纯化瓜尔胶的方法.pdf

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1、10申请公布号CN102356094A43申请公布日20120215CN102356094ACN102356094A21申请号201080006881822申请日2010020561/150,21520090205USC08B37/00200601A61K9/00200601A61K47/3620060171申请人爱尔康研究有限公司地址美国得克萨斯州72发明人詹姆斯W戴维斯霍华德艾伦凯特森大卫L麦豆斯约翰C贝克74专利代理机构北京英赛嘉华知识产权代理有限责任公司11204代理人王达佐阴亮54发明名称纯化瓜尔胶的方法57摘要本发明涉及纯化瓜尔胶的方法，其包括在水性溶液中混合硼酸盐和瓜尔胶并使用有。

2、机溶剂处理所述水性溶液以引发纯化的瓜尔胶沉淀。本发明的另一实施方案涉及眼用制剂，其包含通过所描述方法制备的纯化的瓜尔胶。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011080586PCT申请的申请数据PCT/US2010/0233692010020587PCT申请的公布数据WO2010/091287EN2010081251INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页附图1页CN102356104A1/1页21用于制备瓜尔胶的方法，其包括将硼酸盐和瓜尔胶在水性溶液中混合；以及通过向所述水性溶液添加有机溶剂来使瓜尔胶沉淀。2如权利要求1所述的方法，其中所述有。

3、机溶剂为丙酮。3如权利要求1所述的方法，其还包括将沉淀的瓜尔胶过滤。4如权利要求3所述的方法，其中所述过滤包括使用一个或多个孔径为40M或更小的过滤器来过滤沉淀的瓜尔胶。5如权利要求4所述的方法，其中所述过滤器的孔径选自40M、20M和10M。6如权利要求1所述的方法，其中所述混合包括向水性瓜尔胶溶液添加硼酸盐。7如权利要求6所述的方法，其中在所述添加硼酸盐之前过滤所述水性瓜尔胶溶液。8如权利要求1所述的方法，其中所述硼酸盐选自硼酸钠、硼酸钾、硼酸、硼酸烷基酯、硼酸三甲基酯、硼酸苯基酯及其组合。9如权利要求1所述的方法，其中在所述混合过程中添加所述硼酸盐以在所述水性溶液中形成005至005W/。

4、V的浓度。10如权利要求1所述的方法，其中在所述水性溶液中所述瓜尔胶的浓度小于10W/V。11通过权利要求1所述的方法制备的瓜尔胶。12如权利要求11所述的瓜尔胶，其中所述瓜尔胶为羟乙基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶半乳甘露聚糖或羧甲基羟丙基瓜尔胶。13眼用制剂，其包含通过权利要求1所述的方法制备的瓜尔胶和一种或多种赋形剂。14如权利要求13所述的眼用制剂，其中所述瓜尔胶选自羟乙基瓜尔胶、羟丙基瓜尔胶半乳甘露聚糖、羧甲基羟丙基瓜尔胶及其组合。15如权利要求13所述的眼用制剂，其中所述瓜尔胶为羟丙基瓜尔胶半乳甘露聚糖。16如权利要求13所述的眼用制剂，其中所述瓜尔胶的浓度为01至025W/V。权利要求书C。

5、N102356094ACN102356104A1/7页3纯化瓜尔胶的方法0001相关申请的引用0002本申请根据美国法典35USC119要求2009年2月5日申请的第61/150,215号美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本文。0003发明的技术领域0004本发明涉及瓜尔胶和瓜尔胶衍生物，且更特别地涉及用于制备纯化的瓜尔胶和瓜尔胶衍生物的方法。0005发明背景0006瓜尔胶是从瓜尔豆GUAR又称为瓜尔豆CLUSTERBEAN植物CYAMOPSISTETRAGONOLOBALTAUB的胚乳获得的。通常，通过从瓜尔豆种子中机械分离胚乳还称为瓜尔豆“胚乳片SPLITS”并在碱性溶液中使。

