RU2635472C1 - Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method - Google Patents

Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method Download PDF

Info

Publication number
RU2635472C1
RU2635472C1 RU2016135288A RU2016135288A RU2635472C1 RU 2635472 C1 RU2635472 C1 RU 2635472C1 RU 2016135288 A RU2016135288 A RU 2016135288A RU 2016135288 A RU2016135288 A RU 2016135288A RU 2635472 C1 RU2635472 C1 RU 2635472C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
microspheres
emulsion
water
particle size
active substance
Prior art date
Application number
RU2016135288A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анна Борисовна Назаренко
Дмитрий Гургенович Кинасов
Вячеслав Владимирович Ладыгин
Николай Валентинович Закорюкин
Кирилл Олегович Корнев
Original Assignee
Акционерное Общество "Фарм-Синтез"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное Общество "Фарм-Синтез" filed Critical Акционерное Общество "Фарм-Синтез"
Priority to RU2016135288A priority Critical patent/RU2635472C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2635472C1 publication Critical patent/RU2635472C1/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K47/00Medicinal preparations characterised by the non-active ingredients used, e.g. carriers or inert additives; Targeting or modifying agents chemically bound to the active ingredient
    • A61K47/30Macromolecular organic or inorganic compounds, e.g. inorganic polyphosphates
    • A61K47/34Macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. polyesters, polyamino acids, polysiloxanes, polyphosphazines, copolymers of polyalkylene glycol or poloxamers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K9/00Medicinal preparations characterised by special physical form
    • A61K9/10Dispersions; Emulsions
    • A61K9/107Emulsions ; Emulsion preconcentrates; Micelles
    • A61K9/113Multiple emulsions, e.g. oil-in-water-in-oil

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: matrix is a copolymer of lactic and glycolic acid with a viscosity of 0.2-0.8 dl/g and a comonomer ratio of 47.0:53.0 to 85.0:15.0, respectively. The process for microspheres manufacture comprises the steps of obtaining of a water/oil type emulsion, then a double emulsion is obtained in the presence of an emulsifier as a sodium carboxymethyl cellulose emulsion stabiliser, mannitol, the resulting product in the form of a double water/oil/water emulsion is loaded into the third reactor containing water for injection, emulsifier as an emulsion stabiliser, and the microspheres are formed as particles, removing methylene chloride vapor solvent for a time in the range of 1 to 24 hours with a gradual increase temperature range up to 25-45°C and at constant stirrong to form a suspension of cured particle microspheres, coarse fraction with a particle size of more than 150 mcm and fine fraction with a particle size of less than 10 nm are removed by separation, fractionation, filtration, and the desired product with a particle size of 10 nm to 150 mcm is obtained.
EFFECT: this invention allows to obtain microencapsulated microspheres that are nontoxic, stable during storage, which provides prolonged action of active agents.
4 cl, 3ex, 1 tbl

Description

Изобретение относится к биотехнологии и может быть использовано для получения микрокапсулированных лекарственных форм, используемых для получения лекарственных препаратов. Конкретно изобретение относится к способу получения микросфер в виде частиц из биоразлагающегося сополимера молочной и гликолевой кислоты с инкапсулированным в микросферы биологически активным веществом.The invention relates to biotechnology and can be used to obtain microencapsulated dosage forms used to produce drugs. Specifically, the invention relates to a method for producing microspheres in the form of particles from a biodegradable copolymer of lactic and glycolic acid with a biologically active substance encapsulated in microspheres.

Лечение и профилактика ряда заболеваний, например, эндокринных, онкологических, иммунных, инфекционных, наследственных и других зачастую требуют длительного поддержания необходимой концентрации соответствующих лекарственных веществ в организме пациента, что обуславливает необходимость разработки лекарственных форм, обеспечивающих пролонгированное действие действующего начала препарата.The treatment and prevention of a number of diseases, for example, endocrine, oncological, immune, infectious, hereditary and others, often require long-term maintenance of the necessary concentration of the corresponding medicinal substances in the patient's body, which necessitates the development of dosage forms that provide a prolonged effect of the active principle of the drug.

После перорального введения большинство белковых и пептидных лекарственных средств теряют их активные структуры в кислом окружении желудка или подвергаются ферментативному разложению. Также они всасываются через слизистую оболочку желудка или кишечника на очень низких уровнях. По этим причинам белковые или пептидные лекарственные средства, как правило, вводят не перорально, то есть их, как правило, вводят посредством инъекции. Непероральное (парентеральное) введение белковых или пептидных лекарственных средств должно быть повторяющимся, поскольку большинство неперорально (парентерально) вводимых белковых или пептидных лекарственных средств демонстрирует короткое время полужизни и низкую биодоступность в организме. Кроме того, во многих случаях их введение может продолжаться в течение длительного периода времени, например, месяцев. Для избежания этих проблем проведено активное исследование составов для дозировок с замедленным высвобождением, что привело к применению биоразлагающихся полимерных носителей с инкапсулированными в них белковыми или пептидными лекарственными средствами, которые могут высвобождать из них белковые или пептидные лекарственные средства по мере биоразложения полимерных носителей [Heller, J. et al., Controlled release of water-soluble macromolecules from bioerodible hydrogels, Biomaterials, 4, 262-266, 1983; Langer R., New methods of drug delivery, Science, 249, 1527-1533, 1990; Langer R., Chem. Eng. Commun., 6, 1-48, 1980; Langer R.S. and Peppas N.A., Biomaterials, 2, 201-214, 1981; Heller, J., CRC Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst, 1 (1), 39-90, 1984; Holland S.J. Tighe B.J. and Gould P.L, J. Controlled Release, 155-180, 1986]. Алифатические полиэфиры, в настоящее время используемые в качестве полимерных носителей, в частности, для белковых или пептидных лекарственных средств, получили одобрение FDA для их применения, поскольку была установлена их биологическая совместимость. Их широко используют в качестве носителей для доставки лекарственных веществ или нитей для наложения швов при операциях.After oral administration, most protein and peptide drugs lose their active structures in the acidic environment of the stomach or undergo enzymatic decomposition. They are also absorbed through the mucous membrane of the stomach or intestines at very low levels. For these reasons, protein or peptide drugs are generally not administered orally, that is, they are usually administered by injection. Non-oral (parenteral) administration of protein or peptide drugs should be repeated, since most non-oral (parenteral) administered protein or peptide drugs exhibit short half-lives and low bioavailability in the body. In addition, in many cases, their administration can continue for a long period of time, for example, months. In order to avoid these problems, an active study of sustained release dosage formulations was carried out, which led to the use of biodegradable polymer carriers with protein or peptide drugs encapsulated in them, which can release protein or peptide drugs from them as the polymer carriers biodegrade [Heller, J . et al., Controlled release of water-soluble macromolecules from bioerodible hydrogels, Biomaterials, 4, 262-266, 1983; Langer R., New methods of drug delivery, Science, 249, 1527-1533, 1990; Langer R., Chem. Eng. Commun., 6, 1-48, 1980; Langer R.S. and Peppas N.A., Biomaterials, 2, 201-214, 1981; Heller, J., CRC Crit. Rev. Ther. Drug Carrier Syst, 1 (1), 39-90, 1984; Holland S.J. Tighe B.J. and Gould P. L., J. Controlled Release, 155-180, 1986]. Aliphatic polyesters, currently used as polymer carriers, in particular for protein or peptide drugs, have received FDA approval for their use, since their biological compatibility has been established. They are widely used as carriers for the delivery of medicinal substances or threads for suturing during operations.

Преимуществами депонированных лекарственных форм над недепонированными являются непрерывность терапевтического или профилактического воздействия, стабильная предсказуемая концентрация лекарственных веществ в плазме крови, возможность применения более низких терапевтических доз, снижение риска побочных эффектов, отсутствие необходимости многократного введения. В составе многих разрабатываемых депо-препаратов действующее вещество находится в растворяющихся полимерных микрокапсулах. Продолжительность действия таких препаратов зависит в том числе от размера и материала использованных микрокапсул.The advantages of the deposited dosage forms over the non-deposited ones are the continuity of the therapeutic or prophylactic effects, a stable predictable concentration of drug substances in the blood plasma, the possibility of using lower therapeutic doses, reducing the risk of side effects, and the absence of the need for repeated administration. As part of many developed depot preparations, the active substance is in soluble polymer microcapsules. The duration of action of such drugs depends, inter alia, on the size and material of the microcapsules used.

