专利名称：微球的制备方法及相关的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过一种循环过程的有效制备微球的方法及用于制备本方法中所用微球的装置。在本发明的方法中，微球可通过循环过程而有效的制备，包括乳化装置、微球储存罐和错流过滤器的组合。
背景技术：
作为含药微球的制备方法，许多已经是公知技术了。例如，非水干燥法，相分离法，喷雾干燥法、溶剂扩散法等等，并在非水干燥法中，也有许多是已知的，如应用O/W乳剂(例如JP-A-4-46115，第1-6页；JP-A-6-32732，第1-8页)，S/O/W乳剂(例如JP-A-8-151321，第10-15页)，W/O/W乳剂(例如JP-A-6-145046，第1-11页；JP-A-9-221417，第1-11页)或O/O/W乳剂(例如JP-A-6-211648，第1-8页)。而且，作为从乳剂中去除有机溶剂的方法，溶剂蒸馏法是已知的。
在从乳剂中蒸去有机溶剂的方法中，用于非水干燥方法的乳剂一般都通过往水相中加入油相制备(O，S/O，W/O或O/O)，其中需要的乳剂的量是一次制备完成的(例如，JP-A-4-46115，第1-6页；JP-A-6-145046，第1-11页)。
各种以非水干燥法进行的微球的制备所需的乳化装置也是已知的，例如在批处理的储罐中安装的装置，适于连续处理批处理罐外安装的装置等等(例如，Development in Chemical Industry，24，Stirring/Mixing，Maki Shoten，1990，第187-191页)。
而且，在乳化/分散应用技巧手册，Science Forum Inc.，1987/2/25，第140-143页，472-474页中也披露了非水干燥法乳化的微胶囊技术，在该文献中应用方形混合机、静态混合机进行混合也已经披露。已经知道连续乳化形成乳剂制备微球的实例(例如JP-A-8-259460，第12页；USP 5945126，第1-12页)。
然而，这些方法存在问题，即为大规模获得微球产品，非水干燥法需要在一勺中大量使用乳剂，然后蒸发有机溶剂的设备也要扩大。
进一步说，作为薄膜过滤的方法，用薄膜和错流过滤器处理的总体积的对象液体会存在过滤盲端，对象液体在错流过滤器以正确角度经过穿透薄膜并局部过滤(参考PDA Journal of Pharmaceutical Science& Technology，vol.50，no.4 252-261页(1996))。错流过滤器适合于大规模的处理，因为过滤器不易阻塞，并可用于水处理系统等，并且错流过滤器用于收集和洗涤非水干燥法制备的微球也有已知的实例(例如USP 6294204，第6-8页；WO96/35414，第11、12页)。
而且，通过制备微球获得的连续相微球悬浮液通过过滤被药物制剂的水和其它载体替换的装置也已经公开(例如，USP 6270802第1-10页)。
发明详述本发明的一个目的是提供非水干燥方法制备高品质的微球的方法，其特征在于通过反复的过程制备微球，其中制备微球的设备是小规模的，并且全部设备是容易密闭的，以防止细菌的污染以及引起的环境问题的有机溶剂扩散进入大气。
本发明人发现通过微球制备的小规模重复进行，并使用积累如此获得的微球的过程，制备微球的设备可以小规模化，并可得到高品质的微球。并且进一步发现，微球的生产规模可以自由控制。因此完成了本发明。本发明涉及包括以下循环步骤的微球的制备方法(a)将含药的聚合物溶液，其中含有药物、生物可相容及生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂，在乳化装置中乳化于水性溶液中形成乳剂，其中所述的含药聚合物溶液被分散到水性溶液中；(b)将所得的乳液转移至微球储存罐中；(c)将部分乳剂从微球储存罐中导入错流过滤器中；(d-1)-i)将通过错流过滤器的液体返回微球储存罐中；(d-1)-ii)回收上述错流过滤器滤出的滤液作为步骤(a)的水性溶液，重复步骤(a)-(d-1)，当沸点低于水的有机溶剂与水不相混溶时，在这一循环过程中蒸去微球储存罐内的所述有机溶剂；或(d-2)-i)将通过错流过滤器液体返回储存罐中；(d-2)-ii)排出上述错流过滤器滤出的滤液而不回收作为(a)的水性溶液，重复步骤(a)-(d-2)，并使用新鲜的水性溶液，并当沸点低于水的有机溶剂与水不相混溶时，在这一循环过程中蒸去微球储存罐内的所述有机溶剂；(e)在步骤(d-1)或(d-2)完成后，收集微球储存罐中的微球。
根据本发明的方法，既然只有水性溶液能有效被错流过滤器从乳化装置中制得的乳剂分离，并在微球储存罐内积累，即使乳化步骤重复进行，微球储存罐内的乳剂的体积增加也可以被控制，并且特别是小规模进行乳化步骤，乳化更容易均匀，可以得到高品质的微球。
附图1显示微球制备的装置图设计，其中水性溶液是回收的。
附图2显示微球制备的装置图设计，其中水性溶液是不回收的。
附图标记说明(1)乳化装置(2)微球储存罐(3)错流过滤器(4)含药聚合物溶液储罐(5)水性溶液储罐本发明最佳实施方式以下对本发明的方法的各个步骤进行详细的说明。
步骤(a)中的包含药物、生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂的含药聚合物溶液，包括例如以下物质
(i)溶液(O)，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和药物溶解于沸点低于水的有机溶剂中；(ii)悬浮液(S/O)，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂中，药物悬浮于所得溶液中；(iii)分散液(W/O)，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂中，药物水性溶液分散于所得溶液中；(iv)分散液(O/O)，其中一种生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂中，在所得聚合物溶液中分散其它生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物在相同有机溶剂中的溶液，药物溶解或悬浮于分散的聚合物溶液中；如果上述(i)的溶液(O)是通过将药物溶解于聚合物在有机溶剂中的溶液中制备的，聚合物的有机溶剂溶液中的聚合物浓度会根据所述聚合物的种类和分子量而变化，但其通常的范围是重量比例1-80％，优选20-60％。而且优选药物以聚合物重量的0.1-40％溶解的，并为了改善微球中的药物容量，更优选是以1-30重量％将药物溶解于聚合物的有机溶剂溶液中。
如果药物在有机溶剂中的溶解度低的话，药物和聚合物溶解于溶剂系统中，其中二者均可溶，蒸干溶剂，得到包含药物和聚合物的固体溶液，所得固体溶液进一步溶解于对象有机溶剂中得到有机溶剂溶液(参见USP 5556642/JP-A-6-32732)。
如果上述(ii)的悬浮液(S/O)是通过将药物悬浮于聚合物的有机溶剂溶液中制备的，优选将该药物以该聚合物重量的0.1-40重量％的量悬浮于与上述(i)的溶液(o)相同的聚合物的有机溶剂溶液中，为改善在微球中的药物含量，更优选是药物的含量为1-30％。当药物是悬浮于该聚合物的有机溶剂溶液中时，该药物不溶在所述有机溶剂中是足够的。
药物可以通过匀化器、超声破碎器等悬浮于聚合物的有机溶剂溶液中，优选在药物悬浮于聚合物的有机溶剂溶液后快速将所得悬浮液在水性溶液中乳化。
进一步说，当药物悬浮于聚合物的有机溶剂溶液中，所述药物可以预先粉碎，以防止从微球中最初的破裂，虽然这种破裂取决于将要制备的微球的粒径，并且药物的平均粒径应在将要制备的微球平均粒径的1/5-1/10000，更优选范围是1/10-1/1000。
悬浮于聚合物的有机溶剂溶液的药物的粉碎可以通过常规的粉碎方法进行，例如通过碾磨法、结晶法、喷雾干燥法等。
在碾磨方法中，药物可以以常规的粉碎器进行物理性的粉碎，例如气流粉碎、锤式粉碎、旋转球磨粉碎、振动球磨粉碎、砂磨粉碎、振荡粉碎、棒磨粉碎、管形磨粉碎等。
