Способ получения эмульсии, способнойпЕРЕНОСиТь КиСлОРОд Советский патент 1981 года по МПК A61K9/10 B01F3/00 

1

Изобретение относится к медицинской промыишенности и касается получения эмульсии, способной переносить кислород, которая может быть использована в качестве заменителя крови у млекопитающих и в качестве жидкости для перфузии при сохранении внутренних органов, подлежащих трансплантации.,

Известен способ получения эмульсии, способной переносить кислород, путем эмульгирования перфторуглеродного соединения в физиологически приемлемой среде с размером частиц 0,05-0,3 JW 13.

Однако эмульсия, полученная известным способом, недостаточно стабильна при хранении, изменяется размер частиц.

ЦеЛь изобретения - увеличение стабильности при хранении без изменения размера частиц.

Эта цель достигается тем, что смешивают гомогенно 40-50 % (вес/ /объем) суммарного количества (А) по крайней мере одного перфторуглеродного соединения Сд-С, выбранног из группы, содержащей перфтордекали перфторметилдексшин, перфторалкилтетрагидро уран Cj и перфторалкилтетрагидрофуран С и (В) покрайней мере одного перфтортретичного амина Сд-С , выбранного из группы, содержащей перфтор М,М-дибутилметиламин, перфтор N,м-диэтилгексиламин, перфтортрипропиламин, перфтор М,М-диэтилциклогексиламин и перфтор-М-алкилпиперидин , 2,0-5,0% (вес/ /объем) полиоксиэтиленполиоксипро0пиленового сополимера, имеющего молекулярный вес 8350-15800, или полиоксиэтилен алкилового эфира, имеющего молекулярный вес 3500, 0,1 .1,0% (вес/объем) осфолипидов яичного

5 желтка или соевых фосфолипидов и 0,004-0,1% (вес/объем) по крайней мере одной жирной кислоты, выбранной из группы, содержащей жирные кислоты Cf2 и их физиологически

0 приемные соли и моноглицерида, при соотношении указанного перфторуглеродного соединения (А) к перфтортрет-амину (В) 97-72:8-28 по весу с указанной физиологически приемлемой

5 водной среде, затем эмульгируют инжектированием при температуре до и давлением 100-500 кг/см.