Однако дозированные формы, содержащие полиэфирные микросферы с инкапсулированными в них белковыми лекарственными средствами, имеют недостатки, состоящие в том, что они демонстрируют исходный эффект всплеска, неконтролируемую скорость высвобождения в течение некоторого периода времени вследствие различных факторов или неполное высвобождение инкапсулированного лекарственного вещества. Например, модельные белковые лекарственные вещества, такие как бычий сывороточный альбумин, лизоцим и т.д., высвобождаются в больших количествах на начальной стадии, однако демонстрируют конечное высвобождение приблизительно 50% [Crotts G. and Park Т.G., J. Control. Release, 44, 123-134, 1997; Leonard N.В., Michael L.H., Lee M.M.J. Pharm. Sci., 84, 707-712]. Что касается микросфер с использованием алифатических полиэфирных носителей с инкапсулированным в них рекомбинантным гормоном роста человека, они исходно высвобождают лекарственное вещество в количестве 30-50%, однако 40~60% лекарственного вещества остается в микросферах [Van С, et al., J. Control. Release, 32, 231-241, 1994; Kim Н.K. and Park Т.G., Biotechnol. Bioeng., 65, 659-667, 1999].However, dosage forms containing polyester microspheres with protein drugs encapsulated therein have the disadvantage of exhibiting an initial burst effect, an uncontrolled release rate over a period of time due to various factors, or an incomplete release of the encapsulated drug substance. For example, model protein drugs, such as bovine serum albumin, lysozyme, etc., are released in large quantities at the initial stage, but exhibit a final release of approximately 50% [Crotts G. and Park T. G., J. Control. Release, 44, 123-134, 1997; Leonard N.V., Michael L.H., Lee M.M.J. Pharm. Sci., 84, 707-712]. Regarding microspheres using aliphatic polyester carriers with recombinant human growth hormone encapsulated in them, they initially release the drug substance in an amount of 30-50%, however, 40 ~ 60% of the drug substance remains in the microspheres [Van C, et al., J. Control . Release, 32, 231-241, 1994; Kim N.K. and Park T.G., Biotechnol. Bioeng., 65, 659-667, 1999].

Исходный всплеск высвобождения лекарственного вещества объясняется тем фактом, что белковые лекарственные вещества, агрегированные или адсорбированные на поверхностях или в пустотах микросфер, высвобождаются посредством быстрой диффузии на начальной стадии. В процессе изготовления микросфер белковые лекарственные вещества могут денатурировать на границе контакта между водой и органическим растворителем, и таким образом они могут образовывать необратимые агрегаты, которые приводят к нестабильному высвобождению. Для предотвращения индуцируемой границей контакта денатурации белковых лекарственных средств описано применение при получении микросфер поверхностно-активных веществ (например, поверхностно-активного вещества неионного типа Tween, Pluronic F68, Brij 35 и т.д.) и стабилизаторов (например, маннита, желатина, трегалозы, карбоксиметилцеллюлозы и т.д.) или органического растворителя, не содержащего воды [Gombotz W.R., Healy М., Brown L, патент США №5019400].The initial burst of drug release is due to the fact that protein drug substances aggregated or adsorbed on the surfaces or voids of the microspheres are released through rapid diffusion at the initial stage. In the manufacturing process of the microspheres, proteinaceous drugs can denature at the interface between water and an organic solvent, and thus they can form irreversible aggregates, which lead to unstable release. In order to prevent the contact-induced denaturation of protein drugs, the use of surfactants (for example, nonionic surfactants such as Tween, Pluronic F68, Brij 35, etc.) and stabilizers (for example mannitol, gelatin, trehalose) is described in the preparation of microspheres , carboxymethyl cellulose, etc.) or an organic solvent that does not contain water [Gombotz WR, Healy M., Brown L, US patent No. 5019400].

Одним из примеров успешного применения депонированных лекарственных форм является использование препаратов, инкапсулированных в микросферы из сополимера полилактид-полигликолид (ПЛ-ПГ) (Штильман М И. Полимеры в биологически активных системах // Соросовский Образовательн. Журн. - 1998. - №5. - С. 48-53). ПЛ-ПГ - полиэфир полимолочной и полигликолевой кислот. Он разрушается в организме до естественных метаболитов - молочной и гликолевой кислот, нетоксичен, не вызывает воспалительных реакций в месте введения, стабилен при хранении, технологичен в изготовлении, характеризуется хорошей воспроизводимостью качества конечного продукта. Соотношение ПЛ и ПГ в составе сополимера определяет скорость его биодеструкции in vivo. Рассасывающиеся костные имплантаты и хирургические нити, сделанные из этого материала, имеют длительную историю безопасного использования в медицине (В.В. Михайлов, Р.А. Хамитов, Б.В. Кравцов. Иммобилизованные препараты в вирусологии и вакцинологии //Журн. Вопр. Вирусологии. - 1995. - №5. - С. 194-197).One example of the successful use of deposited dosage forms is the use of drugs encapsulated in microspheres from a polylactide-polyglycolide (PL-PG) copolymer (Shtilman MI. Polymers in biologically active systems // Sorosovsky Obrazovatelny. Zhurn. - 1998. - No. 5. - S. 48-53). PL-PG - polyester of polylactic and polyglycolic acids. It is destroyed in the body to natural metabolites - lactic and glycolic acids, non-toxic, does not cause inflammatory reactions at the injection site, is stable during storage, technologically advanced in manufacture, and is characterized by good reproducibility of the quality of the final product. The ratio of PL and PG in the composition of the copolymer determines the rate of its biodegradation in vivo. Absorbable bone implants and surgical sutures made from this material have a long history of safe use in medicine (V.V. Mikhailov, R.A. Khamitov, B.V. Kravtsov. Immobilized preparations in virology and vaccinology // Journal. Vopr. Virology. - 1995. - No. 5. - S. 194-197).

Конкретные примеры алифатических полиэфиров включают поли-L-молочную кислоту, полигликолевую кислоту, сополимер D-молочной кислоты и гликолевой кислоты, сополимер L-молочной кислоты и гликолевой кислоты, сополимер D,L-молочной кислоты и гликолевой кислоты (в дальнейшем в настоящем документе обозначаемый как "PLGA"), поликапролактон, поливалеролактон, полигидроксибутират и полигидроксивалерат [Peppas, L.В., Int. J. Pharm., 116, 1-9, 1995]. С развитием в последние годы высокомолекулярных пептидов или белков в качестве новых лекарственных средств были предприняты различные попытки для высвобождения их из полимерных носителей контролируемым образом.Specific examples of aliphatic polyesters include poly-L-lactic acid, polyglycolic acid, a copolymer of D-lactic acid and glycolic acid, a copolymer of L-lactic acid and glycolic acid, a copolymer of D, L-lactic acid and glycolic acid (hereinafter referred to as as "PLGA"), polycaprolactone, polyvalerolactone, polyhydroxybutyrate and polyhydroxyvalerate [Peppas, L. B., Int. J. Pharm., 116, 1-9, 1995]. With the development in recent years of high molecular weight peptides or proteins as new drugs, various attempts have been made to release them from polymer carriers in a controlled manner.

Существуют различные способы микроинкапсулирования действующего вещества с использованием ПЛ-ПГ, однако одним из наиболее распространенных из них является метод выпаривания растворителя.There are various methods for microencapsulation of the active substance using PL-PG, however, one of the most common of them is the method of evaporation of the solvent.