6、胚乳物质与水结合，随后机械碾磨并干燥以形成瓜尔豆粉末。YEH等人在第5,536,825号美国专利中公开了可用于从瓜尔豆胚乳片形成瓜尔胶粉末的技术。0007瓜尔胶粉本身主要由水可溶、非离子的多糖组成，该多糖由通过14糖苷键连接在一起的甘露糖的线性主链组成，且甘露糖通过在6位的16键形成连接半乳糖单元的分支点。对于食品级应用、钻井和水力压裂流体以及其它工业应用，已经公开改进及改善瓜尔胶粉末的处理技术。APPLEGREN在第4,754,027号美国专利中描述了处理瓜尔胶粉末的技术以制备可吸收的瓜尔豆最终产品。0008许多眼用制剂包含提供润滑性和其它所需性质的化合物。当这些制剂滴入眼睛中时，这样的化合。

7、物的性质能防止诸如生物粘附和摩擦诱导的组织损伤的形成的不良问题以及促进前述受损组织的自然愈合和恢复。瓜尔胶和诸如羟丙基瓜尔胶HP瓜尔豆的瓜尔豆衍生物用于赋予眼用制剂诸如润滑性的特性。0009能通过将粉末溶解在水性溶液中并添加有机溶剂以引发沉淀来处理和纯化瓜尔胶粉末。然而，由此形成的沉淀物常凝聚，形成具有纤维特性的胶质或粘性的半固体。这样的沉淀物易于阻塞过滤和混合设备，使其难于或不能在制备水性药物产品例如无菌滴眼液的过程中以商业规模使用瓜尔胶材料。0010现有的解决该问题的方法要求在干燥步骤之前或之后将所得的沉淀物进行机械碾磨或切割以提供干燥的固体。例如，MARUYAMA等人在EP0514890。

8、中公开了用于纯化多糖的方法，其中包括瓜尔胶。MARUYAMA的方法需要使用沉淀切割机以产生进一步处理所需的多糖粒径并优选使用异丙醇溶液以引发沉淀。然而，由此提供的干燥固体的密度非常低，使其更昂贵且不方便大量运输和储藏。此外，由于沉淀之后的大量有机残留物因此该方法处理和干燥时间很长。0011前面的公开已经讨论瓜尔胶和硼酸盐组合用于局部眼用制剂特别是凝胶制剂使用的有效性。ASGHARIAN在第6,403,609号美国专利中公开了这样的瓜尔豆/硼酸盐组合而没有公开从瓜尔胶粉末中制备瓜尔胶的方法。0012发明概述0013本发明一般地涉及用于制备瓜尔胶和瓜尔胶衍生物的方法。通过本发明的方法制说明书CN1。

9、02356094ACN102356104A2/7页4备的物质尤其用作水性眼用药物产品的组分。0014本发明者出乎意料地发现，相对于通过已知方法制备的瓜尔胶，作为瓜尔胶处理方法的一部分而在水性溶液中将硼酸盐和瓜尔胶混合产生的颗粒状瓜尔胶沉淀物具有提高的纯度、溶解度、透明度和热稳定性性质。通过本发明的方法制备的瓜尔胶具有改善的水合特性。0015不受理论束缚，其显示瓜尔胶与能通过盐析相分离的硼酸盐形成阴离子聚合电解质聚合物。这意味着，在溶液中如果使用盐、缓冲液和/或PH值来调解聚合物的电荷，则随着时间推移它能从溶液形成能沉淀的高度交联的颗粒。添加任何有机溶剂进一步引发由此形成的沉淀物从上层清液沉淀。。

10、能将该发现与具有少数可控过程和流变学参数的可按比例扩展的制备方法结合。由此制备的瓜尔胶具有所需的粘度和溶液传递性质、在溶液中快速形成水合物并具有提高的纯度性质。0016本发明的实施方案涉及用于制备药品级瓜尔胶组合物的方法，其包括在水性溶液中将硼酸盐和瓜尔胶混合并通过向所述水性溶液添加有机溶剂来沉淀瓜尔胶。0017本发明还涉及用于制备瓜尔胶衍生物例如羟乙基瓜尔胶和羧甲基羟丙基瓜尔胶的方法，其特别适合在配制用于局部给药的眼用药物组合物中使用。0018本发明还涉及提供通过所述方法制备的组合物，其非常适用于药物和医学应用，特别是作为润滑剂和粘度增强剂。0019前述概述概括地描述了本发明的某些实施方案的。

