因子自组装成由微结构/纳米结构形成并且包含这些微结构/纳米结构(例如，薄层状结构、胶束结构、囊泡结构和/或纤维结构)的凝胶。

在一些实施例中，两亲凝胶因子为抗坏血酸链烷酸酯、山梨醇酐链烷酸酯、三甘油单链烷酸酯、蔗糖链烷酸酯、甘氨胆酸或其任何组合。在优选实施例中，凝胶因子为抗坏血酸棕榈酸酯和抗坏血酸硬脂酸酯。分子中的“抗坏血酸”部分是赋予微纤维的炎症靶向性质的部分。实例3描述了抗坏血酸硬脂酸酯微纤维悬浮液的制备以及对抗坏血酸棕榈酸酯(AP)和抗坏血酸硬脂酸酯(AS)凝胶对脂肪酶敏感性的比较。另外优选的凝胶因子可以包含三甘油单硬脂酸酯、山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐单棕榈酸酯和硬脂酰乳酸钠。

链烷酸酯可以包含通过不稳定键(例如，酯键、氨基甲酸酯键、硫代酸酯键和酰胺键)与抗坏血酸、山梨醇酐、三甘油或蔗糖分子键合的疏水C₁-C₂₂烷基(例如，乙酰基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛酰基、癸酰基、月桂基、豆蔻基、棕榈基、硬脂酰基、二十烷基或山嵛基)。例如，抗坏血酸链烷酸酯可以是抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸癸酸酯、抗坏血酸月桂酸酯、抗坏血酸辛酸酯、抗坏血酸豆蔻酸酯、抗坏血酸油酸酯或其任何组合。山梨醇酐链烷酸酯可以是山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐癸酸酯、山梨醇酐月桂酸酯、山梨醇酐辛酸酯、山梨醇酐豆蔻酸酯、山梨醇酐油酸酯或其任何组合。三甘油单链烷酸酯可以包含三甘油单棕榈酸酯、三甘油单癸酸酯、三甘油单月桂酸酯、三甘油单辛酸酯、三甘油单豆蔻酸酯、三甘油单硬脂酸酯、三甘油单油酸酯或其任何组合。蔗糖链烷酸酯可以包含蔗糖棕榈酸酯、蔗糖癸酸酯、蔗糖月桂酸酯、蔗糖辛酸酯、蔗糖豆蔻酸酯、蔗糖油酸酯或其任何组合。代表性低分子量GRAS两亲凝胶因子包含维生素前体，如抗坏血酸棕榈酸酯(维生素C前体)、视黄醇乙酸酯(维生素A前体)以及α-生育酚乙酸酯(维生素E前体)。

在一些形式中，两亲凝胶因子由将具有C₁到C₃₀基团的一个或多个饱和或不饱和烃链与低分子量、通常亲水化合物通过酯化或氨基甲酸酯、酸酐和/或酰胺键合成缀合而形成。范围C₁到C₃₀包含C₁、C₂、C₃、C₄、C₅、C₆、C₇、C₈、C₉、C₁₀、C₁₁、C₁₂、C₁₃、C₁₄、C₁₅、C₁₆、C₁₇、C₁₈、C₁₉等直到C₃₀以及落入C₁到C₃₀内的范围，例如，C₁到C₂₉、C₂到C₃₀、C₃到C₂₈等。

在一些实施例中，α生育酚乙酸酯、视黄醇乙酸酯、视黄醇棕榈酸酯或其组合可以与凝胶因子共组装。

通常，为了形成稳定倒置(例如，在室温(大约25℃)下倒置时抵抗流动)的粘性凝胶，将大于3％、4％、5％(wt/vol)或更多的凝胶因子完全溶解于液体介质中。按每体积重量计，凝胶可以包含独立地约百分之四、约百分之五、约百分之10或约百分之15到约百分之40(到约百分之40、到约百分之30、到约百分之20、到约百分之15、到约百分之10、到约百分之五)的两亲凝胶因子。

在一些形式中，自组装凝胶组合物包含分子量为2500或更小的酶可裂解第一凝胶因子和非独立第二凝胶因子。当与酶可裂解凝胶因子组合时，非独立凝胶因子在通常将形成自支撑凝胶的浓度下不形成自支撑凝胶。示例性非独立第二凝胶因子包含α生育酚乙酸酯、视黄醇乙酸酯和视黄醇棕榈酸酯。非独立凝胶因子与第一凝胶因子共组装以形成自组装凝胶。

这些凝胶可以包含按每体积凝胶因子重量计独立地约百分之三到最大百分之30-40，更优选地约4％到10％的凝胶。30-40％以上的凝胶将开始在溶液中沉淀或变得较不可注射。

2.凝胶化介质

用于凝胶因子以形成自组装凝胶的液体介质通常包含水性溶液或有机溶剂与水的双溶剂体系(或水性缓冲液或盐溶液)或水性-有机混合溶剂体系。凝胶化后，将一种或多种有机溶剂完全去除或基本上去除(即，小于约5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.5wt％或0.1wt％或更小的所得凝胶中的一种或多种有机溶剂)。

在一个实施例中，将凝胶因子在水性溶液中混合和/或溶解到均匀，优选地在强机械混合和/或加热下。在另一个实施例中，使用包含水(或水性缓冲液或盐溶液)和水可混溶有机溶剂两者的共溶剂介质来形成凝胶化溶液。

可替代地，可以将凝胶因子最初溶解于有机溶剂中以形成以凝胶因子为溶质的溶液(称为“凝胶因子溶液”)并且随后可以添加水(或水性缓冲液或盐溶液)以形成凝胶化介质。

凝胶化介质中所使用的一种或多种有机溶剂可以基于凝胶因子在该一种或多种有机溶剂中的溶解度、其极性、疏水性、水可混溶性以及在一些情况下酸度进行选择。合适的有机溶剂包含水可混溶溶剂或具有可观水溶性(例如，大于5g/100g水)的溶剂，例如，DMSO、一缩二丙二醇、丙二醇、丁酸己酯、甘油、丙酮、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃、二噁烷、乙腈、如乙醇、甲醇或异丙醇等醇以及低分子量聚乙二醇(例如，在37℃下熔融的1kDaPEG)。在其它形式中，自组装凝胶组合物可以包含极性或非极性溶剂，如水、苯、甲苯、四氯化碳、乙腈、甘油、1,4-二噁烷、二甲亚砜、乙二醇、甲醇、氯仿、己烷、丙酮、N,N'-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、四氢呋喃、二甲苯、均三甲苯和/或其任何组合。用于凝胶化的有机溶剂包含二甲亚砜(DMSO)、一缩二丙二醇、丙二醇、丁酸己酯、甘油、丙酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二噁烷、乙腈、乙醇和甲醇。脂肪醇或长链醇也可以使用。其通常为高分子量直链伯醇，但其范围也可以为少至4-6个碳到多达22-26个碳，源自天然脂肪和油。一些商业上重要的脂肪醇为月桂醇、硬脂醇和油醇。一些是不饱和的，并且一些是支链的。

水性溶剂通常是水，其可以是经灭菌的并选自蒸馏水、去离子水、纯水或超纯水。在一些情况下，水性溶剂是如生理盐水等水性溶液或含有盐和/或缓冲液的其它生理学上可接受的水性溶液(如磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)、林格氏溶液(Ringer's solution)和等渗氯化钠)或对于施用于受试者(如动物或人)而言可接受的任何其它水性溶液。如水等水性溶剂的量通常基于所使用的有机溶剂的量，其中一种或多种有机溶剂的所选择的总体积或重量百分比决定水或水性溶液的体积或重量百分比(例如，如果有机溶剂为30v/v％，则水为70v/v％)。

在一些情况下，与水性溶液(例如，水、水性缓冲液、水性盐溶液，任选地含有一种或多种另外的药剂)的体积相比，有机溶剂的体积量不超过1:1、1:2、1:3,1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10或更小。也就是说，形成均匀凝胶中所使用的液体的总量中的有机溶剂的体积量通常小于约50％、33％、25％、20％、17％、14％、12.5％、11％、10％或9％，并且对于颗粒而言显著更小，通常小于1％。

凝胶化可能需要将凝胶化介质加热到一定温度，该温度范围为约30-100℃、约40-100℃、约50-100℃、约60-100℃、约70-100℃、约90-100℃、约30-90℃、约40-90℃、约50-90℃、约60-90℃、约70-90℃、约80-90℃、约40-80℃、约50-80℃、约60-80℃、约70-80℃、约30-70℃、约40-70℃、约50-70℃、约60-70℃、约30-60℃、约40-60℃、约50-60℃、约30-50℃或约40-50℃。在一些情况下，不需要加热，或者必要时，加热到体温(37℃)可产生稳定倒置的均匀自支撑凝胶。在其它实施例中，将凝胶化介质加热到完全溶解，接着冷却到约37℃或20-25℃左右的室温。

凝胶化可以在加热或不加热的情况下发生。加热时，凝胶化可以随着经加热的凝胶化溶液冷却而发生。在室温下将凝胶留在稳定的表面上持续约一到两小时可产生一致的自支撑凝胶。自支撑凝胶包括沉淀物最少的有序组装的微结构或纳米结构。这可以使用光学或电子显微镜来证实。

在适当的凝胶因子浓度和适当的水-有机混合物溶剂体系的体积和比率或两者下选择凝胶因子和溶剂以形成自支撑凝胶。优选地，在添加水性溶液之前，凝胶因子溶液不应凝固或沉淀。增加有机溶剂的量或降低有机溶剂中的凝胶因子的浓度可以防止凝胶因子溶液凝固。当凝胶因子溶液(在有机溶剂中)与水性溶液混合时，(必要时加热后)形成稳定倒置的自支撑凝胶，而不是可流动的团块/聚集体。

在形成自支撑凝胶后，可以将凝胶中的有机溶剂去除到适合于药学应用的残留水平。一种或多种纯化技术(如透析、离心、过滤、干燥、溶剂交换或冻干)可以用于去除一种或多种有机溶剂。残留的有机溶剂在美国食品和药物监督管理局(FDA)所规定的药物产品的所述限度内或低于美国药典委员会(U.S.Pharmacopeia Convention)和/或国际协调会议(International Conference on Harmonization)指南的接受标准。例如，二氯甲烷低于600ppm，甲醇低于3,000ppm，氯仿低于60ppm；并且在GMP或其它基于质量的要求的限度内。

微结构和/或纳米结构

药剂可以包封在纳米结构内和/或之间，可以与纳米结构非共价键合或两者。

凝胶因子分子的疏水部分和亲水部分可以相互作用以形成凝胶因子分子的纳米结构(薄层、薄片、纤维、颗粒)。药剂可以插入到纳米结构中并形成其一部分，被包封和/或截留在凝胶的纳米结构中或两者。在水凝胶中，凝胶因子的疏水部分位于给定纳米结构的内部区域中，并且亲水部分位于纳米结构的外部表面处。纳米结构的宽度可以为约三(例如，约四)到约五(例如，到约四)纳米，并且长度可以为几微米或更大(例如，一微米、两微米、三微米、四微米、五微米、十微米、二十微米或二十五微米)。几十或数百个薄层可以捆绑在一起以形成纳米结构，如纤维和薄片状结构。

在一些实施例中，纳米结构包含纳米颗粒、胶束、脂质体囊泡、纤维和/或薄片。在一些实施例中，纳米结构的最小尺寸可以为2nm或更大(例如，50nm或更大、100nm或更大、150nm或更大、200nm或更大、250nm或更大、300nm或更大、350nm或更大)和/或400nm或更小(例如，350nm或更小、300nm或更小、250nm或更小、200nm或更小、150nm或更小、100nm或更小或500nm或更小)。在一些实施例中，纳米结构(例如，纤维、薄片)的长度和/或宽度为几微米(例如，一微米、两微米、三微米、四微米、五微米、十微米、二十微米或二十五微米)或更大。纳米结构可以聚集成网络和/或呈液晶、乳液、纤维结构或带状形态的形式。当纳米结构呈纤维形式时，纤维的直径可以为约2nm或更大，并且长度可以为数百纳米或更大。在一些实施例中，纤维的长度可以为几微米或更大(例如，一微米、两微米、三微米、四微米、五微米、十微米、二十微米或二十五微米)。

降解(可裂解键)