Известен метод изготовления микросфер выпариванием растворителя из простой (двухфазной) эмульсии, который является частным случаем метода обращения фаз (Beck L.R., Pope V.Z., Flowers С.Е. et al. Poly (DL-lactide-co-glycolide) / Norethisterone Microcapsules: An injectable Biodegradable Contraceptive // Biology of reproduction. - 1983. - №28. - P. 186-195). В основе этого метода лежит использование двух фаз: гидрофобной органической фазы, состоящей из органического растворителя, растворенных в нем полимера и действующего вещества, и гидрофильной дисперсионной среды, состоящей из воды и стабилизатора эмульсии (сурфактанта), в качестве которого используется, как правило, поливиниловый спирт (ПВС). Органическая фаза добавляется к дисперсионной среде и подвергается эмульгированию, после чего органический растворитель выпаривается из полученной эмульсии при непрерывном ее перемешивании. В процессе испарения растворителя капли органической фазы затвердевают, эмульсия превращается в суспензию. Полученная взвесь микросфер осаждается центрифугированием. Для того чтобы отмыть полученные микросферы от сурфактанта, операция центрифугирования с последующим ресуспендированием в дистиллированной воде повторяется трижды. После отмывки препарат микросфер подвергается лиофильному высушиванию. Полученные таким образом микросферы характеризуются сферической формой, относительной гомогенностью и мелкими размерами (около 10 мкм). Недостатком вышеописанного метода является то, что для его использования необходимо, чтобы инкапсулируемый препарат был, хотя бы частично, растворим в органическом растворителе. Это является главным ограничением применения указанного метода для инкапсулирования гидрофильных соединений, таких как пептиды, белки или нуклеиновые кислоты.A known method of manufacturing microspheres by evaporation of a solvent from a simple (two-phase) emulsion, which is a special case of the phase reversal method (Beck LR, Pope VZ, Flowers C.E. et al. Poly (DL-lactide-co-glycolide) / Norethisterone Microcapsules: An injectable Biodegradable Contraceptive // Biology of reproduction. - 1983. - No. 28. - P. 186-195). The method is based on the use of two phases: a hydrophobic organic phase, consisting of an organic solvent, a polymer and the active substance dissolved in it, and a hydrophilic dispersion medium, consisting of water and an emulsion stabilizer (surfactant), which is usually used as polyvinyl alcohol (PVA). The organic phase is added to the dispersion medium and subjected to emulsification, after which the organic solvent is evaporated from the resulting emulsion with continuous stirring. In the process of evaporation of the solvent, the droplets of the organic phase solidify, the emulsion turns into a suspension. The resulting suspension of microspheres is precipitated by centrifugation. In order to wash the obtained microspheres from the surfactant, the centrifugation operation, followed by resuspension in distilled water, is repeated three times. After washing, the microsphere preparation is subjected to freeze drying. Thus obtained microspheres are characterized by a spherical shape, relative homogeneity and small size (about 10 microns). The disadvantage of the above method is that for its use it is necessary that the encapsulated preparation is, at least partially, soluble in an organic solvent. This is the main limitation of the use of this method for encapsulating hydrophilic compounds, such as peptides, proteins or nucleic acids.

Для увеличения степени инкапсулирования гидрофильных молекул (активно действующего вещества) были разработаны альтернативные методы, наиболее распространенным из которых является способ приготовления микросфер выпариванием органического растворителя из двойной (трехфазной) эмульсии (X.M. Deng, X.H. Li, M.L. Yuan, C.D. Xiong et al. Optimization of preparative conditiones for poly-DL-lactide-polyethylene glycol microspheres with entrapped Vibrio cholera anti-genes // Jomal of Controlled Release. - 1999. - N58. - P. 123-131). В этом случае водный раствор гидрофильного соединения первично эмульгируется в органическом растворе полимера. Затем первичную эмульсию вливают в большой объем воды, содержащей сурфактант. Из образовавшейся трехфазной эмульсии при непрерывном перемешивании выпаривается органический растворитель. Полученные таким образом микросферы отмывают от сурфактанта и лиофильно высушивают. При использовании техники двойной эмульсии, как правило, достигается хорошая эффективность инкапсулирования гидрофильных соединений, однако размер частиц обычно больше, чем при использовании метода на основе простой эмульсии.To increase the degree of encapsulation of hydrophilic molecules (active substance), alternative methods have been developed, the most common of which is the method of preparing microspheres by evaporation of an organic solvent from a double (three-phase) emulsion (XM Deng, XH Li, ML Yuan, CD Xiong et al. Optimization of preparative conditiones for poly-DL-lactide-polyethylene glycol microspheres with entrapped Vibrio cholera anti-genes // Jomal of Controlled Release. - 1999. - N58. - P. 123-131). In this case, the aqueous solution of the hydrophilic compound is primarily emulsified in an organic polymer solution. Then the primary emulsion is poured into a large volume of water containing surfactant. An organic solvent is evaporated from the resulting three-phase emulsion with continuous stirring. Thus obtained microspheres are washed from the surfactant and freeze-dried. When using the double emulsion technique, as a rule, good encapsulation of hydrophilic compounds is achieved, however, the particle size is usually larger than when using the method based on a simple emulsion.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата, относится то, что при использовании способа приготовления микросфер выпариванием органического растворителя из двойной (трехфазной) эмульсии, принятого за прототип, происходит неполная загрузка действующего вещества в микросферы в результате частичного его перехода в дисперсионную среду в процессе затвердевания микросфер. Потеря может достигать 80% и более использованного для загрузки действующего вещества. Кроме того, при использовании данного способа сохраняется необходимость отмывать готовые микросферы от дисперсионной среды, что делает технологию приготовления микросфер сложной, громоздкой и дорогой.The reasons that impede the achievement of the technical result indicated below include the fact that when using the method of preparing microspheres by evaporation of an organic solvent from a double (three-phase) emulsion adopted as a prototype, the active substance is incompletely loaded into microspheres as a result of its partial transition to a dispersion medium in the process hardening microspheres. The loss can reach 80% or more of the active ingredient used for loading. In addition, when using this method, there remains a need to wash the finished microspheres from the dispersion medium, which makes the technology of preparing microspheres difficult, cumbersome and expensive.

В частности, из патента RU 2326655, С1, 20.06.2008, известен способ инкапсулирования белоксодержащих веществ в микросферы из сополимера полилактид-полигликолид методом выпаривания растворителя, включающий приготовление первичной эмульсии путем эмульгирования водного раствора действующего вещества в органической фазе, получение вторичной эмульсии посредством соединения первичной эмульсии и гидрофильной фазы, состоящей из стабилизатора эмульсии и воды, испарение растворителя, отличающийся тем, что в качестве стабилизатора вторичной эмульсии используется полиглюкин. Известный способ содержит следующую последовательность операций:In particular, from patent RU 2326655, C1, 06/20/2008, a method is known for encapsulating protein-containing substances in microspheres from a polylactide-polyglycolide copolymer by evaporation of a solvent, which includes preparing a primary emulsion by emulsifying an aqueous solution of the active substance in the organic phase, obtaining a secondary emulsion by combining the primary emulsion emulsion and hydrophilic phase consisting of an emulsion stabilizer and water, solvent evaporation, characterized in that as a stabilizer of the secondary emulsion This is used polyglukin. The known method contains the following sequence of operations:

(1) приготовление первичной (двухфазной) эмульсии: водный раствор белоксодержащего вещества (бычий сывороточный альбумин) (далее - БСА) эмульгируют в органической фазе, состоящей из органического растворителя и растворенного в нем полимера;(1) preparation of the primary (two-phase) emulsion: an aqueous solution of a protein-containing substance (bovine serum albumin) (hereinafter - BSA) is emulsified in an organic phase consisting of an organic solvent and a polymer dissolved in it;

(2) приготовление вторичной (трехфазной) эмульсии: первичную эмульсию эмульгируют в гидрофильной фазе, состоящей из воды и растворенного в ней полиглюкина;(2) preparation of a secondary (three-phase) emulsion: the primary emulsion is emulsified in a hydrophilic phase consisting of water and polyglucin dissolved in it;

(3) выпаривание органического растворителя из органической фазы, в результате чего эмульсия превращается в суспензию;(3) evaporation of the organic solvent from the organic phase, as a result of which the emulsion turns into a suspension;

(4) лиофильное высушивание готового препарата.(4) freeze drying the finished product.

Известный способ предназначен в основном для инкапсулирования такого белоксодержащего вещества как альбумин. Оптимальная концентрация полиглюкина в дисперсионной среде, при которой обеспечивается получение микросфер удовлетворительных характеристик, и, в тоже время, после лиофильного высушивания удается получить хорошо ресуспендируемый препарат с низкой агрегацией микросфер, составляет только 40%. При этом при другом количестве полиглюкина в дисперсионной среде получают микросферы с широким разбросом получаемых диаметров микросфер от 12,1 мкм до 327,4 мкм и являющимся токсичным препаратом (смотри таблицу 1 в патенте RU №2326655), а также увеличивается наличие агрегатов в суспензии.The known method is intended mainly for encapsulating such a protein-containing substance as albumin. The optimal concentration of polyglucin in a dispersion medium, at which satisfactory microspheres are obtained, and at the same time, after freeze drying, it is possible to obtain a well-resuspended preparation with low microsphere aggregation, is only 40%. In this case, with a different amount of polyglucin in the dispersion medium, microspheres with a wide spread of the obtained microsphere diameters from 12.1 μm to 327.4 μm and being a toxic drug are obtained (see table 1 in RU patent No. 2226655), and the presence of aggregates in the suspension also increases.