Кроме того, перфтор -N-алкилпипе0ридин Сд-Сб представляет собой N-пентилпиперидин ft, физиологически приемлемая водная среда представляет собой воду, лактатный раствор Рингера или раствор Рингера, содержащий глюкозу. Кроме того испйльзуют соединение жирной кислоты, представляклдёе собой соль щелочного металла, выбранной из каприловой кислоты, каприновой кислоты ,лауриновой кислоты, миристиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты, бегеновой кислоты, пальмитолевой кислоты, олеиновой кислоты, линолевойд кислоты и арахидоновой кислоты, причем щелочным металлом является калий. Соединение жирной кислоты представляет собой моноглицерид жирной кислоты, выбранной из каприловой кислоты, каприновой кислоты, лауриловой кислоты, миристиновой кислоты, пальмитиновой кислоты, стеариновой кислоты, бегеновой кислоты, паль митолевой кислоты,олеиновой кислоты, линолевой кислоты и арахидоновой кислоты. А эмульсию готовят изотоничной по отношению к крови путем добавления плазмы или вещества, способствую щего увеличению объема, плазмы,-гидро ксиэтилкрахмала, модифицированного желатина или декстрана. Эмульсию получают в физиологически приемлемой водной среде перФторуглеродного соединения, способного переносить кислород, размер частиц которого составляет от около 0,05 до 0,3 JW , которая включает по крайней мере одно перфторуглеродное соединение, содержащее 9-11 атомов угле рода, выбранное из группы, состоящей из перфтордекалина, перфторметилдека лина, перфторалкилциклогексанов, содержаицих от 3 до 5 атомов углерода в алкильной цепи, перфторалкилтетрагид рофуранрв, содержащих рт 5 до 7 атомов углерода в алкильной цепи, перфторалкилтетрагидропиранов, содержащих от 4 до б атомов в гшкильной цепи , перфторалканов, содержащих от 9 до 11 углеродных атомов, по крайне мере, один перфторированный третичный амин, содержащий от 9 до 11 угле родных атомов, выбранный из группы, состоящей из перфторированных третич ных алкиламинов, содержащих от 9 до 11 атомов углерода, перфторированных 1-алкилпиперидинов, содержащих от 4 до 6 атомов углерода в алкильной цепи, и перфторированных N-алкилморфолиноа, содержсццих от 5 до 7 атомов углерода в алкильной цепи, неионное поверхностно-активное вещество с высоким молекулярным весом, который меняется от около 2000 до 20000,фосф липиды и, по крайней мере, одно соединение жирной кислоты, выбранное из группы, состоящей из жирных кислот, содержащих от 8 до 22 атомов углерода, их фармацевтически приемлемых солей и их моноглицеридов, причем соотношение указанного перфторуглеродного соединения и указанного перфторированного третичного амина составляет 95-50 к 5-50 по весу. Поверхностно-активное неионное вещество имеет молекулярный вес от 2000 до 20000 и включает сополимеры полиоксиэтилен-полиоксипропилена, простые полиоксиалкилбвые эфирй и полиоксиэтиленалкилариловые эЛиры. Концентрация поверхностно-активного вещества в эмульсии составляет от 2,0 до около 5,0 и предпочтительно от 3,0 до 3,5% (вес/объем). Примерами перфторуглеродов, содержащих от 9 до 11 атомов углерода, являются перфторциклоалканы или перфторалкилциклоалканы, которые включают, например, перфторированные Cj.5 -алкилциклогексаны, такие каос перфторметилпропилциклогексан, перфторбутилциклогексан,перфтортриметилциклогексан, перфторэтилпропилциклогексан, перфтордекалин и перфторметилдекалин, перфторированный С. алкилтетрагидропиран, такой как перфторгексилтетрагидропиран, перфторированные алкилтетрагидрофураны, такие как перфторпентилтетрагидрофуран, перфторгексилтетрагидрофуран, и перфторгептилтетрагидрофуран, и перфторалканы, содержшцие от 9 до 11 атомов углерода, такие как перфторнонан и перфтордекан. Примерами перфторированных третичных аминов, содержащих от 9 до 11 атомов углерода, является перфторированные третичные алкиламины, содержащие от 9 до 11 атомов углерода, которые включают, например, перфтортриалкиламины, такие как перфтор-1,1-дибутилмонометиламин, перфтор-1,1-диэтилпентиламин, перфтор-N,N-диэтилгексиламин, перфтор-N,N-дипропилбутиламин и перфтортрипропиламин, перфторированный N,N-диалкилциклогексиламин, содержащий 9-11 атомов углерода, такой как перфтор-М,М-диэтилциклогексилешшн, перфторированный N С4-балкилпиперидин, такой как перфтор-М-пентилпиперидин, перфтор-N-гекси пиперидин и перфтор-М-бутилпиперидйн,и перфторированный N.5-7 алкилморфолин, такой как перфтор-N-пентилморфолин, перфтор-М-гексилморфолин и перфтор-М-гептилморф шн. Отнсяиение перфторуглеродного соединения к перфторированному третичному амину, которое используют, составляет 50-95 к 50-5 по весу, а полное количество, содержащееся в эмульсии, составляет от 10 до 50% (вес/объем),. Фосфолипиды, которые используют в качестве препарата, активизирующего образование эмульсии, являются такими же, как и те, которые обычно использугот для этих целей, ФосЛолипид