由于施用位点处或期望释放的部位(例如，肿瘤或感染区域)的特性，可能存在激发释放的刺激。这些刺激可以是存在于血液或血清中的条件，或存在于细胞、组织或器官内部或外部的条件。这些刺激由低pH和降解酶的存在表征。凝胶组合物可以被设计成仅在存在于细胞、组织或器官的疾病状态(例如，炎症)的条件下分解，从而允许药剂在靶组织和/或器官处释放。这是一个替代方案或可以组合用于凝胶溶蚀介导的和被动扩散介导的药剂释放。

这种响应性释放基于可降解化学键(或官能团)和/或可调整非共价缔合力(例如，静电力、范德华力或氢键力)形成的键。在一些实施例中，这些键是(1)两亲凝胶因子的亲水链段与疏水链段之间的可降解共价键，(2)定位在前药型凝胶因子中，该前药型凝胶因子在裂解后释放活性药物，和/或(3)凝胶因子与治疗剂之间的共价键或非共价缔合力。这些键的裂解或解离使得(1)与被动扩散介导的药剂释放相比，包封或截留的药剂释放更快或更大；和/或(2)前药凝胶因子转化成活性药物以便释放。

激发释放的刺激包含体内的内在环境和用户应用的刺激，例如酶、pH、氧化、温度、辐照、超声、金属离子、电刺激或电磁刺激。典型的响应性键是可基于涉及酯、酰胺、酸酐、硫代酸酯和/或氨基甲酸酯的化学键通过酶和/或水解而裂解的。在一些实施例中，磷酸酯基键可以被磷酸酶或酯酶裂解。在一些实施例中，不稳定键是氧化还原可裂解的并且在还原或氧化后被裂解(例如，-S-S-)。在一些实施例中，可降解键可以在生理温度下(例如，36到40℃、约36℃、约37℃、约38℃、约39℃、约40℃)裂解。例如，键可能因温度升高而裂解。这可以允许使用更低的剂量，因为药剂只在需要的位点释放。另一个益处是降低对其它器官和组织的毒性。在某些实施例中，刺激可以是超声、温度、pH、金属离子、光、电刺激、电磁刺激和其组合。

凝胶组合物可以被设计成基于施用位点处的条件在递送位点处或在一段时间后受控降解。与溶液中的游离药剂相比，包封和/或截留药剂从自组装凝胶中释放得慢得多，例如，前三天释放包封和/或截留药剂的不到30％并且七天释放不到70％。在如酶等刺激的存在下，与缺乏酶的介质中的凝胶相比，由具有酶可降解键的凝胶因子形成的自组装凝胶释放药剂更快。

3.治疗剂、预防剂和/或诊断剂

治疗剂、预防剂和/或诊断剂可以物理截留、包封和/或与纳米结构非共价缔合。这些药剂可以用一种或多种凝胶因子、一种或多种稳定剂共价改性或用作凝胶因子。可替代地，可将这些药剂并入到凝胶组合物的组装的、有序的薄层状结构、囊泡结构和/或纳米纤维结构中或定位在组装结构的表面上。

在优选实施例中，一种或多种药剂通过先形成凝胶被物理截留、包封和/或与自组装凝胶的纳米结构非共价缔合。将凝胶悬浮于水性介质(如缓冲液)中，其中凝胶任选地先破裂以形成颗粒(即，纳米颗粒和/或微颗粒)并且然后将所得凝胶颗粒悬浮液与含有一种或多种治疗剂、预防剂和/或诊断剂的第二悬浮液混合以将一种或多种药剂包封和/或截留在凝胶颗粒和其中的纳米结构中。据信，通过在不装载药剂的情况下先形成凝胶并且然后紧随其后将一种或多种药剂装载(即，包封和/或截留)到自组装凝胶(本体或破碎成其颗粒)中能够保留凝胶的性质，而一步形成与一种或多种药剂组合的凝胶则不能。

治疗剂、预防剂和/或诊断剂可以是小分子、蛋白质(包含抗体)、肽、糖和多糖、脂质和脂蛋白或脂多糖、或核酸(如小干扰RNA、microRNA、PiRNA、核酶)以及编码蛋白质或肽的核苷酸。

这些药剂可以具有作为抗炎剂、非抗炎剂、类固醇、如利多卡因(lidocaine)或苯唑卡因(benzocaine)等麻醉剂、镇痛药、退热药、如抗菌剂、抗原虫剂、抗真菌剂和抗病毒剂等抗感染剂、免疫抑制剂、化疗药物、生长因子、细胞因子或免疫调节分子的活性。许多药物可通过这些调配物递送。另外的药剂包含驱虫剂、抗心律失常剂、抗高血压剂、抗凝血剂、抗抑郁剂、血糖控制剂、抗癫痫药、抗痛风剂、抗疟药、抗偏头痛剂、抗毒蕈碱剂、抗肿瘤剂、勃起功能障碍改善剂、抗焦虑剂、镇静剂、安眠药、神经松驰剂、阻滞剂、心脏收缩剂、利尿剂、组胺H₁和H₂受体拮抗剂、角质剥脱剂、脂质调节剂、抗心绞痛剂、营养剂、阿片类镇痛药、性激素、兴奋剂、肌肉松弛剂、抗骨质疏松剂、抗肥胖剂、认知增强剂、抗尿失禁剂、营养油、抗良性前列腺肥大剂、必需脂肪酸、非必需脂肪酸、维生素、矿物质以及其混合物。

用于递送的优选化合物包含免疫调节剂，如免疫抑制剂(如他克莫司、环孢霉素等)和其它神经钙调蛋白抑制剂，生物免疫调节剂(如细胞因子，如GM-CSF、IL-22)以及如抗TNF、抗p19、抗MADCAM等免疫调节剂的激动剂和拮抗剂、Janus激酶(JAK)抑制剂、如EP4等再生剂、促红细胞生成素、如托法替尼(tofacitinib)等用于治疗关节炎的抗体以及抗感染药和化疗药物。

在一些实施例中，如上文所描述的两种或更多种药剂可以在自组装凝胶中物理截留、包封和/或与其中的纳米结构非共价缔合。一种药剂可增强另一种包封药剂的功效。

治疗剂、预防剂和/或诊断剂通常可以在介于约0.1mg/mL与约100mg/mL之间的浓度下，在某些情况下在介于约0.1mg/mL与约10mg/mL之间的浓度下，并且在其它情况下在介于约0.1mg/mL与约5mg/mL之间或其中所公开的范围的浓度下包封在自组装凝胶中。

凝胶还可以含有可检测标记，如放射性同位素、荧光团(例如，异硫氰酸荧光素(FITC)、藻红蛋白(PE))、酶(例如，碱性磷酸酶、辣根过氧化物酶)、元素颗粒(例如，金颗粒)或造影剂。这些标记可以包封、分散在自组装凝胶内或与自组装凝胶中的纳米结构缀合。

在一些实施例中，相比于凝胶或凝胶颗粒中的药剂和凝胶因子的总重量，药剂的重量百分比介于约0.1％与约30％之间，优选地介于约0.5％与约15％之间，并且最优选地介于约2％与约12％之间。在一些实施例中，药剂为他克莫司，并且任选地凝胶因子为抗坏血酸棕榈酸酯。

4.凝胶颗粒

在自组装凝胶组合物的情况下，在室温下将容器倒置持续至少10秒以及在一些情况下持续约1小时、3小时、1天、2天、3天、一周或更长时间后通常不会观察到重力流动。与不均匀材料(其为凝胶化区域(不可流动)和非凝胶化液体区域(可流动)的混合物)不同，自组装凝胶在室温下是均匀的且可稳定倒置。自组装凝胶也不同于脂质体或胶束悬浮液。脂质体或胶束悬浮液不是自支撑的并且当倒置容器时可以流动。

在一些实施例中，自组装凝胶组合物具有可恢复的流变性质，即，自组装凝胶是剪切稀化的，适合于注射，并在剪切力停止后恢复到自支撑状态。自支撑状态的弹性模量通常为10到10,000帕斯卡并且大于粘性模量。由于针对凝胶因子组装的非共价相互作用，本体凝胶可能在剪切力下变形且被挤出(例如，在注射期间)，并且凝胶因子在剪切力停止后重新组装成自支撑、稳定倒置的状态(例如，弹性模量G'大于粘性模量G”)。

为了进一步调配，凝胶通过均质化、声波降解法或以其它方式分散在悬浮液介质中而形成为颗粒并进行进一步收集。在一些实施例中，颗粒为水动力直径介于100nm与990nm之间，优选地介于500nm与900nm之间的纳米颗粒，并且这些纳米颗粒在血清中在至少两小时的时间段内维持至少50％、60％、70％或80％的大小。在其它实施例中，颗粒为直径范围为1μm到两百毫米的微颗粒。颗粒的大小可以在约0.1-3000微米、更优选地约0.5-1000微米的范围内，并且较大的颗粒和/或其聚集体可以任选地破裂以将大小减小到约0.5-200微米的范围。在一些实施例中，纳米颗粒和/或微颗粒的最小尺寸为2nm或更大、50nm或更大、100nm或更大、150nm或更大、200nm或更大、250nm或更大、300nm或更大、350nm或更大、500nm或更大、1,000nm或更大、5,000nm或更大、或10,000nm或更大和/或10,000nm或更小、5,000nm或更小、1,000nm或更小、500nm或更小、400nm或更小、350nm或更小、300nm或更小、250nm或更小、200nm或更小、150nm或更小、100nm或更小或50nm或更小。颗粒可以聚集成网络和/或呈液晶、乳液或其它类型的形态的形式。

凝胶组合物可以被制备成在一段时间内控释和/或降解。在一些实施例中，释放动力学可以通过包含一种或多种另外的共凝胶因子(如上文所描述的GRAS两亲物)进行调整，这些共凝胶因子可以用于增加或降低包封和/或截留在凝胶的纳米结构(如纤维)内的药剂的释放速率。更典型地，通过药物赋形剂的修饰(如颗粒、凝胶胶囊或片剂上的肠溶包衣或粘膜粘附包衣)对释放进行控制。

5.凝胶调配物

自组装凝胶调配物可以以干粉调配物或液体调配物的形式制备。凝胶通常是经灭菌的或无菌的。例如，可以通过先执行凝胶因子以及待包封的药剂的无菌过滤，接着执行在无菌环境中制备凝胶的过程来制备无菌调配物。可替代地，所有处理步骤可以在非无菌条件下执行，并且然后可以对所得水凝胶或其产物应用终末灭菌(例如，γ或电子束辐照)。

干燥调配物含有去除溶剂的经冻干的自组装凝胶组合物，从而产生干凝胶。干凝胶可以呈粉末形式，该粉末可以用于维持药剂在储存期间的无菌性和活性，也可以用于处理成期望的形式。由于干凝胶不含溶剂，所以其可以具有改善的保存期并且可以相对易于运输和储存。为了冻干自组装凝胶，将凝胶冷冻(例如在-80℃下)并在一段时间内真空干燥以提供干凝胶。

可替代地，干燥调配物含有凝胶因子的干粉组分和一种或多种治疗剂，这些干粉组分和一种或多种治疗剂储存在单独的容器中或以特定比率混合并储存。在一些实施例中，合适的水性溶剂和有机溶剂包含在另外的容器中。在一些实施例中，干粉组分、一种或多种溶剂以及混合和制备组装纳米结构的程序说明都包含在试剂盒中。

液体凝胶调配物含有悬浮于液体药物载体中的自组装凝胶组合物。在一些形式中，自组装凝胶悬浮或重新悬浮于水性介质中以便施用和/或达到使毒性最小化的期望浓度。

颗粒性质可以在调配之前或之后进行修饰，如下文所讨论。

示例性调配物含有充当药剂的他克莫司。在一些实施例中，调配物含有充当凝胶因子的抗坏血酸棕榈酸酯。

相比于凝胶或凝胶颗粒中的药剂和凝胶因子的总重量，药剂(即，他克莫司)的重量百分比可以介于约0.1％与约30％之间，优选地介于约0.5％与约15％之间，并且最优选地介于约2％与约12％之间，如约11％或约2％。在一些实施例中，调配物含有充当崩解剂的羟基乙酸淀粉钠和充当填充剂的甘露醇。调配物中的凝胶颗粒的重量百分比可以介于约2％与约80％之间，优选地介于约5％与约70％之间，并且最优选地介于约10％与约60％之间，如约10％或约60％。在一些实施例中，调配物被压缩成片剂或放置在用肠溶聚合物(如

