NO862689L - Dehydratisert kapsel, samt fremgangsmaate for fremstilling av en slik. - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører microkapsler. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen (i) teknikker for å fylle substanser i microkapsler for å skape et intrakapsulært reservoar av substansen som kan frigjøres fra microkapselen i det vesentlige konstant hastighet over et tidsrom, og (ii) teknikker for anvendelse av microkapsel-er som seperasjons- og filtreringsinnretninger.

Anvendelse av microkapsler som inneholder et intrakapsulært volum av en substans, f.eks. medisinforbindelser, biokjemiske-forbindelser, insekticider, duftmidler og andre kjemisk aktive substanser med evne til å kunne frigjøres over et tidsrom, er velkjent. Slike preparater er av spesiell betydning på det medisinske området, da vi har potensialet for anvendelse som bioimplanterbare systemer eller utleveringssystemer for droger for innvortes bruk.

Et kritisk trinn i fremstillingen av slike microkapsler

er det som angår fylling av kapslene med den substans som skal frigjøres. Dette trinn er ofte svært kostkrevende og tidkrevende. Den største utgift ved fylling av disse microkapsler kommer

ofte som et resultat av ineffektiv fylling av substansen. I

de fleste fylleteknikker trenges en relativt stor mengde av substansen for å fylle microkapslene, mens bare en liten del av denne substans faktisk kan bli ifyllt, og resten kan av og til måtte bli forkastet eller bearbeidet videre før fornyet bruk. Det er viktig å unngå avfall og ineffektiv ifylling av substansen, da slike substanser ofte er nokså kostbare.

Det er flere teknikker for å fylle microkapslene med kjemisk aktive substanser. Kanskje den vanligste av disse teknikker er den som går ut på væske/væskefaseseperasjon, som beskrevet i U.S.-patentskrifter 3.657.144, 3.664.963, 3.780.195, 4.272.398 og 4.389.330. Denne teknikk innebærer samtidig fremstilling og fylling av kapslene. Generelt oppløses en substans som skal innkapsles og et mebranedannende materiale i et løsningsmiddel. Deretter dispergeres løsningsmidlet, som har oppløst substans

og membranedannende materiale, i et medium med kontinuerlig fase. En del av løsningsmidlet fordampes deretter, og det dannes microkapsler etterhvert som det membranedannende materialet forlater løsningen og innhyller substansen. Endelig ekstraheres resten av løsningsmidlet .

En annen kapselfylleteknikk er den som er beskrevet av

Lim i U.S.-patentsøknad 485.471. Lim danner kapsler som har selektivt permeable hydrogelmembraner som definerer et vandig intakapsulærtvolum. Disse kapsler blir suspendert i en konsentrert løsning av en substans som skal innkapsles i kapslene. Konsentrasjonsgradienten over membranen bevirker at substansen diffunderer gjennom membranen. Det er generelt nødvendig å bløte kapslene en eller flere ganger, flere timer hver gang.

U.S.-patentskrift 4.515.736 beskriver en teknikk for ifylling av liposomer.

De kjente kapselfylleteknikker produserer adekvate fylte kapsler, med evne til mange sluttanvendelser. Imidlertid kunne fylleprosessen bli vesentlig forkortet og utført mindre kostbart ved andre teknikker. Videre ville det være nyttig å utvikle en fylleteknikk hvorved de tomme kapsler bekvemt kunne lagres og senere fylles.

Følgelig er det et formål med foreliggende oppfinnelse

å tilveiebringe en kapsel som lett og hurtig fylles med en substans som skal frigjøres over et tidsrom.

Et ytterligere formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe

en fremgangsmåte for å dehydratisere semipermeable kapsler slik at kapselmembraen forblir intakt etter dehydratisering og de resulterende dehydratiserte kapsler kan lagres og senere rekonstitueres.

Et annet formål er å tilveiebringe en fremgangsmåte for fylling av dehydratiserte kapsler med en substans som skal frigjøres over tid.