Технической задачей заявленного способа получения микросфер в целом является:The technical task of the claimed method for producing microspheres as a whole is:

- разработка доступного и простого для промышленного внедрения усовершенствованного способа получения микрокапсулированных микросфер для использования их при получении различных фармацевтических средств, используемых для получения различных лекарственных средств, обеспечивающего более полное высвобождение инкапсулированного биологически активного действующего вещества (фармацевтического вещества, лекарственного средства) с целью увеличения их арсенала средств;- development of an affordable and easy for industrial implementation of an improved method for producing microencapsulated microspheres for use in the preparation of various pharmaceuticals used to produce various drugs, providing a more complete release of the encapsulated biologically active active substance (pharmaceutical substance, drug) in order to increase their arsenal funds;

- уменьшение агрегативности частиц,- decrease in particle aggregation,

- обеспечение высокой стабильности инкапсулированного средства, - снижение токсичности инкапсулированного биологически активного вещества за счет использования биоразлагаемого сополимера, разлагающегося с образованием нетоксичных веществ.- ensuring high stability of the encapsulated agent, - reducing the toxicity of the encapsulated biologically active substance through the use of a biodegradable copolymer, which decomposes with the formation of non-toxic substances.

Поставленная техническая задача и технический результат достигаются способом изготовления микросфер, содержащих лекарственные вещества в качестве биологически активного действующего вещества, заключенные в матрицу полимера, с использованием получения микросфер методом двойной эмульсии, и включающих при этом в качестве активного действующего вещества пептид, заключенный в полимерную матрицу, представляющую собой сополимер молочной и гликолевой кислот с вязкостью 0,2-0,8 дл/г и с соотношением указанных сомономеров, соответственно, от 47,0:53,0 до 85,0:15,0, сформированных из двойной эмульсии типа вода/масло/вода,The stated technical problem and the technical result are achieved by a method of manufacturing microspheres containing biologically active active substances enclosed in a polymer matrix using microspheres using the double emulsion method, and including a peptide enclosed in a polymer matrix as an active active substance, representing a copolymer of lactic and glycolic acids with a viscosity of 0.2-0.8 dl / g and with a ratio of these comonomers, respectively, from 47 , 0: 53.0 to 85.0: 15.0, formed from a double emulsion of the type water / oil / water,

при этом способ включает следующие стадии:wherein the method includes the following stages:

а) сначала получают первую простую эмульсию типа вода/масло в первом реакторе путем смешения, гомогенизации и эмульгирования в присутствии эмульгатора стабилизатора эмульсии раствора сополимера молочной и гликолевой кислот в хлористом метилене при соотношении их от 1,0:2,5 до 1,0:5,0 с раствором пептида в качестве биологически активного вещества в воде для инъекций или в водном растворе уксусной кислоты при соотношении их от 1,0:2,0 до 1,0:8,0,a) first get the first simple emulsion of the type water / oil in the first reactor by mixing, homogenizing and emulsifying in the presence of an emulsifier emulsifier stabilizer solution of a copolymer of lactic and glycolic acids in methylene chloride in a ratio of from 1.0: 2.5 to 1.0: 5.0 with a solution of the peptide as a biologically active substance in water for injection or in an aqueous solution of acetic acid with a ratio of 1.0: 2.0 to 1.0: 8.0,

б) затем получают двойную эмульсию во втором реакторе путем смешения первой эмульсии со смесью, содержащей воду для инъекций, эмульгатор - стабилизатор эмульсии натрий карбоксиметилцеллюлозу, маннитол, осуществляемое в режиме проточной циркуляции, с поддержанием температуры от -10°С до +10°С иb) then get a double emulsion in the second reactor by mixing the first emulsion with a mixture containing water for injection, the emulsifier is an emulsion stabilizer sodium carboxymethyl cellulose, mannitol, carried out in the flow circulation mode, maintaining the temperature from -10 ° C to + 10 ° C and

в) далее получаемый продукт в виде двойной эмульсии типа вода/масло/вода загружают в третий реактор, содержащий воду для инъекций, и эмульгатор, как стабилизатор эмульсии, поверхностно-активное вещество;c) further, the resulting product in the form of a double emulsion of the type water / oil / water is loaded into a third reactor containing water for injection and an emulsifier, as an emulsion stabilizer, a surfactant;

г) осуществляют формирование микросфер с размером частиц от 10 нм до 150 мкм, удаляя пары растворителя хлористого метилена в течение времени в диапазоне от 1 часа до 24 часов при постепенном повышении температуры до 25-45°С и постоянном перемешивании с получением суспензии отвержденных микросфер в виде частиц;g) carry out the formation of microspheres with a particle size of 10 nm to 150 μm, removing pairs of methylene chloride solvent over a period of time from 1 hour to 24 hours with a gradual increase in temperature to 25-45 ° C and constant stirring to obtain a suspension of cured microspheres in particle form;

д) из суспензии последующим разделением микросфер на фракции удаляют сепарацией, фильтрацией крупную фракцию с размером частиц более 150 мкм и мелкую фракцию с размером частиц менееd) from the suspension, followed by separation of the microspheres into fractions, remove by separation, filtration a large fraction with a particle size of more than 150 microns and a small fraction with a particle size of less

10 нм и получают целевой продукт с размером частиц от 10 нм до 150 мкм.10 nm and get the target product with a particle size of 10 nm to 150 microns.

В заявленном способе изготовления микросфер могут использовать сополимер молочной и гликолевой кислот, в частности, с вязкостью 0,3-0,5 дг/л и с соотношением сомономеров, соответственно, от 47,0:53,0 до 53,0:47,0.In the claimed method of manufacturing microspheres, a copolymer of lactic and glycolic acids can be used, in particular with a viscosity of 0.3-0.5 dg / l and with a ratio of comonomers, respectively, from 47.0: 53.0 to 53.0: 47, 0.

В заявленном в качестве изобретения способе целесообразно изготовление микросфер (микрочастиц), в частности, с размером частиц 5-90 мкм, удаляя сепарацией крупную фракцию с размером частиц более 90 мкм и мелкую фракцию с размером частиц менее 5 мкм.In the inventive method, it is advisable to manufacture microspheres (microparticles), in particular with a particle size of 5-90 microns, removing by separation a large fraction with a particle size of more than 90 microns and a small fraction with a particle size of less than 5 microns.

Согласно заявленному способу на стадии (б) стадию получения двойной эмульсии желательно осуществлять, в частности, в режиме проточной циркуляции с поддержанием температуры около 0°.According to the claimed method, it is desirable to carry out the step of producing a double emulsion in step (b), in particular in a flow circulation mode with a temperature of about 0 °.

Ниже представлено общее описание процесса, в качестве примера, иллюстрирующего способ, но не ограничивающее его. В первую емкость загружают 1,5 л раствора сополимера молочной и гликолевой кислот в дихлорметане (метиленхлорид, хлористый метилен, CH2Cl2) (далее - ДХМ) в соотношении от 1,0:2,5 до 1,0:5,0Below is a general description of the process, as an example, illustrating the method, but not limiting it. The first container is loaded with 1.5 l of a solution of a copolymer of lactic and glycolic acids in dichloromethane (methylene chloride, methylene chloride, CH 2 Cl 2 ) (hereinafter - DCM) in a ratio of 1.0: 2.5 to 1.0: 5.0

Во вторую емкость загружают 0,1 л раствора пептида, в частности, октреотида, в качестве биологически действующего активного вещества в воде или в водном растворе уксусной кислоты (соотношение от 1:2 до 1:8).In a second container, 0.1 l of a solution of a peptide, in particular, octreotide, is loaded as a biologically active active substance in water or in an aqueous solution of acetic acid (ratio from 1: 2 to 1: 8).

Растворы из первой и второй емкостей подают через стерилизующие фильтры в первый реактор (Реактор №1). Общий объем раствора 1,6 л. Первый реактор (реактор №1) снабжен мешалкой, рубашкой с использованием возможностей охлаждения/нагрева от минус 10°С до 150°С, с возможностью подключения SIP, CIP, дыхательного фильтра с размером ячеек не более 0,22 мкм, подключения азота, и снабженного термодатчиком.Solutions from the first and second containers are fed through sterilizing filters to the first reactor (Reactor No. 1). The total volume of the solution is 1.6 liters. The first reactor (reactor No. 1) is equipped with a stirrer, jacket using cooling / heating capabilities from minus 10 ° С to 150 ° С, with the possibility of connecting a SIP, CIP, breathing filter with a mesh size of not more than 0.22 μm, nitrogen, and equipped with a temperature sensor.