在结晶方法中，药物可以一次溶解于适当的溶剂，采用调节pH值，改变温度，改变溶剂组成等方式沉淀，然后进行过滤、离心等方法收集进行粉碎。
在喷雾干燥方法中，药物溶解于适当的溶剂中，得到的溶液在短时间内使用喷嘴将液滴中的溶剂雾化而喷入到干燥器的干燥室中进行粉碎。
关于肽类药物，进行其粉碎应维持药物的活性，优选例如按以下方法进行。
(A)通过喷雾干燥器雾化包含例如明胶等的水溶性高分子量物质和多肽的水性溶液的方法(参考JP-A-4-36233)。
(B)粉碎化方法，包括冷冻干燥水性的含有多肽和水溶性高分子量的物质的溶液，通过气流粉碎粉碎冷冻干燥的产物(JP-A-8-225454)。
(C)粉碎化方法，包括将多肽水性溶液加入到丙酮中沉淀出多肽细粒(Journal of Encapsulation，vol.14(2)，第225-241页，1997)。
(D)粉碎化方法，包括将表面活性剂和多肽在水中混合并快速干燥所得混合物(JP-A-9-315997)。
(E)粉碎化方法，包括将可与水混溶的有机溶剂或挥发性盐加入到水性多肽溶液并冷冻干燥该产物(JP-A-11-322631)。
(F)粉碎化方法，包括冷冻干燥多肽和聚乙二醇的水性混合物，并将该聚乙二醇溶解于有机溶剂中(JP-A-11-302156)。
(G)粉碎化方法，包括将水可混溶的但不溶解多肽的有机溶剂加入到含有多肽和相分离诱导剂的水性溶液的冷冻产物中，溶解所述的相分离诱导剂和所述冷冻产物中含有的冰，从所得的多肽细粒的分散体系中收集多肽细粒(WO02/30449)。
如果药物是水溶性的，如果所述溶解聚合物的有机溶剂与水不相混溶，可以使用使水性药物溶液分散在聚合物的有机溶剂溶液得到以上(iii)中的分散液(W/O)的方法，特别是该方法优选用于具有在正-辛醇/水中分配率不超过0.1的药物。
水性药物溶液中药物浓度通常为重量百分比0.1％或更高(低于所述药物的溶解度)，优选是1重量％或更高。进一步说，分散于与以上(i)中的溶液(O)的相同的聚合物的有机溶剂溶液中水性药物溶液的量优选为0.1-30重量％，更优选为1-20重量％。
水性药物溶液还可以含有除药物以外，其它添加剂，例如稳定剂(例如白蛋白、明胶、乙底酸4钠、糊精、亚硫酸氢钠、聚乙二醇等)、防腐剂(例如p-羟基苯甲酸酯(甲酯、乙酯、丙酯、丁酯)等)、pH调节剂(例如碳酸、乙酸、草酸、柠檬酸、磷酸、盐酸、氢氧化钠、或这些酸的盐，如碳酸钠、碳酸氢钠等)。
当应用肽类药物时，其水性药物溶液可另外含有保护药物的物质，如明胶、琼脂粉、聚乙烯醇、碱性氨基酸(如精氨酸、组氨酸、赖氨酸等)。
当水性药物溶液分散于聚合物的有机溶剂溶液中时，该水性药物溶液的液滴的平均粒径应依据微球的颗粒大小来定，范围应在要生产的微球平均粒径的1/5-1/10000，更优选为1/10-1/000，且分散过程优选应用匀化器、超声破碎器等实施。进一步说，优选在药物分散于聚合物有机溶剂溶液中后立刻乳化所得的分散液在水性溶液中。
如果制备以上(iv)的分散体(O/O)，以制备以上(i)的溶液(O)或(ii)的悬浮液(S/O)的类似方式将药物溶解或悬浮于一种聚合物溶液中。将所得溶液或悬浮液分散于另一个与所述溶液或悬浮液不相混溶的聚合物溶液，其是与上述(iii)的分散体(W/O)的制备相似的方法进行。该聚合物溶液的每种有机溶剂可以是与上述(i)中的溶液(O)中相同的那些。
生物可相容和生物可降解的水难溶性聚合物可以是任何符合该性质的物质，其通常是可用于医药领域的。在本发明中，水难溶性聚合物指的是在25℃时溶解1g所述聚合物需要1000g或更多的水来溶解的聚合物。
生物可相容和生物可降解的水难溶性聚合物包括例如羟基脂肪酸的聚酯、聚-α-氰基丙烯酸酯、聚氨基酸等。在这些物质中，羟基脂肪酸聚酯优选平均分子量在2000-800000的那些，更优选是平均分子量在5000-200000的那些，最优选的是平均分子量在5000-50000的那些。
特别的羟基脂肪酸聚酯的实例是聚乳酸、乳酸-羟乙酸共聚物、2-羟基丁酸-羟乙酸共聚物、聚-β-羟基丁酸等。乳酸-羟乙酸共聚物优选的乳酸/羟乙酸的摩尔比为90/10-30/70，更优选是80/20-40/60；2-羟基丁酸-羟乙酸共聚物优选的2-羟基丁酸/羟乙酸摩尔比为90/10-30/70，更优选是80/20-40/60。
沸点低于水的有机溶剂是指在相同的压力下，沸点低于水的有机溶剂，可以包括与水不相混溶的，或与水可混溶的。
沸点低于水的与水可混溶的有机溶剂是指沸点低于水的，能够与水以任何比率混溶的那些，例如与水可混溶的酮溶剂(如丙酮等)，与水可混溶的醚溶剂(例如四氢呋喃等)，腈溶剂(例如乙腈等)，且丙酮是更优选的。
沸点低于水的与水不混溶的有机溶剂是指沸点低于水的，但只能够与水以≤10％体积比混溶的那些，例如卤代脂肪烃类溶剂(如二氯甲烷、氯仿、四氯化碳、氯乙烷、二氯乙烷、三氯乙烷等)，脂肪族酯类溶剂(如乙酸乙酯等)，芳烃溶剂(如苯等)，脂肪烃类溶剂(例如正己烷、正戊烷、环己烷等)，水不混溶的醚类溶剂(例如二乙基醚、二异丙基醚、甲基异丁基醚、甲基叔丁基醚等)并且卤代脂肪烃类溶剂、脂肪酯类溶剂是优选的，二氯甲烷、氯仿和乙酸乙酯是更优选的。
本发明的方法中所应用的药物包括例如抗肿瘤剂、肽类药物、抗生素、解热药、镇痛药、抗炎药物、镇咳药物、化痰药物、镇静剂、肌肉松弛剂、抗癫痫剂、抗溃疡剂、抗抑郁药、抗变态反应性药物、强心剂、抗心律失常药、血管舒张剂、抗高血压性利尿剂、抗糖尿病药物、抗高血脂药、抗凝血剂、止血剂、抗结核药物、激素、抗麻醉药物、骨再吸收抑制剂、成骨促进剂、骨折愈合促进剂、软骨病治疗剂、抗血管生成药物、止吐药等等。
抗肿瘤药物包括例如紫杉醇、博来霉素、氨甲喋呤、放线菌素D、丝裂霉素C、硫酸长春碱、硫酸长春新碱、柔红霉素、阿霉素、neocercinostatin、阿糖胞苷、氟尿嘧啶、四氢呋喃基-5-氟尿嘧啶、云芝多糖、溶血链球菌、香菇多糖、它莫西芬、左旋咪唑、抑氨肽酶素b、阿齐美克、顺铂、卡铂、盐酸依立替康等。
肽类药物包括例如胰岛素、生长素抑制素、善宁、生长激素、催乳素、促肾上腺皮质激素(ACTH)、ACTH衍生物、促黑素细胞激素(MSH)、促甲状腺素释放激素(TRH)、促甲状腺激素(TSH)、黄体生成素(LH)、黄体激素释放激素(LHRH)及其衍生物、卵泡刺激素(FSH)、后叶加压素、去氨加压素、后叶催产素、降钙素、依降钙素、甲状旁腺激素(PTH)、胰高血糖素、胃泌素、促胰液素、促胰酶素、胆囊收缩素、血管紧张素、人胎盘催乳激素、人体绒毛膜促性腺激素(HCG)、脑啡肽、脑啡肽衍生物、内啡肽、京都啡肽、干扰素类(例如α-、β-、γ-等)、白细胞介素(如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12等)、taftsin、胸腺生成素、胸腺素、胸腺刺激素、胸腺体液因子(THF)、血清胸腺因子(FTS)及其衍生物及其它胸腺因子、肿瘤坏死因子(TNF)、趋化因子及其衍生物、小细胞因子及其衍生物、集落刺激因子(例如CSF、GCSF、GMCSF、MCSF等)、胃动素、dinorphin、蛙皮素、神经降压素、蛙皮缩胆囊肽缓激肽、尿激酶、天冬酰胺酶、激肽释放酶、P物质、胰岛素样生长因子(IGF-I、IGF-II)、神经生长因子(NGF)、细胞生长因子(例如EGF、TGF-α、TGF-β、PDGF、盐酸FGF、碱性FGF等)、骨形态生成蛋白(BMP)、神经营养因子(例如NT-3、NT-4、CNTF、GDNF、BDNF等)、凝血因子VIII和IX、氯化溶菌酶、polymixin B、多粘菌素E、短杆菌肽、杆菌肽、红细胞生成素(EPO)、血小板生成素(TPO)等。
抗生素包括例如庆大霉素、地贝卡星、卡那霉素B、青紫霉素、妥布拉霉素、阿米卡星、弗氏霉素、紫苏霉素、盐酸四环素、盐酸土霉素、四氢吡咯甲基四环素、盐酸脱氧土霉素、氨苄西林、氧哌嗪青霉素、替卡西林、阿扑西林、头孢噻吩、头孢噻啶、头孢替安、头孢磺啶、头孢甲肟、cefmethazole、头孢唑啉、头孢噻肟、头孢哌酮、头孢去甲噻肟、moxolactam、沙纳霉素、磺酰胺菌素(sulfazecin)、氨噻单菌胺等。