11、特征和技术优点。将在下列本发明的详细描述中描述附加特征和技术优点。从本发明的详细描述中将更好地理解被认为是本发明的特性的新特征。0020附图简述0021通过参考下列描述结合附图的图示可以获得对本发明及其优点的更完全的理解，其中相似的参考数字表示相似的特征，且其中0022图1为比较加热消毒的瓜尔胶的被检测的稳定性的柱状图；以及0023图2为与使用不同技术处理的羟丙基瓜尔胶相比，比较本发明瓜尔胶的被检测的粘度的柱状图。0024发明详述0025将瓜尔胶粉末和水混合以形成水性溶液或浆液。然后将瓜尔胶和水浆液混合以分散瓜尔胶。在水中瓜尔胶的浓度可改变，但通常为01至15W/V。在优选的实施方案中，在2小。

12、时或更多的时间内，以足以提供小于10W/V的最终浓度且优选为约05至08W/V的最终浓度添加瓜尔胶并允许在约60至70的PH值下在水中成水合物。在其它实施方案中可使用用于水合的不同时间和PH值。为水合还可使用各种温度。在一个实施方案中，优选在70下水合。0026然后，将水性瓜尔胶溶液与硼酸盐来源混合，在与硼酸盐混合之前任选后文所述的一个或多个过滤步骤。在添加硼酸盐之后，向硼酸盐和瓜尔胶溶液添加有机溶剂以引发瓜尔胶沉淀。然后将沉淀的瓜尔胶分离，在分离之前任选使用一个或多个沉淀和/或洗涤步骤。将分离的瓜尔胶干燥并随意碾磨以产生所需的粒径和均匀性。0027通常，以具有不同等级的纯度的粉末形式获得瓜尔。

13、胶和瓜尔胶衍生物。这些粉末优选在本发明的实施方案中使用。可商购的瓜尔胶衍生物包括但不限于诸如包含羟乙基、说明书CN102356094ACN102356104A3/7页5羟丙基和羧甲基羟丙基取代基以及其它疏水衍生物的那些衍生物。本发明的实施方案使用的其它瓜尔胶衍生物包括阳离子、阴离子瓜尔胶。例如从RHODIA，INCCRANBURY，新泽西州、HERCULES，INC威明顿市，特拉华州、TICGUM，INCBELCAMP，马里兰州、AEPCOLLOIDS，INCHADLEY，纽约和LAMBERTIUSA，INCHUNGERFORD，德克萨斯州可以获得这样的瓜尔胶和瓜尔胶衍生物。优选的瓜尔胶粉末为。

14、USP或从TICGUM获得的一般等级的瓜尔胶粉末。0028本发明的实施方案中使用的硼酸盐来源为硼酸以及诸如硼酸钠硼砂和硼酸钾的其它硼酸盐。硼酸为优选的。当与水性瓜尔胶混合时，通常添加硼酸盐至005至05W/V的浓度，优选的浓度为001W/V。然而，在本发明的方法中可使用其它浓度。而且，硼酸盐的浓度可随PH值、在水性瓜尔胶溶液中瓜尔胶的浓度、混合时间等而变化。使用硼酸烷基酯例如硼酸三甲基酯和硼酸苯基酯允许随后的沉淀步骤在较高的PH值下进行。0029本发明的方法包括使用添加有机溶剂的沉淀步骤。在优选的实施方案中，向瓜尔胶和硼酸盐溶液添加有机溶剂以引发沉淀。可使用各种有机溶剂，例如乙醇、丙酮和异丙醇。