яичного желтка и|рэсфолипид соевых б бов являются предаочтительными. Их количество, присутствующее в эмульси меняется в пределах от 0,1 до около 1,0% (вес/объем) и предпочтительно от 0,4 до 0,6% (вес/объем). Соединение )cиpнoй кислоты, исполь зуемое в качестве препарата, активизир у1эщего образование эмульсии, является жирной кислотой, содержащей от 8 до 22 атомов углерода, ее физио логически приемлемой солью, например солью иатрия или солью калия, или ее моноглицеридом, который включает, на пример, каприловую кислоту, капринов киалоту, лауриновую кислоту, миристи новую кислоту, пальмитиновую кислоту стеариновую кислоту, бегеновую кисло ту , пальмитиновую кислоту, олеиновую кислоту, линолевую кислоту, арахидоновую кислоту и их натриевые соли и их моноглицёриды. Эти соединения жир ных кислот можно использовать по, отдельности или в виде смеси двух или более компонентов в таком небольшом количестве, которое составляет от 0,004 до 0,1% (вес/объем) и предпочтительно около от 0,02 до 0,04% (вес /объем). Среди .соединений жирных кис лот предпочтительными являются те, которые содержат от 14 до 20 атомов углерода и их физиологически приемле мые соли, наиболее предпочтительньзми являются пальмитат калия и олеат катшя,учитывая их хорошую растворимост Эмульсию, способную переносить ки слорсщ, получают путем гомогенного перемешивания указанных количеств уп мянутых компонентов в любом порядке в физиологически приемлемой водной среде, такой как дистиллированная во да, или изотонический раствор до получения исходной эмульсии, а затем эмульгируют исходную эмульсию, впрыскиаая ее при температуре влоть до 55 С через щель под давлением .ло 100 до около 500 кг/см и подвергая ее при этом усилию сдвига, получая эффект смешивания за счет большого градиента скорости, до тех пор, пока не получают нужные размеры частиц/ указанные выше. Гомогенное смешение используемалх материалов осуществляют с помощью обычно прийеняемых смесителей, например гомогенного смесителя или пропеллерной мешалки. Эмульсирование достигают с помощью гомогенизатора высокого давления,который гомогенизирует смесь двух не.смешивающихся жидкостей при впрыскивании через щель под высоким давлением и с очень большой скоростью для достижения усилия сдвига и смеишвания жидкостей. Типичным гомогенизатором является гомогенизатор типа Manton-Jau1iп.который имеет, многоходовой клапан в сочетании с двумя иль ., более клапанами, каждый из которык имеет внутри пружину, с помошью которойобразуется щель. В этом типе гомогенизатора смесь циркулирует несколько раз под давлением около 500 кг/см за счет чего получают стабильную эмульсию. Температуру процесса поддерживают предпочтительно от 25 до 40°С. Полученная таким образом эмульсия представляет собой дисперсную фазу ультрамелких частиц, диаметр которых менее 0,2 Я или не более 0,3/ .Она является стабильной, не обнаруживая увеличения размера частиц, даже при нагревании или длительном хранении. Поэтому предлагаемая эмульсия в значительной степени предохраняет живот ное, которому ее вводят, от опасных последствий, связанных с образованием агломератов частиц эмульсии. Эмульсия отличается длительным временем удерживания в циркулирую-. щем потоке крови, так что объем переносимого кислорода поддерживается в течение длительного времени. Эмульсию можно использовать в качестве жидкости для переливания после того, как ее сделают физиологически изотоничной, а также в смеси с коммерческими веществами, добавляемыми в плазму для увеличения ее объема в крови, такими как декстран, оксиэтилированный крахмал и модифицированный «желатин. Её можно использовать в качестве заменителя крови у млекопитающих и в качестве жидкости для перфузии при тсохранении внутренних органов. Пример 1. В8л дистиллиро ванной ВОДЬ растворяют 300 г сополимера полиоксиэтилен-полиоксипропиле- . на. (мол.вес.10800). К раствору добавляют 49 г фосфолипидов соевых бобов, 2г олеата калия и смесь, содержаццую 3кг перфтордекалина и 300 г перфтортрипропиламина. Образовавшуюся смесь перемешивают в смесителе до получения исходной эмульсии. Полученную исходную эмульсию загружают в резервуар для жидкости инжекторного эмульгатора и получают эмульсию npv пропускании ее 12 раз через клапан под давлени ам от 200 до ЗОО кг/см , при этом температуру жидкости под ёрживают1В пределах 35±5°С. Полуенная эмульсия содержит 30,5% (вес/объем) перфтордекалина и 2,9% (вес/объем) перфтортрипропиламина. Средний диаметр частиц составляет от 0,09 до 0,1 / по данным седиментационного метода с центрифугой. Эмульсия.практически не обнаруживает увеличения размеров частиц, когда ее помещают в ампулу для инъекций и подч вергают термической стерилизации при, 115°С в течение 12 мин в специгшьно сконструированном роторном стерилизаторе. В табл.1 показано распределеие размеров частиц этой эмульсии и