L 100-55)进行包衣的胶囊中。

III.制备方法

1.制备自组装凝胶

通常，水可混溶的有机溶剂使凝胶因子溶解以形成凝胶因子溶液。添加水性介质(例如，水、低渗溶液、等渗溶液或高渗溶液)并与凝胶因子溶液混合。在有机溶剂与水性溶液的适当体积比率下，一旦水性介质与凝胶因子溶液混合，凝胶化就开始。随着时间的推移，凝胶会变得一致。当凝胶是自支撑的并且在室温下可稳定倒置持续至少10秒并且在一些情况下持续约10分钟、30分钟、1天、3天、1周、2周、3周或更长时间，即，不因重力“流淌”或流动，并且优选地其中几乎没有沉淀物且几乎没有聚集体时认为凝胶化完成。与不均匀材料(其为凝胶化区域(不可流动)和非凝胶化液体区域(可流动)的混合物)不同，自组装凝胶是均匀的且可稳定倒置。

凝胶化介质中所使用的一种或多种有机溶剂可以基于凝胶因子在该一种或多种有机溶剂中的溶解度、其极性、疏水性、水可混溶性以及在一些情况下酸度进行选择。合适的有机溶剂包含水可混溶溶剂或具有可观水溶性(例如，大于5g/100g水)的溶剂，例如，DMSO、一缩二丙二醇、丙二醇、丁酸己酯、甘油、丙酮、二甲基甲酰胺(DMF)、四氢呋喃、二噁烷、乙腈、如乙醇、甲醇或异丙醇等醇以及低分子量聚乙二醇(例如，在37℃下熔融的1kDaPEG)。在其它形式中，自组装凝胶组合物可以包含极性或非极性溶剂，如水、苯、甲苯、四氯化碳、乙腈、甘油、1,4-二噁烷、二甲亚砜、乙二醇、甲醇、氯仿、己烷、丙酮、N,N'-二甲基甲酰胺、乙醇、异丙醇、丁醇、戊醇、四氢呋喃、二甲苯、均三甲苯和/或其任何组合。用于凝胶化的有机溶剂包含二甲亚砜(DMSO)、一缩二丙二醇、丙二醇、丁酸己酯、甘油、丙酮、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、二噁烷、乙腈、乙醇和甲醇。另一类有机溶剂、脂肪醇或长链醇通常为高分子量直链伯醇，但其范围也可以为少至4-6个碳到多达22-26个碳，源自天然脂肪和油。一些商业上重要的脂肪醇为月桂醇、硬脂醇和油醇。一些是不饱和的，并且一些是支链的。

水性溶剂通常是水，其可以是经灭菌的并选自蒸馏水、去离子水、纯水或超纯水。在一些情况下，水性溶剂是如生理盐水等水性溶液、含有盐和/或缓冲液的其它生理学上可接受的水性溶液(如磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)、林格氏溶液(Ringer's solution)和等渗氯化钠)或对于施用于受试者(如动物或人)而言可接受的任何其它水性溶液。如水等水性溶剂的量通常基于所使用的有机溶剂的量，其中一种或多种有机溶剂的所选择的总体积或重量百分比决定水或水性溶液的体积或重量百分比(例如，如果有机溶剂为30v/v％，则水为70v/v％)。

在一些情况下，与水性溶液(例如，水、水性缓冲液、水性盐溶液，任选地含有一种或多种另外的药剂)的体积相比，有机溶剂的体积量不超过1:1、1:2、1:3,1:4、1:5、1:6、1:7、1:8、1:9、1:10或更小。也就是说，形成均匀凝胶中所使用的液体的总量中的有机溶剂的体积量通常小于约50％、33％、25％、20％、17％、14％、12.5％、11％、10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％或1％或更小。

凝胶化可能需要将凝胶化介质加热到一定温度，该温度范围为约30-100℃、约40-100℃、约50-100℃、约60-100℃、约70-100℃、约90-100℃、约30-90℃、约40-90℃、约50-90℃、约60-90℃、约70-90℃、约80-90℃、约40-80℃、约50-80℃、约60-80℃、约70-80℃、约30-70℃、约40-70℃、约50-70℃、约60-70℃、约30-60℃、约40-60℃、约50-60℃、约30-50℃或约40-50℃。在一些实施例中，加热在约60-80℃的温度范围下进行。在一些实施例中，加热在约80℃下进行。

在一些情况下，不需要加热，或者必要时，加热到体温(37℃)可产生稳定倒置的均匀自支撑凝胶。在其它实施例中，将凝胶化介质加热到完全溶解，接着冷却到约37℃或20℃-25℃左右的室温。

凝胶化可以在加热或不加热的情况下发生。加热时，凝胶化可以随着经加热的凝胶化溶液冷却而发生。在室温下将凝胶留在稳定的表面上持续约一到两小时可产生一致的自支撑凝胶。自支撑凝胶包括沉淀物最少的有序组装的微结构或纳米结构。这通常可使用光学或电子显微镜来证实。

为了获得良好的粒径和粒径分布，首先需要制备均匀的凝胶因子溶液。如果没有获得均匀的溶液，则凝胶因子将不能恰当地自组装，并且调配物将具有较大非晶块。如实例所证明的，他克莫司和凝胶因子以固体形式组合，然后添加如水性-有机溶剂混合物等溶剂。典型的有机溶剂包含如甲醇等醇和二甲亚砜(DMSO)。实例中的溶剂(甲醇，MeOH)中的他克莫司的最高浓度为129mg/mL或160mM。实例中的最低他克莫司水平为2.14mg/mL或2.7mM。实例中的溶剂中的凝胶因子浓度固定在286mg/mL或690mM下。实例中的水性/有机凝胶因子介质中的他克莫司的最高浓度为43mg/mL或53.3mM。实例中的水性/有机凝胶因子介质中的凝胶因子浓度固定在95mg/mL或230mM下。将凝胶因子和药物的溶液加热以确保完全溶解，然后冷却以形成凝胶。该凝胶破裂以形成小到足以注射的颗粒。对凝胶和/或颗粒进行洗涤以去除残留的有机溶剂。然后将其悬浮以便注射或冷冻或喷雾干燥。干燥的颗粒或凝胶可以储存在独立用途小瓶或口服给药瓶中或包封在胶囊或片剂中。

2.向自组装凝胶装载一种或多种药剂

在优选实施例中，一种或多种药剂可以通过先形成凝胶并且然后将凝胶悬浮于如缓冲液等水性介质中(其中凝胶任选地先破裂以形成颗粒(即，纳米颗粒和/或微颗粒))来物理截留、包封自组装凝胶和/或与其中的纳米结构非共价缔合。优选地，所形成的自组装凝胶不含或基本上不含一种或多种有机溶剂。随后，将所得凝胶悬浮液(其可以是凝胶颗粒悬浮液)与第二溶液或含有本文所描述的一种或多种药剂的悬浮液混合。通常，第二溶液或悬浮液为含有一种或多种药剂的缓冲液溶液。混合可以通过任何适当的方式进行。非限制性混合方式包含移液和/或涡旋。混合可以在室温下进行。在一些情况下，混合时不需要加热。

在一些形式中，在装载一种或多种药剂之前，先将本体自组装凝胶悬浮于水、磷酸盐缓冲生理盐水或其它生理盐水中，对水、磷酸盐缓冲生理盐水或其它生理盐水进行均质处理或超声处理以使本体凝胶破裂成颗粒，这些颗粒保留在本体凝胶中所形成的纤维纳米结构。这些颗粒可以在装载一种或多种药剂之前收集、储存、纯化和重构。不同类型的凝胶颗粒可以装载有不同量或不同类型的药剂。

自组装凝胶于水、磷酸盐缓冲生理盐水或一些其它生理盐水中的悬浮或一种或多种药剂于水、磷酸盐缓冲生理盐水或一些其它生理盐水中的悬浮可以通过搅拌、搅动、涡旋或任何其它合适的方法进行。

自组装凝胶展示的这些一种或多种药剂的装载效率至多为约90wt/wt％、约80wt/wt％、约70wt/wt％、约60wt/wt％、约50wt/wt％、约45wt/wt％、约40wt/wt％、约35wt/wt％、约30wt/wt％、约25wt/wt％、约20wt/wt％、约15wt/wt％、约10wt/wt％或约5wt/wt％。在一些实施例中，自组装凝胶中的一种或多种药剂的装载量为每mL的水凝胶约1mg、约5mg、约10mg、约20mg、约30mg、约40mg、约50mg、约60mg、约70mg、约80mg、约90mg、约100mg、约200mg、约300mg、约400mg、约500mg、约600mg、约700mg、约800mg、约900mg或约1000mg。在某些实施例中，当装载量大于或等于50％时，自组装凝胶中的药剂的装载量的范围为每mL的水凝胶介于约100与1000mg之间。

3.凝胶纯化

可以在一个或多个重复过程中使用蒸馏、过滤、透析、离心、正切流动过滤、蒸发、其它溶剂交换技术、真空干燥或冻干来将凝胶中存在的一种或多种有机溶剂和/或未包封的和/或未截留的多余的一种或多种药剂或任何其它未包封的和/或未截留的药剂去除到药物产品要求的所述限度以下。溶剂的去除和/或未包封的和/或未截留的一种或多种药剂的去除可以在凝胶形成后直接对凝胶进行、在凝胶悬浮液形成后或在一种或多种药剂已经被装载到凝胶悬浮液中之后进行。通常，纯化介质为适合于施用的纯化介质，使得凝胶的溶剂至少部分地被纯化介质置换。

4.调配用于口服施用或滴注的悬浮液

在一些情况下，调配物以液体形式(例如，悬浮液)分布或包装以供口服施用、以供以灌肠剂形式施用或通过滴注到身体腔或内腔中来施用。可替代地，用于不可注射施用的调配物可以以固体形式包装，该固体例如通过冻干合适的液体调配物获得。在施用之前，可以用适当的载体或稀释剂将固体重构。

纳米颗粒和/或微颗粒的溶液和分散剂可以在水或另一种溶剂或与一种或多种药学上可接受的赋形剂(包含但不限于表面活性剂、分散剂、乳化剂、pH改性剂和其组合)合适地混合的分散介质中制备。

通常将调配物缓冲到pH 3-8以便重构后施用。合适的缓冲液是本领域技术人员众所周知的，并且有用的缓冲液的一些实例是乙酸盐、硼酸盐、碳酸盐、柠檬酸盐和磷酸盐缓冲液。

用于施用的溶液、悬浮液或乳液也可以含有一种或多种张度剂以调节调配物的等渗范围。合适的张度剂是本领域中众所周知的。实例包含甘油、甘露醇、山梨糖醇、氯化钠和其它电解质。

合适的表面活性剂可以是阴离子、阳离子、两性或非离子表面活性剂。合适的阴离子表面活性剂包含但不限于那些含有羧酸根、磺酸根和硫酸根离子的阴离子表面活性剂。阴离子表面活性剂的实例包含钠、钾、铵的长链烷基磺酸盐以及烷基芳基磺酸盐，如十二烷基苯磺酸钠；二烷基磺基琥珀酸钠，如十二烷基苯磺酸钠；二烷基磺基琥珀酸钠，如双-(2-乙基亚硫酰基)-磺基琥珀酸钠；以及烷基硫酸盐，如月桂基硫酸钠。阳离子表面活性剂包含但不限于季铵化合物，如苯扎氯铵、苄索氯铵、西曲溴铵、硬脂酰二甲基苄基氯化铵、聚氧乙烯和椰油胺。非离子表面活性剂的实例包含乙二醇单硬脂酸酯、丙二醇豆蔻酸酯、单硬脂酸甘油酯、硬脂酸甘油酯、聚甘油基-4-油酸酯、山梨醇酐酰化物、蔗糖酰化物、PEG-150月桂酸盐、PEG-400单月桂酸酯、聚氧乙烯单月桂酸酯、聚山梨醇酯、聚氧乙烯辛基苯基醚、PEG-1000十六烷基醚、聚氧乙烯十三烷基醚、聚丙二醇丁醚、Poloxamer 401、硬脂酰单异丙醇酰胺和聚氧乙烯氢化牛脂酰胺。两性表面活性剂的实例包含N-十二烷基-β-丙氨酸钠、N-月桂基-β-亚胺二丙酸钠、豆蔻酰基两性乙酸盐、月桂基甜菜碱和月桂基硫代甜菜碱。