解热镇痛抗炎药物包括例如水杨酸、安乃近、氟芬那酸、双氯芬酸、吲哚美辛、吗啡、盐酸哌替啶、左啡诺酒石酸盐、氧吗啡酮等。
止咳化痰药物包括例如盐酸麻黄素、盐酸甲基麻黄碱、盐酸那可汀、磷酸可待因、磷酸二氢可待因、盐酸阿洛拉胺、盐酸氯苯胺丙醇、盐酸哌吡苯胺、咳平、盐酸普罗托醇(protokyrol)、盐酸异丙肾上腺素、硫酸沙丁胺醇、硫酸特布他林等。
镇静剂包括例如氯丙嗪、丙氯拉嗪、三氟拉嗪、硫酸阿托品、溴化甲基东莨菪碱等。
肌肉松驰药物包括例如二苯哌丙醇甲磺酸盐、氯化筒箭毒碱、溴化双哌雄双酯等。
抗癫痫药物包括例如苯妥英、乙琥胺、乙酰唑胺钠、利眠宁等。
抗溃疡药物包括例如metoclopromide、组氨酸氢氯化物等。
抗抑郁药物包括例如丙咪嗪、氯丙咪嗪、诺昔替林、硫酸苯乙肼等。
抗变态反应性疾病药物包括例如盐酸苯海拉明、马来酸氯苯那敏、盐酸曲吡那敏、盐酸甲地嗪、盐酸氯咪唑、盐酸二苯拉明、盐酸甲氧基苯丙胺等。
强心药物包括例如反式-∏-樟脑醛、theophylol、氨茶碱、盐酸依替福林等。
抗心律失常药包括阿齐利特、普萘洛尔、心得舒、bufetorol、氧烯洛尔等。
血管舒张药物包括例如盐酸奥昔非君、盐酸地尔硫卓、盐酸妥拉唑啉、海索苯定、硫酸丁酚胺等。
抗高血压性利尿剂包括例如溴化六甲双胺、pentrilium、盐酸美加明、盐酸乙肼苯哒嗪、可乐宁等。
抗糖尿病药物包括例如降糖嘧啶钠、glypizide、盐酸苯乙双胍、盐酸丁福明、二甲双胍等。
抗高脂血症药物包括例如普伐他汀、普伐他汀钠、辛伐他汀、氟伐他汀、克利贝特、安妥明、双贝特、苯扎贝特等。
抗凝血剂包括例如肝素钠等。
止血剂包括例如促凝血酶原激酶、凝血酶、亚硫酸氢钠甲萘醌、维生素K4、ε-氨基已酸、氨甲环酸、肾上腺色腙磺酸钠、肾上腺色素单氨基胍甲磺酸酯等。
抗结核药物包括例如异烟肼、乙胺丁醇、对氨基水杨酸等。
激素包括例如氢化泼尼松、强的松龙磷酸钠、盐酸地塞米松钠、磷酸己雌酚、甲巯咪唑等。
抗麻醉药物包括例如酒石酸烯丙左吗喃、盐酸烯丙吗啡、盐酸纳洛酮等。
骨再吸收抑制剂包括例如异丙氧黄酮、阿伦膦酸盐、替鲁膦酸盐等。
成骨促进剂包括例如多肽类药物如骨形态生成蛋白(BMP)、甲状旁腺激素(PTH)、细胞生长因子(TGF-β等)、胰岛素样生长因子(IGF-I等)等。
骨折愈合促进剂和软骨病治疗药物包括例如磷酸二酯酶-4-抑制剂(如PCT/JP02/04930、PCT/JP02/04931中所述)等。
抗血管生成药物包括例如血管生成抑制类固醇、烟曲霉素、烟曲霉素衍生物、血管他丁、内皮他丁等。
止吐药物包括例如5-羟色胺3型受体拮抗剂如奥坦西隆或托吡西隆、神经激肽1受体拮抗剂等。
以上所提及的药物可以是游离形式的或是药学可接受的盐的形式。例如，当药物含碱性基团如氨基基团时，可使用与无机酸(例如盐酸、硫酸、硝酸等)，或有机酸(例如碳酸、琥珀酸等)的盐的形式。当药物含酸性基团如羧基基团时，可使用与无机碱(例如碱金属，如钠、钾等)，或有机碱(例如有机胺如三乙胺、碱性氨基酸如精氨酸等)的盐的形式。
而且，药物成盐并因此其摄取入微球的速率降低，所述药物首先转变成游离形式。酸加成盐转变成游离形式时，其可用碱性水溶液处理(例如碱金属碳酸氢盐水性溶液、碱金属碳酸盐水性溶液、碱金属氢氧化物水性溶液、碱金属磷酸盐水性溶液、碱金属磷酸氢盐水性溶液、弱碱性缓冲液)，再用有机溶剂萃取。碱加成盐转变成游离形式时，其可用水性弱酸溶液处理(例如水性氯化铵溶液、弱酸缓冲液等)，再用有机溶剂萃取。用常规的方法从萃取液蒸去溶剂，得到药物的游离形式。
考虑到药物本身的性质(例如在沸点低于水的有机溶剂中的溶解度、在有机溶剂中的稳定性，或水溶解度)、药物从微球中的溶出模式、药物的含量或其颗粒的大小等等，可以决定是否应将药物溶解或悬浮于聚合物的有机溶剂溶液中，或是否应将药物的水性溶液分散于聚合物的有机溶剂溶液中。当药物很容易在有机溶剂中变性时，药物可以悬浮于聚合物的有机溶剂溶液中，或将药物的水性溶液分散于聚合物的有机溶剂溶液中。
用于乳化含药聚合物溶液在水性溶液中的乳化装置包括已知的乳化装置，例如螺旋搅拌器、涡轮搅拌混合器、高压乳化器、超声分散混合器、静态混合器、内部剪切力的高速旋转匀化器(液-液切应力)等。通过使用内部剪切力的高速旋转匀化器(液-液切应力)(例如，Mtechnique，Inc.制造的Clearmix；Silverson Machines，Inc.制造的Highsheer Inline Mixer等)，乳化力量增加了，并且即使使用高粘度的含药聚合物溶液，在水性溶液中还是能够形成小粒径的液滴，还是能够制备出小粒径的微球。
乳化可以按批处理或连续处理过程进行。批处理的乳化可按T.K.AGI HOMO MIXER，T.K.COMBI MIX，T.K.Homo Jettor，Clearmixcontinuous batch or batch system of M Technique，Inc的方法进行。另一方面，连续进行的乳化可通过高速sheer型分散器和乳化器(例如T.K.Homomic Line Flow manufactured by Tokushu Kika KogyoCo.，Ltd.)、inline型混合器(例如T.K.Pipeline Homo Mixermanufactured by Tokushu Kika Kogyo Co.Ltd.，High-sheer InlineMixer manufactured by Silverson Machines，Inc.，Clearmixcontinuous system manufactured by M Technique Inc.Square Mixer)等进行。
对于连续乳化，所得乳剂优选连续转移至微球储存罐中，对于按批处理的乳化，所得乳剂是按独立的批次转移至微球的储存罐中。
当采用按批处理进行的乳化时，乳化装置优选的容量是微球储存罐容量的1/1000-1/10，这样的乳化优选是在30分钟内，优选是在10分钟内完成。另一方面，对于连续的乳化，乳化装置中的平均保留时间优选是在10分钟之内，更优选是在5分钟之内。
如果水可混溶的有机溶剂或水不混溶的有机溶剂用作聚合物溶液有机溶剂，所用的水性溶液也是不同的。
当应用水可混溶的有机溶剂作为聚合物溶液的有机溶剂时，例如在WO01/80835中披露的，均一的含水和与水可混溶的有机溶剂不相混溶的不溶解聚合物的溶剂的溶液优选使用。所述均一溶液可以包含1-4个碳原子的一元醇。在这种情况下，水-甘油、水性乙醇-甘油等的均一混合物溶液是优选的。
与水可混溶的有机溶剂不相混溶的不溶解聚合物的溶剂在水性溶液中的浓度的范围是重量的25-95％，优选是50-90％，更优选是60-80％。
进一步说，水性溶液可进一步含有乳化稳定剂。乳化稳定剂包括例如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纤维素、羟丙基纤维素、阿拉伯胶、壳聚糖、明胶、卵磷脂、血清白蛋白、非离子表面活性剂(例如聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯(吐温80、吐温60，由Nikko Chemicals Co.，Ltd.生产)、聚氧乙烯蓖麻油衍生物(HCO-60、HCO-50，由NikkoChemicals Co.，Ltd.生产))。乳化稳定剂的加入量优选为水性溶液重量的0.001-10％，优选为0.01-2％。
另一方面，当应用水不混溶的有机溶剂作为聚合物溶液的有机溶剂时，溶液可以是纯水，如果需要的话，也可以含有乳化稳定剂。所述乳化稳定剂的种类和含量与使用水-不混溶的有机溶剂的情况相同。
在本发明的方法中，在一个时间上并不需要大规模的乳化。因此，乳化装置应是小规模的。另外，由于乳化装置是小规模的，搅拌的阻力也可以减小，使得含药聚合物溶液和水性溶液的乳化程度容易均匀，乳剂液滴粒径变化很小，可形成含小粒径液滴的乳剂。进一步说，乳化时间缩短，并因此药物在水性溶液中的漏失量也会被抑制。