После загрузки первого реактора перекрывают линии подачи раствора и начинают перемешивание не более 5 минут, затем включают гомогенизатор первый проточный и начинают смешение раствора в режиме циркуляции в присутствии эмульгатора - стабилизатора эмульсии. Полученный продукт представляет собой эмульсию типа В/М (типа вода/масло) (первичная эмульсия).After loading the first reactor, the solution supply lines are closed and stirring is started for no more than 5 minutes, then the first flow homogenizer is turned on and the solution is mixed in the circulation mode in the presence of an emulsifier - emulsion stabilizer. The resulting product is an emulsion of type B / M (type water / oil) (primary emulsion).

Далее во второй реактор (реактор №2) загружают воду для инъекции (далее - ВДИ) в количестве около 30 л ВДИ, добавляют около 430 г эмульгатора - стабилизатора эмульсии, например, натрия карбоксиметилцеллюлозы, около 920 г маннитола. Перемешивают около 60 минут, после перемешивания проводят нагрев полученного раствора до температуры не менее 121°С и выдерживают по достижению стерилизации продукта в режиме проточной циркуляции с поддержанием температуры от -10°С до +10°С, в частности, около 0°С.Next, in the second reactor (reactor No. 2), water for injection (hereinafter - VDI) is loaded in an amount of about 30 l of VDI, about 430 g of an emulsifier — an emulsion stabilizer, for example sodium carboxymethyl cellulose, about 920 g of mannitol are added. Stirred for about 60 minutes, after stirring, the resulting solution was heated to a temperature of at least 121 ° C and kept to achieve sterilization of the product in the flow circulation mode, maintaining the temperature from -10 ° C to + 10 ° C, in particular about 0 ° C.

Второй реактор (реактор №2) снабжен мешалкой, рубашкой с использованием возможностей охлаждения/нагрева от 0°С до 150°С, с возможностью подключения SIP, CIP, дыхательного фильтра с размером ячеек не более 0,22 мкм, подключения азота, и снабженного термодатчиком.The second reactor (reactor No. 2) is equipped with a stirrer, jacket using cooling / heating capabilities from 0 ° С to 150 ° С, with the possibility of connecting SIP, CIP, a breathing filter with a mesh size of not more than 0.22 μm, nitrogen, and equipped with thermal sensor.

К полученному раствору во втором реакторе (Реактор №2) добавляют первичную эмульсию из первого реактора (Реактор №1), проводят смешивание их и передают на гомогенизацию через второй гомогенизатор проточный в режиме циркуляции с поддержанием температуры продукта от -10°С до +10°С. Полученный продукт представляет собой двойную эмульсию типа вода/масло/вода (двойная эмульсия).To the resulting solution in the second reactor (Reactor No. 2), the primary emulsion from the first reactor (Reactor No. 1) is added, they are mixed and transferred to a homogenization through a second flow homogenizer in the circulation mode, maintaining the product temperature from -10 ° С to + 10 ° FROM. The resulting product is a water / oil / water double emulsion (double emulsion).

В третий реактор (Реактор №3) загружают около 200 л ВДИ, добавляют эмульгатор-стабилизатор эмульсии, например, поверхностно-активное вещество (далее - ПАВ), например, полисорбат 80 около 1% и возможно использование натрия хлорида с приблизительной концентрацией около 1,5%. Раствор охлаждают приблизительно до 0°.About 200 l of VDI are loaded into the third reactor (Reactor No. 3), an emulsifier-stabilizer emulsion is added, for example, a surfactant (hereinafter referred to as surfactant), for example, polysorbate 80 is about 1% and sodium chloride with an approximate concentration of about 1 can be used, 5%. The solution is cooled to approximately 0 °.

Третий реактор (Реактор №3) снабжен мешалкой, рубашкой, обеспечивающей возможность охлаждения/нагрева от 0°С до 150°С, с возможностью подключения SIP, CIP, дыхательного фильтра с размером ячеек не более 0,22 мкм, подключения азота, снабженного термодатчиком.The third reactor (Reactor No. 3) is equipped with a stirrer, a jacket, which provides the possibility of cooling / heating from 0 ° С to 150 ° С, with the possibility of connecting a SIP, CIP, breathing filter with a mesh size of not more than 0.22 μm, and connecting a nitrogen equipped with a temperature sensor .

К полученному раствору в третьем реакторе (Реактор №3) добавляют двойную эмульсию из второго реактора при постоянном перемешивании. Далее проводят процесс формирования микросфер, в течение около 24 часов с постепенным повышением температуры до 24-25°С и постоянным перемешиванием. В процессе формирования частиц (микросфер) предпочтительно проводить подачу и вытяжку стерильного воздуха или инертного газа для более интенсивного удаления паров ДХМ. При удалении ДХМ из дисперсной фазы продукта частицы (микросферы) постепенно отвердевают. Готовый продукт представляет собой суспензию, в которой дисперсной фазой являются частицы (микросферы) целевого продукта с размером частиц от 10 нм до 150 мкм.To the resulting solution in the third reactor (Reactor No. 3), a double emulsion from the second reactor is added with constant stirring. Next, the process of forming microspheres is carried out for about 24 hours with a gradual increase in temperature to 24-25 ° C and constant stirring. During the formation of particles (microspheres), it is preferable to supply and extract sterile air or inert gas to more intensively remove DCM vapors. When removing DCM from the dispersed phase of the product, the particles (microspheres) gradually solidify. The finished product is a suspension in which the dispersed phase is the particles (microspheres) of the target product with a particle size of 10 nm to 150 μm.

В связи с тем, что полученные микросферы (микрочастицы) могут иметь достаточно широкий разброс по размерам, проводят процесс выделения микросфер с требуемыми (необходимыми) размерами. При этом, в зависимости от задачи, первым этапом может стать удаление крупной фракции, например, микросфер с диаметром более 150 мкм, например, более 90 мкм, с помощью процесса фильтрации, или удаление мелкой фракции, например, микросфер с диаметром менее 10 нм, в частности, менее 5 мкм с помощью процесса фильтрации и/или тангенциальной фильтрации, или оба этих процесса в любой последовательности. Возможно проведение промывки и/или концентрирования полученного продукта с помощью фильтрации и/или тангенциальной фильтрации.Due to the fact that the obtained microspheres (microparticles) can have a fairly wide range of sizes, the process of isolating microspheres with the required (necessary) sizes is carried out. In this case, depending on the task, the first step may be the removal of a large fraction, for example, microspheres with a diameter of more than 150 microns, for example, more than 90 microns, using the filtration process, or the removal of a small fraction, for example, microspheres with a diameter of less than 10 nm, in particular, less than 5 microns using the filtering process and / or tangential filtering, or both of these processes in any sequence. It is possible to wash and / or concentrate the obtained product by filtration and / or tangential filtration.

Полученную суспензию (в качестве дисперсной фазы целевой продукт - микросферы с размером частиц менее 150 мкм, в частности, 90 мкм, и более 10 нм, в частности, более 5 мкм, направляют на друк-фильтр №1. Характеристики друк-фильтра №1: снабжен мешалкой, оснащен рубашкой, обеспечивающей возможность охлаждения/нагрева от 0°С до 150°С, обладает возможностью подключения SIP, CIP, дыхательного фильтра с размером ячеек не более 0,22 мкм, подключения азота, снабженного термодатчиком, обеспечивает асептическую выгрузку продукта, имеет размер ячеек сетки не более 5 мкм, обладает возможностью осуществлять вакуумную сушку, фильтрацию давлением, возможность проведения очищающей и суспензионной промывки.The resulting suspension (as the dispersed phase, the target product is microspheres with a particle size of less than 150 microns, in particular 90 microns, and more than 10 nm, in particular more than 5 microns, sent to the filter No. 1. Characteristics of the filter No. 1 : equipped with a stirrer, equipped with a jacket that allows cooling / heating from 0 ° С to 150 ° С, has the ability to connect SIP, CIP, a breathing filter with a mesh size of not more than 0.22 μm, nitrogen, equipped with a temperature sensor, provides aseptic discharge of the product has a mesh size of not more than 5 microns, has the ability to carry out vacuum drying, pressure filtration, the ability to conduct cleaning and suspension washing.

Ниже представлена расшифровка некоторых используемых аббревиатур и пояснения:The following is a breakdown of some of the abbreviations used and explanations:

Аббревиатура SIP - «sterilization in place», стерилизация объекта и/или оборудования на месте. Стерилизация осуществляется через подключение к объекту стерилизующего агента. Стерилизация может быть проведена любым известным и разрешенным способом (газовая стерилизация, стерилизация парами перекиси водорода, температурная обработка). В нашем случае предпочтительно использовать «чистый» пар.The abbreviation SIP is “sterilization in place”, sterilization of an object and / or equipment in place. Sterilization is carried out through the connection to the object of a sterilizing agent. Sterilization can be carried out by any known and permitted method (gas sterilization, sterilization with hydrogen peroxide vapor, heat treatment). In our case, it is preferable to use "clean" steam.