Ennå et formål med oppfinnelsen er å tilveiebringe en fremgangsmåte for anvendelse av microkapsler som filtrerings- og konsen-trer ings innretninger .

Endelig er det et formål med oppfinnelsen å tilveiebringe lettfylte, bioforliklige kapsler som inneholder ert substans som skal frigjøres over et tidsrom, fortrinnsvis en i det vesentlige konstant hastighet.

Andre formål og trekk ved oppfinnelsen vil fremgå av den følgende beskrivelse.

I ett aspekt omfatter foreliggende oppfinnelse en fremgangsmåte for oppnåelse av et preparat av flatlagte, dehydratiserte kapsler med intakte, selektivt permeable membraner. Kapsel- membranene kan ekspanderes etter rehydratisering med en vandig løsning som inneholder en substans, for eksempel en kjemisk aktiv substans, som skal innkapsles i kapslene og frigjøres fra kapslen over tid.

Rehydratisering av kapslene utføres ved bløting av kapslene

i en løsning som inneholder den kjemisk aktive substans. Løsningen diffunderer gjennom porer i membranen for å skape et reservoar av substansen i det innvendige volum i kapslene. Avhengig av naturen og membranporestørrelsen kan substansen i løsningen bli fyllt ikke-selektiv eller selektivt. Ved anvendelse av en foretrukken utførelseform av oppfinnelsen, etter at kapslene er blitt fyllt, kan permeabiliteten til membranen bli justert, f.eks. ved å påføre et polymer-overtrekk på denne.

Alternativt kan fylleløsningen selv inneholde polymer som

overtrekker membranen for å justere kapselpermeabiliteten.

I et annet aspekt tilveiebringer en fremgangsmåte for å behandle hydratiserte kapsler som har en semipermeable hydrogel membran for å oppnå flatlagte, dehydratiserte kapsler med en intakt, ekspanderbar membran. Denne teknikk involverer gradvis dehydratisering av kapslene med successive vaskinger i en løsning som inneholder økende konsentrasjoner av et dehydratiseringsmiddel. Dehydratiseringsmidlene i henhold til oppfinnelsen kan være organiske løsningsmidler ( f.eks ethanol, methanol, aceton,etere eller estere ) eller en vandig løsning med høyt osmotisk trykk ( f.eks. konsentrerte salt- eller sukkkerløsninger). Det foretrukne dehydratiseringsmiddel er imidlertid ethanol. Dehydratiseringsmidlet ekstraherer fluider fra det intrakapsulære volum og membranen i kapslen, hvilket forårsaker at kapslen krymper eller blir flatlagt. Til slutt oppnås en i det vesentlige fullstendig dehydratisert, flaklignende, takket kapsel. Eventuelt gjenværende organisk løsningsmiddel eller vandig løsning kan fjernes ved vakuumtørking. Den resulterende dehydratiserte kapsel kan lagres uendelig og kan ekspanderes ved kontakt med en vandig løsning.

De fylte microkapsler i henhold til oppfinnelsen er nyttige for en rekke formål. Eksempelvis kan de fylles med en droge,

et hormon, et vitamin eller en annen fysiologisk aktiv substans for implantering ved injeksjon eller på annen måte i kroppen til et vertsdyr. Den fylte substans kan bli frigjort over

et tidsrom. Det er mulig å styre frigjøringshastigheten til et preparat av microkapsler for å tilfredstille behovet for et spesifikt formål.

Det menes at oppfinnelsen som her åpenbares,er mest nyttig på det medisinske området som et drogeutleveringssystem. Eksempelvis kan flatlagte microkapsler bli forpakket og lagret.

En lege som ønsker at en pasient skal motta en gitt mengde medikering eller en annen slik forbindelse over et bestemt tidsrom kan simpelthen oppnå de flatlagte microkapsler som er konstruert for en spesifikk frigjøringshastighet, og fylle kapslene som her beskrevet. De fylte kapsler kan så bli injesert eller administrert oralt, og substansen vil bli frigjort over et vesentlig tidsrom.

