本發(fā)明涉及微球生產(chǎn)領(lǐng)域，具體涉及一種連續(xù)生產(chǎn)微球的方法。

背景技術(shù)：

1、微球的常規(guī)制備方法包括復(fù)乳法、相分離法、噴霧干燥法和熱熔擠出法，其中最經(jīng)典的制備方法為復(fù)乳法?，F(xiàn)有技術(shù)中的微球生產(chǎn)工藝很多都是基于復(fù)乳-溶劑揮發(fā)法(w/o/w法)。然而，由于多肽藥物水溶性強(qiáng)、復(fù)乳-溶劑揮發(fā)法工藝參數(shù)多、設(shè)備性能要求高等問(wèn)題，目前大部分工業(yè)化微球生產(chǎn)工藝采用的是非連續(xù)式工藝(也可以理解為微量批次式生產(chǎn)工藝)。非連續(xù)式工藝，而且制備出的微球不僅批量小，而且存在粒徑分布過(guò)寬(例如分布度為1–400μm)、易發(fā)生凝聚、微球的粒徑分布還會(huì)隨著生產(chǎn)規(guī)模的變化而變化等問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)微球的大批量生產(chǎn)。

2、為擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)思路是通過(guò)擴(kuò)大復(fù)乳生產(chǎn)容器的體積(例如50-500l)來(lái)擴(kuò)大復(fù)乳生產(chǎn)，但將復(fù)乳生產(chǎn)容器擴(kuò)大的做法在實(shí)際生產(chǎn)中很容易造成一部分復(fù)乳被反復(fù)均質(zhì)而另一部分復(fù)乳得不到均質(zhì)的情況。隨著生產(chǎn)時(shí)間和批量的增大，這會(huì)使復(fù)乳生產(chǎn)容器中物料的油水比失衡，進(jìn)而引發(fā)復(fù)乳(以及微球)的質(zhì)量問(wèn)題。換句話說(shuō)，在微球生產(chǎn)領(lǐng)域，存在生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大困難的問(wèn)題，很難將目前的實(shí)驗(yàn)室規(guī)模擴(kuò)大到工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模。

3、為克服上述技術(shù)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)開(kāi)發(fā)了基于高壓均質(zhì)、循環(huán)剪切等方式的復(fù)乳生產(chǎn)方法來(lái)試圖擴(kuò)大復(fù)乳(或微球)生產(chǎn)，例如中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)cn110787134a公開(kāi)了一種連續(xù)工藝的微球制備方法，其主要技術(shù)路線是將瞬間形成的復(fù)乳經(jīng)過(guò)高壓處理來(lái)瞬間生成微球；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)cn102389756b公開(kāi)了一種復(fù)乳罐和揮發(fā)罐兩罐循環(huán)法的復(fù)乳化生產(chǎn)工藝，其主要技術(shù)路線是制備第一部分的復(fù)乳-兩罐整體循環(huán)-制備第二部分的復(fù)乳-兩罐整體循環(huán)；中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)cn106668831b公開(kāi)了一種亮丙瑞林微球的制備方法，其主要路線是采用全封閉的在線乳化(多次循環(huán)剪切)的方式，通過(guò)對(duì)溫度和壓力的精確控制來(lái)生產(chǎn)復(fù)乳。然而，上述復(fù)乳生產(chǎn)工藝都存在生產(chǎn)體系復(fù)雜、需要對(duì)多種參數(shù)進(jìn)行控制等問(wèn)題，難以應(yīng)用至工業(yè)生產(chǎn)。美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)us5945126公開(kāi)了一種基于一體成型的在線混合器(in-linemixer)的連續(xù)生產(chǎn)微球的方法，其主要技術(shù)路線是利用在線混合器的工作頭(例如包括精密加工的轉(zhuǎn)子/葉片)的一端將外水相和初乳瞬間吸入和均質(zhì)化來(lái)瞬間生成復(fù)乳，生成的復(fù)乳順著位于所述工作頭另一端的管道系統(tǒng)直接從在線混合器瞬間排出。這樣的生產(chǎn)工藝雖然可以在一定程度上加快微球的生產(chǎn)速度并促進(jìn)了微球的連續(xù)生產(chǎn)，但該生產(chǎn)工藝穩(wěn)定性低，尤其是在大批量、快速生產(chǎn)微球的過(guò)程中容易出現(xiàn)所得微球的藥物包埋率低等質(zhì)量問(wèn)題，因此依然難以真正實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量微球的穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)，并未在實(shí)際應(yīng)用中得到推廣。

4、綜上所述，實(shí)現(xiàn)連續(xù)生產(chǎn)質(zhì)量穩(wěn)定的微球是微球生產(chǎn)領(lǐng)域工藝放大的瓶頸所在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種用于連續(xù)生產(chǎn)微球的方法，其特征在于，所述方法包括：