Аббревиатура CIP - «clean in place», очистка объекта и/или оборудования на месте. Очистка может осуществляться через подключение или подачу к объекту очищающего агента. Это могут быть:The abbreviation CIP is “clean in place”, cleaning the facility and / or equipment on site. Cleaning can be carried out through the connection or supply to the object of a cleaning agent. It can be:

вода разной степени чистоты (вода очищенная, вода для инъекций, вода умягченная);water of varying degrees of purity (purified water, water for injection, softened water);

вода, содержащая различные моющие средства (например, поверхностно-активные вещества (далее - ПАВ);water containing various detergents (for example, surfactants (hereinafter referred to as surfactants);

моющие средства, растворы кислот или солей.detergents, solutions of acids or salts.

В качестве вспомогательных веществ изготовления микросфер заявленным способом с использованием метода двойной эмульсии используют различные стабилизаторы эмульсий - эмульгаторы. В качестве эмульгирующих агентов, способствующих образованию стабильной эмульсии, используют, например, анионные поверхностно-активные вещества (ПАВ) (олеат натрия, стеарат натрия, натрий лаурил сульфат (лаурилсульфат натрия), и т.п.); неионные поверхностно-активные вещества (ПАВ) (полиоксиэтилен сорбентный эфир жирной кислоты (полисорбат 80, Twen 80, Tween 80), поливиниловый спирт, поливинилпирролидон, карбоксиметилцеллюлоза, лецитин, желатин. Такие эмульгаторы можно использовать как по отдельности, так и в комбинации; а также можно использовать эмульгаторы с диспергирующим эффектом; загустители (повышают вязкость и контролируют высвобождение биологически активного вещества).As auxiliary substances for the manufacture of microspheres by the claimed method using the double emulsion method, various emulsion stabilizers — emulsifiers — are used. As emulsifying agents promoting the formation of a stable emulsion, for example, anionic surfactants (sodium surfactants) (sodium oleate, sodium stearate, sodium lauryl sulfate (sodium lauryl sulfate), etc.) are used; nonionic surfactants (polyoxyethylene sorbent fatty acid ester (polysorbate 80, Twen 80, Tween 80), polyvinyl alcohol, polyvinylpyrrolidone, carboxymethyl cellulose, lecithin, gelatin. Such emulsifiers can be used either individually or in combination; a emulsifiers with a dispersing effect can also be used; thickeners (increase viscosity and control the release of biologically active substances).

В качестве эмульгаторов, как стабилизаторов эмульсий, используют также другие производные целлюлозы (оксипропилцеллюлоза, оксипропилметилцеллюлоза, соли карбоксиметилцеллюлозы), различные полиэтиленгликоли (ПЭГ), например, ПЭГ 200, ПЭГ 500, ПЭГ 1000, ПЭГ 6000 и др., буферные агенты, изотонирующие агенты (хлорид натрия, маннит, сорбит, глюкоза). Все эти эмульгаторы обеспечивают устойчивость эмульсий (стабильность ее) и в свою очередь позволяют контролировать поверхностную структуру микрокапсул, что является решающим фактором в скорости высвобождения биологически активного действующего вещества (из матрицы).As emulsifiers, as emulsion stabilizers, other cellulose derivatives are also used (hydroxypropyl cellulose, hydroxypropyl methyl cellulose, carboxymethyl cellulose salts), various polyethylene glycols (PEG), for example, PEG 200, PEG 500, PEG 1000, PEG 6000, etc., buffering agents, isotonizing agents (sodium chloride, mannitol, sorbitol, glucose). All these emulsifiers ensure the stability of emulsions (its stability) and, in turn, make it possible to control the surface structure of microcapsules, which is a decisive factor in the rate of release of a biologically active active substance (from the matrix).

В качестве биологически активного действующего вещества при осуществлении заявленного способа используют такие пептиды как, например, бусерелин ацетат, октреотид, лейпрорелин, гозерелин, трипторелин.As a biologically active active substance in the implementation of the claimed method, peptides such as, for example, buserelin acetate, octreotide, leuprorelin, goserelin, triptorelin are used.

В данном случае был использован биоразлагаемый полимер молочной и гликолевой кислот, содержащий D,L-лактид и гликолид, в частности, в соотношении их 50:50. Используют сополимер с соотношением сомономеров в общем случае от 47:53 до 85:15 D,L-лактида и гликолида, соответственно. Вязкость полимера от 0,2 до 0,8 дл/г, в частности, предпочтительно от 0,3 до 0,5 дл/г.In this case, we used a biodegradable polymer of lactic and glycolic acids containing D, L-lactide and glycolide, in particular, in a ratio of 50:50. Use a copolymer with a ratio of comonomers in the General case from 47:53 to 85:15 D, L-lactide and glycolide, respectively. The viscosity of the polymer is from 0.2 to 0.8 dl / g, in particular, preferably from 0.3 to 0.5 dl / g.

Проведенные экспериментальные данные с применением целевого продукта свидетельствуют:The experimental data using the target product indicate:

а) о замедленном (пролонгированном) выделении в организме активно действующих веществ (в данном случае различных пептидов, например, октреотида, лейпрорелина, гозерелина, трипторелина, бусерелина ацетата и других;a) about the delayed (prolonged) release in the body of active substances (in this case, various peptides, for example, octreotide, leuprorelin, goserelin, tryptorelin, buserelin acetate and others;

б) об уменьшении их деградации на пути следования к биомишени и достаточно высоком быстродействии в отношении различных микроорганизмов, инфекций, заболеваний разных типов.b) to reduce their degradation along the path to the biological target and a sufficiently high speed in relation to various microorganisms, infections, diseases of various types.

Полученные заявленным способом микросферы из биоразлагающегося сополимера молочной и гликолевой кислот с инкапсулированным в микросферы биологически активным действующим веществом (фармацевтическим веществом, лекарственным веществом) обеспечивают пролонгированное высвобождение этих веществ. Получаемые микросферы (в виде наночастиц) обладают стабильностью основных показателей качества средств при хранении, препараты, содержащие их (как и они сами) практически нетоксичны, обладают противомикробной активностью, расширяют ассортимент различных фармацевтических и лекарственных средств, обеспечивающие контролируемое высвобождение инкапсулированных биологически активных веществ.The microspheres obtained by the claimed method from a biodegradable copolymer of lactic and glycolic acids with a biologically active active substance encapsulated in microspheres (pharmaceutical substance, drug substance) provide a prolonged release of these substances. The resulting microspheres (in the form of nanoparticles) possess stability of the main indicators of the quality of the products during storage, preparations containing them (like themselves) are practically non-toxic, possess antimicrobial activity, expand the assortment of various pharmaceutical and medicinal products that provide for the controlled release of encapsulated biologically active substances.

Пример 1Example 1

Иммунохимические свойства заявленного микроинкапсулированного препаратаImmunochemical properties of the claimed microencapsulated drug

Лабораторные животные (морские свинки) иммунизировались препаратами, полученными заявленным способом, приготовленными с использованием различных адъювантов. Препарат №1 представлял собой пептид (октреотид), инкапсулированный в микросферы из ПЛ-ПГ в соотношении 50:50 (где ПЛ-ПГ означает сополимер полилактид-полигликалид) методом выпаривания растворителя из двойной эмульсии при использовании водного раствора маннита в качестве сурфактанта. Препараты сравнения (№№2, 3) содержали идентичные количества пептида в комплексе с соответственно масляным (полный адъювант Фрейнда, ПАФ) и минеральным (гель гидроокиси алюминия, ГГА) адъювантами.Laboratory animals (guinea pigs) were immunized with preparations obtained by the claimed method, prepared using various adjuvants. The preparation No. 1 was a peptide (octreotide) encapsulated in microspheres from PL-PG in a ratio of 50:50 (where PL-PG is a polylactide-polyglycalide copolymer) by evaporation of the solvent from the double emulsion using an aqueous solution of mannitol as a surfactant. Comparison preparations (Nos. 2, 3) contained identical amounts of the peptide in complex with, respectively, oil (Freund's complete adjuvant, PAF) and mineral (aluminum hydroxide gel, HGA) adjuvants.