Microkapslene i henhold til oppfinnelsen er også funnet

å være nyttige for filtrerings- eller separeringsformål.

De flatlagte kapsler kan settes til en løsning som inneholder et utvalg av molekyler med varierende molekylvekst. De partikler som har et lavere, forutbestemt molekylvekstområde f.eks. ,

vil trenge gjennom kapselmembranen og rekonstituere kapslene, mens de større partikler vil forbli i løsningen. De selektivt fylte kapsler kan så gjenvinnes, og om ønsket kan substansen som er fylt i kapslene , også bli gjenvunnet.

Som angitt ovenfor, blir porøse kapsler som på forhånd

er fremstilt i henhold til oppfinnelsen, dehydratisert for å danne flatlagte kapsler. De flatlagte kapsler er krympet som resultat av ekstraksjon av fluider fra sine membraner og innvendige volumer, slik at de antar utseende av et grovt, pulverformig stoff. De flatlagte kapsler lagres og deretter fylles med en substans som skal frigjøres over tid. Fylling av kapslene utføres ved å tilsette en mengde av de flatlagte kapsler i en løsning som inneholder den substans som de skal fylles med. innen et kort tidsrom vil substansen diffundere gjennom membranen for å etablere et intrakapsulært reservoar og vil derved rekonstituere kapslen. Den substans som inneholdes i det intrakapsulære volum, kan frigjøres fra kapslen over et tidsrom. Frigjøringshatigheten for substansen bestemmes av permeabiliteten til kapselmembranen og kan derfor styres ved

regulering av membranporestørrelsen og membrantykkelsen under fabrikering av kapslene for dehydratisering, eller ved å påføre et polymerovertrekk på kapslene under eller etter fyllingen.

Kapsler som er flatlagt og dehydratisert i henhold til oppfinnelsen kan fremstilles ved den metode som er beskrevet av Tsang et al. i U.S.-søknad 579.494, eller av Lim i U.S.-Patentskrift 4.324.683, hvis åpenbarelse herved inkorporeres

ved referanse.

Generelt dannes de kapsler som åpenbares av Tsang ved å gelere en vannløslig polyanonisk polymer, for eksempel et surt polysakkarid, som eventuelt kan inneholde et materiale som skal inkapsles i kapslen , for å danne hydratiserte, adskilte, gelerte masser. De gelerte masser ekspanderes med en vandig løsning slik at de blir videre hydratisert. Et eller flere membranskikt som omfatter en polykationisk polymer,for eksempel polyvinyl aminer, aminerte polysakkarider, polyaminerte poly-peptider, deres salter eller blandinger derav, bindes til den anioniske polymer via en reaksjon mellom de kationiske grupper i den polykationiske polymer og de anioniske grupper på det anioniske materialet. Eventuelt kan kapselen bli etterbelagt med et polyanionisk polymerskikt.

Det foretrukne materiale for den polyanioniske polymer er en polykarboksylert polymer, for eksempel algin. Den foretrukne polykationiske polymer er polyaminiert polymer, for eksempel polylysin, polyglutamin, eller polyornitin.

Det skal forstås at i denne beskrivelse betegnes kapslene

i henhold til oppfinnelsen fra tid til annen alternativt "kapsler" eller "microkapsler". Disse betegnelser anvendes om hverandre, da det antas at foreliggende oppfinnelse er anvendelig på kapsler av praktisk talt alle størrelser. Imidlertid varierer, i den foretrukne utførelsesform, kapslene i henhold til oppfinnelsen i størrelse fra noen få yum til flere mm.

Det flatlagte microkapslerpreparat kan fremstilles ved gradvis dehydratisering av microkapslene. Dehydratiseringsmetoden i henhold til oppfinnelsen gir innskrumpede, eller flatlagte, microkapsler som er flaklignende av utseende og som har intakte membraner. Membranene disse microkapslene kan lett ekspanderes etter at de er eksponert for en vandig løsning.