进一步说，在本发明的方法中，乳化是按批处理或连续处理进行的。在批处理的乳化中，含药聚合物溶液和水性溶液在乳化时间上与连续处理的乳化相比变化更小。并且乳化速度很容易通过监控液滴粒径的大小加以控制，并因此液滴大小的变化也很小，含有小粒径液滴的乳剂很容易形成。进一步说，由于每个乳化步骤都使用新鲜的水性溶液，有机溶剂在乳剂水相中的浓度可以在乳化过程中保持一定或低的水平，正如所希望的那样，乳剂的变质如药物含量的减少、颗粒大小的变化等，都可以被抑制。
在批处理和连续处理过程中，要乳化的水性溶液的体积优选是含药聚合物溶液体积的10-300倍，在连续乳化过程中，水性溶液的体积是基于在乳化过程中导入乳化装置的水性溶液的体积与含药聚合物溶液体积之比计算的。
当聚合物溶液的比例降低时，在乳化阶段部分有机溶剂从含药聚合物溶液中漏出进入到水性溶液中，结果在乳化阶段液滴能够容易地在某种程度上固化。
在有机溶剂逐步漏出进入水性溶液或被蒸发掉后，就在乳化后乳剂中的液滴刚好在乳化装置和微球储存罐中固化形成微球。在微球形成阶段，术语“液滴”还包括形成过程中的微球，上述液滴的平均粒径与微球平均粒径相比，指的是乳化之后液滴的粒径。
含药聚合物溶液分散于水性溶液，得自于将含药聚合物溶液乳化在水性溶液中的乳剂包括以下的乳剂。
(i)乳剂(O/W)，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物与药物溶解于沸点低于水的有机溶剂形成溶液，进一步分散到水性溶液中；(ii)乳剂(S/O/W)，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂形成的悬液，药物悬浮于所得的溶液中，并进一步分散至水性溶液中；(iii)乳剂(W/O/W)，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂形成溶液，药物的水性溶液分散于所得溶液中，并进一步分散至水性溶液中；(iv)乳剂(O/O/W)，其中一种生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂形成溶液，在所得聚合物溶液中分散于相同有机溶剂的溶液中的其它生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物，药物溶解或悬浮于分散的聚合物溶液中，并进一步分散至水性溶液中。
用于步骤(b)的乳剂储存罐，优选是用不与乳剂及其成分反应的材料制成，例如不锈钢或聚四氟乙烯树脂材料，包衣聚四氟乙烯树脂的材料，玻璃材料等。
当沸点低于水的有机溶剂与水不相混溶时，乳化储存罐还应能够有蒸馏有机溶剂的功能，但是当沸点低于水的有机溶剂可与水相混溶时，有机溶剂溶解于水性溶液中，并因此乳化储存罐不一定需要具备蒸馏有机溶剂的能力，但任选可具有蒸发有机溶剂的能力。如果在乳化阶段有机溶剂漏出进入到水性溶液中，且含药聚合物溶液的液滴在一定程度上固化，乳剂可以无需从中蒸去有机溶剂而应用错流过滤器。
蒸发有机溶剂可以应用下述方法，(A)通过联合加热和减压等蒸去有机溶剂的方法；(B)气流吹过液体表面并控制液相与气相的接触面积和乳液搅拌和循环的速率的方法(JP-A-9-221418)；(C)用空心纤维薄膜快速蒸去有机溶剂的方法(WO01/83594)等。
空心纤维薄膜优选是例如硅橡胶全蒸发薄膜(特别是由聚二甲基硅氧烷制备的全蒸发薄膜)，通过向多孔的聚四氟乙烯填充硅像胶制备的薄膜(参见JP-A-5-15749等)，全蒸发薄膜如聚乙烯醇混合薄膜(参见Chemical Engineering，1998年3月，25-29页)。特定的空心纤维薄膜的实例是硅酮薄膜(“NAGASEP”，由Nagayanagi Kogyo KabushikiKaisha制备)，脱气薄膜成分(SG-100系列，由Toray Industries，Inc.制备)，三层组合的空心纤维薄膜(脱气薄膜，由Mitsubishi Rayon Co.，Ltd.)，空心纤维薄膜(“SEPAREL”，由Dainippon Ink和ChemicalsInc.制备)。
为了微球储存罐内容物的均一性，和部分所述内容物导入错流过滤器的均一性，微球储存罐优选装配使乳剂流动的搅拌部件，如搅拌桨或磁力搅拌器，或从乳剂的下部抽吸乳剂并使其返回到乳剂上部的泵。
步骤(c)中的错流过滤器提供了一种过滤方法，其中主体乳剂与薄膜滤器平行流动，部分主体液体成分贯穿薄膜滤器，并且一部分乳剂中的水性溶液与薄膜滤器平行流动过滤，以滤液的形式穿过薄膜至另一侧，剩余的乳剂与薄膜滤器平行流动。由于乳液的流动方向与薄膜滤器平行，很少发生薄膜滤器的阻塞，滤过的效能的降低被很好的抑制。
薄膜滤器优选是孔径为需要的微球颗粒平均粒径的1/300-1/3，通常孔径为0.01-10μm。用于错流过滤器的薄膜滤器优选的滤膜面积相对于微球储存罐1升容量而言，是0.001-0.1m2。
错流过滤器优选是其中与聚合物如聚偏乙烯氟化物、再生纤维素、磺基聚醚、亲水的磺基聚醚、聚酰胺成分膜等形成的薄膜滤器分层成平板结构，或结合形成细筒状集束结构，以增加单位体积的表面积，其特定的实例有Millipore Corporation制备的Prostak，Sartorius K.K.，制备的Sartocon，Pall Corporation制备的Ulticlean，Cuno，Ltd.，制备的Microflow等。
对于错流过滤器，优选调整滤液通过错流过滤器的速度至导入乳剂进入所述滤器的速度的1/100-1/3。
在步骤(d-1)和步骤(d-2)中，经过错流过滤器表面而不穿过其滤膜的液体返回至微球储存罐中。这些经过的液体是从导入错流过滤器中的乳剂中去除的一种滤液，并因此由于通过错流过滤，乳剂体积减小了滤液体积。
在步骤(d-1)中，滤液作为步骤(a)中的水性溶液回收，该滤液和含药聚合物溶液都用于乳化，并且，步骤(b)至步骤(d-1)重复进行。如果需要，沸点低于水的有机溶剂从滤液中蒸去，而后所得物作为步骤(a)的水性溶液。有机溶剂的蒸发通常在与滤器和乳化装置相连的途径中进行，那里安装有适于蒸去有机溶剂的设备。
如上所述，由于滤液是作为乳化过程中的水性溶液回收的，通过含药聚合物液滴的固化获得的微球可以平稳地按一定的乳化比例在罐中积累。因此，与在一次的大规模微球的制备相比，可以用小规模乳化装置和小规模的微球储存罐进行工业规模的微球制备。
另外，根据本发明的方法，除了小规模的制备微球的装置外，密闭系统的构建和维持也容易被小规模微球制备装置所接受，因此来自设备外细菌的污染、有机溶剂向大气的扩散都可以防止，并且进一步说，可以仅控制乳化过程以获得需要的微球的量。
而且，当水性溶液含有乳剂稳定剂时，含于水性溶液中的乳剂稳定剂也可回收，并因此其消耗量可减少，在乳化阶段等即使药物漏出进入水性溶液，药物仍保留在要回收的水性溶液中，并因而在收集微球后，可从水性溶液中回收相应的药物。
另一方面，在步骤(d-2)中，滤液不作为步骤(a)的水性溶液回收，使用新鲜的水性溶液和含有药物的聚合物溶液进行乳化并重复步骤(b)至步骤(d-2)。
在这种情况下，调整乳化速度以使基本与回收的滤液量相同的量的乳剂转移至微球储存罐中，结果在微球储存罐中的乳剂的量保持大致恒定，微球储存罐的规模是缩小的。而且，通过重复步骤(a)至步骤(d-2)，通过含药聚合物溶液的液滴的固化形成的微球按一定比例在乳化过程中积累，由此使用的是小规模乳化装置进行的工业规模微球制备，并可以按类似于步骤(d-1)的方式使小规模的微球储存罐得以使用。
进一步说，装置的密闭系统的构建和维持也可以容易的完成，使得来自装置外部的细菌污染或有机溶剂的对外扩散都被防止了，进一步说，微球生产量容易被控制。再进一步讲，由于预先制备的相同成分的水性溶液可用作乳化的水性溶液，乳化过程的均一性对比回收滤液作为水性溶液的情况可以容易地维持。
如上所述，在步骤(c)导入错流过滤器得到的滤液可以如步骤(d-1)那样作为水性溶液回收，或可如步骤(d-2)中弃掉而不回收。在回收时，沸点低于水的有机溶剂可与水混溶，所述含于回收滤液中的有机溶剂可以在循环过程中另行蒸去。通过蒸发，水性溶液中的有机溶剂进一步减少，促进了溶剂的去除和乳剂的形成。