调配物可以含有防腐剂以防止微生物生长。合适的防腐剂包含但不限于对羟基苯甲酸酯、氯丁醇、苯酚、山梨酸和硫柳汞。调配物还可以含有抗氧化剂以防止一种或多种活性剂或纳米颗粒和/或微颗粒降解。

5.明胶胶囊和片剂

片剂和插入物/栓剂可以使用本领域中众所周知的压缩或模制技术制备。明胶或非明胶胶囊可以使用本领域中众所周知的技术制备为硬胶囊壳或软胶囊壳，这些硬胶囊壳或软胶囊壳可以包封液体、固体和半固体填充材料。

调配物使用药学上可接受的载体(包含但不限于稀释剂、防腐剂、粘合剂、润滑剂、崩解剂、膨胀剂、填充剂、稳定剂和其组合)制备。剂型中所使用的聚合物包含疏水或亲水聚合物以及pH依赖性或非依赖性聚合物。优选的疏水和亲水聚合物包含但不限于羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、聚乙二醇、乙基纤维素、微晶纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、聚乙酸乙烯酯和离子交换树脂。

任选的药学上可接受的赋形剂包含但不限于稀释剂、粘合剂、润滑剂、崩解剂、着色剂、稳定剂和表面活性剂。

稀释剂(又被称为“填充剂”)通常是增加固体剂型的体积使得为片剂的压缩或珠粒和颗粒剂的形成提供实际大小所必需的。适合的稀释剂包含但不限于磷酸二钙二水合物、硫酸钙、乳糖、蔗糖、甘露醇、山梨糖醇、纤维素、微晶纤维素、高岭土、氯化钠、干淀粉、水解淀粉、预糊化淀粉、二氧化硅、氧化钛、硅酸铝镁以及糖粉。通常的稀释剂包含惰性粉状物质，如淀粉、粉状纤维素(尤其是结晶和微晶纤维素)、糖类(例如果糖、甘露醇和蔗糖)、谷物粉和类似的食用粉。典型的稀释剂包含例如不同类型的淀粉、乳糖、甘露醇、高岭土、磷酸钙或硫酸盐、无机盐(如氯化钠)以及糖粉。粉状纤维素衍生物也是有用的。

使用粘合剂为固体剂量调配物赋予粘合性质，并且因此保证片剂或珠粒或颗粒剂在形成这些剂型后保持完整。适合的粘合剂材料包含但不限于淀粉、预糊化淀粉、明胶、糖类(包含蔗糖、葡萄糖、右旋糖、乳糖和山梨糖醇)、聚乙二醇、蜡类、天然和合成树胶(如阿拉伯树胶、黄芪胶、海藻酸钠)、纤维素(包含羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、乙基纤维素和维格姆(veegum))、以及合成聚合物(如丙烯酸和甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸甲酯共聚物、氨基烷基甲基丙烯酸酯共聚物、聚丙烯酸/聚甲基丙烯酸和聚乙烯吡咯烷酮)。典型的片剂粘合剂包含如淀粉、明胶和糖(如乳糖、果糖和葡萄糖)等物质。还可以使用天然和合成树胶，包含阿拉伯树胶、海藻酸盐、甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮。聚乙二醇、亲水聚合物、乙基纤维素和蜡也可以充当粘合剂。

润滑剂可以用于片剂调配物中以防止片剂和冲孔在模具中粘连，以方便片剂制造。适合的润滑剂的实例包含但不限于硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸、山嵛酸甘油酯、聚乙二醇、滑石矿质矿物油。

崩解剂用于促进剂型在施用后崩解或“破裂”，并且通常包含但不限于淀粉、淀粉乙醇酸钠、羧甲基淀粉钠、羧甲基纤维素钠、羟丙基纤维素、预糊化淀粉、粘土、纤维素、精氨酸、树胶或交联聚合物，如交联PVP(来自GAF化学公司(GAF Chemical Corp.)的

XL)。

稳定剂用于抑制或减缓药物分解反应，此类反应例如包含氧化反应。合适的稳定剂包含但不限于：抗氧化剂、丁基化对甲酚(BHT)；抗坏血酸、其盐和酯；维生素E、生育酚和其盐；亚硫酸盐，如偏亚硫酸钠；半胱氨酸和其衍生物；柠檬酸；没食子酸丙酯和丁基化羟基茴香醚(BHA)。

在优选实施例中，使用9号胶囊(大约2.7mm×8.40mm，其表面积为71.25mm²)来包封调配物，例如凝胶的微纤维。这些9号胶囊浸涂有肠溶包衣溶液，从而使得胶囊质量增加约3mg。这会产生42μg/mm²的包衣面积密度。9号胶囊可以填充有约20mg的固体材料。所添加的微纤维的量取决于药物装载量和靶剂量。向每个胶囊中加入通常介于约2与10mg(总胶囊填充物的10-50％)之间的微纤维，余量为以0.8-1.6mg(总胶囊填充物的4-8％)添加的作为崩解剂的淀粉乙醇酸钠，并且余量为也有助于再水合的充当增量剂的甘露醇(8-17mg，总胶囊填充物的40-85％)。

在一些实施例中，片剂或胶囊调配物(具有赋形剂)中的凝胶颗粒的重量百分比介于约2％与约80％之间，优选地介于约5％与约70％之间，并且最优选地介于约10％与约60％之间。在一些实施例中，赋形剂包含淀粉乙醇酸钠(充当崩解剂)和甘露醇(充当填充剂)。

6.形成为阴道或直肠插入物或栓剂

阴道或直肠插入物或栓剂通常通过与片剂相同的技术使用插入后舒适的另外的赋形剂(如增加的插入物量)形成。基于施用途径选择大小和形状。这些形状、大小和赋形剂是药物复合领域中的技术人员所众所周知的。

7.肠溶、延迟或脉冲释放调配物和共混调配物

许多方法可用于制备提供各种药物释放曲线的含药片剂、珠粒、颗粒剂或颗粒。此类方法包含但不限于以下：用合适的包衣材料对药物或含药物的组合物进行包衣，通常虽然不一定并入聚合物材料、增加药物粒径、将药物置于基质内并形成药物与合适的络合剂的复合物。

包衣可以施涂于颗粒、片剂、胶囊或插入物以修饰释放并增加在递送位点处的停留时间。

特定包衣材料的优选包衣重量由本领域技术人员通过评价用不同数量的各种包衣材料制备的片剂、珠粒和颗粒剂的单独的释放曲线可容易地确定。材料、方法和应用形式的组合产生了期望的释放特性，该期望的释放特性可以根据临床研究来确定。

在使用或不使用非水溶性/水溶性非聚合赋形剂的情况下，包衣可以用不同比率的水溶性聚合物、非水溶性聚合物和/或pH依赖性聚合物形成以产生期望的释放曲线。可对剂型(基质或简单)执行包衣，该剂型包含但不限于片剂(用或不用经包衣的珠粒压缩)、胶囊(具有或不具有经包衣的珠粒)、珠粒、颗粒组合物以及以不限于悬浮液形式或洒剂型形式调配的“原成分”。

另外，包衣材料可以含有常规载体，如增塑剂、颜料、着色剂、助滑剂、稳定剂、造孔剂和表面活性剂。

在优选实施例中，使用干燥分层或悬浮液分层工艺使经冻干的装载他克莫司的微纤维吸收到微晶纤维素珠粒(60-250μm目，或大至1,000μm目)上。然后通过流化床包衣过程对微珠粒进行包衣。优选的包衣包含pH响应性肠溶包衣、缓释包衣和控释包衣。在一些实施例中，可以施涂多层包衣。经包衣的微珠粒可以通过将其装载到胶囊或片剂中来以固体口服剂型的形式施用。可替代地，可以将经包衣的微珠粒悬浮于水、缓冲液或其它介质中并以液体剂型的形式递送。可以将其它缓冲剂和赋形剂添加到液体剂型。

肠溶包衣

可以对颗粒、片剂、胶囊或插入物进行包衣以使释放延迟到颗粒已通过胃的酸性环境之后。这些材料通常被称为肠溶包衣。例如，肠溶聚合物可在下胃肠道的较高的pH环境中溶解，或者在剂型通过胃肠道时慢慢溶蚀，而可酶促降解的聚合物通过存在于下胃肠道(特别是结肠)中的细菌酶降解。

示例性肠溶聚合物包含：聚甲基丙烯酸酯和其衍生物(如甲基丙烯酸乙酯-甲基丙烯酸共聚物和以商标名EUDRAGIT出售的那些)、天然存在的纤维素聚合物(例如，乙酸琥珀酸纤维素、乙酸纤维素邻苯二甲酸酯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯和羟丙基甲基纤维素乙酸琥珀酸酯)和其它多糖(例如，海藻酸钠、果胶、壳聚糖)或其半合成或合成衍生物、聚(2-乙烯基吡啶-共-苯乙烯)、聚乙酸乙烯酯邻苯二甲酸酯、虫胶、脂肪酸(例如，硬脂酸)、蜡、塑料和植物纤维。

示例性的胃部耐受的天然聚合物包含但不限于果胶和果胶样聚合物，其通常主要由半乳糖醛酸和形成线性多糖链的半乳糖醛酸甲酯单元组成。通常，这些多糖富含半乳糖醛酸、鼠李糖、阿拉伯糖和半乳糖，例如聚半乳糖醛酸(polygalacturonans)、鼠李半乳糖醛酸和一些阿拉伯聚糖、半乳聚糖和阿拉伯半乳聚糖。这些通常根据酯化程度分类。

在高(甲基)酯(“HM”)果胶中，相对高比例的羧基基团以甲酯形式存在，并且剩余的羧酸基团以游离酸或其铵、钾、钙、或钠盐的形式存在。有用的性质可能随酯化程度和聚合程度而变化。

少于50％的羧酸单元以甲酯的形式出现的果胶通常被称为低(甲基)酯或LM-果胶。通常，通过在弱酸性或碱性条件下处理，从高酯果胶获得低酯果胶。当在碱性脱酯化过程中使用氨时，从高酯果胶获得酰胺化的果胶。在此类型的果胶中，剩余羧酸基中的一些羧酸基已经被转化成酸酰胺。酰胺化果胶的有用性质可能随酯和酰胺单元的比例和聚合程度而变化。

合成肠溶聚合物包含但不限于丙烯酸聚合物和共聚物(优选地由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸乙酯形成)和以商标名

(德国威特斯塔罗姆制药公司(Rohm Pharma))可商购获得的甲基丙烯酸树脂，包含

L30 D-55和L100-55(在pH 5.5和以上时可溶)、

L-100(在pH 6.0和以上时可溶)、

S(由于较高的酯化程度，在pH 7.0和以上时可溶)和

NE、RL和RS(具有不同程度的渗透性和可扩展性的非水溶性聚合物)。

肠溶包衣通常以小于约10wt％的组合物(例如，凝胶颗粒、片剂或胶囊)，优选地约2wt％到约8wt％的组合物的量存在。

剂量单位可以使用常规技术(例如使用常规包衣盘、无空气喷涂技术、流化床包衣设备(具有或不具有Wurster插入物)用延迟释放聚合物包衣进行包衣。参见《药物剂型：片剂(Pharmaceutical Dosage Forms:Tablets)》,编辑Lieberman等人(纽约：马塞尔德克尔公司(Marcel Dekker,Inc.),1989)和Ansel等人《药物剂型和药物递送系统(Pharmaceutical Dosage Forms and Drug Delivery Systems)》第6版(新闻协会(Media,PA)：威廉姆斯威尔金斯出版社(Williams&Wilkins),1995)了解关于用于制备片剂和延迟释放的剂型的材料、设备和方法的详细信息。

即刻释放/延时释放药物/颗粒共混物

用于制备延时释放片剂的优选方法是通过压缩含有药物的共混物，例如使用直接共混、湿法制粒或干法制粒方法制备的颗粒剂的共混物。延时释放片剂也可以模塑而不是压缩，从含有合适的水溶性润滑剂的潮湿材料开始。然而，片剂优选地使用压缩而非模制进行制造。用于形成含延时释放药物的共混物的优选方法是将药物微粒直接与一种或多种赋形剂(如稀释剂(或填充剂)、粘合剂、崩解剂、润滑剂、助流剂和着色剂)混合。作为直接共混的替代方案，可以通过使用湿法制粒或干法制粒方法制备含药物的共混物。含有活性剂的珠粒也可以通过许多常规技术中的任何一种制备，通常从流体分散体开始。例如，用于制备含药物珠粒的典型方法包括将活性剂分散或溶解在含有药物赋形剂的包衣悬浮液或溶液中，这些药物赋形剂如聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、滑石、金属硬脂酸盐、二氧化硅、增塑剂等。混合物用于包衣尺寸为约60至20目的珠粒核心，如糖球(或所谓的“非粉末(non-pareil)”)。