I den foretrukne utførelsesform blir kapslene dehydratisert ved vasking av kapselpreparatet med økende konsentrerte løsning-er som inneholder et dehydratiseringsmiddel, for eksempel et organisk løsningsmiddel eller en vandig løsning med høyt osmotisk trykk. Det foretrukne organiske løsningsmiddel er etanol mens den foretrukne løsning med høyt osmotisk trykk er en konsentrert saltløsning.

Eksempelvis blir kapselpreparatet innledningsvis fortrinnsvis vasket med et organisk løsningsmiddel, for eksempel en 25%-ig etanolløsning. Etter agitering av blandingen i tilnærmet 3 minutter blir supernatanten forkastet og etterlater bare de intakte microkapsler. Denne prosess gjentas med anvendelse av etanolløsninger med konsentrasjoner på 25%, 50%, 75% og 100%. Vaskingen med 100%-ig etanol gjentas til og med 3 ganger. Etter sluttvaskingen utvinnes de flatlagte microkapsler ved hvilken som helst passende teknikk. En foretrukket teknikk er den som går ut på vakuumfiltrering under anvendelse av filterpapir eller sinteret glassfilter. Etter utvinning tørkes de flatlagte kapsler og kan deretter bli lagret eller umidelbart fyllt.

Selv om ovenstående dehydratiseringsprosess er den som foretrekkes, er det mulig å anvende færre vaskinger og forskjellige konsentrasjoner av dehydratiseringsløsninger. Imidlertid er det funnet at hurtig dehydratisering under anvendelse av for eksempel en enkelt vasking med en 100%-ig etanolløsning bevirker at saltene i kapselløsningen utfylles og resulterer i en mindre ensartet og mindreønskelig membran.

Generelt bør hver vasking inneholde tilnærmet 2-3 ml dehyratiseringsløsning pr. ml av hydratiserte kapsler. Dessuten bør varigheten av hver vasking være tilnærmet 3 minutter.

Den gradvise dehydratisering av kapslene har vist seg å være nødvendig for å forhindre utfylling av salter inne i membranen som ville skade membranens integritet.

Potensielt kunne andre semi-dehydratiseringsteknikker

som ikke skader membranens integritet bli anvendt. For eksempel kunne dehydratisering utføres ved hjelp av vandige løsninger

med høyt osmotisk trykk, for eksempel konsentrerte salt- eller sukkerløsninger. Etter fullførelse av denne fremgangsmåte konserveres kapslene i delvis dehydratisert tilstand. Etter kontakt med en mindre konsentrert fyllningsløsning blir den

delvis dehydratiserte kapsel dehydratisert til tilnærmet 290 mosm/kg.

De flatlagte kapsler dehydratisert med et organisk løsnings-middel utvinnes generelt ved anvendelse av vakuumfiltrering. Etter isolering av de flatlagte kapsler spyles vakkum-kammeret med en gass. Hvis luft anvendes som spylegass, eller hvis de flatlagte kapsler lagres i luft, vil en liten luftboble danne seg etter fornyet fylling av kapselen. Denne boble vil bli solubilisert i tilnærmet 5 timer. For anvendelser hvor de fylte microkapsler ikke må inneholde en gassboble, bør en sterkt vandig gass, for eksempel CC>2 / bli anvendt som spylegass. Anvendelse av CC^ på denne måte vil forhindre dannelse aven gassboble. I tillegg bør flatlagte kapsler bli lagret i CC^-miljø etter utvinningen for å sikre at gassbobler ikke dannes under innfyllingstrinnet.