另一方面，当沸点低于水的有机溶剂与水不混溶时，有机溶剂在循环过程中在微球储存罐中蒸发去除，但当该有机溶剂蒸发尚不完全时，在步骤(e)中微球的收集之前，有机溶剂通过在微球储存罐中连续的蒸发而进一步从微球除去，此时在步骤(d-1)或步骤(d-2)完成后，停止错流过滤器的过滤。另外，当微球储存罐中的水不相混溶的有机溶剂的蒸发如上所述也不完全时，有机溶剂的完全去除也需要在微球形成或残余有机溶剂的调整时完成，然后，除了微球储存罐中的有机溶剂的蒸发，另一个可能的改善溶剂去除效应的步骤也可以采用。微球中的有机溶剂的蒸发会再进行，例如在步骤(d-1)中，在滤液中的有机溶剂蒸发时错流过滤也在继续，蒸发后滤液不停顿地通过乳化装置并不经乳化过程，或者经独立安装的管线返回微球储存罐的过程继续，或在步骤(d-2)中，错流过滤时新鲜的水性溶液以相应于滤液量的量导入至微球储存罐中。
通过本发明方法的微球制备直到理想的量的微球在微球储存罐中重复步骤(a)至(d-1)或步骤(d-2)的积累完成，其结束点会根据所述储存罐的容量或需要的微球的量来决定。然而考虑到微球的质控并不希望长时间的在储存罐中储存制备的微球，故微球的处理时间优选是2天以内，更优选是1天以内。而后，得到的微球在步骤(e)中收集。
在步骤(e)中，微球可以从通过过滤(通过错流过滤、盲端过滤等)、离心等方式在微球储存罐中积累的悬浮剂中收集得到。
当微球通过错流过滤收集时，可以通过去除悬浮液中的水性溶液而有效收集，方法是使用相同的用于微球生产的错流过滤器进行。进一步说，通过向微球储存罐中导入洗涤溶液并在错流过滤器中循环，收集的微球使用错流过滤给予洗涤。这样，不仅是微球的制备过程，而且其收集和洗涤也都在密闭的系统中进行。
为了在收集过程中获得理想粒径的微球，微球的粒径进一步排列，通过一个适当开孔的滤网，且在通过孔径为150-5μm筛网后，该微球优选是注射使用的。
依据有机溶剂的蒸发程度，有机溶剂可以偶尔保留在本发明方法得到的微球中，并且残余的有机溶剂可以用以下方法蒸发掉。
(I)加热方法，所收集微球在水相中，温度在用于溶解聚合物的有机溶剂的沸点或更高(但低于水的沸点)(参见JP-2000-239152)。
(II)包衣方法，所收集微球用高熔点的添加剂包衣，再加热干燥它们(JP-A-9-221417)。
这样获得的微球用于细粒形式、悬浮剂形式、埋植形式的制剂、注射剂形式、粘附制剂形式等等，并可以口服或非胃肠道给药(肌内注射、皮下注射、血管内给药、经皮给药、粘膜给药(颊内、阴道内、直肠内等))。
当微球以注射剂或悬浮剂(例如口服的干糖浆)形式给药时，其可以优选与适当的分散剂制成液体制形式(例如非离子表面活性剂、聚氧乙烯蓖麻油衍生物、纤维素增稠剂)，或可选择的，微球可以分散至上述的分散剂和赋形剂如抗湿度吸收剂、凝集抑制剂(例如甘露醇、山梨醇、乳糖、葡萄糖、木糖醇、麦芽糖、半乳糖、蔗糖、糊精)的水性溶液中，通过冷冻干燥法，减压干燥法，喷雾干燥等方法固化，并将固化的制剂溶解于注射用蒸馏水中使用。
以上所述的注射剂(包括固化的那些)可以任选进一步与等渗剂(例如氯化钠、甘油、山梨醇、葡萄糖等)、pH调节剂(例如碳酸、醋酸、草酸、柠檬酸、磷酸、盐酸、氢氧化钠或这些酸的盐，例如碳酸钠、碳酸氢钠等)、防腐剂(例如对羟基苯甲酸酯(甲酯、乙酯、丙酯、丁酯)、苯甲醇、氯代丁醇、山梨酸、硼酸等)等结合。
本发明用于在密闭系统中制备微球的微球制备装置需要有效的运用于本发明的微球制备方法中，并且如在步骤(d-1)中应用的装置，其包括乳化装置、微球储存罐和错流过滤器，如以下例证所述。
(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至有蒸发有机溶剂功能的微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器和乳化装置以某方式连接，以使部分包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并通过错流过滤器表面的液体可返回微球储存罐中，滤液则作为水性溶液通过错流过滤器导入至乳化装置中。
当与水混溶的溶剂用作沸点低于水的有机溶剂时，微球储存罐并不需要具备蒸发有机溶剂的能力，因此，包含乳化装置、微球储存罐和错流过滤器并按以下方式安装的设备用于步骤(d-1)。
(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器和乳化装置以某方式连接，以使部分包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并通过错流过滤器表面的液体可返回微球储存罐中，滤液则作为水性溶液通过错流过滤器导入至乳化装置中。
另一方面，采用步骤(d-2)的用于本发明微球制备的方法的装置在使用时不需回收通过错流过滤器的作为水性溶液的滤液，该装置包含乳化装置、微球储存罐和错流过滤器并按以下方式安装的设备。
(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至有蒸发有机溶剂功能的微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器以某方式连接，以使包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并通过错流过滤器表面的液体可返回微球储存罐中，通过错流过滤器的滤液则排出装置外。
当与水混溶的溶剂用作沸点低于水的有机溶剂时，装置包含乳化装置、微球储存罐和错流过滤器并按以下方式安装的设备用于步骤(d-2)。
(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器以某方式连接，以使包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并通过错流过滤器表面的液体可返回微球储存罐中，通过错流过滤器的滤液排出装置外。
在这些微球制备装置中，乳化装置可以是以上所提及的微球制备方法中涉及的各种乳化装置，并可以根据其目的加以选择，并可以选择连续乳化或按批处理的乳化的装置。就是说，乳化过程若是不连续的，含药物聚合物溶液和水性溶液和/或通过错流过滤器的滤液的转移进入乳化装置也是间歇的。
在本发明的微球制备装置中，乳化过程是小规模重复或连续进行的，因此，乳化装置的容量与在一次制备微球的总体积的情况相比，规模缩小了许多，乳化装置的容量优选为微球储存罐的1/10-1/1000。
另外，乳化装置的结构可以使含药聚合物和水性溶液按设计方式转移，其分别从储存罐转移到乳化装置中。当实施步骤(d-1)时，循环过程开始，并没有水性溶液的储存罐，其获得是经错流过滤器从微球储存罐作为滤液移至乳化装置中，其中已预先含有水性溶液。
乳化装置可以具有控制含药聚合物和水性溶液导入速度的能力(包括回收滤液的情况)。例如，当滤液作为水性溶液回收时，乳化装置可以具有控制含药聚合物溶液根据错流过滤器的过滤速度的转移的能力(水性溶液导入乳化装置的速度)，当滤液的体积(即在乳化装置中的水性溶液)达到特定量时瞬间转移特定量的含药聚合物溶液的能力，当滤液中有机溶剂的浓度达到特定水平或低于连续导入滤液时稍低的水平时(即在乳化装置中的水性溶液)瞬间转移特定量的含药聚合物溶液的能力，或当经错流过滤器的过滤速度(水性溶液导入乳化装置的速度)保持恒定时，有规律地导入含药聚合物溶液的能力等。
乳化装置可与微球储存罐以这样的方式偶联，所得到的乳剂可以转移至微球储存罐中。
对于连续乳化过程，可以设计装置，以使含药聚合物溶液和水性溶液可以通过上端或侧端转移至乳化装置中进行乳化，所得乳剂通过乳化装置的底端转移至微球储存罐中。进一步说，装置可以设计例如以使含药聚合物溶液和水性溶液可以通过底端或侧端转移至乳化装置中进行乳化，所得乳剂从乳化装置顶部溢出并自动转移至微球储存罐中。
当乳化是按批处理进行时，即间歇处理，如果通过错流过滤器的滤液作为水性溶液回收使用，则可以将乳剂借助所述的滤液流动从乳化装置中转移至微球储存罐中。
微球储存罐可以是如上所述的方法中所用的各种材料制成，该微球储存罐具有各种蒸发有机溶剂的功能，如前所述的制备微球的方法中的描述。