用于制备药物珠粒的另一种方法是将药物与一种或多种药学上可接受的赋形剂(如微晶纤维素、乳糖、纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、滑石粉、硬脂酸镁、崩解剂等)共混、挤出混合物、使挤出物球化、干燥并任选包衣以形成速释珠粒。

延时释放剂型

延时释放调配物通常以扩散或渗透体系的形式制备，例如，如“雷明顿-药学科学与实践(Remington-The Science and Practice of Pharmacy)”(第20版,马里兰州巴尔的摩利平科特·威廉斯和威尔金斯出版公司(Lippincott Williams&Wilkins),2000)中所描述的。扩散体系通常由两种类型的装置、储器和基质组成，并且在本领域中众所周知并且已有所描述。基质装置通常通过将药物与缓慢溶解聚合物载体压缩成片剂形式来制备。基质装置的制备中使用的三种主要类型的材料为不可溶塑料、亲水聚合物和脂肪化合物。塑料基质包含但不限于丙烯酸甲酯-甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯和聚乙烯。亲水聚合物包含但不限于甲基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、

934和聚环氧乙烷。脂肪化合物包含但不限于如巴西棕榈蜡和三硬脂酸甘油酯等各种蜡。

可替代地，延时释放调配物可以使用渗透体系或通过向剂型施涂半渗透性包衣来制备。在后者的情况中，所希望的药物释放曲线可以通过将低渗透和高渗透包衣材料以合适的比例组合而实现。

具有不同药物释放机制的装置可以被组合在包括单个单位或多个单位的最终剂型中。多个单位的实例包含多层片剂、含有片剂、珠粒、颗粒剂等的胶囊。

可以通过以下手段将即刻释放部分添加到延时释放体系中：使用包衣或压缩方法将即刻释放层应用到延时释放芯顶上，或在例如含有延时释放珠粒和即刻释放珠粒的胶囊的多个单位体系中。

含有亲水聚合物的延时释放片剂通过本领域中普遍已知的技术(如直接压缩、湿式制粒法或干式制粒法)制备。其调配物通常并入聚合物、稀释剂、粘合剂和润滑剂以及活性药物成分。常用稀释剂包含惰性粉状物质，如许多不同种类的淀粉、粉状纤维素(特别是结晶纤维素和微晶纤维素)、糖(如果糖、甘露醇和蔗糖)、谷物粉和类似的食用粉中的任何一种。典型的稀释剂包含例如不同类型的淀粉、乳糖、甘露醇、高岭土、磷酸钙或硫酸盐、无机盐(如氯化钠)以及糖粉。粉状纤维素衍生物也是有用的。典型的片剂粘合剂包含如淀粉、明胶和糖(如乳糖、果糖和葡萄糖)等物质。还可以使用天然和合成树胶，包含阿拉伯树胶、海藻酸盐、甲基纤维素和聚乙烯吡咯烷酮。聚乙二醇、亲水聚合物、乙基纤维素和蜡也可以充当粘合剂。润滑剂可以用于片剂调配物中以防止片剂和冲孔在模具中粘连。润滑剂选自滑石粉、硬脂酸镁和硬脂酸钙、硬脂酸和氢化植物油等光滑固体。

含有蜡材料的延时释放片剂或插入物通常使用本领域中已知的方法(如直接共混法、凝结法和水性分散法)制备。在凝结法中，药物与蜡材料混合并且喷涂凝结或凝结并且筛选并处理。

延迟释放剂型

延迟释放剂型单位可以例如通过用经选择的包衣材料对药物或含药物的组合物进行包衣来制备。包含药物的组合物可以是例如并入到胶囊中的片剂、在“包芯”剂型中用作内核的片剂、或用于并入片剂或胶囊的多个包含药物的珠粒、微粒或颗粒剂。优选的包衣材料包含可生物溶蚀的、逐渐水解的、逐渐溶于水的和/或可酶促降解的聚合物。用于影响延迟释放的适合的包衣材料包含但不限于纤维素聚合物，例如羟丙基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、乙酸羟丙基甲基纤维素琥珀酸酯、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、甲基纤维素、乙基纤维素、乙酸纤维素、乙酸纤维素邻苯二甲酸酯、乙酸纤维素偏苯三酸酯和羧甲基纤维素钠；丙烯酸聚合物和共聚物(优选地由丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸甲酯和/或甲基丙烯酸乙酯形成)和以商标名

(德国威特斯塔罗姆制药公司)可商购获得的其它甲基丙烯酸树脂，包含

L30D-55和L100-55(在pH 5.5和以上时可溶)、

L-100(在pH 6.0和以上时可溶)、

S(由于较高的酯化程度，在pH 7.0和以上时可溶)和

NE、RL和RS(具有不同程度的渗透性和可扩展性的非水溶性聚合物)；乙烯基聚合物和共聚物，如聚乙烯吡咯烷酮、乙酸乙烯酯、乙酸乙烯邻苯二甲酸酯、乙酸乙烯丁烯酸共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物；可酶促降解的聚合物，如偶氮聚合物、果胶、壳聚糖、直链淀粉及瓜尔胶；玉米蛋白和虫胶。还可以使用不同包衣材料的组合。还可以施涂使用不同聚合物的多层包衣。

特定包衣材料的优选包衣重量由本领域技术人员通过评价用不同数量的各种包衣材料制备的片剂、珠粒和颗粒剂的单独的释放曲线可容易地确定。材料、方法和应用形式的组合产生了期望的释放特性。

包衣组合物可以包含常规的添加剂，例如增塑剂、颜料、着色剂、稳定剂、助流剂等。增塑剂通常存在以降低包衣的脆性，并且通常相对聚合物的干重占约10wt.％至50wt.％。典型的增塑剂的实例包含聚乙二醇、丙二醇、三乙酸甘油酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、癸二酸二丁酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三丁酯、乙酰柠檬酸三乙酯、蓖麻油以及乙酰化的单甘油酯。优选使用稳定剂以稳定分散体中的微粒。典型的稳定剂是非离子乳化剂，如脱水山梨醇酯、聚山梨醇酯和聚乙烯吡咯烷酮。推荐助流剂以在膜形成和干燥期间降低粘连影响，并且通常在包衣溶液中代表约25wt.％到100wt.％的聚合物重量。一种有效的助流剂是滑石。还可以使用其它助流剂，如硬脂酸镁和单硬脂酸甘油酯。也可以使用如二氧化钛等颜料。还可以在包衣组合物中添加少量的消泡剂，如硅酮(例如西甲硅油)。

脉冲释放调配物

“脉冲的”是指以间隔开的时间间隔释放多个药物剂量。通常，在摄入剂型后，初始剂量的释放基本上是即时的，即第一次药物释放“脉冲”发生在摄入约1小时内。该初始脉冲之后是第一时间间隔(延迟时间)，在该时间间隔期间很少药物或没有药物从剂型释放，这之后释放第二剂量。类似地，可以在第二次和第三次药物释放脉冲之间设计一个第二几乎无药物释放的间隔。几乎无药物释放的时间间隔的持续时间将根据剂型设计而变化，例如每天两次的给药型式、每日三次给药型式等。对于提供每天两次剂量型式的剂型，在第一和第二剂量之间的几乎无药物释放的间隔具有大约3小时至14小时的持续时间。对于提供每天三次型式的剂型，在这三个剂量各自之间的几乎无药物释放的间隔具有大约2小时到8小时的持续时间。

在一个实施例中，用位于至少两个含有药物“剂量单位”中的封闭并且优选密封的胶囊剂的剂型实现脉冲释放型式，其中胶囊内的每个剂量单位都提供不同的药物释放型式。通过剂量单位上的控制释放聚合物包衣或通过将活性剂并入控制释放聚合物基质中来实现一个或多个延迟释放剂量单位的控制。每个剂量单位可以包括压缩或模制的片剂，其中胶囊内的每个片剂提供不同的药物释放型式。对于模仿每天两次给药型式的剂型，第一片剂在摄入剂型后基本上立即释放药物，而第二片剂在摄入剂型后约3小时至少于14小时释放药物。对于模仿每天三次给药型式的剂型，第一片剂在摄入剂型后基本上立即释放药物，第二片剂在摄入剂型后约3小时至少于10小时释放药物，并且第三片剂在摄入剂型后至少5小时至约18小时释放药物。该剂型可能包括超过三个片剂。尽管该剂型通常不包含超过三个片剂，但是可以使用容纳超过三个片剂的剂型。

可替代地，该胶囊剂内的每个剂量单位都可以包括多个含药物的珠粒、颗粒剂或微粒。含药物的“珠粒”是指用药物和一种或多种赋形剂或聚合物制备的珠粒。含药物的珠粒可以通过将药物施涂到惰性载体(例如，用药物对惰性糖珠粒进行包衣)中而产生，或通过制造包括药物和一种或多种赋形剂两者的“芯”而产生。含药物的“颗粒剂”和“微粒”包括可以或可以不包含一种或多种另外的赋形剂或聚合物的药物颗粒。与含药物的珠粒相比，颗粒剂和颗粒不含惰性载体。颗粒剂通常包括药物颗粒并需要进一步处理。通常，颗粒比颗粒剂小，并且不需要进一步处理。虽然珠粒、颗粒剂和颗粒可以被调配成提供即刻释放，但珠粒和颗粒剂通常用于提供延迟释放。

在另一个实施例中，单独剂量单位被压实在单一片剂中，并且可以表示其整体但离散的链段(例如，层)，或者可以作为简单的混合物存在。例如，具有不同药物释放曲线(例如，立即释放和延迟释放曲线)的含药物的珠粒、颗粒剂或颗粒可以使用常规的制片剂方式一起压缩成单一片剂。

在另外一个替代性实施例中，提供了包括含药物的内芯和围绕该内芯的至少一种含药物的层的剂型。该剂型的外层含有药物的初始、即刻释放剂量。对于模拟每日两次给药的剂型，该剂型具有：外层，该外层在口服施用后基本上即刻释放药物；以及具有聚合包衣的内芯，该内芯优选地在摄入剂量单位后大约3小时到小于14小时释放活性剂。对于模拟每日三次给药的剂型，该剂型具有：外层，该外层在口服施用后基本上即刻释放药物；内芯，该内芯优选地在口服施用后至少5小时到18小时释放药物；以及插置于内芯与外层之间的层，该层优选地在摄入剂型后大约3小时到10小时释放药物。模拟每日三次给药的剂型的内芯可以调配成压缩的延迟释放珠粒或颗粒剂。

可替代地，对于模拟每日三次给药的剂型，该剂型具有外层和不含药物的内层。外层在口服施用后基本上立即释放药物，并完全包围内层。内层包围第二剂量和第三剂量两者，并且优选地防止这些剂量在口服施用后大约3小时到10小时释放。一旦释放，第二剂量立即可用，而第三剂量被调配成延迟释放珠粒或颗粒剂，使得第三剂量的释放在其后大约2小时到8小时起作用，有效地使得第三剂量在摄入剂型后至少5小时到大约18小时释放。第二剂量和第三剂量可以通过混合即刻释放和延迟释放珠粒、颗粒剂或颗粒并将混合物压缩以形成第二和第三含药芯，接着用聚合物包衣对该芯进行包衣以实现所期望的每日三次给药型式来调配。

在仍另一个实施例中，提供了包括以下的剂型：经包衣的芯型递送体系，其中外层包含含活性剂的即刻释放剂量单位，使得其中的活性剂在口服施用后即刻释放；中间层，在该中间层下包围着芯；以及芯，该芯包含即刻释放珠粒或颗粒剂和延迟释放珠粒或颗粒剂，使得第二剂量由即刻释放珠粒或颗粒剂提供并且第三剂量由延迟释放珠粒或颗粒剂提供。