De flatlagte, permeable kapsler fylles med en eller flere kjemisk aktive substanser ved ganske enkelt å tilsette en mengde av de faltlagte microkapsler til en mengde av løsning som inneholder substansen. På grunn av konsentrasjonsgradienten over membranen vil substansen flyte fra det konsentrerte ekstrakapsulære volum, gjennom porene og inn i det mindre konsentrerte intrakapsulære volum for å etablere et reservoar av substansen i kapselen. Til sist vil kapselen bli fullstendig ekspandert,

og konsentrasjonen inne i kapselen vil være i det vesentlige lik konsentrasjonen utenfor kapselen.

Det osmotiske trykk inne i kapselen etter fylling er fortrinnsvis det samme som, eller større enn, det osmotiske trykk inne i kapselen for dehydratisering.

Fortrinnsvis tilsettes imidlertid en mengde av avflatede kapsler som er tilstrekkelig til fullstendig å absorbere fylle-løsningen til et forutbestemt volum av løsning som inneholder den eller de substanser som skal innkapsles. I denne utførelses-form vil de flatlagte kapsler virke som svamper, og løsningen vil passere gjennom membranen og ekspandere kapslenen. Diffusjonen vil forsette inntil kapselene er fullstendig ekspandert og forrådet av løsning uttømt.

Det er oppdaget at mengden av substans som fullstendig vil fylle eller hydratisere kapslene generelt kan bli bestemt ved å

anbringe hydratiserte kapsler (det vil si kapsler som ikke er dehydratisert ennå) i tettpakket forhold i løsning i en måle-sylider eller lignende kalibrert beholder. Væskevolumet som kapslene vil ta (virkelig kapselvolum) bestemmes generelt ved følgende ligning:

. , ,. , , , totalt volum

virkelig kapselvolum = j—

hvor det totale volum er volumsummen av væske og microkapsler som inneholdes i den kalibrerte beholder. Denne fylleteknikk resulterer i betydelige omkostningsbesparelser da det er praktisk talt intet avfall av den kjemisk aktive substans. Det er spesielt nyttig hvis en substans som det er lite av eller som er kostbar, skal innkapsles.

Den tid som kreves for å fylle kapslene med en substans vil naturlig være avhengig av mange faktorer, så som molekylvekten til det materialet som skal tilsettes, og membranporestørrelsen. Generelt, jo større molekylvekten til det materialet som skal fylles i, og jo mindre membranporestørrelsen er, desto større er den tid som kreves for å fylle kapslen. Ikke desto mindre er den fyllemetode som her er beskrevet betydelig hurigere enn kjente teknikker, og den kan ta så lite som 5 minutter. Fylletider for diverse substanser vil bli omtalt mer fullstendig i eksemplene.

Fylleløsningen omfatter generelt et løsningsmiddel som kapslene ikke er løslig i, for eksempel vann, og en oppløst eller dispergert substans som skal fylles i kapslene og frigjøres over et tidsrom. Konsentrasjonen av en substans som skal tilsettes er fullstendig avhengig av de krav som stilles til sluttanvendelsen. Imidlertid kan, i henhold til foreliggende oppfinnelse, konsentrasjonen av det intrakapsulære volum være i det vesentlige lik verdien for fylleløsnigen.

De substanser som kan innkapsles i overenstemmelse med oppfinnelsen for å produsere preparater, som erkarakterisertved i det vesentlige konstant, forsinket frigjøring, kan variere innen vide grenser. De eneste begrensende faktorer synes å være

at det er vanskelig å produsere en membran som vil være den dominerende faktor med hensyn til å styre diffusjonshastigheten for materialer med svært lav molekylvekt, for eksempel 200

dalton eller lavere. Videre er det vanskelig å syntetisere kapselmembraner som er jevnt permeable for substanser som har

molekylvekt over ca. IO6 dalton.

Ikke-begrensende eksempler på substanser som kan fylles i kapslene for forsinket frigjørelse inkluderer hormoner, anti-stoffer, antigener, enzymer, lymfokiner, vaksiner, naturlige eller syntetiske droger, gjødningsmiddel, pesticider, plante-hormoner og vekstfaktorer, smaksstoffer, parfyme, konserverings-midler og næringsstoffer for eksempel cellekultur-næringsstoffer.

Etter at microkapslene er blitt fyllt med den ønskede substans, kan permeabiliteten til membranen eventuelt justeres.

Forskjellige metoder for regulering av membranens porøsitet

er beskrevet i U.S.-patentsøknad 485 471, som herved innkorporeres ved referanse. I denne foretrukne utførelseform kan en polykationisk polymer bli anvendt for overtrekning av kapselmembranen etter fylling for å regulere permeabiliteten. Den effekt ethvert gitt overtrekk har på begrensende permeabilitet er avhengig av slike faktorer som molekylvekten til overtrekksmaterialet, den mengde overtrekksmengde som anvendes samt varigheten av over-trekningsprosessen.

Overtrekkspolymerene som foretrekkes ved foreliggende oppfinnelse er polylysin, polyornitin, poly-ot , y -diaminobutansyre, po ly-ot , p -diaminopropionsyre, polyvinylamin, samt diverse copolymerer eller blandinger derav. Generelt kan overtrekkspolymerene bli rangert som følger på bakgrunn av evne til å senke frigjøringshastigheten, i det den første polymer i størst grad senker frigjøringshastigheten: poly-ot , y -diaminobutansyre; poly-ot , p-diaminopropionsyre; polyvinylamin; polyornitin; poly-sin.

Av det foranstående skulle det være tydelig at en viss eksperimentering vil være nødvendig ved konstruksjon av et spesifikt preparat for utlevering av en gitt substans. Imidlertid, på bakgrunn av denne beskrivelse, vil fagmannen på området ville være i stand til å produsere et utvalg av spesifikke preparater som har ønsket frigjøringshastighet. I noen tilfeller er det vanskelig å sette en konstant frigjøringshastighet for en gitt microkapsel ved et spesifikt ønsket nivå. Imidlertid

er det relativt enkelt å regulere den gjennomsnitlige frigjørings-hastighet for et stort antall kapsler ved en vilkårlig verdi.

Således kan dosering for eksempel reguleres ved å tilføre et antall kapsler som sammen frigir den ønskede mengde av substansen som skal dispenseres ved en konstant hastighet over et betydelig tidsrom.

I en annen utførelseform kan overtrekkspolymeren bli inn-korporert i fylleløsningen slik at permeabiliteten til kapslen vil bli fiksert samtidig med fyllingen av kapslen.

Hvis den substans som inneholdes i kapselen har en konsentrasjon over den ønskede ekstrakapsulære konsentrasjon, og porøsiteten er slik at molekyler som passerer gjennom den hindres, så frigjøres molekyler av substansen inn i det ekstrakapsulære miljø i en i det vesentlig konstant hastighet inntil det intrakapsulære konsentrasjon faller til et nivå hvor det intrakapsulære osmotiske trykk er utilstrekkelig til å under-støtte den membranavhengige overføringshastighet. De fylte kapsler i henhold til oppfinnelsen kan således bli anvendt i et miljø som utarmer substansen, for eksempel ved kjemisk modifikasjon, sorpsjon, metabolisk nedbrytning, inntak, diffusjon, eller enkel fjerning ved fluidstrøm, for oppnåelse av en i det vesentlige konstant frigjøringshastighet.

Den intrakapsulære konsentrasjon av substansen som skal dispenseres bør være ganske høy, typisk minst to størrelsesordener større enn den ønskede ekstrakapsulære konsentrasjon, og mer å foretrekke minst tre. Generelt kan det sies at jo høyere den intrakapsulære konsentrasjon er, desto lenger kan frigjørings-hastigheten bli forsinket. Hvis kapslene anbringes i et miljø uten noen mekanisme til å fjerne substansen, så vil til slutt den intrakapsulære og den ekstrakapsulære konsentrasjon tre i likevekt. Derfor kan fylte kapsler bli lagret som en suspensjon i et volum av et forliklig løsningsmiddel som inneholder en konsentrasjon av substansen i det vesentlige lik eller større enn den intrakapsulære konsentrasjon. Under disse omstendigheter forhindres nettostrømmen av substansen ut av kapslene.