2、s1將外水相通過(guò)外水相入口注入復(fù)乳罐中，使得所述外水相在所述復(fù)乳罐的內(nèi)部容積中實(shí)質(zhì)上充滿，其中所述復(fù)乳罐包括罐體和插入所述罐體內(nèi)的均質(zhì)機(jī)，所述罐體包括罐內(nèi)壁，所述罐內(nèi)壁包括側(cè)壁、底壁和頂壁，所述側(cè)壁的兩側(cè)分別連接所述底壁和所述頂壁，共同合圍形成所述復(fù)乳罐的所述內(nèi)部容積；所述均質(zhì)機(jī)包括均質(zhì)桿和連接在所述均質(zhì)桿的下端的分散刀頭，所述分散刀頭延伸至所述內(nèi)部容積；所述罐體還包括一個(gè)或多個(gè)初乳入口，以及一個(gè)或多個(gè)外水相入口，所述初乳入口用于引導(dǎo)初乳注入所述內(nèi)部容積；所述外水相入口用于引導(dǎo)外水相注入所述內(nèi)部容積；所述罐體還包括一個(gè)或多個(gè)出口，用于引導(dǎo)在所述罐體中形成的復(fù)乳從所述內(nèi)部容積流出；所述初乳入口的第一端設(shè)置成與所述分散刀頭相對(duì)；所述分散刀頭包括定子和轉(zhuǎn)子，所述定子包括定子壁，所述定子壁被設(shè)置成圓筒狀，并將所述轉(zhuǎn)子容納其中；所述定子壁的下端開(kāi)口用于讓液體進(jìn)入所述分散刀頭；所述內(nèi)部容積包括混流空間，所述混流空間包括所述側(cè)壁與所述定子壁之間的間隙構(gòu)成的預(yù)固化流道，以及所述轉(zhuǎn)子下面的逆流區(qū)；所述混流空間用于提供所述液體在所述內(nèi)部容積正向或逆向流動(dòng)的空間；所述預(yù)固化流道的寬度設(shè)置為第一寬度y1，所述第一寬度y1包括0.3–8.0cm，所述側(cè)壁與所述復(fù)乳罐的罐中心線的距離設(shè)置為第一距離x1，所述第一寬度y1與所述第一距離x1的比值包括0.17–0.80；所述內(nèi)部容積的體積為0.1–5.0l；

3、s2將初乳和外水相分別通過(guò)所述初乳入口和所述外水相入口連續(xù)注入至所述內(nèi)部容積內(nèi)并啟動(dòng)所述均質(zhì)機(jī)對(duì)所述初乳和所述外水相的混合溶液進(jìn)行乳化均質(zhì)，生成經(jīng)均質(zhì)化的復(fù)乳；

4、s3將從所述出口流出的所述經(jīng)均質(zhì)化的復(fù)乳收集至揮發(fā)罐，并向所述揮發(fā)罐的內(nèi)部空間吹掃氣體，所述氣體的吹掃流量包括115-1150l/min/m2；所述經(jīng)均質(zhì)化的復(fù)乳在所述內(nèi)部空間的深度設(shè)置為第一深度m1，所述第一深度m1至多是100cm；

5、其中，所述初乳包括經(jīng)均質(zhì)化的油相和內(nèi)水相的混合溶液，所述油相包括有機(jī)溶劑和溶于所述有機(jī)溶劑的高分子聚合物，所述內(nèi)水相包括水性溶液和溶于所述水性溶液的多肽藥物，所述外水相包括聚乙烯醇或葡聚糖水溶液。

6、在一些實(shí)施例中，所述氣體的吹掃時(shí)間至少是30min。

7、在一些實(shí)施例中，所述內(nèi)部空間的溫度包括0–40℃。

8、在一些實(shí)施例中，所述方法還包括對(duì)所述內(nèi)部空間的所述經(jīng)均質(zhì)化的復(fù)乳進(jìn)行攪拌，所述攪拌的速率包括30–200rpm。

9、在一些實(shí)施例中，所述定子壁的下端開(kāi)口的直徑d1包括0.5-7.0cm。

10、在一些實(shí)施例中，所述定子壁的下端開(kāi)口的直徑d1包括1.5–5.0cm。

11、在一些實(shí)施例中，所述第一寬度y1與所述第一距離x1的比值包括0.50–0.80。

12、在一些實(shí)施例中，所述定子壁和所述轉(zhuǎn)子之間的間隙的寬度設(shè)置為第二距離x2。在一些實(shí)施例中，所述第二距離x2包括0.1–5.0mm。