用于包衣胶囊的成膜聚合物

成膜组合物可以用于制备软壳或硬壳明胶胶囊，该软壳或硬壳明胶胶囊可以包封含有活性剂和一种或多种药学上可接受的赋形剂的液体或半固体填充材料或固体片剂(例如，

)。可替代地，组合物可以作为液体使用，其中活性剂溶解或分散在组合物中。示例性的成膜天然聚合物包含但不限于明胶和明胶样聚合物。在优选实施例中，成膜天然聚合物为明胶。许多其它明胶样聚合物是可商购获得的。成膜天然聚合物的存在量为按组合物的重量计约20％到约40％，优选地按组合物的重量计约25％到约40％。

成膜组合物可以用于使用本领域熟知的技术制备软胶囊或硬胶囊。例如，通常使用旋转模具封装工艺生产软胶囊。填充调配物通过重力进料到包封机中。

胶囊壳可以含有选自由以下组成的组的一种或多种增塑剂：丙三醇、山梨醇、脱水山梨醇、麦芽糖醇、甘油、聚乙二醇、具有3到6个碳原子的多元醇、柠檬酸、柠檬酸酯、柠檬酸三乙酯以及其组合。除了一种或多种增塑剂之外，胶囊壳还可以包含其它合适的壳添加剂，如遮光剂、着色剂、保湿剂、防腐剂、调味剂和缓冲盐和酸。

当包封的活性剂对光敏感时，使用遮光剂使胶囊壳不透明。合适的遮光剂包含二氧化钛、氧化锌、碳酸钙以及其组合。着色剂可以用于市场销售和产品识别/差异化目的。合适的着色剂包含合成和天然染料以及其组合。

保湿剂可以用于抑制软凝胶的水活度。合适的保湿剂包含丙三醇和山梨醇，其通常是增塑剂组合物的组分。由于干燥的、适当储存的软胶囊的水活度低，微生物的最大风险来自霉菌和酵母。因此，可以将防腐剂并入到胶囊壳中。合适的防腐剂包含对羟基苯甲酸的烷基酯，这些烷基如甲基、乙基、丙基、丁基和庚基(统称为“对羟基苯甲酸酯类”)或其组合。

粘膜粘附颗粒和制造方法

一般而言，聚合物与组织的粘附可以通过(i)物理或机械结合、(ii)主价或共价化学键和/或(iii)二级化学键(即，离子)来实现。物理或机械结合可以通过粘附材料沉积和包含在粘液的裂缝或粘膜的褶皱中而产生。有助于生物粘附性质的二级化学键由分散相互作用(例如，范德华相互作用)和更强的特定相互作用(其包含氢键)组成。负责形成氢键的亲水官能团是羟基(--OH)和羧基(--COOH)。

可用于形成生物粘附包衣的合适的聚合物包含可溶和不可溶、可生物降解和不可生物降解的聚合物。这些聚合物可以是水凝胶或热塑性塑料、均聚物、共聚物或共混物，天然的或合成的。两类聚合物似乎显示出有用的生物粘附特性：亲水聚合物和水凝胶。在大类亲水聚合物中，含有羧基基团的那些(例如，聚(丙烯酸))表现出最佳的生物粘附性质。在其它研究中，最具前景的聚合物为：海藻酸钠、羧甲基纤维素、羟甲基纤维素和甲基纤维素。这些材料中的一些是水溶性的，而其它材料是水凝胶。

快速可生物侵蚀的聚合物(如聚(丙交酯-共-乙交酯)、聚酸酐和聚原酸酯，因为它们的光滑表面侵蚀，其羧基暴露在外表面上)是生物粘附药物递送系统的优异候选物。另外，含有不稳定键的聚合物(如聚酸酐和聚酯)因其水解反应性而熟知。这些聚合物的水解降解速率通常可以通过聚合物主链的简单变化而改变。

代表性天然聚合物包含蛋白质(如玉米蛋白(zein)、修饰的玉米蛋白、酪蛋白、明胶、谷蛋白、血清白蛋白或胶原蛋白)和多糖(如纤维素、葡聚糖、聚(透明质酸)、丙烯酸和甲基丙烯酸酯的聚合物和海藻酸)。代表性合成聚合物包含聚磷嗪、聚(乙烯醇)、聚酰胺、聚碳酸酯、聚亚烷基、聚丙烯酰胺、聚亚烷基二醇、聚亚烷基氧化物、聚对苯二甲酸亚烷基酯、聚乙烯基醚、聚乙烯基酯、聚乙烯基卤化物、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙交酯、聚硅氧烷、聚氨酯、及其共聚物。合成地修饰的天然聚合物包含烷基纤维素、羟烷基纤维素、纤维素醚、纤维素酯和硝化纤维素。由于对珠粒进行包衣的阳离子基团对粘液的净负电荷的静电吸引力，任何带正电荷的配体(如聚乙烯亚胺或聚赖氨酸)的附着可改善生物粘附。粘蛋白层的粘多糖和粘蛋白(特别是唾液酸残基)负责负电荷。任何对粘蛋白具有高结合亲和力的配体也可以共价连接，并期望影响微球与肠道的结合。含有额外的侧羧酸侧基的聚氨基酸(例如，聚天冬氨酸和聚谷氨酸)的附接也应提供增加生物粘附性的有用手段。使用分子量范围为15,000到50,000kDa的聚氨基酸将产生附接到微球表面的120到425个氨基酸残基的链。聚氨基链将通过粘蛋白链中的链缠结以及增加的羧基电荷来提高生物粘附力。

8.灭菌

无菌调配物通过先对工艺溶液(例如，药剂和凝胶因子溶液)执行无菌过滤，接着在无菌处理条件下进行凝胶制备、悬浮、纯化和冻干来制备。可替代地，所有处理步骤可以在非无菌条件下执行，并且然后可以对经冻干的水凝胶产物应用终末灭菌(例如，γ或电子束辐照)。也可以使用类似方法来制备无菌溶液以供重新悬浮。

IV.使用方法

自组装凝胶、其悬浮液调配物、颗粒调配物或由颗粒制成的胶囊、片剂、插入物或栓剂被施用以递送有效剂量的一种或多种治疗剂、预防剂和/或诊断剂以诊断、减轻、预防或治疗疾病或病症的一种或多种症状。可以口服、经阴道、经直肠(灌肠剂)、或以插入物的形式或通过滴注到身体内腔(如膀胱)中的方式施用。

图2为显示出嵌入图中的特性纳米结构、包封到肠溶包衣胶囊中、口服施用于人的装载药物的凝胶的示意图。

所递送的一种或多种药剂可以响应于对靶释放的刺激而从凝胶组合物中可控制地释放。在不存在刺激的情况下，药剂以持续的方式释放，几乎没有破裂释放。例如，经包封的药剂可以在一段时间(例如，几小时、一天、两天、三天、一周、一个月或更长时间)内逐渐释放。根据参数，在生理条件下(pH为约7.4，并且温度为约37℃)施用凝胶组合物时，释放可以从几分钟延迟或延长到几天。在pH降低或酶活性升高的区域(如肿瘤、感染位点和炎症区域)中，释放速率可能增加。

在优选实施例中，将如他克莫司等药物装载到抗坏血酸棕榈酸酯凝胶中，以悬浮液、片剂或胶囊的形式口服施用。在最优选的实施例中，对颗粒和/或片剂或胶囊进行肠溶包衣以使得能够GI位点特异性溶解和释放。这些调配物可以用于治疗活动性(症状性)自身免疫性疾病或炎性疾病和/或预防其复发。

施用途径

调配物口服、经直肠或经阴道施用，或使用滴注或插入作为栓剂或插入物施用到任何体内腔中。调配物在以悬浮液、片剂或胶囊的形式施用时可以吞咽。调配物通过注射器、导管或滴注注射器(如果通过滴注施用的话)施用。

虽然在大多数情况下施用是非侵入性的，但调配物可以在外科手术或微创侵入性手术(如腹腔镜手术)期间施用。

待治疗的疾病或病症

所施用的药物是由待治疗的疾病或病症所决定的。预计所要求保护的调配物中所施用的药物的药代动力学与不包含水凝胶的常规片剂或胶囊的药代动力学不同。药代动力学还将受到施用途径以及是否已经施涂包衣的影响，这些包衣包含肠溶包衣、控释或缓释成膜聚合物包衣和/或粘膜粘附包衣。

调配物可以用于局部、区域或全身性地施用。

待治疗的代表性病症和疾病包含癌症、炎症和感染以及代谢性疾病和自身免疫性疾病。在优选实施例中，药物是用于治疗胃肠病症(如肠易激综合征、溃疡性结肠炎、肠多动症和痔疮)和/或感染(如那些引起溃疡、性病和酵母过度生长的感染)的抗炎药。

剂量

有效剂量根据治疗剂、预防剂或诊断剂的已知药代动力学很容易确定，有效剂量可鉴于在体外和动物和人临床试验中所测量的动力学进行修改，如由本领域技术人员常规所做的。如本文中可互换地使用的，术语“充足”和“有效”是指达到一个或多个预期结果或减轻疾病或病症的一种或多种症状所需的量(例如，质量、体积、剂量、浓度和/或时间段)。

通过参考以下非限制性实例将进一步理解本发明。

实例1：药物装载量可调的装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶悬浮液的制备

材料和方法

装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶悬浮液的代表性调配过程

将抗坏血酸棕榈酸酯(AP)(400mg)和他克莫司(Tac)(120mg)称量到20mL闪烁小瓶中。将固体溶解于甲醇(1.4mL)中。添加微孔水(2.8mL)并使悬浮液在80℃下在搅拌下在热水浴中加热持续6分钟。将小瓶从热水浴中取出并在室温水浴中冷却30分钟。将小瓶从水浴中取出，并在室温下静置另外18小时。将所得水凝胶悬浮于水(35mL)中并离心(5,000RPM，4℃，10分钟)。将含有如多余药物和甲醇等杂质的上清液丢弃。将凝胶团粒再次重新悬浮于水(35mL)中。将离心和重新悬浮过程重复三次以纯化凝胶。将经纯化的凝胶团粒重新悬浮于水中(通常介于5与50mL之间)，这取决于所期望的最终他克莫司浓度。重新悬浮后，抗坏血酸棕榈酸酯浓度可以为0.1-80mg/mL，并且他克莫司浓度可以为0.1-25mg/mL。

装载量和包封效率的评估：

将等分试样的悬浮水凝胶(1mL)转移到离心管中并离心(20,000RCF，4℃，10分钟)。用移液器去除上清液并在含1％柠檬酸的甲醇中稀释。将残留的团粒溶解于DMSO(1mL)中并在含1％柠檬酸的甲醇中稀释。通过HPLC对上清液和残留团粒中的他克莫司和抗坏血酸棕榈酸酯含量进行测定以评估调配物中经包封的他克莫司和游离(即，未包封)他克莫司的含量。可以通过调节调配过程期间所添加的他克莫司的量来调整他克莫司装载量(wt/wt％)(表1)。

结果

可以通过调节调配过程期间所添加的他克莫司的量来调整他克莫司装载量(wt/wt％)(表1)。

表1.他克莫司水凝胶和他克莫司进料浓度对抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶中的他克莫司装载量的影响

调配物	理论装载量*	实验药物装载量**	包封百分比***	包封效率****
					Tac<sub>(180mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	31％	29.7％	96.8％	95.8％
Tac<sub>(120mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	23％	22.4％	94.9％	97.1％
					Tac<sub>(60mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	13％	11.2％	96.9％	86.2％
Tac<sub>(18mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	4.3％	2.0％	86.8％	46.5％
					Tac<sub>(12mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	2.9％	0.8％	74.6％	26.9％
Tac<sub>(9mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	2.2％	0.4％	85.8％	17.7％
					Tac<sub>(6mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	1.5％	0.2％	>98％	13.3％
Tac<sub>(3mg)</sub>:AP<sub>(400mg)</sub>	0.7％	0.1％	>98％	12.9％

*理论药物装载量＝所添加的tac(mg)/(所添加的tac(mg)+所添加的AP(mg))

**实验药物装载量＝在团粒中所测量的tac(mg)/(在团粒中所测量的tac(mg)+在团粒中所测量的AP(mg))

***包封百分比＝在团粒中所测量的tac(mg)/(在团粒中所测量的tac(mg)+在上清液中所测量的tac(mg))

****包封效率＝实验药物装载量/理论药物装载量

这些研究基于将他克莫司和凝胶因子以固体形式组合，并且然后加入溶剂。所测试的溶剂(甲醇，MeOH)中的他克莫司的最高浓度为129mg/mL或160mM，但这不是上限。所调配的最低他克莫司水平为2.14mg/mL或2.7mM，但这不是可能的最低水平。溶剂中的凝胶因子浓度固定在286mg/mL或690mM下。水性/有机凝胶因子介质中的他克莫司的最高浓度为43mg/mL或53.3mM。水性/有机凝胶因子介质中的凝胶因子浓度固定在95mg/mL或230mM下。

为了获得良好的粒径和粒径分布，首先需要使凝胶因子溶液均匀。如果没有获得均匀的溶液，则凝胶因子将不能恰当地自组装，并且调配物将具有较大非晶块。

实例2.含有装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯微纤维的肠溶包衣的9号胶囊的制备

材料和方法

使冷冻的装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶悬浮液(Tac_(60mg):AP_(400mg))冻干以得到蓬松的白色粉末。发现凝胶浓度或相反地水体积是影响最终干粉流动性和质地的重要因素，稀释程度越高越好。通过HPLC分析证实粉末中的他克莫司和抗坏血酸棕榈酸酯的含量。然后将粉末与作为崩解剂的淀粉乙醇酸钠和作为胶囊填充剂的甘露醇共混以制成胶囊填充调配物。通常，崩解剂以0-8％的重量比并入，并且胶囊填充剂以0-90％的重量比并入。例如，将Tac_(60mg):AP_(400mg)粉末(1.5793g)与淀粉乙醇酸钠(1.2318g)和甘露醇(12.6255g)组合，这得到分别为10.2％、8.0％和81.8％的最终重量比。固体粉末组分通过振荡完全混合，以形成均匀的胶囊填充调配物。通过对6个分离样品的HPLC分析(RSD Tac＝6.29％，RSD AP＝5.73％)证实填充调配物的均匀性。

针对装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯填充调配物的胶囊填充

将9号羟丙基甲基纤维素(HPMC)胶囊(40粒胶囊)装载到多胶囊填充剂(MultiCapsule Filler)

中。9号胶囊用于概念验证，但此过程适用于人用大小的胶囊，如5号到000号。将装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯填充调配物(850mg)装载到多胶囊填充剂中，从而得到40粒填充有大约20mg的填充调配物的胶囊。空胶囊的平均重量为8.5±0.7mg。经填充胶囊的平均重量为28.3±1.2mg。填充粉末量的平均重量为19.8±1.4mg。

9号HPMC胶囊的胶囊浸涂过程

通过将

L 100-55聚合物(11.49g)溶解于丙酮(74.2mL)、异丙醇(113.5mL)、水(7.8mL)和柠檬酸三乙酯(1.15g)的溶液中来制备包衣溶液。将胶囊以6组装载到9号包衣保持器(Coating Holder)(布伦特里科技股份有限公司(BraintreeScientific,Inc.))中。将胶囊部分地浸没(≥50％)到包衣溶液中持续30秒并且然后使其风干20分钟。将每粒胶囊上下颠倒翻转并再次浸入以确保两端均被包衣。此过程共进行三次。通过将随机选择的20粒胶囊浸没在pH 1.6的禁食状态模拟胃液(FaSSGF)中两小时并且然后在pH 6.5的禁食状态模拟肠液(FaSSIF)中浸没一小时来证实包衣完整且均匀。随着时间的推移，监测胶囊崩解，直到所有20粒均已溶解为止(表2)。当＞80％的胶囊在两小时FaSSGF温育期间保持完整并在FaSSIF温育的10分钟内破裂时，认为批次是成功的。经包衣的胶囊的平均重量为30.4±1.4，从而使得平均包衣重量为2.1±1.8mg。

结果

表2中示出了模拟胃液和模拟肠液的崩解数据。

装载他克莫司的微纤维悬浮液和已经被冻干并与甘露醇和淀粉乙醇酸钠共混用于胶囊填充的装载他克莫司的微纤维悬浮液的显微镜检查表明，装载tac的微纤维的大小和形状不受冻干和胶囊填充过程的影响。

表2.在FaSSGF和FaSSIF中温育后保持完整的胶囊的数量

实例3.装载他克莫司的抗坏血酸硬脂酸酯水凝胶悬浮液的制备

抗坏血酸硬脂酸酯比抗坏血酸棕榈酸酯更疏水并且因此形成更紧凑的微纤维结构。因此，微纤维较好地排除了水，并且更不易发生水性水解和酶降解。抗坏血酸硬脂酸酯可以用于减缓微纤维结构的降解曲线，其可以用于调节药物的释放速率。

材料和方法

装载他克莫司的抗坏血酸硬脂酸酯水凝胶悬浮液的代表性调配过程

将抗坏血酸硬脂酸酯(AS)(400mg)和他克莫司(Tac)(120mg)称量到20mL闪烁小瓶中。将固体溶解于甲醇(1.4mL)中。添加微孔水(2.8mL)并使悬浮液在80℃下在搅拌下在热水浴中加热持续6分钟。将小瓶从热水浴中取出并在室温水浴中冷却30分钟。将小瓶从水浴中取出，并在室温下静置另外18小时。将所得水凝胶悬浮于水(35mL)中并离心(5,000RPM，4℃，10分钟)。将含有如多余药物和甲醇等杂质的上清液丢弃。将凝胶团粒再次重新悬浮于水(35mL)中。将离心和重新悬浮过程重复三次以纯化凝胶。将经纯化的凝胶团粒重新悬浮于水中(通常介于5与50mL之间)，这取决于所期望的最终他克莫司浓度。

在存在来自疏棉状嗜热丝孢菌(thermomyces lanuginosus)(西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich))的100μg/mL的脂肪酶的情况下，通过在37℃下在PBS中在振荡下温育来执行抗坏血酸硬脂酸酯(“AS”)和抗坏血酸棕榈酸酯(“AP”)水凝胶悬浮液的降解实验。AP和AS从水凝胶中的时间依赖性释放通过HPLC进行定量以确定降解动力学。

结果

如实例1中所描述的对样品的药物装载量和包封百分比进行评估，并且发现药物装载量和包封百分比分别为22.5％和97.2％。重新悬浮后，抗坏血酸硬脂酸酯浓度可以为0.1-80mg/mL，并且他克莫司浓度可以为0.1-25mg/mL。图3示出了抗坏血酸硬脂酸酯微纤维与抗坏血酸棕榈酸酯微纤维相比酶降解曲线更慢。

实例4.通过有机溶剂控制微纤维大小和形态

实例1和3中所概述的凝胶化过程使用甲醇作为有机溶剂，但其它几种水可混溶有机溶剂可以用来代替甲醇。例如，二甲亚砜、乙醇和异丙醇已成功地用于制备适合药物包封和控释的自组装微结构。选择溶剂体系的标准是颗粒的大小和均匀性、包封效率以及易于制造和纯化。甲醇提供了高包封效率、均匀的微纤维分布和简单的制造方案。可以通过改变微颗粒制备期间所使用的有机溶剂来改变颗粒形态。

材料和方法

抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶悬浮液的代表性调配过程：

将抗坏血酸棕榈酸酯(100mg)称量到4个单独的7mL玻璃小瓶中。将抗坏血酸棕榈酸酯溶解于350μL的DMSO、甲醇、乙醇或异丙醇。向4个小瓶添加微孔水(700μL)，每个小瓶含有溶解于不同溶剂的抗坏血酸棕榈酸酯。将小瓶加热到80℃持续6分钟，并且然后在室温下在水浴中冷却18小时。将微颗粒重新悬浮于水(12mL)中并且通过激光衍射和光显微镜进行分析。

结果

表3列出了用DMSO、甲醇、乙醇和异丙醇制备的微结构所观察到的粒径。使用Mastersizer 3000激光衍射仪(马尔文帕纳科有限公司(Malvern Panalytical,Ltd.))测量粒径。

表3.制备期间使用不同有机溶剂的微颗粒的粒径分布

溶剂	Dx(10)(μm)	Dx(50)(μm)	Dx(90)(μm)
				DMSO	0.715	9.68	26.9
甲醇	2.31	8.71	37.6
				乙醇	13.5	46.2	110
异丙醇	12.5	49.9	148

实例5：装载他克莫司的微纤维悬浮液的酶响应性和药物释放性质

材料和方法

针对脂肪酶对他克莫司释放的影响对胶囊进行测试。在存在来自疏棉状嗜热丝孢菌(西格玛奥德里奇)的100μg/mL、30μg/mL、10μg/mL和0μg/mL的脂肪酶的情况下，通过在37℃下在PBS中在振荡下温育他克莫司水凝胶悬浮液(10mg/mL AP)来执行凝胶降解实验。通过HPLC测量AP浓度以确定降解动力学。

以与凝胶降解相同的方式执行他克莫司释放，但使用8-10kDa透析袋和2mg/mL脂肪酶；两周后使用HPLC测量他克莫司释放。

结果

图4为随凝胶暴露于脂肪酶：0、10、30和100μg/ml的时间(小时)推移剩余的测量为他克莫司(AP)％的凝胶降解的图。图5为在有和没有脂肪酶的情况下他克莫司释放的图。

结果表明，装载他克莫司的药物调配物在磷酸盐缓冲生理盐水(PBS)中是稳定的，但在存在脂肪酶(一种与炎症相关的酶)的情况下降解。降解速率与酶存在的水平成比例。从脂肪酶降解的凝胶中发生了多达85％的他克莫司释放，而从未降解的凝胶中未发生释放。

实例6：调配物水凝胶包封的他克莫司胶囊和水凝胶包封的他克莫司悬浮液在大鼠吲哚美辛诱导的炎性肠病模型中的体内测试

材料和方法

使用吲哚美辛诱导的炎性肠病模型测试如上文所描述制备的他克莫司的调配物。简言之，将雌性路易斯大鼠(Lewis rat)(体重约175-200g)随机分成几组，并且除“健康”大鼠组(组1)外，在研究第0和1天接受单次皮下注射吲哚美辛(含9mg/kg吲哚美辛和1ml/kg的5％碳酸氢钠的无菌水)。在研究第0天到第4天，向吲哚美辛诱导的大鼠每天施用单一剂量的以下处理之一：组2-“媒剂”(0.5mL口服灌胃水)、组3-“他克莫司悬浮液”(将1mg/kg他克莫司悬浮于水媒剂中，并通过十二指肠植入导管施用)、组4-“水凝胶包封的他克莫司悬浮液”(Tac_(60mg):AP_(400mg)，如实例1中所制备的1mg/kg他克莫司并通过十二指肠植入导管施用)、组5-水凝胶包封的他克莫司胶囊(Tac_(60mg):AP_(400mg)，如实例2中所制备的1mg/kg他克莫司剂量并通过口服灌胃施用)、组6-普通普乐可复悬浮液(将1mg/kg他克莫司悬浮于水中并通过口服灌胃施用)。

在研究第5天，在施用最终剂量后0、0.5、2和8小时采集血液药代动力学(PK)样品。然后处死动物，并切除10cm空肠、称重并进行如下评分：

·0＝正常。

·0.5＝非常小的增厚，在危险区域中多病灶。

·1＝极小的增厚，在危险区域中在很大程度上弥散。

·2＝整个危险区域轻度至中度小肠/肠系膜增厚。

·3＝中度增厚，有1个或更多个将容易分离的明确粘附。

·4＝明显增厚，有许多难以分离的粘附。

·5＝引起死亡的重度肠病变。

然后对肠组织进行均质处理并提取以对他克莫司进行定量。

使用单向ANOVA，用Tukey事后测试执行数据的统计分析。用星号(*)指示相对于媒剂对照的统计显著性，而用井号(#)指示相比于他克莫司悬浮液的统计显著性。统计显著性指示如下：*/#p<0.05；**/##p<0.01；***/###p<0.001；****/####p<0.0001。

结果

图6A中示出了每组的空肠病变评分。与仅媒剂处理相比，水凝胶包封的他克莫司悬浮液和水凝胶包封的他克莫司胶囊两者的病变评分在统计学上降低，证明了这些调配物能够用于治疗大鼠小肠炎症。相反，与媒剂处理相比，缺乏靶向炎症的凝胶因子的他克莫司悬浮液并未改善病变评分。此外，与他克莫司悬浮液相比，水凝胶包封的他克莫司悬浮液组和水凝胶包封的他克莫司胶囊组两者的病变评分在统计学上更低，由此证明靶向炎症的凝胶因子的益处。

图6B中示出了每组他克莫司的组织浓度。与他克莫司悬浮液相比，水凝胶包封的他克莫司悬浮液和水凝胶包封的他克莫司胶囊两者由于靶向炎症的凝胶因子而获得了统计学上更高的他克莫司组织水平。

图6C中示出了水凝胶包封的他克莫司胶囊和普通普乐可复的他克莫司相对于时间的血液浓度。与口服给药的普通普乐可复相比，水凝胶包封的他克莫司胶囊在血液浓度相对于时间曲线图的曲线下的他克莫司面积(AUC)更小并且最大他克莫司血液浓度(C_max)更低。

实例7.含有装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯微纤维的水凝胶包封的他克莫司胶囊的制备、大鼠吲哚美辛诱导的炎性肠病模型的体外降解测试和体内测试

材料和方法

如实例1中所概述的制备装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶悬浮液(Tac_(18mg):AP_(400mg))并冻干。通过HPLC分析证实粉末中的他克莫司和抗坏血酸棕榈酸酯的含量。然后将Tac_(18mg):AP_(400mg)粉末(2.1356g)与淀粉乙醇酸钠(0.2840g)和甘露醇(1.1383g)组合，这得到分别为60％、8.0％和32％的最终重量比。将固体粉末组分完全混合以形成均匀的胶囊填充调配物。通过对4个分离样品的HPLC分析(RSD Tac＝4.03％，RSD AP＝3.82％)证实填充调配物的均匀性。

胶囊填充和包衣

将9号羟丙基甲基纤维素(HPMC)胶囊(40粒胶囊)装载到多胶囊填充剂

中。将装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯填充调配物(720mg)装载到多胶囊填充剂中，从而得到40粒填充有大约16mg的填充调配物的胶囊。空胶囊的平均重量为8.5±0.7mg。经填充胶囊的平均重量为24.4±1.5mg。填充粉末量的平均重量为15.9±1.6mg。然后如实例2中所描述的用

L 100-55聚合物对胶囊进行包衣。经包衣的胶囊的平均重量为28.0±1.0，从而使得平均包衣重量为3.6±1.8mg。如实例2中所概述的执行崩解测试。

在大鼠吲哚美辛模型中的他克莫司水凝胶胶囊的体内测试

如实例6中所描述的在大鼠吲哚美辛诱导的IBD模型中测试他克莫司水凝胶胶囊。

结果

表4中示出了模拟胃液和模拟肠液的崩解数据。三粒胶囊在FaSSGF中温育十五分钟后破裂，但其余胶囊在两小时温育的整个过程中保持完整。两小时后，将胶囊浸没在FaSSIF中并使其在五分钟内破裂。装载他克莫司的微纤维悬浮液和已经被冻干并与甘露醇和淀粉乙醇酸钠共混用于胶囊填充的装载他克莫司的微纤维悬浮液的显微镜检查表明，装载tac的微纤维的大小和形状不受冻干和胶囊填充过程的影响。

表4.在FaSSGF和FaSSIF中温育后保持完整的ALV-306胶囊的数量

图7中示出了在大鼠吲哚美辛模型中进行的他克莫司水凝胶测试的结果。与媒剂对照相比，使用他克莫司水凝胶胶囊进行的处理使得空肠病变评分在统计学上显著降低。与水凝胶包封的他克莫司胶囊相比，该数据表明，赋形剂含量较少的装载量较低的他克莫司调配物在相同的1mg/kg给药下也有效。

除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与所公开的发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。本文所引用的出版物以及其所引用的材料通过引用具体并入。本领域技术人员仅使用常规实验将认识到或能确定本文所述本发明的具体实施例的许多等效物。此类等效物旨在被以下附权利要求所涵盖。

与口服给药的普通普乐可复相比，最大他克莫司血液浓度(C_max)更低。

实例7.含有装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯微纤维的水凝胶包封的他克莫司胶囊的制备、大鼠吲哚美辛诱导的炎性肠病模型的体外降解测试和体内测试

材料和方法

如实例1中所概述的制备装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯水凝胶悬浮液(Tac_(18mg):AP_(400mg))并冻干。

通过HPLC分析证实粉末中的他克莫司和抗坏血酸棕榈酸酯的含量。然后将Tac_(18mg):AP_(400mg)粉末(2.1356g)与淀粉乙醇酸钠(0.2840g)和甘露醇(1.1383g)组合，这得到分别为60％、8.0％和32％的最终重量比。将固体粉末组分完全混合以形成均匀的胶囊填充调配物。通过对4个分离样品的HPLC分析(RSD Tac＝4.03％，RSD AP＝3.82％)证实填充调配物的均匀性。胶囊填充和包衣

将9号羟丙基甲基纤维素(HPMC)胶囊(40粒胶囊)装载到多胶囊填充剂

中。将装载他克莫司的抗坏血酸棕榈酸酯填充调配物(720mg)装载到多胶囊填充剂中，从而得到40粒填充有大约16mg的填充调配物的胶囊。空胶囊的平均重量为8.5±0.7mg。经填充胶囊的平均重量为24.4±1.5mg。填充粉末量的平均重量为15.9±1.6mg。然后如实例2中所描述的用

L 100-55聚合物对胶囊进行包衣。经包衣的胶囊的平均重量为28.0±1.0，从而使得平均包衣重量为3.6±1.8mg。如实例2中所概述的执行崩解测试。

在大鼠吲哚美辛模型中的ALV-306胶囊的体内测试

如实例6中所描述的在大鼠吲哚美辛诱导的IBD模型中测试ALV-306胶囊。

结果

表4中示出了模拟胃液和模拟肠液的崩解数据。三粒胶囊在FaSSGF中温育十五分钟后破裂，但其余胶囊在两小时温育的整个过程中保持完整。两小时后，将胶囊浸没在FaSSIF中并使其在五分钟内破裂。装载他克莫司的微纤维悬浮液和已经被冻干并与甘露醇和淀粉乙醇酸钠共混用于胶囊填充的装载他克莫司的微纤维悬浮液的显微镜检查表明，装载tac的微纤维的大小和形状不受冻干和胶囊填充过程的影响。

表4.在FaSSGF和FaSSIF中温育后保持完整的ALV-306胶囊的数量

图7中示出了在大鼠吲哚美辛模型中进行的ALV-306测试的结果。与媒剂对照相比，使用ALV-306胶囊进行的处理使得空肠病变评分在统计学上显著降低。与水凝胶包封的他克莫司胶囊相比，该数据表明，赋形剂含量较少的装载量较低的他克莫司调配物(ALV-306)在相同的1mg/kg给药下也有效。

除非另外定义，否则本文所使用的所有技术和科学术语具有与所公开的发明所属领域的技术人员通常所理解的相同的含义。本文所引用的出版物以及其所引用的材料通过引用具体并入。本领域技术人员仅使用常规实验将认识到或能确定本文所述本发明的具体实施例的许多等效物。此类等效物旨在被以下附权利要求所涵盖。

Claims (27)

1.一种调配物，其包括

颗粒，所述颗粒包括：

一种或多种凝胶因子，所述一种或多种凝胶因子的分子量为2,500或更低，所述一种或多种凝胶因子通过所述凝胶因子的分子之间的非共价相互作用而自组装以形成纳米结构凝胶，

一种或多种治疗剂、预防剂或诊断剂，所述一种或多种治疗剂、预防剂或诊断剂包封在所述凝胶中和/或截留在所述凝胶内，以及任选地

药学上可接受的赋形剂，

从而形成液体悬浮液或干燥并容纳在胶囊、片剂、插入物或栓剂内。

2.根据权利要求1所述的调配物，其通过将所述凝胶因子和所述治疗剂、预防剂和/或诊断剂的均匀溶液加热到37℃或更高并且然后冷却而形成。

3.根据权利要求1所述的调配物，其中所述一种或多种凝胶因子包括抗坏血酸链烷酸酯，所述抗坏血酸链烷酸酯选自由以下组成的组：抗坏血酸棕榈酸酯、抗坏血酸硬脂酸酯、抗坏血酸癸酸酯、抗坏血酸月桂酸酯、抗坏血酸辛酸酯、抗坏血酸豆蔻酸酯、抗坏血酸油酸酯和其组合。

4.根据权利要求1所述的调配物，其中所述一种或多种凝胶因子包括蔗糖链烷酸酯，所述蔗糖链烷酸酯选自由以下组成的组：蔗糖棕榈酸酯、蔗糖硬脂酸酯、蔗糖癸酸酯、蔗糖月桂酸酯、蔗糖辛酸酯、蔗糖豆蔻酸酯、蔗糖油酸酯和其组合。

5.根据权利要求1所述的调配物，其中所述一种或多种凝胶因子包括山梨醇酐链烷酸酯，所述山梨醇酐链烷酸酯选自由以下组成的组：山梨醇酐单硬脂酸酯、山梨醇酐癸酸酯、山梨醇酐月桂酸酯、山梨醇酐辛酸酯、山梨醇酐豆蔻酸酯、山梨醇酐油酸酯和其组合。

6.根据权利要求1所述的调配物，其中所述治疗剂、预防剂或诊断剂最初溶解于有机溶剂中以形成均匀溶液，其中所述有机溶剂的大部分然后通过冻干、干燥、洗涤或过滤去除。

7.根据权利要求1所述的调配物，其中所述颗粒为微颗粒和/或纳米颗粒。

8.根据权利要求1所述的调配物，其中所述悬浮液呈通过机械地破碎或分散所述凝胶而形成的分散颗粒、球体、薄片、纤维或条带的形式。

9.根据权利要求1所述的调配物，其呈片剂、胶囊、栓剂或插入物的形式。

10.根据权利要求1所述的调配物，其中所述颗粒、片剂、胶囊、栓剂或插入物用聚合物进行包衣以控制所述药剂从所述颗粒、片剂、胶囊、栓剂或插入物中的释放。

11.根据权利要求10所述的调配物，其中所述聚合物为肠溶聚合物。

12.根据权利要求10所述的调配物，其中所述聚合物为成膜聚合物。

13.根据权利要求10所述的调配物，其包括粘膜粘附聚合物包衣。

14.根据权利要求1所述的调配物，其中所述药剂为抗感染剂、抗炎剂或免疫调节剂或化学治疗剂。

15.根据权利要求14所述的调配物，其中所述药剂为他克莫司(tacrolimus)。

16.根据权利要求3所述的调配物，其中所述凝胶因子为抗坏血酸棕榈酸酯。

17.一种制备调配物的方法，所述方法包括以下步骤：

(a)在任选地包含有机溶剂的水性溶液中形成包括以下的溶液：分子量为2,500或更低的凝胶因子和治疗剂、预防剂或诊断剂；

(b)在混合的情况下加热来自步骤(a)的所述水性溶液以形成均匀溶液；

(c)使来自步骤(b)的所述均匀溶液冷却以产生包含纳米结构的自组装凝胶，所述纳米结构通过所述凝胶因子的分子之间的非共价相互作用形成；

(d)机械地使所述凝胶破裂以形成凝胶颗粒；

(e)在机械地使所述凝胶破裂以形成凝胶颗粒之前、当时或之后对所述凝胶进行洗涤、过滤、干燥或冻干以去除所述有机溶剂；以及

(f)将所述凝胶颗粒调配成口服悬浮液、灌肠剂、胶囊、片剂或直肠或阴道栓剂或插入物或用于滴注的悬浮液。

18.根据权利要求17所述的方法，其包括在悬浮之前用聚合物对所述凝胶颗粒进行包衣以便控释或缓释。

19.根据权利要求17所述的方法，其包括用聚合物对所述胶囊或片剂进行包衣以便控释或缓释。

20.根据权利要求19所述的方法，其中所述聚合物为肠溶聚合物。

21.一种治疗有需要的个体的方法，所述方法包括向所述个体施用有效量的根据权利要求1所述的调配物。

22.根据权利要求21所述的方法，其中所述调配物口服施用。

23.根据权利要求21所述的方法，其中所述调配物以灌肠剂形式施用。

24.根据权利要求21所述的方法，其中所述调配物通过吞咽所述胶囊或片剂口服施用。

25.根据权利要求21所述的方法，其中所述调配物以所述栓剂或插入物形式经阴道或经直肠施用。

26.根据权利要求21所述的方法，其中调配物通过滴注到内腔中施用。

27.根据权利要求26所述的方法，其中所述内腔为膀胱。

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