распределение размеров частиц для эмульсии из одного перфтордекалина, приготовленной без использования перЛтортрипропиламина.

Как видно из табл.1 при хранении при в течение 6 мес ,,в эмульсии ;не образовалось никаких агломератов, а дис1метр ее частиц остался практи чески без изменения.

Пример 2. В 8л дистиллиро.ванной воды растворяют 330 г простого полиоксиэтиленового октилового эфира {средний мол.вес 3500). К раствору добавляют 4Q г фосфолипида соевых бобов и 2 г олеата калия, полученную смесь перемешивают в смесителе до получения дисперсии, К дисперсии добавляют смесь, включающую 3 кг перфторметилдекалина и 600 г перфтор-N-пентилпиперидина, и полученную смесь перемешивают в смесителе для получе«ия исходнрй эмульсии.Исходную эмульсию тщательно эмульгируют по той же методике, что и в примере 1, и полученную эмульсию помещают в маленькие ампулы. Эмульсию в ампуле подвергают термической стерилизации при IIS-C в течение 12 мин в роторном стерилизаторе. Эмульсия содержит 29,7% (вес /объем) перфторметилдекалина и &,8% (вес /об) перфтор-М-пентилпипеч ридина.

В табл.1 приведены распределение размеров частиц после стерилизации и средний диаметр частиц после хранения при в течение б мес, также как и дй-нные для эмульсии сравнения, полученной из одного перфтордекалина.

Пример 3. В2л дистиллиро- .ванной вода растворяют 100 г сополимера полиоксйэтилен-полиоксипропилена со средним молекулярным весом 8350. К полученному раствору добавляют 20 г фосфолипидов яичного желтка и 0,5 г олеиновой кислоты, а затем смесь перемешивают в смесителе до получения дисперсии. К дисперсии добавляют смесь, состоящую из 640. г перфтордекалина и 250 г перфтордибутилмонометиламина,и полученную смесь перемешивают в смесителе до получения исходной эмульсии. Затем исходную эмульсию эмульгируют по методике примера 1 и стерилизуют путем нагревания при 115°С в течение 12 мин в роторном стерилизаторе. Эмульсия содержит 25,3% (вес/объем) перфтордекалина и 9,8% (вес/объем) перфтордибутилмоно метиламина.Средний диаметр частиц и распределение размеров частиц предложенной эмульсии и известной эмульсии,)

полученной только из одного перфтор декалина, приведены в табл.1. В табл.1 приведен так}ке средний диаметр частиц предложенной эмульсии после хранения при 4°С в течение 6 мес.

Пример. 4. В 800 мл дистилйированной воды растворяют 35 г

сополимера полиоксиэтилен-полиоксипропилена со средним молекулярным весом 15800. К раствору добавляют 4 г фосфолипидов яичного желтка и 0,1 г моноглицерида лауриновой кислоты, и полученную смесь перемешивают в смесителе до получения дисперсии. . К дисперсии добавляют смесь, состоящую из 350 г перфторгексилтетрагидропирана и 40 г перфтор-Н,М-диэтилциклогексиламина, а полученную смесь перемешивают в смесителе до получения исходной эмульсии. Исходную эмульсию эмульгируют далее по методике примера 1 и полученную эмульсию разделяют на небольшие дозы, которые помещают в ампулы.Эмульсию, содержащуюся в ампуле, подвергают термической стерилизации при в течение 12 мин в роторном стерилизаторе. Эмульсия содержит 35,7% (вес/объем) перфторгексилтетрагидропирана и 4,1% (вес/объем)оперфтор-N,N-диэтилциклогексиламина.

Средний диаметр частиц этой эмульсии и та же величина для образца сравнения эмульсии, полученной с ис. пользованием только перфторогексилтетрагидропирана, после стерилизации приведены в табл.1. Эмульсия, полученная по способу этого примера, не изменяет размера частиц после хранения при 4°С в течение 6 мес.

Пример 1 (экспериментальный) . Тест для смешивания с веществом, применяющимся для увеличения объема плазмы в крови.

Для клинического использования в качестве жидкости для переливания предлагаемая эмульсия используется предпочтительно в комбинации с вет ществом, применяющимся для увеличения объема плазмы, для компенсации недостаточного онкотического давления. При смешении эмульсии с веществом, применяющимся для увеличения объема плазмы, обратимое осгикдение, которое может быть вызвано взаимодействием между двумя коллоидными растворами, не наблюдается.