15、。然而，丙酮为优选的。可使用一种或多种有机溶剂，并且此外，所述溶剂以不同比例与水混合。对于开始的瓜尔胶沉淀，丙酮和水11的溶液为优选的，并将所述溶液逐渐添加至瓜尔胶和硼酸盐的溶液，达到两种溶液11的最终比例。0030在硼酸盐和瓜尔胶的混合之前的任选过滤步骤可使用本领域技术人员已知的各种过滤器和过滤技术。优选的过滤技术使用由PALLCORPEASTHILLS，NY生产的诸如40M、20M和10MSEALKLEEN过滤器的深层过滤器。还可使用由MILLIPOREBILLERICA，MA生产的诸如MILLISTAKTM系列的活性炭过滤器。取决于所使用的过滤器和过滤器系统，在过滤步骤过程中进行压力和温。

16、度控制。0031可使用本领域技术人员已知的过滤设备分离按照本发明的沉淀步骤制备的瓜尔胶固体，例如易于从诸如WHATMAN，INCFLORHAMPARK，NJ这样的公司获得的10微米过滤板或过滤器。还可使用诸如离心分离的其它分离技术。0032当采用过滤或离心分离或其它分离技术通过最终沉淀和洗涤将沉淀物分离出来，则可使用用于这些步骤的有效的技术来对沉淀物进行干燥以及任选的碾磨以产生最终纯化的瓜尔胶粉末。0033通过本发明的方法制备的瓜尔胶组合物可用于各种类型的产品，但特别有用于充当润滑剂和/或润湿剂的药物和医学产品。这样的制剂可任选包含一种或多种另外的赋形剂和/或一种或多种另外的活性成分。0034。

17、通常在药物制剂中使用的赋形剂包括但不限于张力剂TONICITYAGENTS、防腐剂、螯合剂、缓冲剂和表面活性剂。其它赋形剂包括增溶剂、稳定剂、矫味剂COMFORTENHANCINGAGENTS、聚合物、软化剂、PH调节剂和/或润滑剂。在本发明的制剂中可使用的任何多种赋形剂包括水、水和诸如C1C7烷醇的水互溶的溶剂的混合物、包含05至5无毒水可溶的聚合物的植物油或矿物油、诸如藻酸盐、果胶、黄芪胶、刺梧桐胶、黄原胶、角叉菜胶、琼脂和阿拉伯树胶、诸如淀粉醋酸酯和羟丙基淀粉的淀粉衍生物的天然产物以及诸如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯甲醚、聚环氧乙烷的其它合成的产物，优选的是交联的聚丙烯酸及这些产物的。

18、混合物。赋形剂的浓度通常为瓜尔胶的浓度的1至100,000倍。在优选的实施方案中，通常，基于赋形剂对于制剂的瓜尔胶组分的惰性选择制说明书CN102356094ACN102356104A4/7页6剂中包含的赋形剂。0035关于眼用制剂，合适的张力调节剂包括但不限于甘露醇、氯化钠、甘油、山梨醇等。合适的缓冲剂包括但不限于磷酸盐、硼酸盐、醋酸盐等。合适的表面活性剂包括但不限于离子和非离子表面活性剂尽管非离子表面活性剂为优选的、RLM100、诸如PROCOLCS20的POE20十六烷基硬脂基醚类和诸如PLURONICF68的泊洛沙姆。0036本文阐述的制剂可包含一种或多种防腐剂。这样的防腐剂的实例包括。

19、对羟基苯甲酸酯、过硼酸钠、亚氯酸钠、诸如氯丁醇、苄醇或苯乙醇的醇，诸如聚六亚甲基双胍的胍衍生物，过硼酸钠，聚季铵盐1，诸如AMP95的氨基醇或山梨酸。在一些实施方案中，制剂可为自身防腐的而不需要防腐剂。0037对于眼睛给药，制剂可为溶液、悬浮液或凝胶。在优选的方面，配制包含瓜尔胶或瓜尔胶衍生物的制剂用于以滴剂的形式的水性溶液应用在眼睛的局部应用。通常，术语“水性”表示，以水的重量计，其中制剂的水50，更优选为75且特别为90。可从优选为无菌的单剂量安瓿瓶中递送这些滴剂并因此提供不必需的制剂的抑菌组分。或者，可从多剂量瓶递送滴剂，多剂量瓶优选包括当递送制剂时从制剂中提取任何防腐剂的设备，这样的设。