在本发明的微球制备的方法中，水性溶液的体积，主要是乳剂的体积，即使微球产品的生产规模扩大也是不增加的，因此，实施该方法的微球储存罐可以是小规模的，对于生产1kg微球的工业要求，微球储存罐可以保持10-100升的大小。
错流过滤器可以商购，由以上所述的微球制备方法中例证说明。
微球储存罐和错流过滤器以某种方式连接，包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器中，并且经过滤膜表面液体经过薄膜滤器后返回微球储存罐中，滤液则穿过错流过滤器导入乳化装置中或排出装置之外。
在通过错流过滤器导入乳化装置的途径上，可以增加溶剂蒸发以从滤液中去除有机溶剂的功能，对于所述的多余溶剂蒸发，合适的装置可以单独安装，或者可使用具有有机溶剂蒸发功能的微球储存罐。
而且，每个途径如需要的话均可以具有乳剂、滤液等的转移促进功能，并各种转移方式如管状泵、磁体泵、齿轮泵、离心泵、膈膜泵等均可以使用。
当有机溶剂例如通常用于微球制备的二氯甲烷在工业中应用时，需要使用密闭的生产装置以防止其向外扩散造成环境问题(“关于特殊化学物质向环境中排出的量的监测和控制法”(“A law in regard tomonitor of the discharging amount etc.of specific chemicalsubstances into environment and improvement of controlthereof”)，1999年3月出版，并在2000年3月29日由政府发布)，进一步，在密闭系统中的微球生产需要考虑无菌化和防止细菌对作为药物的微球的污染，由于本发明微球生产装置的小规模化，密闭系统很容易实现，因此，本发明的装置对于微球的工业生产是非常有益的。
当滤液排出装置外及有机溶剂通过有机溶剂蒸发装置蒸发时，如果需要的话有机溶剂优选回收使用，可以防止滤液中的有机溶剂和蒸发的有机溶剂向环境中扩散。
有机溶剂的回收可通过如下方法进行冷却液化法，导入冷水法，或多孔颗粒吸收法等。采用吸附的方法需要带有纤维活性炭的吸收装置，回收氯碳废气的一般装置，回收氯碳废气的小型装置，回收低浓度氯碳废气的装置，颗粒活性炭吸附的装置，球状活性炭吸附的流化床装置，或通过深度冷却压缩和浓缩的装置。(参考氯碳化合物使用手册(Handbook for use of chlorocarbon)，85-93页)。特别是，可商购的装置例如由Kurimoto Ltd.，生产的回收和溶剂脱臭“Ameig”装置，和低浓度溶剂的气体的吸收浓缩装置“Haloneater”，由Toyobo Co.，Ltd.制造，可以不经修饰而用于本发明。
将通过实施例和参考实施例详细说明本发明，但本发明将不会被这些内容所限定。
(微球制备的装置的实施例)实施例中装置的图如附图1和附图2，其可以用于本发明方法中的微球的制备。
在附图1中，含药聚合物溶液从含药聚合物溶液的储存罐(4)导入乳化装置(1)中，同时水性溶液已经预先装在微球储存罐(2)中，并导入错流过滤器(3)中。没有滤过而只是经过过滤器的液体返回到微球储存罐(2)中，只有滤液被导入乳化装置(1)中。乳化过程后，所得乳剂转移至微球储存罐(2)，并且该乳剂，即其内容物导入错流过滤器(3)中，未滤过的经过过滤器液体返回到微球储存罐(2)中，滤液导入乳化装置(1)中，所述滤液与从含药聚合物溶液储存罐(4)中导入的含药聚合物溶液一起乳化。形成的乳剂转移至微球储存罐中，上述过程重复循环进行。
在附图(2)中，含药聚合物溶液和水性溶液从含药聚合物溶液的储存罐(4)中和水性溶液的储存罐(5)中分别导入乳化装置(1)中，乳化后，所得乳剂转移至微球储存罐(2)，并且该乳剂，即其内容物导入错流过滤器(3)中，未滤过的经过过滤器液体返回到微球储存罐(2)中，滤液排出。新鲜的含药聚合物溶液和水性溶液从含药聚合物溶液的储存罐(4)中和水性溶液的储存罐(5)中分别导入乳化装置(1)中，乳化。形成的乳剂转移至微球储存罐中，上述过程重复循环进行。
在附图1和2的装置中，乳化装置(1)可以是连续乳化的装置或非连续的批处理乳化装置。另外，微球储存罐(2)可以具有通过液体表面的气流进行有机溶剂蒸发的功能，或通过空心纤维薄膜等蒸发有机溶剂的功能，但当低沸点有机溶剂可与水混溶时，微球储存罐(2)可不具有有机溶剂蒸发的功能。
实施例1(1)醋酸亮丙瑞林(由BACHEM AG制备，药物含量90.4％)1g，和聚乳酸(平均分子量17500；由Boehringer Ingelheim制备，RESOMERR202H)9g，加入二氯甲烷40ml和乙醇10ml，混合物完全溶解。所得溶液应用旋转蒸发在60℃下加热3个小时蒸干去除溶剂，在干燥器中减压干燥过夜，得到固溶体。加入二氯甲烷20g，混合物形成澄清溶液。
(2)在附图1所述的微球制备的装置中(非连续批处理进行的乳化，微球储存罐具有通过空心纤维薄膜蒸发有机溶剂的功能)，制备微球。即，不锈钢微球储存罐(密闭的罐；20升，由M Technique Inc.制备)配备搅拌器(CLM-0.5SD)和空心纤维薄膜(NAGASEP flat型M60-600L-3600；有效面积为1.8m2；由Nagayanagi Kogyo KabushikiKaisha制备)，向该罐中预先加入0.1％的聚乙烯醇水性溶液(GosenolEG-40；皂化度为86.5-89.0摩尔％，由The Nippon Synthetic ChemicalIndustry Co.，Ltd.制备)15升，并混合物在400rpm下搅拌。进一步，氮气以15升/分钟吹入空心纤维薄膜。罐中的水性聚乙烯醇溶液经管状泵(XX80EL000；由Millipore公司制备)以10升/分钟的速率导入错流过滤器(Prostak；薄膜孔径0.65μm，总薄膜面积0.332m2，由Millipore公司制备)中，在0.03-0.05MPa压力下通过错流过滤薄膜滤过的滤液以250ml/分钟的速率经管状泵(XX80EL000；由Millipore公司制备)流入乳化装置(350ml；Clearmix CLM-1.58；旋转体R4；滤网S1.5-2.4；由M Technique Inc.制备)中。另一方面，上述(1)中得到的溶液22ml装填注射器，每2分钟内以2-3秒中2ml的方式注射到乳化装置中。乳化是在16000rpm下进行的，通过滤液流入导致的从乳化装置中溢流的乳剂导入带有搅拌装置的不锈钢的微球储存罐中。乳化过程持续进行，直至上述(1)所得溶液全部注射完毕1分钟，然后最终注射完毕后5分钟，通过停止过滤一侧的管状泵停止滤液向乳化装置中的流入(同时错流过滤器的循环仍然持续)。然后，在室温下以15升/分钟的速率向空心纤维薄膜通入氮气以去除乳剂中的有机溶剂。
(3)有机溶剂蒸干后，重新启动过滤一侧的管状泵，得到的滤液以250ml/分钟的速率排出。当微球储存罐的内容物体积达到大约3升，以250ml/分钟的速率从顶端加入12升纯水，同时错流过滤持续进行。随后，通过持续过滤，调整微球储存罐的内容物体积在1升左右。将其转移至玻璃烧杯中，向微球储存罐中加入1升纯水，循环洗涤错流过滤器的里侧，并进一步将微球储存罐中的内容物转移至烧杯中，收集剩余的微球。微球的回收过程重复进行，所得微球悬浮物(大约3升)离心(2000rpm，10分钟)，收集微球。
(4)收集的微球转移至陪替氏培养皿中，加入少量水，混合物在-40℃下通过冷冻干燥器进行冷冻(RLE-100BS；由Kyowa Shinku Co.制备)，并在0.1托(13.3Pa)压力下20℃下干燥超过15个小时时间，得到冻干的微球粉末。
冻干的微球粉末的平均粒径通过分散适当量的粉末于稀释的聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯溶液(吐温80；由Nikko Chemicals Co.，Ltd.制备)后测定，及用激光衍射粒径分析仪(SALD-1100，由Shimadzu公司制备)测定，结果为4.9μm。
回收率，即相对于聚乳酸和醋酸亮丙瑞林总重量的冻干微球重量的百分比，是79％。