13、在一些實(shí)施例中，所述轉(zhuǎn)子與所述底壁的距離設(shè)置為l，所述l包括1.3–15.0cm。

14、在一些實(shí)施例中，所述l包括4.0–9.0cm。

15、在一些實(shí)施例中，所述內(nèi)部容積的體積包括0.5-2.0l。

16、在一些實(shí)施例中，所述分散刀頭的線速度包括4.7-26.0m/s。

17、在一些實(shí)施例中，所述高分子聚合物包括plga、聚乳酸、聚乙醇酸、聚檸檬酸、聚蘋(píng)果酸、聚已內(nèi)酯、聚-β-羥基丁酸、乳酸羥基乙醇酸共聚物、聚乳酸-聚乙二醇共聚物和2-羥基丁酸-乙醇酸共聚物中的一種或多種。

18、在一些實(shí)施例中，所述有機(jī)溶劑包括二氯甲烷、氯仿和乙酸乙酯中的一種或多種。

19、在一些實(shí)施例中，所述多肽藥物包括亮丙瑞林、戈舍瑞林、曲普瑞林、奧曲肽、艾塞那肽、司美格魯肽、glp-1受體激動(dòng)劑和gip受體激動(dòng)劑中的一種或多種。

20、在一些實(shí)施例中，當(dāng)所述內(nèi)部容積為0.1l–0.5l時(shí)，所述內(nèi)部容積中的更新率為2–20倍/min；當(dāng)所述內(nèi)部容積為0.5l–5.0l時(shí)，所述內(nèi)部容積中的更新率為1–10倍/min。

21、在一些實(shí)施例中，所述外水相的注入速度包括1000-4000ml/min。

22、在一些實(shí)施例中，所述初乳的注入速度包括5-20ml/min。

23、在一些實(shí)施例中，所述聚乙烯醇或葡聚糖水溶液的濃度包括0.1-0.5wt％。

24、在一些實(shí)施例中，所述高分子聚合物和所述多肽藥物的重量比包括10-50:1。

25、在一些實(shí)施例中，所述油相中所述高分子聚合物的濃度包括10–40wt％。

26、在一些實(shí)施例中，所述內(nèi)水相中所述多肽藥物的濃度包括30–70wt％。

27、本發(fā)明提供的連續(xù)生產(chǎn)微球的方法至少具有以下優(yōu)勢(shì)：

28、(1)本發(fā)明提供的復(fù)乳罐與插入其中的均質(zhì)機(jī)構(gòu)成了由外向內(nèi)的三層結(jié)構(gòu)(“側(cè)壁-定子壁-轉(zhuǎn)子”)與兩層區(qū)域(由所述側(cè)壁和所述定子壁之間的間隙構(gòu)成的預(yù)固化流道s和由所述定子壁與所述轉(zhuǎn)子之間的間隙構(gòu)成的均質(zhì)區(qū)h)。此外，本發(fā)明提供的復(fù)乳罐的轉(zhuǎn)子下面還具有逆流區(qū)z，逆流區(qū)z和預(yù)固化流道s的同時(shí)設(shè)置可以在復(fù)乳罐內(nèi)形成混流空間f。采用上述三層結(jié)構(gòu)以及混流空間f，可以在一定程度上改變液體(例如，初乳、外水相、以及由初乳和外水相混合形成的復(fù)乳等)在所述復(fù)乳罐內(nèi)的流動(dòng)方式以及流動(dòng)時(shí)所處的環(huán)境，從而更有利于復(fù)乳的連續(xù)生成。本發(fā)明提供的方法通過(guò)將外水相和初乳連續(xù)加入到具有如上所述的三層結(jié)構(gòu)(“側(cè)壁-定子壁-轉(zhuǎn)子”)與兩層區(qū)域以及逆流區(qū)z的復(fù)乳罐，在分散刀頭合適的剪切作用下，生成的第二復(fù)乳可以在復(fù)乳罐的內(nèi)部容積中實(shí)現(xiàn)一定程度的預(yù)固化后從出口不斷流出，進(jìn)而連續(xù)制備出質(zhì)量較好且收率較高的復(fù)乳。

29、(2)在本發(fā)明的連續(xù)復(fù)乳制備過(guò)程中，配合合適的更新率，可以進(jìn)一步控制內(nèi)部容積中的物料的油水比始終保持在合適的比例，換句話說(shuō)，在一次復(fù)乳制備中，較早時(shí)間生產(chǎn)出的第二復(fù)乳與較晚時(shí)間的生產(chǎn)出的第二復(fù)乳的生成和預(yù)固化環(huán)境可以保持高度近似，這一定程度保證了本發(fā)明連續(xù)制備出的復(fù)乳的質(zhì)量穩(wěn)定(例如較小的批間差異，參見(jiàn)本發(fā)明表1和表3的t1?dv50和t2?dv50)。此外，本發(fā)明提供的連續(xù)復(fù)乳制備方法還一定程度上保證了第二復(fù)乳能夠在內(nèi)部容積中以較為合適的時(shí)間停留，避免了因迅速流出或長(zhǎng)期滯留引起的微球質(zhì)量問(wèn)題。