20、备为本领域已知的。0038在其它方面中，可以浓缩的凝胶或类似的载体的形式，或以放置在眼睑下方的可溶解的插入物的形式向眼睛递送本发明的组分。0039适合向眼睛局部给药的本发明的制剂优选为等渗或轻微低渗的以防止由蒸发和/或疾病引起的眼泪的任何高渗透性。这可能需要张力剂以使制剂的渗透压达到或接近210320毫渗摩尔每千克MOSM/KG的水平。通常，本发明的制剂具有220320MOSM/KG的渗透压，并优选具有235300MOSM/KG的渗透压。通常将眼用制剂配置成为无菌水性溶液。0040在某些实施方案中，使用一种或多种眼泪替代物配制本发明的瓜尔胶组合物。多种眼泪替代物为本领域已知的并且包括但不限于诸。

21、如甘油、丙二醇和乙二醇的单体多元醇；诸如聚乙二醇的聚合多元醇；诸如羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠和羟丙基纤维素的纤维素酯类；诸如右旋糖酐70的右旋糖酐；诸如聚乙烯醇的乙烯基聚合物；以及诸如卡波姆934P、卡波姆941、卡波姆940和卡波姆974P的卡波姆类。本发明的一些制剂可与隐形眼镜或其它眼科用品一起使用。0041包含本发明的制剂的成分的浓度能够能改变也涵盖于本发明中。在优选的实施方案中，在眼用制剂中瓜尔胶组分以约01至025W/V的浓度存在。然而，在给定的制剂中浓度随成分的增加、替换和/或减少而变化。0042使用维持制剂处于PH值为约3至PH值为约80的缓冲体系来制备优选的制剂。具有与组。

22、织的生理学PH值相匹配的局部制剂特别是如上所述的局部眼用制剂为优选的，该制剂将被应用或分散至该组织。0043在特殊的实施方案中，每天给予一次包含本发明的瓜尔胶组合物的眼用制剂。然而，该制剂还能够以任何给药频率的进行给药，包括每周一次、每5天一次、每3天一次、每2天一次、每天两次、每天三次、每天四次、每天五次、每天六次、每天八次、每小时或任何更高的频率。根据治疗方案将这样的给药频率维持不同的持续时间。特殊治疗方案的持续时间可从一次给药变化至延长数月或数年的方案。以变化的剂量给予制剂，但每次给药的典型剂量为一至两滴，或凝胶或瓜尔胶组合物的其它形式的相当的量。本领域的一般技术人员说明书CN10235。

23、6094ACN102356104A5/7页7熟悉确定针对特殊适应症的治疗方案。0044提供下列实施例以进一步例示本发明的选择性的实施方案。0045实施例10046本发明的优选方法使用从TICGUM，INC获得的USP级瓜尔胶粉末。粗瓜尔胶粉末用于形成08的水性瓜尔胶溶液。该溶液通过在4小时的时间内在67的PH值下在水中混合瓜尔胶8G来制备。然后，在25下将水性瓜尔胶溶液先后通过40M孔径的深层过滤器以及20M和10M孔径的深层过滤器PALLSEALKLEEN进行加压过滤5PSI。然后向上述溶液添加硼酸2G并在经过滤的08的瓜尔胶溶液中溶解。在硼酸溶解之后，必要时将PH值调整至6至65。0047。

24、然后，通过在混合的同时用丙酮滴定10ML/MIN直至沉淀物开始形成，进而在瓜尔胶和硼酸的溶液中形成瓜尔胶沉淀物。停止混合并使沉淀物沉淀30分钟。再添加丙酮并使产生的沉淀物再沉淀30分钟。这些量的瓜尔胶和硼酸盐总计使用了1L的丙酮。在沉淀步骤结束之后，轻轻倒出上层清液并洗涤沉淀物。将水丙酮溶液11，1L添加至沉淀物并混合1小时。洗涤之后，轻轻倒出上层清液。进行与前面所描述相同的第二沉淀步骤。在第二沉淀之后，使用500ML的丙酮进行第二洗涤步骤和1小时的混合。使沉淀物沉淀30分钟并轻轻倒出上层清液。0048然后，通过添加丙酮250ML来分离洗涤的瓜尔胶，冲洗并使用带有滤纸WHATMAN，INC；F。