冻干微球粉末5mg溶解于1.5ml的乙腈中。向溶液中加入0.5M的水性氯化钠溶液3.5ml，混合物在2000rpm下离心10分钟分离沉淀物。向200μl上清液中加入流动相(26％(v/v)乙腈/0.05M磷酸钾(pH2.5)；共800μl)，通过HPLC测定混合物(装填柱Nucleosil100-5C18(GL-science)；柱温40℃；流速1.0ml/分钟，检测波长280nm)，预先用醋酸亮丙瑞林缓冲液(pH4.7)制作校准曲线，计算醋酸亮丙瑞林在微球颗粒中的含量。结果为9.13％。
在含有溴仿(2.9mg/ml；由Nacalai Tesque Inc.制备)的1ml的1，4-二噁烷(用高效液相色谱；由Katayama Chemical Inc.制备)中溶解微球粉末25mg，得到检测样本溶液。2μl该检测样本溶液用气相色谱(GC-14B，积分仪CR-7A，由Shimadzu公司制备；装填柱Gaschropack 54(由GL Science制备)，柱温160℃，检测器FID；检测温度170℃；注射温度180℃；流动气体氮气；流速60ml/分钟；空气压40kPa；H260kPa)检测，并预先用二氯甲烷在含有溴仿(2.9mg/ml)的1，4-二噁烷标准溶液制作校准曲线，评估检测样本溶液的浓度，根据所用微球的重量计算二氯甲烷在微球颗粒中的含量。结果为1740ppm。
实施例2微球储存罐中的内容物以6升/分钟的速率导入错流过滤器中，滤液以120ml/分钟的速率流入乳化装置中。用与实施例1同样的方式得到冻干微球粉末，除了在实施例1中的(1)得到溶液的注射是在首次注射后的第2、5、8、12、16、2l、31、37和43分钟时进行的。
如实施例1同样的方法检测平均粒径，结果为6.33μm，回收率为78.8％。以与实施例1中同样的方法计算含在微球颗粒中的醋酸亮丙瑞林的含量，结果为8.87％。以与实施例1中同样的方法计算微球颗粒中的二氯甲烷的含量，结果为702ppm。
实施例3(1)醋酸亮丙瑞林(由BACHEM AG制备，药物含量90.4％)2.4g，和聚乳酸(平均分子量17500；由Boehringer Ingelheim制备，RESOMERR202H)18g，加入二氯甲烷80ml和乙醇20ml，混合物完全溶解。所得溶液通过薄膜孔径为0.22μm(Durapore，GVWP)的过滤器过滤，并应用旋转蒸发在60℃下加热3个小时蒸干去除溶剂，在干燥器中减压干燥过夜，得到固溶体。加入二氯甲烷40g，混合物形成澄清溶液。
(2)在附图1所述的微球制备的装置中(非连续批处理进行的乳化，微球储存罐具有通过空心纤维薄膜蒸发有机溶剂的功能)，制备微球。即，不锈钢微球储存罐(密闭的罐；20升，由M Technique Inc.制备)配备搅拌器(CLM-0.5SD)和空心纤维薄膜(NAGASEP flat型M60-600L-3600；有效面积为1.8m2；由Nagayanagi Kogyo KabushikiKaisha制备)，向该罐中加入0.1％的聚乙烯醇水性溶液(Gosenol EG-40；皂化度为86.5-89.0摩尔％，由The Nippon Synthetic ChemicalIndustry Co.，Ltd.制备)15升，预先通过薄膜孔径为0.22μm(Durapore，GVWP)的过滤器过滤，混合物在400rpm下搅拌。进一步，氮气以25升/分钟吹入空心纤维薄膜。罐中的水性聚乙烯醇溶液经管状泵(XX80EL000；由Millipore公司制备)以10升/分钟的速率导入错流过滤器(Prostak；薄膜孔径0.65μm，总薄膜面积0.332m2，由Millipore公司制备)中，在0.03-0.05MPa压力下通过错流过滤薄膜滤过的滤液以250ml/分钟的速率经管状泵(XX8200115；由Millipore公司制备)流入乳化装置(350ml；Clearmix CLM-1.58；旋转体R4；滤网S1.5-2.4；由M Technique Inc.制备)中。另一方面，上述(1)中得到的溶液22ml装填注射器，每2分钟内以2-3秒中2ml的方式注射到乳化装置中。乳化是在16000rpm下进行的，通过滤液流入导致的从乳化装置中溢流的乳剂导入带有搅拌装置的不锈钢的微球储存罐中。乳化过程持续进行，直至上述(1)所得溶液全部注射完毕1分钟，然后最终注射完毕后5分钟，通过停止过滤一侧的管状泵停止滤液向乳化装置中的流入(同时错流过滤器的循环仍然持续)。然后，在室温下以25升/分钟的速率向空心纤维薄膜通入氮气以去除乳剂中的有机溶剂。
(3)有机溶剂蒸干后，重新启动过滤一侧的管状泵，得到的滤液以250ml/分钟的速率排出。当微球储存罐的内容物体积达到大约3升，以250ml/分钟的速率从顶端加入12升纯水，同时错流过滤持续进行。随后，通过持续过滤，调整微球储存罐的内容物体积在1升左右。将其转移至玻璃烧杯中，向微球储存罐中进一步加入1升纯水，循环洗涤错流过滤器的里侧，并进一步将微球储存罐中的内容物转移至烧杯中，收集剩余的微球。微球的回收过程重复进行。
(4)所得的微球悬浮物(大约3升)转移至不锈钢的托盘中，混合物在-40℃下通过冷冻干燥器进行冷冻(RLE-100BS；由Kyowa ShinkuCo.制备)，并在0.1托(13.3Pa)压力下20℃下干燥超过40个小时时间，得到冻干的微球粉末。
以与实施例1相同的方法检测的平均粒径为5.49μm，回收率为74.7％。以与实施例1中同样的方法计算含在微球颗粒中的醋酸亮丙瑞林的含量，结果为10.05％。以与实施例1中同样的方法计算微球颗粒中的二氯甲烷的含量，结果为709ppm。
实施例4冻干的微球粉末(相当于30.0mg的醋酸亮丙瑞林，298.5mg的微球)称重，并置于玻璃瓶中(5ml，由West制备)。向玻璃瓶进一步加入2％的水性葡聚糖40的溶液(由S&D Chemicals制备)2.5ml，其预先通过薄膜孔径0.22μm(Durapore，GVWP)的滤器过滤。轻微搅拌后，混合物在-40℃下通过冷冻干燥器进行冷冻(RLE-100BS；由KyowaShinku Co.制备)，并在0.1托(13.3Pa)压力下20℃下干燥约18个小时时间，得到冻干的微球。
实施例5
向实施例3中得到的冻干微球中加入0.1％的聚氧乙烯山梨糖醇酐脂肪酸酯溶液(吐温80；由Nikko Chemicals Co.，Ltd.制备)，0.5％的羧甲基纤维素钠(Kicorate FTS-1，粘度(自身1％)为30-50mPa.s，由Nichirin Chemical Industries，Ltd.制备)，5％的水性D-甘露醇溶液1.5ml，微球分散得到剂型。
工业实用性根据本发明，密闭的小规模的制备微球的装置通过在无水干燥方法制备微球的过程中使用错流过滤器而具备了实用性，并因此可以防止有机溶剂向大气扩散而导致的环境问题，还可以制造出高品质的微球。因而，本发明提供了很好的工业制备含药物微球的方法，以及所使用的装置。
权利要求
1.一种制备微球的方法，其包括如下步骤(a)在乳化装置中含药的聚合物溶液，其中含有药物，生物可相容及生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂，乳化于水性溶液中形成乳剂，其中所述的含药聚合物溶液被分散到水性溶液中；(b)将所得的乳液转移至微球储存罐中；(c)将部分乳剂从微球储存罐中导入错流过滤器中；(d-1)-i)将越过过滤器的液体返回微球储存罐中；(d-1)-ii)回收上述错流过滤器滤出的滤液作为步骤(a)的水性溶液，重复步骤(a)-(d-1)，当沸点低于水的有机溶剂与水不相混溶时，在这一循环过程中蒸去微球储存罐内的所述有机溶剂；或(d-2)-i)将越过错流过滤器的液体返回微球储存罐中；(d-2)-ii)弃去上述错流过滤器滤出的滤液而不回收作为(a)的水性溶液，用新鲜的水性溶液重复步骤(a)-(d-2)，并当沸点低于水的有机溶剂与水不相混溶时，在这一循环过程中蒸去微球储存罐内的所述有机溶剂；(e)在步骤(d-1)或(d-2)完成后，收集微球储存罐中的微球。
2.如权利要求1的方法，其中含药聚合物溶液是如下的一种(i)溶液，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和药物溶解于沸点低于水的有机溶剂中；(ii)悬浮液，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂中，药物悬浮于所得聚合物溶液中；(iii)分散液，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂中，药物水性溶液分散于所得聚合物溶液中；(iv)分散液，其中一种生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于沸点低于水的有机溶剂中，其它在相同有机溶剂中的生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物的溶液分散在所得聚合物溶液中，并且药物溶解或悬浮于该分散的聚合物溶液中。
3.如权利要求1或2的方法，其中步骤(a)中的乳化是连续进行的，所得乳剂是连续转移至微球储存罐中的。
4.如权利要求1或2的方法，其中步骤(a)中的乳化是按批处理进行的，每批所得乳剂是分别转移至微球储存罐中的。
5.如权利要求1-4任一项的方法，其中沸点低于水的有机溶剂是水不混溶的，并且沸点低于水的有机溶剂从微球储存罐中的乳剂中以加热、减压、气流、空心纤维薄膜蒸发或这些方法的组合蒸发。
6.如权利要求5的方法，其中沸点低于水的有机溶剂是通过空心纤维薄膜蒸发法从微球储存罐中的乳剂中去除的。
7.如权利要求6的方法，其中沸点低于水的有机溶剂是卤代脂肪烃类溶剂。
8.如权利要求1-4任一项所述的方法，其中沸点低于水的有机溶剂是水可混溶的，并且未进行从微球储存罐中蒸发去除该有机溶剂。
9.如权利要求8的方法，其中沸点低于水的有机溶剂是水可混溶的酮类溶剂。
10.如权利要求8的方法，其中含药聚合物溶液是药物悬浮于，生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物溶解于水可混溶的沸点低于水的有机溶剂中的溶液，该水性溶液是匀一的并包含与所述水可混溶的有机溶剂不相混溶但与水可相混溶的溶剂的水性溶液。
11.如权利要求1或2的方法，其中在步骤(d-1)或(d-2)中，通过错流过滤器的过滤速度和乳剂从乳化装置流向微球储存罐的速度被控制的基本上相同，保持在所述罐中的乳剂体积基本上恒定。
12.如权利要求4的方法，其中微球储存罐的载量为批处理的乳化装置的10-1000倍。
13.如权利要求1-12任一项所述的方法，其中错流过滤器的薄膜过滤器的孔径为需要的微球平均粒径的1/300-1/3，且滤液从错流过滤器的过滤流速调节到所述乳剂导入错流过滤器的速度的1/00-1/3。
14.权利要求13的方法，其中错流过滤器的薄膜过滤器的孔径为0.01-10μm。
15.如权利要求1-14任一项所述的方法，其中使用内部剪切力的高速旋转匀化器(液-液切应力)进行乳化。
16.如权利要求1-15任一项所述的方法，其中步骤(a)中的乳化是应用含药聚合物溶液的1-1000倍体积的水性溶液进行的。
17.如权利要求1的方法，其中应用步骤(d-1)。
18.如权利要求1的方法，其中应用步骤(d-2)。
19.如权利要求1-18任一项的方法，其中生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物是羟基脂肪酸聚酯。
20.如权利要求1-19任一项的方法，其中微球是通过死端过滤、错流过滤或离心或它们的组合的方法收集的。
21.如权利要求17的方法，其中药物是在微球收集后从水性溶液中回收的。
22.一种制备冻干微球的方法，其包括如权利要求1-21任一所述的方法制备微球，如果需要的话，分散这些所获微球于赋形剂的水性溶液中，将所得产物冷冻干燥。
23.如权利要求22的方法制备的冻干微球。
24.一种从包含有药物、生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂的含药聚合物溶液和水性溶液在密闭系统中制备微球的装置，其中乳化装置、微球储存罐和错流过滤器按以下方式设置(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至有蒸发有机溶剂功能的微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器和乳化装置以某方式连接，以使部分包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，且越过错流过滤器的液体可返回微球储存罐中，通过了错流过滤器的滤液则作为水性溶液导入至乳化装置中。
25.如权利要求24的装置，其中微球储存罐的蒸发有机溶剂的功能是用空心纤维薄膜蒸发的功能。
26.一种从包含有药物、生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂的含药聚合物溶液和水性溶液在密闭系统中制备微球的装置，其中乳化装置、微球储存罐和错流过滤器按以下方式设置(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器和乳化装置以某方式连接，以使部分包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并越过错流过滤器的液体可返回微球储存罐中，通过了错流过滤器的滤液则作为水性溶液导入至乳化装置中。
27.一种从包含有药物、生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂的含药聚合物溶液和水性溶液在密闭系统中制备微球的装置，其中乳化装置、微球储存罐和错流过滤器按以下方式设置(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至有蒸发有机溶剂功能的微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器以某方式连接，以使包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并越过错流过滤器的液体可返回微球储存罐中，通过了错流过滤器的滤液则被排出装置外。
28.如权利要求27的装置，其中微球储存罐蒸发有机溶剂的功能是用空心纤维薄膜蒸发的功能。
29.一种从包含有药物、生物可相容的生物可降解的水难溶性聚合物和沸点低于水的有机溶剂的含药聚合物溶液和水性溶液在密闭系统中制备微球的装置，其中乳化装置、微球储存罐和错流过滤器按以下方式设置(i)其结构可使含药聚合物溶液和水性溶液可以导入乳化装置中；(ii)乳化装置和微球储存罐以某种方式连接，以使乳化装置中得到的乳剂能够转移至微球储存罐中；(iii)微球储存罐、错流过滤器以某方式连接，以使包含在微球储存罐中的乳剂可以导入错流过滤器，并越过错流过滤器的液体可返回微球储存罐中，通过了错流过滤器的滤液被排出装置外。
30.如权利要求24-29任一项的装置，其中微球储存罐的载量为在一次生产中制备每公斤微球需要10-100升，其为乳化装置容量的10-1000倍。
31.如权利要求24-30任一项的装置，其具有调节滤液从错流过滤器通过的滤过速度及乳剂流入微球储存罐的速度的功能，且其中的错流过滤器的薄膜过滤器的孔径为0.01-10μm。
全文摘要
在以非水干燥方法进行的微球的制备方法中，采用了反复的过程，包括乳化药物的聚合物溶液(4)，该溶液含有在乳化装置(1)中的有机溶剂，以形成乳化剂，转移该乳化剂至微球储存罐(2)中，从(2)中导入部分乳剂至错流过滤器(3)，将通过了过滤器的溶液返回至罐(2)中。该过程允许重复的小量微球的小规模密闭生产，并可自由控制微球的生产规模。
文档编号B01J13/04GK1688275SQ03823839
公开日2005年10月26日 申请日期2003年9月10日 优先权日2002年9月11日
发明者铃木彰, 谷本昌彦, 村田纯一 申请人:田边制药株式会社