Эмульсии, которые используют в этом эксперименте, являются эмульсиями перфтордекалина и перфтор-М,Н-дибутилметиламина (5:2) различных концентраций, полученные таким же образом, как в примере 3 (сополимер полиоксиэтиленполиоксипропилена 3,4% (вес/объем), фосфолиг пиды яичного желтка 0,6% (вес/объем) олеат калия 0,04% (вес/объем) и для |сравнения берут эмульсии перфтордека|лина различных концентраций,полученны ,в соответствии с известным способом (фосфолипид яичного желтка 4% (вес/объем), рлеат калия 0,02% (вес/объем).Каждая из эмульсий сделана изотоничной с помощью лактатного раствора Рингара или бикарбонатного раствора Кребса-Рингера, затем смешана с вещестBOM для увеличения объема плазмы, так что окончательная концентрация последнего достигает от 1 до 6% (вес/объем) и спустя 6 ч после смешивания при комнатной температуре визуально наблюдают образование осадка В качестве веществ для увеличения объема плазмы используют оксиэтилированный крахмал (ОЭК), средний молекулярный вес 200000, 20% (вес/объем) в физиологическом растворе и Декстран 40, средний молекулярный вес 40000, 10% (вес/объем) в Физиологичеком водном растворе.

Полученные результаты -представлены в табл.2 и 3.

Из полученных результатов видно, что на предложенную эмульсию гораздо меньше влияет присутствие вещества, используемого для увеличения объема плазмы, чем на эмульсию, полученную известным способом. Предлагаемая эмульсия может смешиваться с Декст«раном 40 и ОЭК препаратами в любом .соотношении для достижения физиологической коллоидной изотоничности, которую получают в результате добавления Декстрана 40 и ОЭК в окончательной концентрации 2% (вес/объем) и 3% (вес/объем) соответственно.

Результаты аналогичные указанным :выше были также получены для змульсий, полученных в примерах 1,2,к 4.

Пример 2 (экспериментальный) . Для оценки эффективности эмульсии проводят исследование обменногопереливания у крыс.

В этом эксперименте используют два типа эмульсии: эмульсия, полученная в примере 3, и эмульсия, полученная известным способом.

Состав обеих эмульсий приведен в табл.4.

Для осуществления электролитической и коллоидной изотоничности один объем гипертонизирующего электролитического раствора, указанного в табл.4, добавляют к 9 объемам эмульсии, а затем 1 объем полученной эмулсии, содержащей электролиты, смешивают с 3 Объемами 6%-ного оксиэтилированного крахмала (молекулярный вес 40000-50000) в лактатном растворе Рингера или для сравнения в плазме крыс, перед использованием.

Крысам весом от 200 до 250 г попеременно переливают эмульсию, содержащую электролиты, и оксиэтилированный крахмал или плазму путем повторного кровопускания из сонной артерии и вливания взамен через хвос0товую вену переменно по гематокриту 1,4% и 7% соответственно при давлении 100% кислорода в 1 атм.

Затем определяют время жизни крыс, подвергнутых попеременному перелива5нию.

Результаты приведены в табл.5.

Как следует из .табл.5, предложенная эмульсия более эффективна при спасении жизни животного с обильной крово0потерей по сравнению с известной эмульсией.

Примерз (экспериментальный) . Эмульсию, полученную по примеру 3, и эмульсию, полученную известным способом, подвергают тесту

5 на степень токсичности.

Для осуществления изотоничности эмульсии 1 объем электролитов добавляют к 9 объемам эмульсии непосредственно перед использованием. СоОстав этих эмульсий приведен в табл.4. В качестве подопытных животных используют самцов крыс расы urstar весом от 100 до 120 г. Крысам вводят внутривенно эмульсиюг и в течение не5дели после инъекции наблюдают их выживание. Полученные результаты приведены в табл.6.

Как следует J1.3 табл.6 летальная 40 доза ЛДглДЛЯ обёих эмульсий была около 130 мл/кг живого веса, что свидетельствует об их очень низкой токсичности.

Предлагаемый способ позволяет получить эмульсию, способную перено 5 сить кислород, стабильную при хранении без изменения размера частиц.