25、LORHAMPARK，NJ的布氏漏斗再用丙酮转移以分离瓜尔胶。然后，将分离的瓜尔胶转移至烘板并在60下真空30MMHG干燥24小时。0049实施例20050与I仅使用乙醇/丙酮沉淀和洗涤步骤进行纯化的瓜尔胶以及II使用硼酸盐添加物和乙醇/丙酮纯化的瓜尔胶相比，下列表1和表2表示与未处理的瓜尔胶USP级；TICGUM，INC的水性溶液进行比较的实验结果。所选择用于透射测量法的500NM波长出现在可见光谱区并与溶液的视觉清晰度相对应，而280NM波长处于蛋白质杂质的吸收区并因此成为残留杂质的间接检测。0051如表1所示，与未纯化的瓜尔胶“粗瓜尔胶”粉末的水性溶液和使用乙醇/丙酮沉淀而不添加硼酸盐纯。

26、化的瓜尔胶相比，本发明方法制备的瓜尔胶“纯化的瓜尔胶”表现出更好的水合特性。在500NM和280NM下表2纯化的瓜尔胶还表现出良好的透射，其表现出更好的视觉清晰度500NM和较低浓度的杂质280NM。而且，在室温下4周之后05的纯化的瓜尔胶的水性溶液不产生沉淀物，而其它所有进行测试的瓜尔胶粗瓜尔胶，HP8A和HPGG均形成沉淀物。0052表1仅在去离子水中和高压灭菌之前在PH值为7下05的水性瓜尔胶溶液水合速度H0053说明书CN102356094ACN102356104A6/7页80054表2仅在去离子水中和高压灭菌之前在PH值为7下05的水性瓜尔胶溶液透射T00550056表3高压灭菌之后。

27、仅在去离子水中在PH值为7下05的水性瓜尔胶溶液0057制剂沉淀粗瓜尔胶使用乙醇/丙酮沉淀纯化的瓜尔胶纯化的瓜尔胶HP8AHPGG750058实施例30059将根据本发明制备的瓜尔胶的热稳定性与未处理的瓜尔胶和使用其它技术处理的瓜尔胶比较。在该实验中，在121下将瓜尔胶样品高温灭菌35分钟。图1示出实验结果。0060如表示的，粗瓜尔胶和使用乙醇和丙酮沉淀技术制备的瓜尔胶具有差的热稳定性，仅保留32和295的高温灭菌前粘度。使用本发明实施方案的技术纯化的瓜尔胶具有可与商购的HP8A瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶衍生物HPGG75比较的粘度保留值VISCOSITYRETENTION。0061实施例40062。

28、将本发明实施方案的瓜尔胶制剂的PH值敏感性与商购的HP8A瓜尔胶和羟丙基瓜尔胶衍生物HPGG75比较。制剂包含瓜尔胶和硼酸、氯化钠、山梨醇和聚季铵盐1。在40下在一周之后检测粘度。如图2所示，在生理学PH值78下使用本发明的方法纯化的瓜尔胶表现出良好的粘度保留值并且明显比HP8A或HPGG75对PH值变化更敏感，并且表现出在PH值为80下粘度增加。0063已经详细描述了本发明及其实施方案。然而，不意图将本发明的范围限制于本说明书描述的任何方法、产品、物质的组合物、化合物、手段、方法和/或步骤的特殊实施方案。在不违背本发明的主旨和/或本质特性下能对本文描述的方法、组合物和制剂进行各种修改、替换和变型。因此，本领域的一般技术人员从所述公开中容易理解，根据这类相关的本发明的实施方案可使用执行与本文描述的实施方案基本相同的功能或实现基本相同的结果的以后的修改、替换和变型。因此，下列权利要求在其范围内意图包括对于本文公开说明书CN102356094ACN102356104A7/7页9的方法、产品、物质的组合物、化合物、手段、方法和/或步骤的修改、替换和变型。说明书CN102356094ACN102356104A1/1页10图1图2说明书附图CN102356094A。