Иммунизация морских свинок (по 20 животных в группе) проводилась подкожно во внутреннюю поверхность бедра в объеме 0,2 мл в дозе 20 мкг октреотида (пептида).Immunization of guinea pigs (20 animals per group) was carried out subcutaneously in the inner thigh in a volume of 0.2 ml at a dose of 20 μg of octreotide (peptide).

Через три месяца после иммунизации в сыворотке крови животных оценивался титр антител к октреотиду (пептиду) в РИГА с эритроцитарным антигенным диагностикумом лабораторного приготовления.Three months after immunization in the blood serum of animals, the titer of antibodies to octreotide (peptide) was evaluated in RIGA with a erythrocyte antigen diagnostic laboratory preparation.

В таблице 1 представлены результаты определения иммунохимических свойств сравниваемых препаратов.Table 1 presents the results of determining the immunochemical properties of the compared drugs.

Данные таблицы 1 показывают, что через 3 месяца после иммунизации животных наибольший титр антител к указанному пептиду выявлялся в сыворотке крови животных, иммунизированных препаратом октреотид, микроинкапсулированного в ПЛ-ПГ, либо эмульгированного в ПАФ.The data in table 1 show that 3 months after immunization of animals, the highest titer of antibodies to the indicated peptide was detected in the blood serum of animals immunized with the drug octreotide, microencapsulated in PL-PG, or emulsified in PAF.

Среднегеометрический титр антител к октриду у животных, иммунизированных октреотидом, сорбированным на ГГА, был приблизительно в 4 раза ниже (различие достоверно для р=0,95)The geometric mean titer of antibodies to octride in animals immunized with octreotide adsorbed on HGA was approximately 4 times lower (the difference was significant for p = 0.95)

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Пример 2Example 2

Оценка токсичности новых препаратовToxicity assessment of new drugs

Оценка токсичности полученных препаратов (микросфер), указанных в изобретении (пример 1), осуществлялась согласно принятых в РФ правил и методик проведения экспериментов на лабораторных животных.Assessment of the toxicity of the resulting preparations (microspheres) specified in the invention (example 1) was carried out in accordance with the rules and methods of experiments in laboratory animals adopted in the Russian Federation.

Острую токсичность определяли на мышах линии Balb-C и крысах Wistar обоего пола. Исследование токсического действия каждой дозы проводили на 10 животных (5 самцов и 5 самок). Для изучения острой токсичности препараты вводили внутримышечно с помощью шприца, а перорально - через атравматический металлический зонд, постепенно погружая его до желудка. Большие дозы достигались путем многократной аппликации препаратов с интервалом 30-60 минут в течение 3-4 часов. Оценивалось действие доз эквивалентных эффективным разовым терапевтическим дозам известных лекарственных субстанций (рифабутин, изониазид, пиразинамид, D-циклосерин, D-маннит), а также в 5 и 10 раз их превосходящих.Acute toxicity was determined in Balb-C mice and Wistar rats of both sexes. The study of the toxic effects of each dose was carried out on 10 animals (5 males and 5 females). To study acute toxicity, drugs were administered intramuscularly with a syringe, and orally through an atraumatic metal probe, gradually immersing it to the stomach. Large doses were achieved by repeated application of drugs with an interval of 30-60 minutes for 3-4 hours. We evaluated the effect of doses equivalent to effective single therapeutic doses of known medicinal substances (rifabutin, isoniazid, pyrazinamide, D-cycloserine, D-mannitol), as well as 5 and 10 times their superior.

Установлено, что для полученных препаратов (пример 1) с октреотидом для мышей и крыс при внутримышечном введении составляет 2-3 г/кг, а при пероральной аппликации - более 12-15 г/кг. Иннами словами, новые препараты практически нетоксичны. При вскрытии подопытных и контрольных животных патологических изменений органов и тканей зафиксировано не было.It was found that for the obtained preparations (example 1) with octreotide for mice and rats with intramuscular injection is 2-3 g / kg, and with oral application - more than 12-15 g / kg. Innami words, new drugs are practically non-toxic. At autopsy of experimental and control animals, pathological changes in organs and tissues were not recorded.

Пример 3Example 3

Оценка противомикробной активности новых препаратов.Evaluation of the antimicrobial activity of new drugs.

Оценку чувствительности грамположительных, грамотрицательных и атипичных бактерий в отношении новых препаратов (пример 1) проводили в соответствии с рекомендациями Национального комитета по клиническим и лабораторным стандартам США (NCCLS) и действующих в РФ методических указаний.The sensitivity assessment of gram-positive, gram-negative and atypical bacteria in relation to new drugs (Example 1) was carried out in accordance with the recommendations of the National Committee for Clinical and Laboratory Standards of the USA (NCCLS) and the guidelines in force in the Russian Federation.

Минимальные подавляющие концентрации препаратов в отношении тест-культур определяли методом серийных микроразведений в жидкой среде согласно рекомендаций NCCLS. Кроме того, скорость роста микроорганизмов в присутствии суб- и суперингибирующих концентраций исследуемых препаратов оценивали по динамике оптической плотности бактериальных суспензий. Динамическое измерение оптической плотности проводили с помощью многоканального спектрофотометра Bioscren (Labsystems) при длине волны 610 нм с интервалом 20 мин. Планшеты с бактериальными суспензиями инкубировали при 37°С в термостатируемом модуле прибора. Исходная концентрация микроорганизмов составляла 5×104 КОЕ/мл. Установлено, что для полученных препаратов (пример 1) с октреотидом зафиксирована высокая противомикробная активность.The minimum inhibitory concentrations of the preparations with respect to the test cultures were determined by the method of serial micro-dilutions in a liquid medium according to the recommendations of NCCLS. In addition, the growth rate of microorganisms in the presence of sub- and super-inhibiting concentrations of the studied drugs was evaluated by the dynamics of the optical density of bacterial suspensions. Dynamic measurement of optical density was carried out using a Bioscren multichannel spectrophotometer (Labsystems) at a wavelength of 610 nm with an interval of 20 min. Plates with bacterial suspensions were incubated at 37 ° C in a thermostatic module of the device. The initial concentration of microorganisms was 5 × 10 4 CFU / ml. It was found that for the obtained preparations (example 1) with octreotide, high antimicrobial activity was recorded.

В связи с изложенным заявленное изобретение позволяет получать доступным способом высокоэффективные препараты с противомикробным действием в виде наночастиц, которые предлагается применять для лечения различных заболеваний.In connection with the foregoing, the claimed invention allows to obtain in an affordable manner highly effective drugs with antimicrobial action in the form of nanoparticles, which are proposed to be used to treat various diseases.

Проведенные экспериментальные данные свидетельствуют:The conducted experimental data indicate:

а) о замедленном (пролонгированном) выделении в организме активно действующих веществ (в данном случае различных пептидов, например, октреотида, лейпрорелина, гозерелина, трипторелина, бусерелина ацетата и других;a) about the delayed (prolonged) release in the body of active substances (in this case, various peptides, for example, octreotide, leuprorelin, goserelin, tryptorelin, buserelin acetate and others;

б) об уменьшении их деградации на пути следования к биомишени и достаточно высоком быстродействии в отношении различных микроорганизмов, инфекций, заболеваний разных типов.b) to reduce their degradation along the path to the biological target and a sufficiently high speed in relation to various microorganisms, infections, diseases of various types.

Таким образом, полученные заявленным способом микросферы из биоразлагающегося сополимера молочной и гликолевой кислот с инкапсулированным в микросферы биологически активным действующим веществом (фармацевтическим веществом, лекарственным веществом) обеспечивают пролонгированное высвобождение этих веществ. Получаемые микросферы (в виде наночастиц) обладают стабильностью основных показателей качества средств при хранении, препараты, содержащие их (как и они сами) практически нетоксичны, обладают противомикробной активностью, расширяют ассортимент различных фармацевтических и лекарственных средств, обеспечивающие контролируемое высвобождение инкапсулированных биологически активных веществ.Thus, the microspheres obtained by the claimed method from a biodegradable copolymer of lactic and glycolic acids with a biologically active active substance encapsulated in microspheres (pharmaceutical substance, drug substance) provide a prolonged release of these substances. The resulting microspheres (in the form of nanoparticles) possess stability of the main indicators of the quality of the products during storage, preparations containing them (like themselves) are practically non-toxic, possess antimicrobial activity, expand the assortment of various pharmaceutical and medicinal products that provide for the controlled release of encapsulated biologically active substances.

Источники информацииInformation sources

1. Патент RU 2326655, С1, 20.06.2008 (прототип).1. Patent RU 2326655, C1, 06/20/2008 (prototype).