I en foretrukket utførelsesform omfatter hydrogelmembranene av disse kapsler en matrise av polymerer som er ionisk "tverr-bundet". Disse polymerer menes å definere vilkårlige intermoly-kulære mellomrom som kommuniserer med hverandre slik at det

dannes buktede vei-porer gjennom membranene. Det menes at både poredimensjonene og den effektive lengde av poren over membranen influerer på kinetiken til molekylærdiffusjonen. Molekyler

inne i porene gjennomgår antagelig mange vilkårlige kollisjoner, som i agregatet til slutt betemmer den gjennomsnittlige tid som kreves for at molekyl med gitt dimensjon vil krysse membranen. Således bestemmes frigjøringshastigheten til den innkapslede substans av slike faktorer som porestørrelse, porekonfigurasjon og molekylvekt hos substansen. Frigjøringshastigheten forventes naturligvis å differere, avhengig av den endelige bruk av de fylte microkapsler.

De følgende, ikke-begrensende eksempler vil videre illu-strere fremgangsmåtene i henhold til oppfinnelsen og deres fordeler.

Eksempel 1

En prøve av hydratiserte kapsler på forhånd fremstilt ved kjente teknikker, oppnås. Til denne prøve settes en 25%-ig etanolløsning i en mengde av 2-3 ml etanol pr ml av hydratiserte kapsler. Blandingen agiteres i ca. 3 minutter, og etanolløsningen slås ut. Denne fremgangsmåte gjentas med etanolkonsentrasjoner på 25%, 50%, 75% og 100%. Vaskingen med 100%-ig etanolløsning gjentas 3 ganger. Etter den siste vasking utvinnes de flatlagte kapsler

ved help av vakuumf iltrering, og vakuumkamrer spyles med CC>2.

De utvunnede kapsler, som viser seg som et flaklignende, grovt pulvermateriale, lagres i CC^-omgivelser.

Eksempel 2

De flatlagte kapsler fremstilt som beskrevet i eksempel 1 blir ikke-selektivt fylt med okseserumalbumin (BSA)som følger.

En 0,85%-ig NaCl-løsning inneholdende 3% BSA i vekt, fremstilles. Til denne løsning tilsttes en mengde av faltlagte kapsler. I løpet av ca. 5 minutter er kapslene helt fylt med fyllinsløsningen. De fylte kapsler lagres ved at de blir suspendert i en løsning av minst 3% BSA i 0,85%-ig NaCl.

Eksempel 3

En 0,85%-ig NaCl-løsning fremstilles, og til denne tilsettes 1% myoglobin, i vekt. En mengde av kapsler dehydratisert i eksem-- pel 1 tilsettes denne løsning, og i løpet av ca. 5 minutter er kapslene helt fylt. Disse fylte kapsler lagres ved suspendering

i en løsning av minst 1% myoglobin i 0,85%-ig NaCl.

Eksempel 4

En løsning av kalveserum skaffes til veie. Flatlagte kapsler fremstilt i eksempel 1 fylles selektivt med mindre molekyler som inneholdes i kalveserumet, ved å tilsette en mengde av de flatlagte kapsler til serumet og å tillate molekylene å diffundere gjennom kapselmembranen. I løpet av ca. 8 timer blir kapslene fylt med molekyler av kalveserumet som har molekylvekter varierende omtrent fra 90 000 til 100 000 dalton og under.