30、(3)通過(guò)本發(fā)明提供的方法制備的第二復(fù)乳能夠在內(nèi)部容積中實(shí)現(xiàn)一定程度的預(yù)固化，降低了經(jīng)均質(zhì)化的復(fù)乳中微球的有機(jī)溶劑殘留和保證了微球的高包埋率。具體地，第二復(fù)乳從所述均質(zhì)區(qū)h中溢出并接觸本發(fā)明同時(shí)設(shè)置的預(yù)固化流道s和逆流區(qū)z中的外水相后，會(huì)開(kāi)始“預(yù)固化”。一方面，隨著第二復(fù)乳在預(yù)固化流道s和逆流區(qū)z中的不斷流動(dòng)，所述第二復(fù)乳在內(nèi)部容積中的流動(dòng)路徑和停留時(shí)間會(huì)進(jìn)一步延長(zhǎng)且流動(dòng)方式更加多樣，這使得預(yù)固化流道s和逆流區(qū)z中的外水相能夠較為充分地提取其中的有機(jī)溶劑，因此，本發(fā)明提供的連續(xù)復(fù)乳制備方法制備出的復(fù)乳在經(jīng)受固化步驟之前，就可以較為充分的預(yù)固化，且第二復(fù)乳中微球的有機(jī)溶劑殘留降低。另一方面，由于第二復(fù)乳的“預(yù)固化”，可以使得微球中的多肽藥物不易擴(kuò)散在外水相中，因此，即使所述第二復(fù)乳在內(nèi)部容積中停留時(shí)間延長(zhǎng)，也不會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)常面臨的多肽藥物擴(kuò)散到外水相的問(wèn)題。綜上所述，本發(fā)明提供的連續(xù)復(fù)乳制備方法既可以大批量地生產(chǎn)質(zhì)量較高的復(fù)乳，且復(fù)乳中的微球還保持在較高的包埋率水平(例如90％以上)。

31、(4)基于外水相的實(shí)質(zhì)上充滿和復(fù)乳罐的密封設(shè)置，本發(fā)明提供的連續(xù)復(fù)乳制備方法能夠在一定程度上避免內(nèi)部容積中的外界氣體的引入及其與罐內(nèi)液體的接觸，避免了復(fù)乳制備過(guò)程中泡沫對(duì)復(fù)乳(或微球)質(zhì)量的影響。

32、(5)另一方面，本發(fā)明提供的復(fù)乳固化方法，能夠?qū)]發(fā)罐中的復(fù)乳的液面進(jìn)行均勻地吹掃，進(jìn)而以較高的效率對(duì)連續(xù)流入的不同批量的復(fù)乳進(jìn)行有機(jī)溶劑的去除和固化，在一定程度上避免了為現(xiàn)有技術(shù)為擴(kuò)大微球生產(chǎn)等比例放大揮發(fā)罐體積而導(dǎo)致的固化不均的問(wèn)題。

33、(6)本發(fā)明發(fā)現(xiàn)，通過(guò)本發(fā)明的連續(xù)生產(chǎn)微球的方法，最終制備出的微球的包埋率高(可以達(dá)到95％左右)、有機(jī)溶劑殘留量極低(可以降低至0.0015ppm左右)、粒徑小(例如11–13μm)且高度可控。

34、(7)無(wú)需復(fù)雜的參數(shù)控制(例如特殊的溫度、壓力和步驟，本發(fā)明提供的方法不僅可以連續(xù)、大批量制備微球，且制備出的微球質(zhì)量穩(wěn)定、一致性好，實(shí)現(xiàn)了微球的工業(yè)化生產(chǎn)。具體表現(xiàn)為批間差異小、同一批次不同階段和不同批量同一階段的微球質(zhì)量都可以保持穩(wěn)定、收率高、包埋率高。

35、(8)本發(fā)明提供的連續(xù)生產(chǎn)微球的方法可重復(fù)性高，經(jīng)測(cè)試，采用多種生產(chǎn)條件都能連續(xù)生產(chǎn)出質(zhì)量穩(wěn)定的微球，不受具體原料(例如，油相、外水相、內(nèi)水相)的限制，適用于各種藥物的微球的大規(guī)模生產(chǎn)。