о о

Tf

о

V V

1 2 3

4 5 6

Пример

- без осаждения;

+ с образованием осадка,

Фторуглерод Перфтордекалин 25,3

ППерфтордибутилмонометиламин9,8

ПЛВФосфолипид

яичного желтка3,4

Таблица 2

Таблица

+ + + + +

+ +

+ + +

+ +

+ +

Таблица 4

28

РН

Примечание Значеиия получеиы для 5 крыс в

Продолжение табл. 4

8,0

6,0

Таблица 5.

каикдой группе.

ложен10/1010/10 10/1010/1010/10 87

10/1010/10 9/109/109/10

100

10/109/10 8/108/107/10 115

9/108/10 6/106/106/10 132

6/104/10 3/103/101/10 152

10/1010/10 10/1010/1010/10

звестная 87

10/1010/10 9/109/109/10 100

10/109/10 9/107/107/10 115

9/108/10 7/106/105/10 1327/106/10 4/103/101/10 152 Формула изобретения 1. Способ получения эмульсии, способной переносить кислород, путем эмульгирования перфторуглеродного соединения в физиологически приемлемой среде с размером частиц 0,050,3ju, отличающийся , тем, что, с целью увеличения стабильности при хранении без изменения размера частиц, смешивают гомогенно 40-50% (вес/объем) суммарного количества (А) по крайней мере одного перфторуглеродного соединения Сд-С,, выбранного из группы, содержащей перфтордекалин, перфторметилдекалин, перфторалкилтетрагидроф ран Су и перфторалкилтетрагидрофуран С и {В); по крайней мере одного перфтортретичного амина Сд-С, выбранного из группы, содержащей перфтор М,М-дибутилметкламин, перфтор N, М-диэтилгексиламин, перфтортрипропиламин, перфтор N,№-диэтилциклогексиламин и перфтор-Н-алкилпиперидин , 2,05,0% (вес/объем) полиоксиэтиленполиоксипропиленового сополимера, имеюще го молекулярный вес 8350-15800, или полиоксиэтилен алкилового эфира, име ющего молекулярный вес 3500, 0,1-1,

Т а, блица 6

135

131 (вес/объем) фосфолипидов яичного желтка или соевых фосфолипидов и 0 0040,1% (вес/объем) по крайней мере одной жирной кислоты, выбранной из группы, содержащей жирные кислоты С и их физиологически приемлемые ; соли и моноглицериды, при соотношении | указанного перфторуглеродного соединения (А) к перфтортрет-амину (в) 92-72:8-28 по весу с указанной физиологически приемлемой водной среде, затем эмульгируют инжектированием при температуре до и давлением 100-500 кг/см. 2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что перфтор-Н-алкилпиперидин С4.-С представляет собой Н-пентилпиперидин. 3.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что физиологически приемлемая водная среда представляет собой воду, лактатный раствор Рингера или раствор Рингера, содержащий глюкозу. 4.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что используют соединение, представляющее собой соль щелочного метгшла жирной кислоты, выбранной из каприловой кислоты, каприновой кислоты, лауриновой кислоты.

миристиновой кислоты, пальмитиновойпальмитолевой кислоты, олеиновой,кискислоты, стеариновой кислоты, беге-лоты,линолевой кислоты и арахидононовой кислоты, пальмитолевой кислоты,вой кислоты.

олеиновой кислоты, линолевой кислоты6. Способ поп.1, отличаюи арахидоновой кислоты, причем щелоч-ц и и с я тем, что эмульсию готовят

ным металлом является калий. изотоничной по отношению к крови пу5. Способ по п.1, отличаю-тем добавления плаэкж или вещества,

щ и и с я тем, что соединение жирнойспособствующего увеличению объема

кислоты представляет собой моногли- .плазмы, - тидроксиэтилкрахмала, модицерид жирной кислоты, выбранной изфицированного желатина или декстрана.

каприловой кислоты, каприновой кисло-.. Источники информации,

ты, лауриловой кислоты, миристиновой принятые во внимание при экспертизе,,

кислоты, пальмитиновой кислоты, стеа-1. Заявка Японии 22б12,кл. В 01 F,

риновой кислоты, бегеновой кислоты,1973.