Eksempel 5

Kapsler fylt i henhold til eksempel 2, og ikke overtrukket, blir anbrakt i en fosfat puffered saltløsning (PBS) i en andel av 10 deler PBS til 1 del kapsler, og BSA fikk frigjørelse. Frigjøringshastigheten nærmet seg første orden kinetik. Den intakapsulære konsentrajon av BSA i kapslene var tilnærmet 10 mg/ml ved t=0. Ved t=360 timer var den intrakapsulære konsentrasjon av BSA i kapslene tilnærmet 1,7 mg/ml. Den tid som var nødvendig for at den intrakapsulære konsentrasjon skulle bli lik den ekstrakapsulære konsentrasjon (t^-^Jvar tilnærmet 48 timer.

Eksempel 6

Kapsler fylt med BSA i henhold til eksempel 2 ble overtrukket med polyornitin som følger. En løsning inneholdende 1,5 mg/ml av polyornitin i en 0,85%-ig saltløsning ble fremstilt. Til denne løsning ble det tilsatt 1 ml av fylte kapsler. Denne blanding ble lett agitert i ca. 30 minutter. Etter overtrekning med polyornitn ble kapslene utvunnet.

Ved anvendelse av polyornitin-overtrekningsteknikker lik det som er beskrevet i eksempel 6, kan frigjøringshastigheten reguleres til å strekke t^^ 2 t'""1 ut over 360 ti"1637-

Claims (10)

1. Materialblanding som omfatter en flatlagt, dehydratisert kapsel som har en intakt, selektivt permeabel membran som definerer et indre volum, karakterisert ved at membranen kan ekspanderes etter rehydratisering med en solute og vandig løsning i en gitt konsentrasjon slik at det produseres en kapsel som inneholder nevnte løsning og har evne til forsinket frigjøring av nevnte solute.

2. Materialblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at membranen omfatter et polykationisk materiale bundet til et polyanionisk materiale slik at det dannes en hydrogel.

3. Materialblanding som angitt i krav 2, karakterisert ved at det polykationiske materiale er polylysin, polyglutamin eller polyornitin.

4. Fremgangsmåte for fremstilling av en kapsel som inneholder en solute som frigjøres fra denne over tid, karakterisert ved det trinn å fylle et flertall av kapslene i henhold til krav 1 med nevnte solute ved å bløte nevnte kapsler i nevnte løsning for å diffundere løsningen inn i nevnte indre volum, hvorved det etableres et reservoar av nevnte løsning deri, ved i det vesentlige nevnte gitte konsentrasjon.

5. Fremgangsmåte som angitt i krav 4, karakterisert ved at den omfatter de ytterligere trinn å behandle nevnte kapsler etter nevnte fylletrinn for å justere permeabiliteten til nevnte membran.

6. Fremgangsmåte som angitt i krav 5, karakterisert ved at membranens permeabilitet justeres ved å behandle de nevnte kapsler med et polymert belegg etter at kapslene er fylt, for å redusere permeabiliteten til nevnte membran.

7. Fremgangsmåte for fremstilling av materialblanding i henhold til krav 1, karakterisert ved at den omfatter det trinn å dehydratisere kapsler som har hydrogelmembraner, ved å behandle nevnte kapsler med suksessive vandige vaskeløsninger som har økende konsentrasjoner av et dehydratiseringsmiddel, og deretter fjerne resterende dehydratiseringsmiddel.

8. Fremgangsmåte som angitt i krav 7, karakterisert ved at det som dehydratiseringsmiddel anvendes et organisk løsningsmiddel eller en vandig løsning med høyt osmotisk trykk.

9. Fremgangsmåte som angitt i krav 8, karakterisert ved at det som dehydratiseringsmiddel anvendes en etanolløsning.

10. Fremgangsmåte for å separere molekyler med lav molekylvekt fra molekyler med høy molekylvekt som foreligger i blanding i en væske, karakterisert ved følgende trinn: a) å sette et flertall av kapslene i henhold til krav 1 til nevnte væske; b) å tillate molekylene med lavere molekylvekt å diffundere gjennom kapselmembranen for selektivt å fylle nevnte kapsler; og c) å separere de fylte kapsler fra nevnte væske.