Claims (10)

1. Способ изготовления микросфер, содержащих лекарственные вещества в качестве биологически активного действующего вещества, заключенные в матрицу полимера, с использованием получения микросфер методом двойной эмульсии, и включающих при этом в качестве активного действующего вещества пептид, заключенный в полимерную матрицу, представляющую собой сополимер молочной и гликолевой кислот с вязкостью 0,2-0,8 дл/г и с соотношением указанных сомономеров, соответственно, от 47,0:53,0 до 85,0:15,0, сформированных из двойной эмульсии типа вода/масло/вода,1. A method of manufacturing microspheres containing medicinal substances as a biologically active active substance, enclosed in a polymer matrix, using the preparation of microspheres by the double emulsion method, and including, as an active active substance, a peptide enclosed in a polymer matrix representing a milk copolymer and glycolic acids with a viscosity of 0.2-0.8 dl / g and with a ratio of these comonomers, respectively, from 47.0: 53.0 to 85.0: 15.0, formed from a double emulsion of the type water / oil / water, при этом способ включает следующие стадии:wherein the method includes the following stages: а) сначала получают первую простую эмульсию типа вода/масло в первом реакторе путем смешения, гомогенизации, стабилизации и эмульгирования в присутствии эмульгатора как стабилизатора эмульсий раствора сополимера молочной и гликолевой кислот в хлористом метилене при соотношении их от 1,0:2,5 до 1,0:5,0 с раствором пептида в качестве биологически действующего вещества в воде для инъекций или в водном растворе уксусной кислоты при соотношении их от 1,0:2,0 до 1,0:8,0,a) first get the first simple emulsion of the type water / oil in the first reactor by mixing, homogenizing, stabilizing and emulsifying in the presence of an emulsifier as a stabilizer of emulsions of a solution of a copolymer of lactic and glycolic acid in methylene chloride in a ratio of 1.0: 2.5 to 1 , 0: 5.0 with a solution of the peptide as a biologically active substance in water for injection or in an aqueous solution of acetic acid with a ratio of from 1.0: 2.0 to 1.0: 8.0, б) затем получают двойную эмульсию во втором реакторе путем смешения первой эмульсии со смесью, содержащей воду для инъекций, эмульгаторы как стабилизаторы эмульсии натрий карбоксиметилцеллюлоза, маннитол, осуществляемое в режиме проточной циркуляции, с поддержанием температуры от -10°С до +10°С иb) then get a double emulsion in the second reactor by mixing the first emulsion with a mixture containing water for injection, emulsifiers as emulsion stabilizers sodium carboxymethyl cellulose, mannitol, carried out in a flow circulation mode, maintaining the temperature from -10 ° С to + 10 ° С and в) далее получаемый продукт в виде двойной эмульсии типа вода/масло/вода загружают в третий реактор, содержащий воду для инъекций, эмульгатор как стабилизатор эмульсии иc) then the resulting product in the form of a double emulsion of the type water / oil / water is loaded into a third reactor containing water for injection, an emulsifier as an emulsion stabilizer, and г) осуществляют формирование микросфер с размером частиц от 10 нм до 150 мкм, удаляя пары растворителя хлористого метилена в течение времени в диапазоне от 1 часа до 24 часов при постепенном повышении температуры до 25-45°С и постоянном перемешивании с получением суспензии отвержденных микросфер в виде частиц;g) carry out the formation of microspheres with a particle size of 10 nm to 150 μm, removing pairs of methylene chloride solvent over a period of time from 1 hour to 24 hours with a gradual increase in temperature to 25-45 ° C and constant stirring to obtain a suspension of cured microspheres in particle form; д) из суспензии последующим разделением микросфер на фракции удаляют сепарацией, фильтрацией крупную фракцию с размером частиц более 150 мкм и менее 10 нм и получают целевой продукт с размером частиц от 10 нм до 150 мкм. d) from the suspension by subsequent separation of the microspheres into fractions, a coarse fraction with a particle size of more than 150 μm and less than 10 nm is removed by separation, filtration and the target product with a particle size of 10 nm to 150 μm is obtained. 2. Способ изготовления микросфер по п. 1, отличающийся тем, что используют сополимер молочной кислоты и гликолевой кислоты с вязкостью 0,3-0,5 дл/г и с соотношением сомономеров, соответственно, от 47,0:53,0 до 53,0:47,0.2. A method of manufacturing microspheres according to claim 1, characterized in that they use a copolymer of lactic acid and glycolic acid with a viscosity of 0.3-0.5 dl / g and with a ratio of comonomers, respectively, from 47.0: 53.0 to 53 0: 47.0. 3. Способ изготовления микросфер по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (д) удаляют сепарацией крупную фракцию более 90 мкм и мелкую фракцию с размером частиц менее 5 мкм и получают целевой продукт с размером частиц 5-90 мкм.3. A method of manufacturing microspheres according to claim 1, characterized in that in step (e) a coarse fraction of more than 90 microns and a fine fraction with a particle size of less than 5 microns are removed by separation and the target product with a particle size of 5-90 microns is obtained. 4. Способ изготовления микросфер по п. 1, отличающийся тем, что на стадии (б) получение двойной эмульсии осуществляют в режиме проточной циркуляции с поддержанием температуры около 0°С.4. A method of manufacturing microspheres according to claim 1, characterized in that in stage (b), the preparation of a double emulsion is carried out in a flow circulation mode with a temperature of about 0 ° C.
RU2016135288A 2016-08-31 2016-08-31 Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method RU2635472C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135288A RU2635472C1 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016135288A RU2635472C1 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2635472C1 true RU2635472C1 (en) 2017-11-13

Family

ID=60328652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016135288A RU2635472C1 (en) 2016-08-31 2016-08-31 Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2635472C1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080429A (en) * 1993-10-25 2000-06-27 Genentech, Inc. Method for drying microspheres
RU2326655C1 (en) * 2006-11-09 2008-06-20 Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of incapsulation of protein bearing materials in microspheres from copolymer polylactide-polyglycolide

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6080429A (en) * 1993-10-25 2000-06-27 Genentech, Inc. Method for drying microspheres
RU2326655C1 (en) * 2006-11-09 2008-06-20 Федеральное государственное учреждение "48 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Method of incapsulation of protein bearing materials in microspheres from copolymer polylactide-polyglycolide

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
найдено в интернете http://orgchemlab.com/index.php/ir-video.html/93.html опубликовано 14.09.2013г. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2784394C (en) Depot systems comprising glatiramer or a pharmacologically acceptable salt thereof
US6692770B2 (en) Starch microparticles
US6309669B1 (en) Therapeutic treatment and prevention of infections with a bioactive materials encapsulated within a biodegradable-biocompatible polymeric matrix
US5603960A (en) Preparation of microparticles and method of immunization
US4919929A (en) Mammal immunization
US20050181059A1 (en) Nanoparticulate therapeutic biologically active agents
JP2000501084A (en) Method for producing microcapsules having uniform morphology, and microcapsules produced by this method
EP0678035B1 (en) Vaccine preparations
HU224008B1 (en) Encapsulation method
EP1322290A1 (en) Vaccine composition comprising an immunologically active substance embedded in microparticles consisting of starch with reduced molecular weight
Patel et al. Biodegradable polymers: Emerging excipients for the pharmaceutical and medical device industries
US7087246B2 (en) Controlled release preparation of insulin and its method
JP2023022199A (en) Method for preparing microparticles containing glatiramer acetate
US6936278B2 (en) Microparticles
JP2010540589A (en) Microencapsulation of poloxamer and protein particles
Saez et al. Microspheres as delivery systems for the controlled release of peptides and proteins
EP0300102B1 (en) Improved method of obtaining immune regulatory factors by mammal immunization
RU2635472C1 (en) Method for manufacture of microspheres containing medicinal substances as biologically active substance, enclosed in polymer matrix, using microspheres production by double emulsion method
RU2326655C1 (en) Method of incapsulation of protein bearing materials in microspheres from copolymer polylactide-polyglycolide
WO2023220243A1 (en) Formulations for oral delivery of polypeptides, antibodies and proteins and uses thereof
WO2020165379A1 (en) Plga-based microspheres, preparation methods and uses thereof
Cui Surface modification of biodegradable poly (lactide-co-glycolide) microparticles for targeted and controlled drug delivery
Jain Controlled drug delivery from a novel injectable in situ formed biodegradable PLGA microsphere system
as Promising Biolological Medicinal Chemistry
CA2429103A1 (en) Process for producing microparticles

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner