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JPH07500596A - Ionic beads useful for controlled release and adsorption - Google Patents

Ionic beads useful for controlled release and adsorption

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JPH07500596A
JPH07500596A JP5507855A JP50785593A JPH07500596A JP H07500596 A JPH07500596 A JP H07500596A JP 5507855 A JP5507855 A JP 5507855A JP 50785593 A JP50785593 A JP 50785593A JP H07500596 A JPH07500596 A JP H07500596A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般的には、局所及び経口用組成物に関する。より詳しくは、本発明 は、毛髪及び皮膚の如きケラチン性物質上でのサブスタンテイビテイ(subs tantivity)を向上させることによって種々の局所活性成分の活性を長 期化させるイオン性ポリマー送達系の製剤及びイオン交換を介して活性物質を放 出する経口送達ポリマーに関する。[Detailed description of the invention] FIELD OF THE INVENTION This invention relates generally to topical and oral compositions. More specifically, the present invention is a substance that acts on keratinous substances such as hair and skin. prolongs the activity of various topical active ingredients by improving their Formulation of ionic polymer delivery systems that allow for the release of active substances via ion exchange. The present invention relates to orally delivered polymers.

毛髪及び皮膚に局所的に適用される物質の付着特性は、初期吸着性及び持続性に 影響を及ぼし、特に適用後に水に曝した際はそうである。吸着性と持続性が組み 合わさった特徴は、物質がケラチン上に吸着される能力及び水での濯ぎ落としに 抵抗する能力として定義される“サブスタンティビティ”と言われる特性を構成 する。The adhesion properties of substances applied topically to hair and skin are determined by initial adsorption and persistence. particularly when exposed to water after application. Combining adsorption and sustainability The combined features are the ability of the substance to be adsorbed onto the keratin and the ease with which it can be rinsed off with water. It constitutes a characteristic called “substantivity,” defined as the ability to resist. do.

理想的な局所用物質は、ケラチン性物質に対する吸着親和性を有し、活性を長期 間保持し、発汗及び他の水との接触による洗い落としに耐え、そ(、てその取り 込ろが望まれる池の成分と逆の相互作用をしないものである。これら目標の全て を適度に満たす局所用物質は未だ見出されていない。The ideal topical substance would have adsorption affinity for keratinous substances and maintain its activity over a long period of time. It retains water for a long time, withstands washing off due to perspiration and contact with other water, and is It does not interact adversely with the components of the pond that are desired to be included. All of these goals A topical substance that adequately satisfies these requirements has not yet been found.

今日の市場で入手できる最もポビコラーな局所活性製剤には、例えば、芳香性物 質、リップスティック、メイキャップ及び)7ンデーンコンバウダーの如き化粧 品;防虫剤:抗菌剤、ニキビ治療用配合物:コンデイ/ヨナー及び育毛促進剤の 如きヘアートリートメント配合物、及び老化防止剤の如き皮膚保護用配合物:及 び紫外線吸収物質(日焼は止め)が含まれる。これら成分、物質又は配合物は単 独で用いても互いに組み合わせて用いてもよく、純粋な形で適用しでも適当な溶 剤又はキャリヤーで希釈してもよい。Most povicolar topical active formulations available on the market today include, e.g. Makeup such as makeup, lipstick, make-up, etc.) Insect repellents: Antibacterial agents, Acne treatment formulations: Conday/Yonar and hair growth promoters. Hair treatment formulations such as, and skin protection formulations such as anti-aging agents: and Contains UV-absorbing substances (prevents sunburn). These ingredients, substances or combinations are They may be used alone or in combination with each other and may be applied in pure form or in a suitable solution. It may be diluted with an agent or carrier.

かかる局所活性物質で頻繁に見られる問題は、皮膚に適用した後に急速に活性を 失うことである。激しい発汗及び/又は水との接触の通常の条件下では、それぞ れの局所用組成物内での上記物質の濃度は、希釈されて効果を低下させるか、又 は洗い落とされて全効果を失うかのいずれかである。活性を伸ばす1つの方法は 、それらそれぞれの配合物内において活性成分の濃度を高めることである。しか しながら、濃度が高くなるにつれて、ユーザーに対する毒性及びアレルギー反応 の危険が増大する。該製品に曝されるのがたとえ比較的短時間であっても、これ ら反応はより高い濃度で起こる場合が多い。A frequent problem with such topical actives is that they rapidly become active after application to the skin. It's about losing. Under normal conditions of heavy sweating and/or contact with water, each The concentration of the substance in the topical composition may be diluted, making it less effective, or Either it is washed away and loses its full effect. One way to increase activity is , to increase the concentration of active ingredients within their respective formulations. deer However, as the concentration increases, toxicity and allergic reactions to the user The risk of Even if the exposure to the product is relatively brief, this reactions often occur at higher concentrations.

かかる組成物の投与の安全性とは無関係な第2の欠点は、容易に洗い落とされる かかる組成物を使用することで費用が増大することである。例えば、太陽からの 保護に適するレベルを維持するために、日光浴をする者は水に入った後毎に再び 及び発汗後頻繁に日焼は止めをしなければならないだろう。A second drawback, unrelated to the safety of administration of such compositions, is that they are easily washed away. The cost of using such compositions is increased. For example, from the sun To maintain a suitable level of protection, sunbathers should re-apply after each entry into the water. And you will have to avoid sunburn frequently after sweating.

従って、ユーザーに対する毒性及び/又はアレルギー反応の可能性を減少させる と同時に、局所活性組成物のケラチン性物質への吸着親和性を高めるための、及 びかかる組成物の活性を長期間化するためのアプローチを提供することが非常に 望ましい。thus reducing the possibility of toxicity and/or allergic reactions to the user At the same time, it is possible to increase the adsorption affinity of topical active compositions to keratinous substances. It is very important to provide an approach to prolong the activity of such compositions. desirable.

薬品の如き活性物質をその受容者から時間をかけて放出させる組成物及び方法は 既知であり、そのような制御された放出を行うための多数の具体的なアプローチ が存在している。広く実用化されている2つのアプローチが、本発明にとって特 に興味深い。かかるアプローチの第1のものでは、環境条件の変化に対応して溶 解又は分解する物質で薬品又は他の活性物質をカプセルに封入するか又はコーテ ィングする。例えば、胃の低pHの環境では薬品を保護するが薬品が腸を通過し てpHが上昇するときに溶解させるために、pH応答コーティング(腸溶性コー ティングという)を薬品に施すことができる。かかるコーティングには、酢酸セ ルロース、フタル酸ポリビニルアセテートフタレート、ヒドロキシプロピルセル ロースフクレートメチルセルロースフタレート等が含まれる。これらコーティン グは胃の中で薬品を保護するには非常に有効であるが、それらは一般に薬品が腸 に達すると放出速度を制御できない。Compositions and methods for releasing active substances, such as drugs, from their recipients over time A number of specific approaches are known to achieve such controlled release. exists. Two approaches that are widely used in practice are of particular interest to the present invention. Interesting. The first of these approaches involves adjusting the solution in response to changing environmental conditions. Encapsulating or coating a drug or other active substance with a substance that decomposes or decomposes ing. For example, the low pH environment of the stomach protects drugs but prevents them from passing through the intestines. pH-responsive coating (enteric coated) to dissolve when the pH increases. (referred to as tinging) can be applied to chemicals. Such coatings include acetic acid solution. Lulose, polyvinyl acetate phthalate, hydroxypropylcell Includes loin fucrate, methylcellulose phthalate, etc. These coatings Although they are very effective in protecting drugs in the stomach, they generally prevent drugs from entering the intestines. Once this is reached, the release rate cannot be controlled.

あまり広くは使われていない送達アプローチであるが、薬品及び他の活性物質を 吸着及び制御された放出速度で放出するために、多孔質ポリマー粒子を利用する アプローチがある。例えば、以下で議論する米国特許第4.692.462号を 参照のこと。かかる系においては、気孔を通る薬品又は他の活性物質の拡散速度 が放出速度を決定する。勿論、拡散速度は、気孔サイズ、薬品粘度、温度等に依 存する。薬品送達の場合には、多孔質ポリマー粒子内に吸収された薬品は、通常 、経皮薬品送達系の一部として接着剤又は他のマトリックス物質内に取り込まれ る。A less widely used delivery approach for drugs and other active substances. Utilizes porous polymer particles for adsorption and release at controlled release rates There is an approach. For example, U.S. Patent No. 4.692.462, discussed below. See. In such systems, the rate of diffusion of drugs or other active substances through the pores determines the release rate. Of course, the diffusion rate depends on pore size, drug viscosity, temperature, etc. Exists. In the case of drug delivery, drugs absorbed within porous polymer particles are typically , incorporated within an adhesive or other matrix material as part of a transdermal drug delivery system. Ru.

他の例においては、徐放性を生しさせるために、多孔質樹脂ビーズ上に吸着され た薬品は、次いで膜拡散遮断層、例えば、エチルセルロースでコーティングされ る。以下で議論するヨーロッパ特許出願第171528号を参照されたい。In other examples, the material is adsorbed onto porous resin beads to provide sustained release properties. The drug is then coated with a membrane diffusion barrier layer, e.g. ethyl cellulose. Ru. See European Patent Application No. 171528, discussed below.

これら系について困難なことは、望ましい放出速度を得るために、個々の活性物 質についてコーティング剤又は遮断剤を導入しなければならないことである。The difficulty with these systems is that the individual actives must be combined in order to obtain the desired release rate. For quality reasons, a coating agent or blocking agent must be introduced.

粘度、荷電特性、分子量等を含む薬品及び他の活性物質の物性は大きく変化し、 また、あらゆる送達系の放出速度が送達される物質の性質に依存して幅広く変化 する。この問題は、一定の限られた範囲内でのみ気孔の特性を変え得るに過ぎな い多孔質粒子送達系を採用する場合に特に明白である。合成樹脂をベースとする イオン交換体は、予備形成した架橋ビーズの重合後の修飾により、都合よく製造 することができる。例えば、アニオン交換樹脂は、ハロゲン−アルキル化及びそ れに続くアミノ化によって、架橋ポリスチレンから作られる。カチオン交換樹脂 は、予備形成した架橋ビーズのカルボキシル化又はスルホニル化によって作るこ とができる。かかるイオン交換樹脂は、典型的には、色が悪く、2meq/g未 満のイオン交換容量しか有さず、再生に長い工程を要し得る。架橋した天然ポリ マー上に官能基を導入することにより作られる、セルロースをベースとするゲル 又はデキストランゲルの如き天然に存在するイオン交換体は、活性物質が除かれ るときにゲルマトリックスが縮むか又は崩れるのを防ぐほどには機械的には強く ないゲル構造しか有していない。天然ポリマーをベースとする物質は、高温(例 えば、120℃で30分)では酸化体又は強酸の存在下で不安定であり、そして それらの生物学的起源の故に、それらは細菌及び微生物の成育を助ける。The physical properties of drugs and other active substances, including viscosity, charge characteristics, molecular weight, etc., vary widely; Additionally, the release rate of any delivery system varies widely depending on the nature of the substance being delivered. do. The problem is that the pore properties can only be changed within a certain limited range. This is particularly evident when employing highly porous particle delivery systems. Based on synthetic resin Ion exchangers are conveniently produced by post-polymerization modification of preformed cross-linked beads. can do. For example, anion exchange resins can be used for halogen-alkylated and It is made from cross-linked polystyrene by subsequent amination. cation exchange resin can be made by carboxylation or sulfonylation of preformed cross-linked beads. I can do it. Such ion-exchange resins typically have poor color and are less than 2 meq/g. It has only a full ion exchange capacity and can require long regeneration steps. crosslinked natural poly Cellulose-based gels made by introducing functional groups onto polymers Alternatively, naturally occurring ion exchangers such as dextran gels can be used to remove active substances. Mechanically strong enough to prevent the gel matrix from shrinking or collapsing when It has no gel structure. Materials based on natural polymers can be used at high temperatures (e.g. (e.g., 120°C for 30 minutes) is unstable in the presence of oxidants or strong acids, and Because of their biological origin, they support the growth of bacteria and microorganisms.

かくして、薬品及び池の活性物質の送達のための改善された組成物及び方法を提 供するのが望ましい。広い範囲の物理的及び化学的性質を有する活性物質につい ての望ましい放出速度を得るために組成物を容易に変性できれば、特に望ましい 。p l−(、温度、イオン強度等の如き種々の異なる外部条件下で、かかる多 様な活性物質の放出速度を制御するために組成物を変性できれば、更に望ましい 。また、制御されたやり方で予測通りに胆汁酸塩を吸収させるために組成物を容 易に変性できればこれも望ましい。Thus, improved compositions and methods for the delivery of drugs and active agents are provided. It is desirable to provide for active substances with a wide range of physical and chemical properties. It would be particularly desirable if the composition could be easily modified to obtain the desired release rate. . Under a variety of different external conditions such as pl-(, temperature, ionic strength, etc.) It would be further desirable if the composition could be modified to control the rate of release of active agents such as . The composition can also be formulated to predictably absorb bile salts in a controlled manner. It is also desirable if it can be easily denatured.

背景技術の説明 米国特許第4.690,825号は、局所適用に適する非荷電ポリマービーズ送 達系を開示している。米国特許第4,304,563号は、毛髪の如きケラチン 物質のトリートメントのためのゲルとして有用なカチオン性ポリマー(及びそれ らの製造方法)を開示している。ヨーロッパ特許出願第225615号は、負に 荷電した薬品の制御された経口送達のための、ポリスチレンスルホネート−ジビ ニルベンゼンコポリマーから形成したカチオン性ビーズの用途を開示している。Description of background technology U.S. Pat. No. 4,690,825 describes the delivery of uncharged polymer beads suitable for topical application. The system is disclosed. U.S. Patent No. 4,304,563 discloses keratin like hair. Cationic polymers useful as gels for the treatment of substances (and manufacturing method). European Patent Application No. 225615 is a negative Polystyrene sulfonate-divy for controlled oral delivery of charged drugs Discloses the use of cationic beads formed from nylbenzene copolymers.

南アフリカ特許出願第872554号及び米国特許第4,221.778号は、 経口薬品送達用にその安定性を高めるために、一定の物質を含浸させたスルホン 酸カチオン性イオン交換樹脂粒子を開示している。米国特許第3.691.27 0号は、ポリビニルピリジンを含む胞状ポリマーから形成されたマイクロカプセ ルを含む皮膚用化粧品組成物を開示している。しかしながら、該マイクロカプセ ルは荷電していない。米国特許第3.880,990号は、アニオン性ポリマー 内にカプセル封入された薬品を含む経口投与可能な組成物を開示している。米国 特許第4.198.395号は、経口投与により高コレステロール血症を治療す るのに有用な荷電したポリマー樹脂物質を開示している。米国特許第4.552 ,812号は、分析を行うのに有用な蛍光性及び磁性のアニオン性ビーズを開示 している。ヨーロッパ特許出願第060138号は、香水の如き液体の受容体と して吸収及び作用できる多孔質コポリマーブロックの調製を開示している。ヨー ロッパ特許出願第143608号は、それに保持された放出可能な親油性化合物 を有するポリマービーズ組成物を開示している。英国特許第1.482,663 号は、水溶性薬品を保持することのできるポリマービーズ組成物を記載している 。スチレン−ジビニルベンゼンコポリマーを含むカチオン性ポリマーイオン交換 樹脂は、カリフォルニア州マウンテンビュー94043にあるインタラクション ・ケミカルズ社及びインディアナ州インディアナポリス46204にあるレイリ ー・ター・アンド・ケミカル社の如き供給業者から販売されている。カチオン性 物質が皮膚及び毛髪に吸着する能力は、ゴダード(Goddard) (198 7) Cosmetics & Toiletries 102ニア1−80に おいて議論されている。South African Patent Application No. 872554 and U.S. Patent No. 4,221.778 are Sulfones impregnated with certain substances to increase their stability for oral drug delivery Acid-cationic ion exchange resin particles are disclosed. U.S. Patent No. 3.691.27 No. 0 is a microcapsule formed from a cellular polymer containing polyvinylpyridine. Discloses a dermatological cosmetic composition comprising: However, the microcapsules Le is not charged. U.S. Pat. No. 3,880,990 describes anionic polymers Orally administrable compositions containing a drug encapsulated therein are disclosed. US Patent No. 4.198.395 discloses a method for treating hypercholesterolemia by oral administration. Discloses a charged polymeric resin material useful for U.S. Patent No. 4.552 , 812 discloses fluorescent and magnetic anionic beads useful for performing analyses. are doing. European Patent Application No. 060138 describes Discloses the preparation of porous copolymer blocks that can be absorbed and acted upon. Yo Loppa Patent Application No. 143,608 discloses a releasable lipophilic compound retained therein. Discloses a polymer bead composition having: British Patent No. 1.482,663 No. describes polymer bead compositions capable of holding water-soluble drugs. . Cationic polymer ion exchange containing styrene-divinylbenzene copolymers Resin Interaction, Mountain View, CA 94043 - Chemicals Inc. and Rayli, Indianapolis, Indiana 46204 It is sold by suppliers such as Tar & Chemical Company. cationic The ability of substances to adsorb to the skin and hair has been described by Goddard (198 7) Cosmetics & Toiletries 102 Near 1-80 It is being discussed.

発明の要旨 本発明は、イオン性ポリマービーズ送達系内に活性及び不活性物質を取り込んで 新規な組成物を形成する方法を提供する。カチオン性官能価(function al 1ty)をポリマービーズ表面に与えると、該ビーズを皮膚又は毛髪に適 用した場合に、局所活性物質のサブスタンティビティが高まることを分かった。Summary of the invention The present invention incorporates active and inert substances within an ionic polymer bead delivery system. A method of forming a novel composition is provided. Cationic functionality When al1ty) is applied to the surface of polymer beads, the beads become suitable for skin or hair. It has been found that the substantivity of topical active substances is increased when used.

本発明によるカチオン性局所ポリマービーズ送達系は、皮膚、毛髪、及び他の生 体分子に対する親和性を示す親ケラチン性組成物であり、経口送達した場合は胆 汁酸塩を吸着するのに用いることができる。アニオン性送達系は、塩基性薬品を 経口的に送達することができる。アニオン性ポリマービーズ送達系は、該ビーズ 表面上のイオン性官能価、つまりカチオン性ビーズ内で通常は正に荷電したピリ ジン及び4級アンモニウム基、及びアニオン性ビーズ内で負に荷電したスルホネ ート及びカルボキンレートにより特徴付けられる架橋ポリマービーズを含む。該 ビーズは、大量の不活性及び活性物質を保持てきる多孔質網状構造を形成する。The cationic topical polymer bead delivery system according to the present invention can be applied to the skin, hair, and other tissues. It is a keratinophilic composition that exhibits an affinity for body molecules and, when delivered orally, It can be used to adsorb sulfates. Anionic delivery systems deliver basic drugs Can be delivered orally. The anionic polymer bead delivery system ionic functionality on the surface, i.e. the normally positively charged pyridium within the cationic beads. zine and quaternary ammonium groups, and negatively charged sulfones within the anionic beads. It contains cross-linked polymer beads characterized by carbonate and carboxylate. Applicable The beads form a porous network that can hold large amounts of inert and active substances.

該ビーズは、非崩壊性で、直径が小さく、比較的大きな気孔及びビーズ体積に対 する気孔容積の比較的高い比率を有する。The beads are non-disintegrating, have a small diameter, and have relatively large pores and bead volumes. It has a relatively high proportion of pore volume.

その中に取り込まれた開所活性成分を有するカチオン性ポリマービーズ送達系は 、それだけで局所用製品と(5て用いても、キャリヤー組成物又は他の化粧製品 の中に取り込んでもよい。単独で用いる場合、取り込まれた局所活性成分を有す る該カチオン性ポリマー送達系は乾燥したさらさらの製品であって、皮膚の上に 直接こすり付けることができ、その結果、長期間にわたる局所活性成分の制御さ れた放出を提供する。該カチオン性ポリマー送達系が他のキャリヤー、ビヒクル 、溶剤、又は化粧製剤の中に取り込まれるより普通の状況においては、この送達 系を使用する際、活性成分と該局所製剤中の他の成分との間、又は活性物質とギ ヤリヤー、ビヒクル、又は溶剤との間に存在するおそれのある不適合性、典型的 には、化学的又は物理的相互作用を避ける。A cationic polymer bead delivery system with an open active ingredient incorporated therein is It can also be used alone as a topical product (5) or as a carrier composition or other cosmetic product. You can also incorporate it into the . When used alone, with incorporated topical active ingredients The cationic polymer delivery system is a dry, free-flowing product that can be applied onto the skin. Can be rubbed directly on, resulting in long-term control of topical active ingredients. Provides controlled emissions. The cationic polymer delivery system is compatible with other carriers, vehicles. In the more common situation where this delivery is incorporated into cosmetic preparations, solvents, or When using a system, there may be a gap between the active ingredient and other ingredients in the topical formulation, or Incompatibilities that may exist between carriers, vehicles, or solvents, typically avoid chemical or physical interactions.

種々の生理学的に許容できる溶剤又は媒質をキャリヤーとして用いることができ る。しかしながら、局所製剤中のピリジンをベースとするポリマービーズ表面ト の)Jチオン性官能価を保存するために、キャリヤーは少なくとも僅かに酸性、 好ましくは約5未満、最も好ましくは約3〜4であるへきである。カルボキシレ ートをベースとするビーズでは、キャリヤーは約5を上回るpHを有するべきで ある。目的の範囲内のpHを維持するために、キャリヤー中に生理学的に許容で きる緩衝剤を入れるのが望ましいことが多いであろう。A variety of physiologically acceptable solvents or media can be used as carriers. Ru. However, pyridine-based polymer bead surface treatment in topical formulations ) The carrier is at least slightly acidic, in order to preserve the thionic functionality of Preferably it is less than about 5, most preferably about 3 to 4. carboxyle For bead-based beads, the carrier should have a pH above about 5. be. Physiologically acceptable ingredients in the carrier to maintain the pH within the desired range. It will often be desirable to include a buffering agent that can

該イオン性ポリマービーズ送達系は、適当なモノマーの懸濁又は逆懸濁(inv erse 5uspensio口)重合により形成することができ、モノマーの うちの少なくとも幾つかは、(非水性モノマーの懸濁重合用のポロゲン(por ogen)を含む)不混和相において、正又は負のいずれかの電荷を現に保持し ているか又は使用条件下で正又は負のいずれかの電荷を保持できる官能価を含む 。一般に、モノマー(及び使用される場合にはポロゲン)をまず−緒に懸濁し、 次いで得られた混合物を不混和相に懸濁する。次いで、不混和相を攪拌してモノ マー混合物の小滴を形成し1、そして該モノマー混合物の重合を開始して望まし いビーズを形成する。The ionic polymer bead delivery system can be prepared by suspending or inversely suspending (inv) suitable monomers. can be formed by polymerization of monomers At least some of them are porogens (porogens for suspension polymerization of non-aqueous monomers). currently carrying either a positive or negative charge in the immiscible phase (including or contain a functionality that can retain either a positive or negative charge under the conditions of use. . Generally, the monomers (and porogen, if used) are first suspended together; The resulting mixture is then suspended in the immiscible phase. The immiscible phase is then stirred to form a monomer. forming droplets of the monomer mixture 1 and initiating polymerization of the monomer mixture as desired. form beautiful beads.

カチオン価(即ち、カチオン性官能価)は、予備形成したカチオン性モノマー、 例えば、(使用条件下で実質的に永久の電荷を保持する)4級アミンモノマーを 用いるか又は生成したビーズ中の表面官能価をプロトン化(又は4級化)するこ とによって得ることができ、例えば、ピリジン中の4級窒素を酸媒質でプロトン 化することによって得ることができる。かかるプロトン化は、条件及び取り込も うとする個々の活性成分の化学的性質に依存して、該成分を取り込む前に行って も後に行ってもよい。The cationic value (i.e., cationic functionality) refers to the preformed cationic monomer, For example, a quaternary amine monomer (which retains a substantially permanent charge under the conditions of use) protonation (or quaternization) of the surface functionality in the beads used or generated. For example, the quaternary nitrogen in pyridine is protonated in an acid medium. It can be obtained by converting Such protonation also depends on the conditions and incorporation. Depending on the chemical nature of the particular active ingredient to be incorporated, You can also go later.

アニオン価(即ち、アニオン性官能価)は、例えば、スルホン化したスチレン性 ビーズを塩基性溶液中で懸濁することによって得ることができる。The anionic value (i.e., the anionic functionality) is, for example, sulfonated styrenic It can be obtained by suspending beads in a basic solution.

重合条件下で局所活性物質の実質的な分解がなく、該物質が他の点で適している 場合には、lステップ法において該物質をポロゲンとして用いてもよい。より普 通の場合として、より不安定は成分(特に、熱又は放射線に不安定な成分)につ いては、2ステツプ法を用いて本発明の組成物を形成することができる。この方 法においては、置換ポロゲン、例えば、アルカン、シクロアルカン、又は芳香族 溶媒を用いて、ポリマービーズを予備形成してもよい。ビーズは懸濁重合又は逆 懸濁重合によって形成され、得られたビーズ生成物からポロゲンを抽出する。There is no substantial degradation of the topical active material under the polymerization conditions and the material is otherwise suitable. In some cases, the material may be used as a porogen in the l-step process. more common Generally speaking, the more unstable components are those that are unstable to heat or radiation. In some cases, a two-step process can be used to form the compositions of the present invention. This person In the method, substituted porogens, such as alkanes, cycloalkanes, or aromatic A solvent may be used to preform the polymer beads. Beads can be polymerized by suspension polymerization or reverse polymerization. The porogen is extracted from the resulting bead product formed by suspension polymerization.

次いで、典型的には接触吸収によって目的の活性物質をそのビーズ内に導入して 、目的の製品を作る。既に述へたが、活性物質を送達系内に取り込む前又は後の いずれにポリマービーズをカチオン性又はアニオン性にしてもよく、又、荷電し たモノマーを用いることによってそうしてもよい。不安定な物質の取り込みを可 能にすることに加えて、かかる2ステツプ製造法は、反応条件におけるボロゲン 物質の幅広い選択に基づいて、ビーズの構造をより大きく制御できるようにづる ので、あ才り不安定ではない物質にとっても望ま(7い製造方法であると言える 。The active substance of interest is then introduced into the beads, typically by catalytic absorption. , create the desired product. As already mentioned, before or after incorporating the active substance into the delivery system. In either case, the polymer beads may be cationic or anionic, or they may be electrically charged. This may be done by using monomers. Capable of incorporating unstable substances In addition to enabling Allowing greater control over bead structure based on a wide selection of materials Therefore, it is desirable for substances that are not unstable (it can be said that it is the best manufacturing method). .

高められたザブスタンテづビティに加えて、本発明の局所適用カチオン性ポリマ ービーズ送達系内に取り込まれた活性物質は、非カチオン性ポリマービーズ送達 系における類似の濃度の成分と比較した場合に、高められた効果を提供Jること が分かった。例えば、カチオン性ポリマービーズを含む系内に取り込まれた日焼 は止め製剤は、非カチオン性ポリマービーズ送達系を含む池の同一の製剤と比較 した場合に、高められたSRF (日焼は防止率(Sun Protectio n Factor))等級を有すると考えられる。In addition to enhanced susceptibility, the topical cationic polymers of the present invention – The active substance incorporated within the bead delivery system is delivered by non-cationic polymer beads. Providing enhanced efficacy when compared to similar concentrations of components in the system I understand. For example, solar radiation incorporated into a system containing cationic polymer beads. The stop formulation was compared to an identical formulation containing a non-cationic polymeric bead delivery system. , the increased SRF (Sun Protection Rate) n Factor)) is considered to have a grade.

本発明による経口送達可能なポリマー粒子は、イオン性のモノエチレン性不飽相 七ツマ−及び高度に水溶性の多価エチレン性不飽和架橋用モノマーがら構成され 、それぞれが内部気孔の網状構造を規定するイオン性ポリマーヒドロゲル粒子を 含む。該ヒドロゲルを中性にするために、反対に荷電した対イオンが含まれる。Orally deliverable polymer particles according to the present invention have an ionic, monoethylenically unsaturated phase. Comprised of 7-mer and highly water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomers. , each containing ionic polymer hydrogel particles defining a network of internal pores. include. Oppositely charged counterions are included to make the hydrogel neutral.

該ヒドロゲルは、未膨潤粒子サイズ(ンオキサン)に対する膨潤粒子サイズ(水 )の比率として決められる膨潤度r5.が、該粒子の重合中に用いた架橋用モノ マーの量に直線的に比例しないという意外な結果が得られた点て独特なものであ る。The hydrogel has a swollen particle size (water ) is determined as the ratio of swelling r5. However, the crosslinking monomer used during the polymerization of the particles The unexpected result that is not linearly proportional to the amount of mer is unique. Ru.

更に、水との平衡に関する該粒子の平衡水率(equiiibrium wat er fraction)(E WF )は、重合中に用いた水の量と直線的に 比例する。これら特性は、その拡散経路を個々の環境及び送達される薬品に適す るように調節てきる徐放性イオン交換体として該イオン性ヒドロゲルが機能する のを可能にする。それらは、“ブランク”ヒドロゲルが胆11酸を吸着すること も可能にする。Furthermore, the particle's equilibrium water content (equiiibrium wat) with respect to equilibrium with water is er fraction (E WF) is linearly proportional to the amount of water used during polymerization. Proportional. These properties make the diffusion route suitable for the individual environment and drug being delivered. The ionic hydrogel functions as a sustained release ion exchanger that can be regulated to make it possible. They show that the “blank” hydrogel adsorbs bile-11 acids. also possible.

本発明による経口用組成物はイオン性ヒドロゲル及び対イオンを含む。その場合 、該対イオンは不活性であるか又は薬品の如く薬学的に活性であるかのいずれか であり、内部気孔網状構造内にイオン結合で保持される。該対イオンは、動物又 はヒトの消化管の如きPめ決められた水性環境下で溶質イオンと交換される。Oral compositions according to the invention include an ionic hydrogel and a counterion. In that case , the counterion is either inert or pharmaceutically active, such as a drug. and is held by ionic bonds within the internal pore network. The counterion is an animal or P is exchanged with solute ions in a defined aqueous environment such as the human gastrointestinal tract.

特定の態様においては、該対イオンは、胃腸管のp H及び/又はイオン強度の 変化に基づいて胃腸管に送達される弱塩基性の正に荷電した薬品である。In certain embodiments, the counterion is at pH and/or ionic strength of the gastrointestinal tract. It is a weakly basic, positively charged drug that is delivered to the gastrointestinal tract upon change.

本発明のヒドロゲル粒子を作る方法によれば、イオン性ヒドロゲルは、あらゆる 割合で水溶液に可溶なモノマーて架橋された適当なイオン性モノマーの逆懸濁ラ ジカル重合により形成される。一般に、該イオン性モノマーをその対イオンと混 合し、得られた混合物を水溶性架橋用モノマーと混合して水相を形成する。該水 相に開始剤を添加して、得られた混合物を有機相中に懸濁させる。次いで、有機 相を攪拌して水性モノマー相の小滴を形成し、そして該モノマーの重合を開始し て該小滴から目的のビーズを形成する。該ビーズの正確な寸法及び性質は、重合 中に用いる水の量、攪拌速度の如きプロセスパラメーターを変化させることによ り、及び選んだモノマーの量及びタイプを変化させることによって制御される。According to the method of making hydrogel particles of the present invention, ionic hydrogels can be An inverse suspension of suitable ionic monomers cross-linked with monomers soluble in aqueous solution in Formed by radical polymerization. Generally, the ionic monomer is mixed with its counterion. and the resulting mixture is mixed with a water-soluble crosslinking monomer to form an aqueous phase. the water An initiator is added to the phase and the resulting mixture is suspended in the organic phase. Then organic The phases are agitated to form droplets of aqueous monomer phase and initiate polymerization of the monomer. to form desired beads from the droplets. The exact dimensions and properties of the beads are determined by By varying process parameters such as the amount of water used in the and by varying the amount and type of monomers selected.

イオン性ヒドロゲルビーズが形成されると、そのビーズをそのままで使用しても (不活性又は安定な活性成分が対イオンとして用いられている場合)クロマトグ ラフカラム内で薬品に繰り返し曝すことによって若しくは該ヒドロゲルビーズを 薬品溶液と長時間接触させることによって適当な不安定活性対イオンを負荷して 図1は、ポリ(トリメチルアンモニウムエチルメタクリル酸クロリド−共−N。Once the ionic hydrogel beads are formed, they can be used as is. Chromatograph (if an inert or stable active ingredient is used as counterion) or by repeatedly exposing the hydrogel beads to chemicals in a rough column. Loading with suitable labile active counterions by prolonged contact with chemical solutions FIG. 1 shows poly(trimethylammonium ethyl methacrylic acid chloride-co-N).

ず−メチレンビスアクリルアミド)ヒドロゲルの架橋密度の、それらの水膨潤度 への効果を示し−Cいる。・、83%水での%(V/V)膨潤度;◆、70%水 での%膨潤度、ム、83%水でのE、W、F、(平衡水率)。crosslinking density of (z-methylenebisacrylamide) hydrogels, their degree of water swelling It shows the effect on -C.・, % (V/V) swelling degree in 83% water; ◆, 70% water % swelling degree, mu, E, W, F at 83% water (equilibrium water percentage).

図2は、カチオン性ヒドロゲル(■)、アニオン性界面活性剤中のカチオン性ヒ ドロゲル(ム):及び未荷電ビーズ(・)を含む種々のビーズからのD&CR, ed No、28の放出プロフィールを示している。Figure 2 shows cationic hydrogels (■) and cationic hydrogen in anionic surfactants. D&CR from various beads including drogel (mu) and uncharged beads (・), ed No. 28 is shown.

図3は、ヒドロゲルの平衡水率がどのように重合中の水分に直線的に比例(、て 増加し、実質的に架橋密度依存性であるかを示している。Figure 3 shows how the equilibrium water content of a hydrogel is linearly proportional to the water content during polymerization. increases, showing that it is substantially crosslinking density dependent.

図4は、アニオン性界面活性剤(ドデシル硫酸ナトリウム)が存在するまでは、 カチオン性ヒドロゲル負荷微孔質キャリヤーからD&CRed No、28 ( アニオン性染料)か放出されなかったことを示している。Figure 4 shows that until anionic surfactant (sodium dodecyl sulfate) is present, D&CRed No. 28 (from cationic hydrogel loaded microporous carrier) This indicates that no anionic dye was released.

図5は、カチオン性界面活性剤を添加したときのアニオン性ヒドロゲルからのテ トラサイクリン・)−I CIの放出プロフィールを示している。Figure 5 shows the results from anionic hydrogels when cationic surfactants are added. Figure 2 shows the release profile of tracycline.)-I CI.

図6は、pHを関数とするヒドロゲルの膨潤挙動を示している。Figure 6 shows the swelling behavior of the hydrogel as a function of pH.

具体的態様の詳細な説明 本明細書に関連して用いられるビーズ又は微小球は硬質であっても非硬質であっ てもよく、そして表面上に付与された正又は負の電荷と、毛管力又はイオン力に より気孔の内部に保持された含浸物質を有する開放気孔の化学的及び生物学的に 不活性な粒子である。この場合、該含浸物質は、局所若しくは経口活性物質又は 不活性対イオンである。局所用組成物では、電荷(正)が、ヒトの皮膚及び毛髪 の如きケラチン性物質への該粒子の付着を促進するのに充分である。気孔は相互 連結しかつ粒子表面に開いているので、内部気孔空間と粒子の外部の間は実質的 に完全に連絡しており、それによって、ビーズをユーザーの皮膚若しくは毛髪に 、又は経口送達薬品の場合には胃腸管に適用した後に、含浸物質が時間をかけて 放出することができる。Detailed explanation of specific aspects Beads or microspheres as used in connection with this specification may be rigid or non-rigid. and a positive or negative charge imparted on the surface and capillary or ionic forces. chemically and biologically more open pores with impregnated substances retained inside the pores They are inert particles. In this case, the impregnated substance is a topically or orally active substance or It is an inert counterion. In topical compositions, the charge (positive) is is sufficient to promote the adhesion of the particles to keratinous materials such as. stomata are mutual Because they are connected and open to the particle surface, there is virtually no space between the internal pore space and the outside of the particle. in full contact with the user's skin or hair, thereby allowing the beads to be applied to the user's skin or hair. , or in the case of orally delivered drugs, after application to the gastrointestinal tract, the impregnating material is can be released.

カチオン性ビーズを用いる場合、本発明のポリマービーズのカチオン価は、少な くとも幾つかの重合されるモノマー上でプロトン化され得る官能価の存在に由来 する。経口送達系については、該ビーズは、重量分布係数法により測定して少な くとも約1.0XIO’ml/gの、対イオンに対する結合親和性を生ずるのに 充分な電荷密度を有するであろう。(1,ange’ s tlandbook  of Chemistry、第13編、5−119〜5−122頁を参照のこ と。)該イオン性ヒドロゲルは、総ヒドロゲルの少なくとも45重量%の対イオ ン容量をもたらすのに充分な気孔率と電荷密度も有するであろう。本発明にとっ て特に興味深いカチオン性官能価には、3級窒素ををするピリジン及び4級窒素 を有するアンモニウムの両方が含まれ、そのそれぞれが局所用組成物を使用する 条件下で正電荷を保持てきる。特に興味深いアニオン性官能価には、スルホネー ト及びカルボキンレートが含まれる。本発明によるビーズは、水中における水素 イオンについて約0.1〜lOミリグラム当量/g (meq/g)容量(慣用 の酸〜塩基滴定で測定)、普通は約0.2〜10meq/g、より普通には0. 5〜l Omeq/g、好ましくは5.0〜IOmeQ/g(やはり慣用の酸− 塩基滴定で測定)の表面電荷密度を有するであろう。When using cationic beads, the cationic value of the polymer beads of the present invention is small. Derived from the presence of a functionality that can be protonated on at least some of the monomers that are polymerized do. For oral delivery systems, the beads have a yielding a binding affinity for the counterion of at least about 1.0XIO'ml/g. It will have sufficient charge density. (1, ange’s tlandbook of Chemistry, 13th edition, pages 5-119 to 5-122. and. ) The ionic hydrogel contains at least 45% by weight of the total hydrogel of counter ions. It will also have sufficient porosity and charge density to provide capacity. For the present invention Cationic functionalities of particular interest include pyridine, which carries tertiary nitrogen, and quaternary nitrogen. and ammonium, each of which uses topical compositions. It can retain a positive charge under certain conditions. Particularly interesting anionic functionalities include sulfone This includes carboxylate and carboxylate. The beads according to the invention can Approximately 0.1 to 10 milligram equivalents/g (meq/g) capacity for ions (commonly used (measured by acid-base titration), usually about 0.2-10 meq/g, more usually 0.2-10 meq/g. 5-l Omeq/g, preferably 5.0-IOmeQ/g (again, conventional acid- will have a surface charge density of (determined by base titration).

それらの最も便利な形態においては、該粒子の形状は、好ましい製造方法として 整濁又は逆懸濁重合を用いるために一般に球形である。かかる微小球はサイズが 幅広く変化するが、直径が約5〜約■00ミクロン、好ま(バは約10〜約40 ミクロンの範囲に入るものが最良の結果をもたらすであろう。これらサイズ範囲 内の微小球は、局所適用したときに滑らかな感触を付与するので、審美的な観点 から魅力的であり、経口送達の場合には容易に排泄される。In their most convenient form, the shape of the particles is as follows: Generally spherical in shape due to the use of turbidity or inverse suspension polymerization. Such microspheres have a size of Although it varies widely, the diameter is preferably about 5 to about 00 microns (about 10 to about 40 microns). Anything in the micron range will give the best results. These size ranges From an aesthetic point of view, the microspheres within impart a smooth feel when applied topically. It is attractive from the outside and is easily excreted when delivered orally.

該球の気孔寸法も、用いたポリマーの化学的性質並びに含浸物質の拡散性に依存 する最適寸法で、幅広く変化してもよい。かくして、異なる系は、配合物全体に とって最も望ましい特性を得るために異なる最適範囲の気孔容積分布を必要とす るだろう。しかしながら、一般に、約0.01〜約4.0cc/g、好ましくは 約0.1〜約2. OOc c/gの総気孔容積、約1〜約500m2/g、好 ましくは約20〜約200m’/gの表面積、及び約0.001〜約3.0ミク ロン、好ましくは約0.003〜約1. Oミクロンの平均気孔直径で最良の結 果が得られる。気孔サイズを測定及び表現する慣用法に従い、気孔直径は8.  E、 T、窒素分析法(ブルナウア(Brunaer)ら、 (193B) J 、 AffLCheu Soc、 60:309−316)による表面積の測定 値から及び水銀押し込み法(mercury inけusion ll1eth od)による気孔容積の測定値から計算される。The pore size of the spheres also depends on the chemical nature of the polymer used and the diffusivity of the impregnating substance. The optimum dimensions for this purpose may vary widely. Thus, different systems can be applied throughout the formulation. requires different optimal ranges of pore volume distribution to obtain the most desirable properties. It will be. However, generally about 0.01 to about 4.0 cc/g, preferably About 0.1 to about 2. Total pore volume of OOc c/g, about 1 to about 500 m2/g, preferred Preferably, a surface area of about 20 to about 200 m'/g, and about 0.001 to about 3.0 m'/g. lon, preferably from about 0.003 to about 1. Best results with an average pore diameter of O microns You can get results. According to the conventional method of measuring and expressing pore size, the pore diameter is 8.  E, T, Nitrogen analysis method (Brunaer et al., (193B) J , AffLCheu Soc, 60:309-316). From the value and mercury intrusion method calculated from measurements of pore volume according to od).

該粒子は、液−液系での懸濁重合により微小球として都合よく形成される。一般 に、目的のモノマー、重合開始剤(使用する場合)、及び不活性流体(ボロゲン )を含有する溶液を第1液体相として形成する。この場合、ボロゲンは第1液体 相とは混和性であるが第2液体相とは不混和性である。次いで、第1液体相と不 混和性である第2液体相中に該溶液を懸濁する。油溶性モノマー、例えば、ビニ ルピリジン及びその誘導体の場合には、第1液体相は通常は該モノマーを溶解で きるが水と不混和性の有機溶媒であって、第2液体相は水であろう。水溶性モノ マー、例えば、4級アクリレート及びメタクリレート誘導体の場合には、第1液 体相が(ポロゲンとしての水で)水性である一方、第2相は疎水性有機溶媒であ ろう。The particles are conveniently formed as microspheres by suspension polymerization in a liquid-liquid system. General the desired monomer, polymerization initiator (if used), and inert fluid (borogen). ) is formed as the first liquid phase. In this case, borogen is the first liquid It is miscible with the second liquid phase but immiscible with the second liquid phase. Then, the first liquid phase and the The solution is suspended in a second liquid phase that is miscible. Oil-soluble monomers, e.g. In the case of lupyridine and its derivatives, the first liquid phase is usually incapable of dissolving the monomer. The liquid phase will be an organic solvent that is immiscible with water, and the second liquid phase will be water. water soluble things For example, in the case of quaternary acrylate and methacrylate derivatives, the first liquid While the body phase is aqueous (with water as the porogen), the second phase is a hydrophobic organic solvent. Dew.

目的のサイズの分離した小滴の懸濁液が得られたら重合を始める(典型的には、 高温又は照射によって反応体を活性化することによる)。重合が完結した後、生 成したビーズを懸濁液から回収する。このビーズは、この時点では、内部の流体 のまわりに形成されそれによって気孔網状構造を形成している実質的に多孔質構 造のポリマーである。従って、該流体はポロゲン又は気孔形成剤として役立って おり、生成したビーズの気孔を占めている。適するポロゲン流体については以下 により詳細に説明する。有機相がポロゲンとして役立つ場合は、該方法は懸濁重 合と分かるであろう。水がポロゲンとして役立つ場合(水溶性モノマーの場合) は、該方法は逆懸濁重合と分かるであろう。Polymerization begins once a suspension of discrete droplets of the desired size is obtained (typically by activating the reactants by high temperature or irradiation). After polymerization is complete, raw The formed beads are recovered from the suspension. This bead has a fluid inside it at this point. a substantially porous structure formed around the pores thereby forming a pore network. It is a synthetic polymer. Therefore, the fluid serves as a porogen or pore former. and occupy the pores of the beads produced. Suitable porogen fluids are listed below. This will be explained in more detail below. If the organic phase serves as a porogen, the method You will find that it is the same. When water serves as a porogen (for water-soluble monomers) The process would be known as inverse suspension polymerization.

一定の含浸物質がポロゲンとして役立つことができ、先に挙げたように、上記の 電荷生成工程の前に本発明の多孔質網状構造内に取り込んでも後に取り込んでも よい。局所適用のための含浸物質を選ぶ際の重要な要因はその電荷である。即ち 、皮膚又は毛髪に適用する場合にビーズのイオン官能価を保存するためには、含 浸物質は実質的に中性でなければならない。僅かに負又は正の物質も使用できる が、それらの取り込みがビーズの表面電荷を中和したり、影響を与えてはならな い。Certain impregnating substances can serve as porogens, as mentioned above. Whether incorporated into the porous network structure of the present invention before or after the charge generation step, good. An important factor in choosing an impregnating substance for topical application is its charge. That is, To preserve the ionic functionality of the beads when applied to the skin or hair, the inclusion of The immersion material must be substantially neutral. Slightly negative or positive substances can also be used However, their incorporation must not neutralize or affect the surface charge of the beads. stomach.

含浸物質をポロゲンとして役立つように選択した場合には、重合直後に懸濁液か ら回収される多孔質ビーズは、表面の水分を除去して、イオン化を含むあらゆる 加工工程を更に行った後、実質的にすぐに使用できる。これらの場合において、 微小球形成及び含浸物質の取り込みは1工程で行われる。従って、これは1ステ ツプ法と称することができる。ポロゲンとして役立ち得る含浸物質は、次の規準 に適合する液体含浸物質である。If the impregnating material is chosen to serve as a porogen, the suspension is The porous beads collected from the After further processing steps, it is essentially ready for use. In these cases, Microsphere formation and incorporation of the impregnated substance are performed in one step. Therefore, this is 1 step. It can be called the Tsupu method. Impregnated materials that can serve as porogens are based on the following criteria: It is a liquid impregnated material that is compatible with

l)そI]らは、モノマー混合物と完全に混和性であるか又は第2液体相と不混 相性の少量の溶媒の添加によって充分に混和性になることができるかのいずれか である。l) They are completely miscible with the monomer mixture or immiscible with the second liquid phase. Either can be made sufficiently miscible by the addition of a small amount of a compatible solvent It is.

2)それらは、第2液体相と不混和性である(又はせいぜい僅かに可溶性である だけである)、 3)それらは、モノマーに関して不活性であり、そして使用される何らかの重合 触媒と接触したとき及び重合を起こすのに必要な何らかの条件(温度及び放射線 の如きもの)に付されたときに安定である:4)それらは、普通液体であるか又 は重合温度以下の融点を有する。固体は、溶媒に溶解することによって又は共融 混合物を形成することによって頻繁に液状に転化する;及び 5)それらは、それらの電荷に関して中性である(又はせいぜい僅かに負である か正であるだけである)。2) They are immiscible (or at most only slightly soluble) with the second liquid phase ), 3) They are inert with respect to the monomers and any polymerization used upon contact with the catalyst and any conditions necessary for polymerization to occur (temperature and radiation). 4) They are usually liquid or has a melting point below the polymerization temperature. Solids can be made eutectic or by dissolving them in a solvent. frequently converted to a liquid state by forming a mixture; and 5) They are neutral (or at most slightly negative) with respect to their charge or positive).

この方法を用いる場合、工程は窒素気流の如き不活性雰囲気下で行われなければ f(らない。重合触媒を用いるなら、含浸物質が酸化を受け易い場合は、それは 該含浸物質を酸化しないものでなければならない。アゾ触媒がかがる触媒の例で ある。また、重合温度は温和な範囲内に維持する。When using this method, the process must be carried out under an inert atmosphere such as a nitrogen stream. f (No. If a polymerization catalyst is used, if the impregnating material is susceptible to oxidation, it is It must not oxidize the impregnating material. An example of an azo catalyst that burns be. Also, the polymerization temperature is maintained within a mild range.

1ステツプ法の別法として、予備形成した乾燥多孔質ポリマービーズの気孔の内 部に実質的に中性の含浸物質を配置してもよい。かくして、該製品は連続して行 われる2工程で製造される。この場合、重合はまず置換ポロゲンを用いて行われ 、次いでそれを除いて目的の活性成分に置き換える。このことがら、ボロゲン及 び活性成分はこの2ステツプ法では全く異なる成分である。置換ポロゲンとして 適する物質は、ポロゲン含浸物質について上に挙げた5つの規準に適合する物質 となろう。As an alternative to the one-step method, the pores of preformed dry porous polymer beads are A substantially neutral impregnating material may be disposed in the portion. Thus, the product can be It is manufactured in two steps. In this case, polymerization is first carried out using a substituted porogen. , then removed and replaced with the desired active ingredient. This means that bologen and and the active ingredients are completely different ingredients in this two-step method. As a substituted porogen Suitable materials are those that meet the five criteria listed above for porogen-impregnated materials. Let's become.

疎水性モノマーを用いる場合に置換ポロゲンとして適するこれら物質のうち好ま しいものは、炭化水素、特に不活性で無極性の有機溶媒である。幾つかの最も便 利な例は、アルカン、ノクロ゛アルカン、及び芳香族炭化水素である。かかる溶 媒の例は、直鎖又は分枝鎖の5〜12炭素原子のアルカン、5〜8炭素原子のシ クロアルカン、ベンゼン、及びトルエン及びキンレンの如きアルキル置換ベンゼ ンである。他のタイプのボロゲンには、C,〜C2゜アルコール、パーフルオロ ポリエーテル、及びオイルが含まれる。ポロゲンの除去は、溶媒抽出、蒸発、又 は類似の慣用操作により行うことができる。上に特に記(7たように、水溶性モ ノマーの場合には、水がポロゲンとして役立つ。Among these substances suitable as substituted porogens when hydrophobic monomers are used, preferred are Preferred are hydrocarbons, especially inert, non-polar organic solvents. some of the most convenient Useful examples are alkanes, monochloroalkanes, and aromatic hydrocarbons. Such melting Examples of media are straight-chain or branched alkanes of 5 to 12 carbon atoms, silanes of 5 to 8 carbon atoms. Chloalkanes, benzene, and alkyl-substituted benzenes such as toluene and quinolene It is. Other types of borogens include C,~C2° alcohols, perfluorinated Contains polyether and oil. Removal of porogens can be accomplished by solvent extraction, evaporation, or can be performed by similar conventional operations. As mentioned above (7), water-soluble In the case of nomers, water serves as the porogen.

この2ステツプ法を用いることによる更なる利点は、含浸物質取り込み前に、重 合構造体内に形成された不要種の除去が可能なことである。不要種の例には、未 反応上ツマー1残留触媒、及び界面活性剤及び/又は球表面に残存する洗浄剤が 含まれる。この方法の更なる利点は、完成ビーズの気孔特性を制御する手段とし てボロゲンの量及びタイプの選択が可能な点である。かくして、ビーズ自体の構 造に影響を及はすために生ずる含浸物質の限界によって、もはや拘束されること はない。これは、完全というよりむしろ部分的な含浸物質での気孔の充填を可能 にし、及び膨潤性及び非膨潤性ポロゲンの中からの選択により、気孔サイズ及び 分布の更なる制御を可能にする。A further advantage of using this two-step method is that prior to uptake of the impregnating material, It is possible to remove unnecessary species formed within the composite structure. Examples of unwanted species include Due to the reaction, Zimmer 1 residual catalyst, surfactant and/or cleaning agent remaining on the sphere surface included. A further advantage of this method is that it serves as a means of controlling the pore characteristics of the finished beads. The advantage is that the amount and type of borogen can be selected. Thus, the structure of the beads themselves no longer constrained by the limitations of impregnated substances that arise in order to influence the There isn't. This allows for partial, rather than complete, filling of the pores with impregnated material. and by selecting between swellable and non-swellable porogens, the pore size and Allows for further control of distribution.

2ステツプ法におけるポロゲンの抽出及び含浸物質との置換(例えば、乾燥ビー ズの含浸物質での含浸)は、ボロゲンの化学的性質及び他の存在種の挙動と組み 合わさったボロゲンの挙動に依存して、種々の方法で行・)ことができる。まず 、濾過により、好ましくは(ブフナーロートの如き)真空濾過装置を用いて懸濁 液からビーズを回収する。次いで、適当な溶媒で該ビーズを洗浄して、水相から ビーズ表面上に堆積した界面活性剤、未反応モノマー及び残留触媒、及びポロゲ ン自体を含む、ポリマーに結合していない有機種を除去する。かかる溶媒の例は 、単独の又は水溶液中のイソプロパツールである。洗浄が終わると、乾燥により 、好ましくは真空乾燥で溶媒自体を除去する。Extraction of porogen and replacement with impregnating material in a two-step process (e.g. dry beads) Impregnation with other impregnating substances) is a combination of the chemical properties of the borogen and the behavior of other species present. Depending on the behavior of the combined borogens, this can be done in different ways. first , by filtration, preferably using a vacuum filtration device (such as a Buchner funnel). Collect the beads from the solution. The beads are then washed with a suitable solvent to remove them from the aqueous phase. Surfactant, unreacted monomer and residual catalyst, and porogen deposited on the bead surface Removes organic species not bound to the polymer, including the polymer itself. Examples of such solvents are , isopropanol, alone or in aqueous solution. After washing, drying The solvent itself is removed, preferably by vacuum drying.

一定の場合、即ち、ポロゲン、未反応モノマー及び水が共沸混合物を形成する場 合には、別の抽出方法を用いてもよい。このような場合には、水蒸気蒸留がビー ズからボロゲンを抽出する有効な方法である。やはり、続いて真空乾燥を行って もよい。In certain cases, i.e. when porogen, unreacted monomer and water form an azeotrope, If so, other extraction methods may be used. In such cases, steam distillation is This is an effective method for extracting borogen from water. After all, vacuum drying was then carried out. Good too.

ビーズが既にイオン性されているか又は(以下により詳細に説明するように)取 り込み後にプロトン化を行うと仮定して、ビーズを乾燥して置換ポロゲンとあら ゆる不要有機物質を除去すると、それらをそのまま経口使用して反対の荷電種を 吸収してもよく、さもなければ、慣用法に従って含浸物質で含浸する。最も便利 なそのような方法は接触吸収である。固体活性物質をまず溶媒に溶解し、生成し た溶液をビーズに吸収させる。溶媒は、完成品内に残っても蒸発又は更に溶媒を 用いる抽出の如き慣用手段により除去してもよい。特定の溶媒に限られた溶解性 しか有さない固体成分については、吸収を繰り返してその都度溶媒を除去するこ とによって、完成ビーズ内での高い含有量を達成することができる。If the beads are already ionic or (as explained in more detail below) Assuming protonation takes place after incorporation, the beads are dried to form a substituted porogen. Once all unwanted organic substances are removed, they can be used orally to remove the oppositely charged species. It may be absorbed or otherwise impregnated with an impregnating substance according to conventional methods. most convenient One such method is catalytic absorption. The solid active substance is first dissolved in a solvent to form Let the beads absorb the solution. Even if the solvent remains in the finished product, it may evaporate or further remove the solvent. It may be removed by conventional means such as extraction. Limited solubility in certain solvents For solid components that only have By this, high contents in the finished beads can be achieved.

経口送達系の場合には、含浸物質は、例えば、塩基性の正に荷電した薬品であっ てもよく、それはイオン交換クロマトグラフィーの如きクロマトグラフ法を介し て、アニオン性(負に荷電した)ビーズのマトリックス内に充填される。その場 合、該正に荷電した対イオンは薬品分子と交換される。In the case of oral delivery systems, the impregnating substance may be, for example, a basic, positively charged drug. chromatographic methods such as ion-exchange chromatography. and then packed into a matrix of anionic (negatively charged) beads. the spot In this case, the positively charged counterion is exchanged with a drug molecule.

重合に関与する重合プロセス及び種々のパラメーター及びプロセス条件は、最適 な製品の気孔特性、結果として容量及び放出特性を制御する手段として選択及び 調節することができる。例えば、架橋手段、架橋剤の量及びタイプ、及びボロゲ ンの量及びタイプの適切な選択は、そのような制御を達成する手段である。温度 、用いる放射の程度、攪拌の程度及び重合反応速度に影響を与える他のあらゆる 要因を含む一定の重合条件も、そのような効果に向けて変化させることができる 。The polymerization process and various parameters and process conditions involved in the polymerization are optimized selection and as a means of controlling the pore properties and, consequently, the capacity and release characteristics of Can be adjusted. For example, the crosslinking means, the amount and type of crosslinking agent, and the Appropriate selection of the amount and type of liquid is a means of achieving such control. temperature , the degree of radiation used, the degree of agitation and any other effects that affect the rate of polymerization reaction. Certain polymerization conditions, including factors, can also be varied towards such effects. .

ポリマー形成における架橋は気孔サイズ制御の主要な手段である。本発明による 架橋ポリマービーズを製造するために重合することのできるモノマーには、多価 エチレン性不飽和モノマー、即ち、少なくとも2つの不飽和部位を有するもの、 及び1又は2以上の多価エチレン性不飽和モノマーと組み合わせたモノエチレン 性不飽和モノマーが含まれる。後者の場合には、架橋のパーセントは、モノエチ レン性不飽和モノマーと多価エチレン性不飽和モノマーの相対量を釣り合わせる ことによって制御することができる。通常、かかる系は、1種のモノエチレン性 飽和モノマーと1種の多価エチレン性不飽和モノマーを含むであろう。とはいえ 、所望により、該系に適合性のそれぞれのタイプの追加モノマーを添加すること も可能であろう。かかるコポリマー系の製造に関する論文については、ギョー( Guyot)及びバートリン(Bartholin)、 Design and  Properties of Polymersas Materials  for Fine Chemistry、 Prog、 Polym、 Ed、 (1982) Vol、 8.@pp、303− 307を参照のこと。Crosslinking in polymer formation is the primary means of pore size control. According to the present invention Monomers that can be polymerized to produce crosslinked polymer beads include polyvalent ethylenically unsaturated monomers, i.e. those having at least two sites of unsaturation; and monoethylene in combination with one or more polyethylenically unsaturated monomers. Contains sexually unsaturated monomers. In the latter case, the percentage of crosslinking is Balance the relative amounts of ethylenically unsaturated and polyethylenically unsaturated monomers It can be controlled by Typically, such systems consist of one monoethylenyl It will contain a saturated monomer and one polyethylenically unsaturated monomer. Although , optionally adding additional monomers of the respective type compatible with the system. would also be possible. For a paper on the production of such copolymer systems, see Gyo ( Guyot) and Bartholin, Design and Properties of Polymersas Materials for Fine Chemistry, Prog, Polym, Ed, (1982) Vol. 8. @pp, 303- See 307.

ポリマー送達系のモノエチレン性不飽和モノマー含有量の一部として用いること のできるモノエチレン性不飽和モノマーには、エチレン、プロピレン、イソブチ レン、ジイソブチレン、スチレン、スチレンスルホン酸ナトリウム、エチルビニ ルベンゼン、ビニルベンゼンクロリド、ビニルピリジン及びその誘導体、ビニル トルエン、及びジシクロペンタジェン;メチル、エチル、プロピル、イソプロピ ル、ブチル、5ec−ブチル、 tert−ブチル、アミル、ヘキシル、オクチ ル、エチルヘキシル、デシル、ドデシル、シクロヘキシル、イソボルニル、フェ ニル、ベンジル、アルキルフェニル、エトキシメチル、エトキンエチル、エトキ ンプロピル、プロポキンメチル、プロポキシエチル、プロポキンプロピル、エト キシフェニル、エトキシベンジル、及びエトキシシクロヘキシルを含むアクリル 酸及びメタクリル酸のエステル類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニ ル及びラウリン酸ビニルを含むビニルエステル類;ビニルメチルケトン、ビニル エチルケトン、ビニルイソプロピルケトン、及びメチルイソプロペニルケトンを 含むビニルケトン類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプ ロピルエーテル、及びビニルイソブチルエーテルを含むビニルエーテル類;ビニ ルシロキサン類の如きケイ素及び他の金属を含有するビニル化合物等が含まれる 。更に、イソプロペン、ブタジェン及びクロロプレンの如き、通常はあたかも1 つの不飽和基だけを存するかのように作用する多価エチレン性不飽和モノマーも 、モノエチレン性不飽和モノマー含有量の一部として用いることができる。For use as part of the monoethylenically unsaturated monomer content of polymer delivery systems Monoethylenically unsaturated monomers that can be used include ethylene, propylene, and isobutylene. Ren, diisobutylene, styrene, sodium styrene sulfonate, ethyl vinyl Rubenzene, vinylbenzene chloride, vinylpyridine and its derivatives, vinyl Toluene and dicyclopentadiene; methyl, ethyl, propyl, isopropylene butyl, 5ec-butyl, tert-butyl, amyl, hexyl, octyl ethylhexyl, decyl, dodecyl, cyclohexyl, isobornyl, phenylene Nyl, benzyl, alkylphenyl, ethoxymethyl, ethoxyethyl, ethoxy Propyl, Propoquine Methyl, Propoxyethyl, Propoquinepropyl, Etho Acrylics containing xyphenyl, ethoxybenzyl, and ethoxycyclohexyl Acids and esters of methacrylic acid; vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate Vinyl esters, including vinyl and vinyl laurate; vinyl methyl ketone, vinyl Ethyl ketone, vinyl isopropyl ketone, and methyl isopropenyl ketone Containing vinyl ketones; vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl Vinyl ethers, including propyl ether and vinyl isobutyl ether; Includes vinyl compounds containing silicon and other metals such as luciloxanes. . Furthermore, compounds such as isopropene, butadiene and chloroprene, which are usually Polyethylenically unsaturated monomers that behave as if they had only one unsaturated group , can be used as part of the monoethylenically unsaturated monomer content.

かかるポリマービーズを製造するのに適する多価エチレン性不飽和架橋用モノマ ーには、フタル酸ジアリル、ンアクリル酸エチレングリコール、ジメタクリル酸 エチレングリコール、トリメタクリル酸トリメチロールプロパン、ジビニルスル ホン、エチレングリコールの、グリセロールの、ペンタエリスリトールの、ジエ チレングリコールの、グリコールのモノチオ及びジチオ誘導体の、及びレゾルシ ノールのポリビニル及びポリアリルエーテル;ジビニルケトン、ジビニルスルフ ィド、アクリル酸アリル、マレイン酸ジアリル、フマル酸ジアリル、コ/Sり酸 シアリル、炭酸ジアリル、マロン酸ジアリル、シュウ酸ジアリル、アジピン酸ジ アリル、セバシン酸ジビニル、酒石酸ジアリル、ケイ酸ジアリル、トリカルバリ ル酸トリアリル、アコニット酸トリアリル、クエン酸トリアリル、リン酸トリア リル、ノビニルナフタレン、ジビニルベンゼン、トリビニルベンゼン、1〜2炭 素原子のアルキル置換基をベンゼン核上に1〜4個有するアルキルジビニルベン ゼン類、1〜2炭素原子のアルキル置換基をベンゼン核上に1〜3個有するアル キルトリビニルベンゼン類ニトリビニルナフタレン、ポリビニルアントラセン、 及び水溶性のアクリレート及びメタクリレート(具体的には以下に記載したもの )等が含まれる。Polyethylenically unsaturated crosslinking monomers suitable for producing such polymer beads - contains diallyl phthalate, ethylene glycol acrylate, and dimethacrylate. Ethylene glycol, trimethylolpropane trimethacrylate, divinyl sulfate Hon, ethylene glycol, glycerol, pentaerythritol, diene of tyrene glycol, of monothio and dithio derivatives of glycol, and of resorcinol polyvinyl and polyallyl ether of alcohol; divinyl ketone, divinyl sulfate Allyl acrylate, Diallyl maleate, Diallyl fumarate, Co/S phosphoric acid Sialyl, diallyl carbonate, diallyl malonate, diallyl oxalate, diadipate Allyl, divinyl sebacate, diallyl tartrate, diallyl silicate, tricarbali triallyl phosphate, triallyl aconitate, triallyl citrate, triallyl phosphate Lyle, novinylnaphthalene, divinylbenzene, trivinylbenzene, 1-2 carbons Alkyldivinylben having 1 to 4 elementary alkyl substituents on the benzene nucleus Zenes, alkaline compounds having 1 to 3 alkyl substituents of 1 to 2 carbon atoms on the benzene nucleus; Quiltrivinylbenzenes nitrivinylnaphthalene, polyvinylanthracene, and water-soluble acrylates and methacrylates (specifically those listed below) ) etc. are included.

モノマー含量の少なくとも一部は、使用条件下で正電荷を保持することができる プロトン化官能価を含んでいる。このプロトン化官能価は、モノエチレン系不飽 和モノマー、ポリエチレン系不飽和モノマー又はその双方に存在し、適切な官能 価としてはピリジン及びアンモニウムがある。具体的なモノマーとしては、ビニ ルピリジン、例えば、2−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、3−メチル− 2−ビニルピリジン、4−メチル−2−ビニルピリジン、6−メチル−2−ビニ ルピリジン、3−エチル−2−ビニルピリジン、5−エチル−2−ビニルピリジ ン、2−メチル−4−ビニルピリジン、2−メチル−5−ビニルピリジン及び2 −エチル−5−ビニルピリジン並びに水溶性アクリレート及びメタクリレート例 えば、メタクリルアミドプロピルヒドロキシエチルジメチルアンモニウムアセテ ート、メタクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド及びジメチル アミノエチルメタクリレートとジメチルスルフェート、ジエチルアミノエチルア クリレートとジメチルスルフェートビニルベンジルクロリドとジビニルベンゼン 及びビニルベンジルとエチレングリコールジメタクリレートとの四級化生成物が 挙げられる。四級化モノマーを用いると、CM、F−1Br−1■−又はCHI  08O1−のような対イオンがその構造に取込まれる。At least a portion of the monomer content is capable of retaining a positive charge under the conditions of use Contains protonated functionality. This protonated functionality is monoethylenically unsaturated. present in the polyethylenically unsaturated monomer, polyethylenically unsaturated monomer, or both, with appropriate functionality. Values include pyridine and ammonium. As a specific monomer, vinyl Lupyridine, such as 2-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, 3-methyl- 2-vinylpyridine, 4-methyl-2-vinylpyridine, 6-methyl-2-vinylpyridine Lupyridine, 3-ethyl-2-vinylpyridine, 5-ethyl-2-vinylpyridine 2-methyl-4-vinylpyridine, 2-methyl-5-vinylpyridine and 2-methyl-5-vinylpyridine -Ethyl-5-vinylpyridine and water-soluble acrylate and methacrylate examples For example, methacrylamide propyl hydroxyethyl dimethyl ammonium acetate methacrylamide propyltrimethylammonium chloride and dimethyl Aminoethyl methacrylate and dimethyl sulfate, diethylaminoethyl acetate Acrylate and dimethyl sulfate Vinylbenzyl chloride and Divinylbenzene and the quaternization product of vinylbenzyl and ethylene glycol dimethacrylate. Can be mentioned. With quaternized monomers, CM, F-1Br-1■- or CHI A counterion such as 08O1- is incorporated into the structure.

水溶性アクリレート及びメタクリレートモノマーを用いる場合には、使用する七 ツマ−すべてが水溶性であることが必要である。適切なポリエチレン系不飽和モ ノマー(架橋に要する)としては、N、 N’−メチレンビスアクリルアミド; N、 N’−ノナメチレンビスアクリルアミド;及びアルコキシル化された水溶 性多官能アクリレートが挙げられる。水溶性四級化モノマーの場合、上記逆懸濁 重合プロトコールが用いられる。水溶性四級化モノマーから製造された微小球は 、通常非硬質ヒドロゲルであり、極性(水及びアルコール)可溶性物質、例えば 、ヒドロキノン、サリチル酸メチル、昆虫忌避物質(アルコール中)、紫外線防 御物質(アルコール中)等を吸着するのに有効であり、−力負電荷をもつヒドロ ゲルは塩基性薬剤、例えば、アルカロイド、ステロイド等を吸着するのに有効で ある。When using water-soluble acrylate and methacrylate monomers, the seven It is necessary that all substances be water soluble. Suitable polyethylene unsaturated resin The polymer (required for crosslinking) is N, N'-methylenebisacrylamide; N, N'-nonamethylenebisacrylamide; and alkoxylated water soluble Examples include polyfunctional acrylates. For water-soluble quaternized monomers, the above inverse suspension A polymerization protocol is used. Microspheres made from water-soluble quaternized monomers are , usually non-rigid hydrogels, containing polar (water and alcohol) soluble substances, e.g. , Hydroquinone, Methyl Salicylate, Insect Repellent (in Alcohol), UV Protection It is effective for adsorbing substances (in alcohol), etc., and is a hydrocarbon with a negative charge. Gels are effective in adsorbing basic drugs, such as alkaloids and steroids. be.

本発明の好ましいポリマービーズは、イオン交換法に見られるようなイオン相互 作用以外で組成物に結局取込まれるポロゲン及び/又は有効成分と反応ある(1 は相互作用する反応性基を含まない。このようなビーズは、要求されない反応を 容易に行わず、予想される使用pH範囲を超えても安定であり、普通の酸化還元 に耐性があり、予想される使用範囲内で安定でありカリ貯蔵寿命が比較的長くな ければならない。Preferred polymeric beads of the present invention are suitable for ionic interactions such as those found in ion exchange techniques. Reactions with porogens and/or active ingredients that are eventually incorporated into the composition other than action (1 contains no interacting reactive groups. Such beads may cause undesired reactions. It is not easily processed, is stable over the expected pH range of use, and is a common oxidation-reduction agent. It is stable over the expected range of use and has a relatively long potash shelf life. Must be.

本発明の好ましい局所用カチオンポリマー送達系は、実質的に漬れていないビー ズを含んでおり、4−ビニルピリジンとエチレングリコールジメタクリレート、 4−ビニルピリジンとジビニルベンゼン、2−ビニルピリジンとジビニルベンゼ ン、2−ビニルピリジンとエチレングリコールジメタクリレート、エチルメチル ビニルピリジンとエチレングリコールジメタクリレートの共重合により形成され る。これらの系の中でも4−ビニルピリジンとジビニルベンゼンが特に好ましく 、4−ビニルピリジンとエチレングリコールジメタクリレートのコポリマーが更 に好ましい。Preferred topical cationic polymer delivery systems of the invention include substantially unsoaked beads. 4-vinylpyridine and ethylene glycol dimethacrylate, 4-vinylpyridine and divinylbenzene, 2-vinylpyridine and divinylbenzene 2-vinylpyridine and ethylene glycol dimethacrylate, ethyl methyl Formed by copolymerization of vinyl pyridine and ethylene glycol dimethacrylate Ru. Among these systems, 4-vinylpyridine and divinylbenzene are particularly preferred. , a copolymer of 4-vinylpyridine and ethylene glycol dimethacrylate preferred.

本発明のイオン性ヒドロゲル高分子材料は、水溶液中すべての割合で可溶性であ るイオン性モノエチレン系不飽和モノマーとポリエチレン系不飽和架橋モノマー の共重合生成物を含んでいる。The ionic hydrogel polymeric material of the present invention is soluble in all proportions in aqueous solution. ionic monoethylenically unsaturated monomer and polyethylenically unsaturated crosslinking monomer Contains a copolymerization product of

経口送達系に好ましいカチオンポリマーは、下記式:(式中、R’ 、R’ − R’及びR′は同一か又は異なり、1〜6個の炭素原子を有する飽和アルキル基 であり、n=1−4、XはCL F、Br、■及びCH。Preferred cationic polymers for oral delivery systems have the following formula: (where R', R'- R' and R' are the same or different and are saturated alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms; , n=1-4, and X is CL F, Br, ■, and CH.

OSO,からなる群より選ばれる。)からなる群より選ばれたモノエチレン系不 飽和第四アンモニウムカチオンモノマーから生成され、該水溶性ポリエチレン系 不飽和架橋モノマーはN、N’−メチレンビスアクリルアミド、N、N’−ノナ メチレンビスアクリルアミド及びアルコキシル化された水溶性多官能アクリレー トからなる群より選ばれる。特に好ましいカチオンポリマーとしては、トリメチ ルアンモニウムエヂルメタクリル酸クロリドとN、 N’−メチレンビスアクリ ルアミドの共重合生成物がある(ポリ(PTMAEMCI−co−MBA))。OSO, selected from the group consisting of. ) selected from the group consisting of produced from saturated quaternary ammonium cationic monomers, the water-soluble polyethylene-based Unsaturated crosslinking monomers include N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-nona Methylenebisacrylamide and alkoxylated water-soluble multifunctional acrylate selected from the group consisting of Particularly preferred cationic polymers include trimethyl ammonium edyl methacrylic acid chloride and N,N'-methylene bisacrylate There is a copolymerization product of Ruamide (poly(PTMAEMCI-co-MBA)).

経口送達系に好ましいアニオンポリマーは、下記式二(式中、R’ 、R2、R ’ 、R’及びR1は同一か又は異なり、1−4個の炭素原子を有するH−飽和 アルキルからなる群より選ばれ、YはNa及びKからなる群より選ばれる。)か らなる群より選ばれるモノエチレン系不飽和アニオンモノマーの共重合生成物か ら生成され、該水溶性ポリエチレン系不飽和架橋モノマーはN、N’−メチレン ビスアクリルアミド、N、N’−ノナメチレンビスアクリルアミド及びアルコキ シル化された水溶性多官能アクリレートからなる群より選ばれる。特に好ましい アニオンヒドロゲルビーズは、メタクリル酸とN、N’ −メチレンビスアクリ ルアミドの共重合生成物((ポリ)MA−co−MBA)及びスチレンスルホン 酸ナトリウムとN、N’−メチレンビスアクリルアミドの共重合生成物(ポリ( S S S−co−MBA))である。Preferred anionic polymers for oral delivery systems have the following formula 2 (wherein R', R2, R ', R' and R1 are the same or different and H-saturated with 1-4 carbon atoms Y is selected from the group consisting of alkyl, and Y is selected from the group consisting of Na and K. )mosquito A copolymerization product of a monoethylenically unsaturated anionic monomer selected from the group consisting of The water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is N,N'-methylene Bisacrylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide and alkoxy Selected from the group consisting of silated water-soluble polyfunctional acrylates. particularly preferred Anionic hydrogel beads are made of methacrylic acid and N,N'-methylene bisacrylate. copolymerization product ((poly)MA-co-MBA) and styrene sulfone Copolymerization product of sodium chloride acid and N,N'-methylenebisacrylamide (poly( SS S-co-MBA)).

本発明のポリマービーズは、10%より多い架橋、好ま(7くは約lO〜約80 %の架橋、最も好ましくは約20〜約60%の架橋を有する。架橋%は、ポリエ チレン系不飽和モノマーの重量をポリエチレン系不飽和モノマーとモノエチレン 系不飽和モノマーの双方を含むモノマーの全量て割ったものとして当業者には定 義されている。通常、モノエチレン系不飽和モノマーはモノマー混合物の約20 −80%、好ましくは40%で存在させ、ポリエチレン系不飽和モノマーがその 混合物の残りである。Polymer beads of the present invention have greater than 10% crosslinking, preferably from about 7 to about 80 % crosslinking, most preferably from about 20% to about 60% crosslinking. Crosslinking % is polyester The weight of the tyrenic unsaturated monomer is calculated from the weight of the polyethylenically unsaturated monomer and monoethylene. It is determined by those skilled in the art as the amount divided by the total amount of monomers, including both system unsaturated monomers. is justified. Typically, the monoethylenically unsaturated monomer is about 20% of the monomer mixture. -80%, preferably 40%, of the polyethylenically unsaturated monomer; This is the rest of the mixture.

局所適用される中性含浸剤の場合、ポリマービーズのプロトン化は所望の含浸剤 が多孔質網状組織内でからみつく前にあるいは後に行われる。本発明のカチオン ビーズを得る方法は、例えば、懸濁液からこのように回収されたビーズを酸性媒 体でプロトン化するものである。特に、本発明のビーズの表面に正電荷を得るた めには、ビーズを重合工程から回収した後、3%塩酸塩水溶液のような酸洗浄が 行われる。過剰の酸は、pH約1へ・約4、好ましくはpI−(3を有する第2 塩酸塩溶液で除去される。For topically applied neutral impregnating agents, protonation of the polymer beads results in the desired impregnating agent. may occur before or after entanglement within the porous network. Cations of the invention The method for obtaining the beads is, for example, by placing the beads thus recovered from the suspension in an acidic medium. It is protonated in the body. In particular, in order to obtain a positive charge on the surface of the beads of the present invention, For this purpose, after the beads are recovered from the polymerization process, they are washed with an acid such as a 3% aqueous hydrochloride solution. It will be done. Excess acid increases the pH to about 1 to about 4, preferably the second having a pI-(3). Removed with hydrochloride solution.

また、本発明のビーズは、0.1.Nフタル酸水素カリウム、O,1NHC1及 び脱イオン水を含むpH3緩衝化洗浄液でプロトン化される。この緩衝化洗浄液 を使用すると過剰の酸を除去する必要がなく、このように処理されたビーズは直 接ろ過及び乾燥される。Moreover, the beads of the present invention have a 0.1. N potassium hydrogen phthalate, O,1NHC1 and and protonated with a pH 3 buffered wash containing deionized water. This buffered wash solution There is no need to remove excess acid, and beads treated in this way can be used immediately. It is wet filtered and dried.

微小球が形成及び乾燥されると、接触吸着にJ−り含浸剤が含浸される(この工 程はイオン交換が有効成分を導入する方法でない限りプロトン化の前にあるいは 後に行われる)。場合によっては、含浸剤は粘度を低下させて吸着を促進する、 効力を低下させる等のために適切な有機溶媒に溶解したものとして用いられる。Once the microspheres are formed and dried, they are impregnated with a J-type impregnant for contact adsorption (this step before protonation or unless ion exchange is the method of introducing the active ingredient. (will be done later). In some cases, impregnating agents reduce viscosity and promote adsorption, It is used as a solution dissolved in an appropriate organic solvent to reduce its efficacy.

かかる溶媒の具体例は、流動パラフィン、エーテル、石油エーテル、メタノール 、エタノール及び高級アルコールのようなアルコール、ベンゼン及びトルエンの ような芳香族、ペンタン、ヘキサン及びヘプタンのようなアルカン、アセトン及 びメチルエチルケトンのようなケトン、クロロホルム、四塩化炭素、塩化メチレ ン及び二塩化エチレンのような塩素化炭化水素、酢酸エチルのような酢酸塩及び イソプロピルミリスチテート、ジイソプロピルアジペート及び鉱物油のような油 脂である。この溶液を吸着させた後、溶媒を蒸発させるか又は含浸剤と共に孔の 内部に保持させることができる。局所処方に典型的に用いられる他の処方材料、 例えば、担体又は芳香剤、防腐剤、酸化防止剤のような補助剤が混合されてもよ く、他の軟化剤を存在させることもてき、含浸剤及び存在させる他の材料と共に ビーズの内外に取込まれる。Examples of such solvents are liquid paraffin, ether, petroleum ether, methanol. , alcohols such as ethanol and higher alcohols, benzene and toluene. Aromatics such as pentane, alkanes such as hexane and heptane, acetone and and ketones such as methyl ethyl ketone, chloroform, carbon tetrachloride, and methylene chloride. Chlorinated hydrocarbons such as carbon and ethylene dichloride, acetates such as ethyl acetate and Oils such as isopropyl myristate, diisopropyl adipate and mineral oil It's fat. After this solution has been adsorbed, the solvent can be evaporated or the pores can be filled with an impregnating agent. It can be kept inside. Other formulation materials typically used in topical formulations, For example, carriers or adjuvants such as fragrances, preservatives, and antioxidants may be mixed. Other softeners may also be present, along with impregnating agents and other materials present. Incorporated into and out of beads.

本発明のイオン性ポリマービーズ送達系に取込まれる物質は個別に用いても混合 しても所望の効果が得られる。純粋な活性物質、活性物質の混合物あるいは活性 物質の溶液かの含浸剤は、通常、含浸されたビーズの全量の約5〜約65%を含 んでいる。活性物質が特に強い場合には、通常希釈溶液とし、有効成分自体の重 量%は含浸されたビーズの全量に対して0.01%はどの低い範囲とすることが できる。The substances incorporated into the ionic polymer bead delivery system of the present invention can be used individually or in combination. However, the desired effect can be obtained. Pure active substance, mixture of active substances or active substance The impregnating agent, which is a solution of the substance, typically contains about 5% to about 65% of the total amount of impregnated beads. I'm reading. If the active substance is particularly strong, a dilute solution is usually used to reduce the weight of the active ingredient itself. The amount % can be as low as 0.01% based on the total amount of impregnated beads. can.

局所用に適切な活性含浸剤としては、美容、治療及び他の使用を含む局所適用に 企図された種々の活性物質を包含する。具体的な物質としては、紫外線吸収物質 (紫外線防御物w)、ステロイド剤、昆虫忌避剤、レチノイン酸、芳香剤、ミノ キンジル、軟化剤等が挙げられる。かかる物質をポリマービーズ送達系に取込む 具体的な方法は、同時係属出願第091.647号及び同第112.971号に 教示されており、これらの開示を参考として本明細書に引用する。Active impregnating agents suitable for topical use include topical applications including cosmetic, therapeutic and other uses. A variety of active substances are contemplated. Specific substances include ultraviolet absorbing substances. (ultraviolet protection), steroids, insect repellents, retinoic acid, fragrances, mino Examples include kinjiru, softening agent, and the like. Incorporating such substances into a polymer bead delivery system The specific method is described in co-pending applications No. 091.647 and No. 112.971. the disclosures of which are incorporated herein by reference.

局所用組成物が上記1段又は2段法で調製されると、単独で用いられるか又は更 に担体もしくは賦形剤又はビーズ表面の表面電荷を中和することができなければ 、少なくともわずかに酸性のpH1好ましくはpH約6以下、更に好ましくはp H約3〜4を有するほとんどの種類の生成物に混合される。本組成物は、乾燥束 である本組成物を皮膚に簡単に塗布することにより単独で用いられる。Once the topical composition is prepared by the one-step or two-step method described above, it can be used alone or further If it is not possible to neutralize the surface charge on the carrier or excipient or bead surface, , at least slightly acidic pH 1 preferably below about pH 6, more preferably p It is mixed into most types of products with H about 3-4. This composition is a dry bundle The composition is used alone by simply applying it to the skin.

本発明の局所適用に有効な含浸ビーズは、液状又は固形組成物又はゲル剤、クリ ーム剤、ローション剤、軟膏、噴霧剤、パウダー、オイル、スティック等のよう な皮膚治療に一般に用いられるタイプの製剤にも混合される。具体的な適用面又 は方法に適切な賦形剤は、当業者に容易に明らかである。例えば、本発明の組成 物、特にUV吸収組成物は、美容及び紫外線防御特性を付与するために他の製品 に混合される。本発明のUV吸収組成物は、吸収が強くかつ水に反発する最終製 品が探究されているメーギャップファンデーション、日焼は製品等と混合するの に適していることが理想的である。The impregnated beads useful for topical application of the present invention may be liquid or solid compositions or gels, creams, etc. such as creams, lotions, ointments, sprays, powders, oils, sticks, etc. It is also incorporated into formulations of the type commonly used for skin treatments. Specific application aspects or Suitable excipients for the method will be readily apparent to those skilled in the art. For example, the composition of the invention Products, especially UV-absorbing compositions, can be used with other products to impart cosmetic and UV protection properties. mixed with The UV-absorbing composition of the present invention provides a highly absorbing and water-repellent final product. Products such as makeup gap foundation and tanning products are being explored. Ideally, it should be suitable for

ケラチン物質、特にヒト皮膚及び毛髪に適用することにより用いられる本発明の 局所用組成物及び製剤においては、個々のポリマー粒子のカチオン表面電荷が組 成物の皮膚及び毛髪への付着を促進して、適用されている活性物質の持続性を高 める。The method of the present invention used by applying to keratin materials, especially human skin and hair. In topical compositions and formulations, the cationic surface charges of individual polymer particles are Increases the persistence of the active substance being applied by promoting the adhesion of the composition to the skin and hair. Melt.

本発明のイオン性ヒドロゲル組成物は、治療、衛生、鎮痛剤、化粧品等の目的に ヒト又は他の動物に送達するために用いられる。そのような目的の場合、本組成 物は、経口的、脈管内、眼内、腹腔内及び類似の生体内使用に送達される。The ionic hydrogel composition of the present invention can be used for therapeutic, hygiene, analgesic, cosmetic, etc. purposes. Used for delivery to humans or other animals. For such purposes, this composition The products can be delivered orally, intravascularly, intraocularly, intraperitoneally and for similar in vivo uses.

本発明のヒドロゲル組成物の主な生体内使用は、ヒト及び動物適用における薬剤 及び他の医薬剤の送達に対するものである。本発明の系によって送達される具体 的な薬剤としては、鎮痛剤、麻酔剤、駆虫剤、抗菌剤、解熱剤、防腐剤、抗結核 剤、鎮咳剤、抗ウィルス剤、心臓作用剤、下剤、化学療法剤、コルチコイド剤( ステロイド剤)、抗うつ剤、診断助剤、利尿剤、酵素剤、去痰剤、ホルモン剤、 催眠剤、ミネラル剤、栄養補強剤、副交感神経刺激興奮剤、カリウム補充剤、鎮 静剤、サルファ剤、刺激剤、交感神経興奮剤、精神安定剤、泌尿器抗感染剤、血 管収縮剤、血管拡張剤、ビタミン剤、キサンチン誘導剤等が挙げられる。The main in-vivo use of the hydrogel composition of the present invention is for drug use in human and veterinary applications. and for the delivery of other pharmaceutical agents. Specifics delivered by the system of the invention Drugs include analgesics, anesthetics, anthelmintics, antibacterial agents, antipyretics, antiseptics, and antituberculous drugs. drugs, antitussives, antivirals, cardiac agents, laxatives, chemotherapeutics, corticoids ( steroids), antidepressants, diagnostic aids, diuretics, enzymes, expectorants, hormones, Hypnotic agents, mineral supplements, nutritional supplements, parasympathomimetic stimulants, potassium supplements, sedatives. Static agents, sulfa drugs, stimulants, sympathomimetic agents, tranquilizers, urinary anti-infectives, blood Examples include duct constrictors, vasodilators, vitamins, xanthine inducers, and the like.

本発明のアニオンヒドロゲルは、胃よりむしろ腸で放出されるべきカチオン薬剤 の経口送達に特に有効である。かかる薬剤としては、抗生物質、ビタミン剤、非 ステロイド系抗炎症物質等が挙げられる。貯蔵中及び組成物が胃を通過する間に 負の表面電荷により薬剤がヒドロゲルにイオン結合する。しかしながら、腸の高 1)H環境に曝されると、典型的なイオン交換過程において腸内のナトリウム及 びカリウムのような正に荷電したイオンと交換する。次いで、薬剤がヒドロゲル 粒子の孔内部の網状組織から放出される。The anionic hydrogels of the present invention provide cationic drugs that are to be released in the intestine rather than the stomach. is particularly effective for oral delivery of Such drugs include antibiotics, vitamins, and Examples include steroidal anti-inflammatory substances. During storage and while the composition passes through the stomach The negative surface charge causes the drug to ionically bind to the hydrogel. However, intestinal high 1) When exposed to an H environment, sodium and and positively charged ions such as potassium. The drug is then added to the hydrogel. It is released from the network inside the pores of the particles.

アニオン薬剤の場合には、カチオンヒドロゲルが経口送達に用いられる。その場 合、腸内に存在する胆汁酸塩がビーズの正の表面電荷と交換して薬剤を放出する 。For anionic drugs, cationic hydrogels are used for oral delivery. the spot When the bile salts present in the intestine exchange with the positive surface charge of the beads, the drug is released. .

経口薬剤送達の場合、薬剤を担持するポリマーヒドロゲル粒子が、例えば、Re mington’s Pharmaceutical 5ciences、 M ack Publishing Co、、 Easto氏B Penn5ylvania、 16th Ed、、 1982に記載されている ように種々の既知の列形に取込まれ、この開示を参考として本明細書に引用する 。投与されるべき組成物又は製剤は、イオン性ヒドロゲル粒子内に含有された薬 剤の前選択量を含んでいる。通常、薬学的に許容しうる非毒性の列形は、医薬品 のマンニトール、ラクトース、デンプン、ステアリン酸マグネシウム、サッカリ ンナトリウム、タルク、セルロース、グルコース、スクロース、炭酸マグネシウ ム等の慣用的な賦形剤を用い°C調製される。かかる組成物は、液剤、懸濁液剤 、錠剤、火剤、カプセル剤、散剤等とすることができる。For oral drug delivery, polymeric hydrogel particles carrying the drug are e.g. mington's Pharmaceutical 5 Sciences, M ack Publishing Co, Mr. Easto B Described in Penn 5ylvania, 16th Ed, 1982 as incorporated by reference in its various known forms, the disclosure of which is incorporated herein by reference. . The composition or formulation to be administered includes a drug contained within the ionic hydrogel particles. containing a preselected amount of the agent. Typically, pharmaceutically acceptable non-toxic forms are Mannitol, lactose, starch, magnesium stearate, saccharide sodium, talc, cellulose, glucose, sucrose, magnesium carbonate °C using conventional excipients such as silica. Such compositions can be prepared as solutions, suspensions, , tablets, gunpowder, capsules, powders, etc.

脈管内及び筋肉内投与の双方を包含する非経口投与の場合、本発明のイオン性ヒ ドロゲルポリマー粒子は、通常、注射用水又は食塩水担体に懸濁される。かかる 処方は、当該技術において周知である。For parenteral administration, including both intravascular and intramuscular administration, the ionic human Drogel polymer particles are typically suspended in a water for injection or saline carrier. It takes Formulations are well known in the art.

下記のものは、具体的な各種含浸剤に特有の考察並びに調製及び用途の実施例で ある。これらの実施例は具体的に説明するためだけに示され、それだけで本発明 を限定するものではない。特にことわらない限り、部及び%はすへて重量である 。Below are specific considerations and preparation and application examples for various specific impregnating agents. be. These examples are provided for illustrative purposes only and are not indicative of the invention in their own right. It is not limited to. Unless otherwise specified, parts and percentages are by weight. .

本実施例は、本発明の4−ビニルピリジン/エチレングリコールジメタクリレー トポリマービーズの調製を示すものである。手順を下記に示す:電動スターラー 、還流コンデンサー、温度計及び窒素導入口を備えた10100Oの四つ口反応 フラスコを評価し、窒素でパージした。300部の脱イオン水、2.5部のアラ ビアゴム及び2.5部の商標Marasperse N−22(Reed Li gnin)のりグツスルホネートを反応フラスコに加えた。分散媒(アラビアゴ ム及びMarasperse)が溶解して水相を形成するまで、この混合液を油 浴巾約50℃で攪拌しながら加熱した。This example shows the 4-vinylpyridine/ethylene glycol dimethacrylate of the present invention. 2 shows the preparation of topopolymer beads. Steps are shown below: Electric stirrer , 10100O four-neck reaction equipped with reflux condenser, thermometer and nitrogen inlet The flask was evaluated and purged with nitrogen. 300 parts deionized water, 2.5 parts ara beer gum and 2.5 parts of the trademark Marasperse N-22 (Reed Li gnin) glue sulfonate was added to the reaction flask. Dispersion medium (Arabiago This mixture is poured into an oil until the The mixture was heated with stirring at a bath width of about 50°C.

この混合液に40部の4−ビニルピリジン、60部のエチレングリコールジメタ クリレート、0.8部の過酸化ベンゾイル(70%有効有効及び30%水)及び 50部のトルエン(ポロゲン)の溶液を加えた。調整した速度(約900 rp a+ )で水相及び有機溶液を攪拌すると、小滴試料を光学顕微鏡を用いて肉眼 観察してめた場合、5〜100ミクロンの小滴径を有する多数の小滴を得、小滴 が分散媒で安定化されていた。Add 40 parts of 4-vinylpyridine and 60 parts of ethylene glycol dimeta to this mixture. acrylate, 0.8 parts benzoyl peroxide (70% active and 30% water) and A solution of 50 parts of toluene (porogen) was added. Adjusted speed (approximately 900 rp When the aqueous phase and organic solution are stirred at a+), the droplet sample is examined visually using an optical microscope When observed, a large number of droplets with a droplet diameter of 5 to 100 microns was obtained; was stabilized by the dispersion medium.

次いで、反応混合液を60〜65℃で20分間加熱し、74〜76℃で更に8時 間加熱を続けて孔の網状組織内にからみついたトルエンを有する架橋4−ビニル ピリジン/エチレングリコールジメタクリレートの多孔性ビーズを形成した。The reaction mixture was then heated at 60-65°C for 20 minutes and at 74-76°C for an additional 8 hours. Cross-linked 4-vinyl with toluene entangled within a network of pores upon continued heating for Porous beads of pyridine/ethylene glycol dimethacrylate were formed.

次いで、この反応混合液を室温まで冷却(7、多孔性ポリマービーズをろ過によ り反応フラスコから取り出した。ろ過したビーズをまず1リツトルの脱イオン水 で2回洗浄して分散媒を除去し、次に1リツトルのイソプロパツールで2回洗浄 して未反応残留モノマーとトルエンを除去した。次いで、ビーズを80〜90℃ のオーブンで約8時間乾燥した。The reaction mixture was then cooled to room temperature (7) and the porous polymer beads were removed by filtration. and removed from the reaction flask. First, add the filtered beads to 1 liter of deionized water. Remove the dispersion medium by washing twice with water, then twice with 1 liter of isopropanol. The unreacted residual monomer and toluene were removed. The beads are then heated to 80-90°C. It was dried in an oven for about 8 hours.

収量は、不透明なビーズ87.Ogてあった。これらのビーズの平均粒径は、S edimentation Micromeritics tnstrumen L社による測定の場合、25ミクロンであ一〕た。粒径測定法は、装置に添付さ れた帽crostzer 5300 Particle 5ize^nalyz er In5truction Manual、 (1984)に詳細に記載さ れている。Yield: 87.7% opaque beads. It was there. The average particle size of these beads is S edimentation Micromeritics tnstrumen In the case of the measurement by Company L, it was 25 microns. The particle size measurement method is attached to the device. Crostzer 5300 Particle 5ize^nalyz er In5truction Manual, (1984). It is.

精製ビーズ試料の表面積をB、 E、 T、窒素分析法でめるとl 1.05  IIl”/gであり、孔容量を水銀イントルージョン法でめると0.14ml/ gであった。The surface area of the purified bead sample is determined by B, E, T, and nitrogen analysis method: l 1.05 IIl"/g, and the pore volume is 0.14 ml/g using the mercury intrusion method. It was g.

実施例■1 本実施例は、実施例Iの4−ビニルピリジン/エチレングリコールジメタクリレ ートポリマービーズのプロトン化を示すものである。Example ■1 This example is based on the 4-vinylpyridine/ethylene glycol dimethacrylate of Example I. This shows the protonation of the polymer beads.

iooomlのフラスコに、80.0gの実施例Iの予備成形多孔性ビーズ及び 300m1の3%塩酸塩水溶液を加えた。Into an ioooml flask, add 80.0 g of the preformed porous beads of Example I and 300ml of 3% aqueous hydrochloride solution was added.

このスラリーを3時間攪拌した後、多孔性ポリマーカチオンビーズをろ過し、塩 酸塩希釈液、pH3で洗浄して過剰の3%酸溶液をポリマービーズから除去した 。次いで、ビーズを75℃のオーブンで8〜IO時間乾燥した。水中の水素イオ ン(H’)量を測定すると0.78 meq/gであった。After stirring this slurry for 3 hours, the porous polymer cation beads were filtered and the salt Excess 3% acid solution was removed from the polymer beads by washing with acid salt dilution, pH 3. . The beads were then dried in an oven at 75°C for 8-IO hours. hydrogen ions in water When the amount of H' was measured, it was 0.78 meq/g.

実施例111 本実施例は、4−ビニルピリジン/ジビニルベンゼンポリマービーズの調製及び プロトン化を示すものである。手順を下記に示す・反応装置は実施例■のように 調製した。反応フラスコに600部の脱イオン水、0.6部のアラビアゴム及び 6.0部のMarasperse N−22を加えた。水溶液をすべての固形分 が溶解されるまで室温で攪拌した。Example 111 This example describes the preparation and preparation of 4-vinylpyridine/divinylbenzene polymer beads. This shows protonation. The procedure is shown below.・The reaction apparatus is as in Example ■. Prepared. To a reaction flask was added 600 parts of deionized water, 0.6 parts of gum arabic, and 6.0 parts of Marasperse N-22 was added. All solids content of aqueous solution Stir at room temperature until dissolved.

フラスコに35部の4−ビニルピリジン、65部のジビニルベンゼン(ジビニル ベンゼン55%、エチルヒニルベンゼン45%)、100部のイソブタノール及 び1.0部のDuPon i社製商標VAZO67の2.2’−アゾビス(2− メチルブタンニトリル)の有機溶液を加えた。小滴が実施例Iのように形成され るまで、反応混合液を約1300rpmで攪拌(7た。次いて、攪拌を800  rpmに下げた時点て、この反応混合液を75℃に加熱した。この温度で8時間 反応を続けた。In a flask, 35 parts of 4-vinylpyridine, 65 parts of divinylbenzene (divinyl 55% benzene, 45% ethylhinylbenzene), 100 parts isobutanol and and 1.0 parts of 2.2'-azobis(2- An organic solution of methylbutanenitrile) was added. Droplets were formed as in Example I. The reaction mixture was stirred at approximately 1300 rpm until the temperature reached 800 rpm. Once the rpm was lowered, the reaction mixture was heated to 75°C. 8 hours at this temperature continued to react.

不透明な多孔性ビーズをろ過により集め、500m1の脱イオン水で3回洗浄し た。ビーズを500m1のO,IN HC]溶液中で30分間攪拌することによ りプロトン化を行った。ビーズをろ過し2、塩酸塩希釈液、pH3で洗浄して過 剰の酸を除去した。残留モノマーとボロゲンを実施例Iのように除去した。ビー ズを80〜90℃のオーブンで約8時間乾燥した後、乾燥米を得た。収量は93 gであつた。平均粒径、表面積及び孔容量は、各々36ミクロン、2.21 m 27g及び0.073m1/gであった。The opaque porous beads were collected by filtration and washed three times with 500 ml of deionized water. Ta. The beads were incubated in 500 ml of O,IN HC] solution by stirring for 30 min. Protonation was performed. The beads were filtered 2 and washed with diluted hydrochloride solution, pH 3. Excess acid was removed. Residual monomer and borogen were removed as in Example I. Bee After drying the rice in an oven at 80-90°C for about 8 hours, dry rice was obtained. Yield is 93 It was hot at g. The average particle size, surface area and pore volume are 36 microns and 2.21 m, respectively. It was 27g and 0.073ml/g.

実施例rv 本実施例は、緩衝化洗浄液を用いて、本発明のポリマービーズをプロトン化する 別法を示すものである。手順を下記に示す・1000+nlのビーカーに100 gの実施例Iの予備形成多孔性ビーズ、250m1のpH3,0バツフアー(5 00部の0.1Nフタル酸水素カリウム及び223部の0.INHc+を含む) 及び250m1の脱イオン水を加えた。この混合液を30分間攪拌した後、ろ過 した。四級化ビーズを80〜90℃のオーブンで6〜10時間乾燥した。Example rv This example uses a buffered wash solution to protonate polymer beads of the invention. It shows an alternative method. The procedure is shown below: 1000+nl beaker g of the preformed porous beads of Example I in 250 ml of pH 3.0 buffer (5 00 parts of 0.1N potassium hydrogen phthalate and 223 parts of 0.1N potassium hydrogen phthalate. (including INHc+) and 250 ml of deionized water were added. After stirring this mixture for 30 minutes, filter it. did. The quaternized beads were dried in an oven at 80-90°C for 6-10 hours.

斐武 本実施例は、ポロゲンとしてキシレンを用いた4−ビニルピリジン/エチレング リコ−シンメタクリレートビーズの調製を示すものである。手順を下記に示す: 10100Oの反応フラスコに実施例Iて記載した水性分散液を充填した。ポロ ゲンとしてトルエンでなく50部のキシレン(オルト、メタ及びバラ異性体の混 合物)を用いる以外は実施例1のように有機溶液を調製した。小滴サイズが10 〜60ミクロンになるまで、反応物を130Orpmで攪拌した。次いで、反応 物を65℃まで加熱し、この温度で20分間維持した。800rpi+lこ下げ て攪拌し、反応物を75℃まで加熱した。この温度で8時間反応を続けた。Hitake This example uses 4-vinylpyridine/ethylene resin using xylene as the porogen. 1 shows the preparation of lycosine methacrylate beads. The steps are shown below: A 10100O reaction flask was charged with the aqueous dispersion described in Example I. polo 50 parts of xylene (a mixture of ortho, meta and paraisomers) instead of toluene as the An organic solution was prepared as in Example 1, except that a compound) was used. Droplet size is 10 The reaction was stirred at 130 Orpm until ~60 microns. Then the reaction The material was heated to 65°C and maintained at this temperature for 20 minutes. 800 rpi + l lowering and stirred and heated the reaction to 75°C. The reaction continued at this temperature for 8 hours.

多孔性ビーズをろ過により集め、500m1の脱イオン水で洗浄した。次いで、 ビーズを実施例1■に記載されているようにpH3,oバ・ソファ−で四級化し た。The porous beads were collected by filtration and washed with 500 ml of deionized water. Then, The beads were quaternized in a pH 3, oven bath as described in Example 1. Ta.

ビ・−ズを500m1のアセトンで3回すすぐことにより、残留モノマーとポロ ゲンを除去した。80〜90℃のオーブンで約8時間乾燥した後、61gのビー ズを得た。平均粒径、表面積及び孔容量は、各々22.5ミクロン、3.03  I+’/g及び0、68ml/gてあった。Rinsing the beads three times with 500 ml of acetone removes residual monomers. Gen was removed. After drying in an oven at 80-90℃ for about 8 hours, 61g of beans I got z. The average particle size, surface area and pore volume are 22.5 microns and 3.03 microns, respectively. I+'/g and 0.68 ml/g.

実施例vr 本実施例は、実施例11のカチオンビーズにおいて紫外線吸収物[(紫外線防御 物質)に置き換えることを示すものである。手順を下記に示す・実施例11て得 られた多孔性カチオンポリマービーズの18.0部と30部のイソプロパツール とをガラスフラスコ中室温でアジテータ−を用いて混合した。次いで、7部のオ クチルジメチルPABA及び2部のオキシベンゾンを含む12.0部の紫外線防 御物質混合物を徐々に加えた。得られた懸濁液を約20分間攪拌した。Example vr This example shows that in the cationic beads of Example 11, ultraviolet absorber [(ultraviolet protection This indicates that the substance is to be replaced with a substance. The procedure is shown below. Obtained from Example 11 18.0 parts of porous cationic polymer beads and 30 parts of isopropanol were mixed in a glass flask at room temperature using an agitator. Next, the seventh part 12.0 parts of UV protection containing cutyl dimethyl PABA and 2 parts of oxybenzone The substance mixture was added gradually. The resulting suspension was stirred for about 20 minutes.

次いで、溶媒を室温で24時間フコームフード内で蒸発乾固した。約40%の紫 外線防御物質混合物がカチオンポリマービーズの孔内にからみついた。The solvent was then evaporated to dryness in a fucome hood for 24 hours at room temperature. Approximately 40% purple A mixture of external defense substances was entangled within the pores of the cationic polymer beads.

大應聾■J 4−ビニルピリジン/エチレングリコールジメタクリレート(4−VP/EGD MA)コポリマービーズがヒト皮膚に付着及び保持することをヒト被検者におい て調べた。非プロトン化及びプロトン化4−VP/EGDMAビーズを上記実施 例■及び11に記載されているように調製し、油溶性色素(Oil Red E GN)を混ぜた。ビーズの小試料から色素を抽出し、増量%(色素の重量/(色 素とビーズの重量)X100)を分光光度法を用いて定量した。非プロトン化ビ ーズが0.9%増量し、プロトン化ビーズが1.0%増量したことがわかった。Great Deaf■J 4-vinylpyridine/ethylene glycol dimethacrylate (4-VP/EGD MA) Copolymer beads adhere to and retain human skin in human subjects. I looked it up. Unprotonated and protonated 4-VP/EGDMA beads as described above Prepared as described in Examples ① and 11, an oil-soluble dye (Oil Red E GN) was mixed. Extract the dye from a small sample of beads and calculate the weight gain (weight of dye/(color) The weight of the particles and beads)×100) was determined using spectrophotometry. Unprotonated Bi It was found that the amount of beads increased by 0.9% and the amount of protonated beads increased by 1.0%.

各々のビーズ調製物の測定量(それぞれの手に1ポリマー)を6.14cm2の 面を覆う被検者の印を付けた前腕に付着した。次いて、腕を5秒間水に浸した後 、除去した。これを5回繰り返しくこの聞手は乾燥しなかった)、界面活性剤溶 液で洗浄することにより、皮膚に保持されたポリマーを回収した。色素から抽出 し、それを分光光度法を用いて定量し、抽出された色素量をポリマー量と相関さ せることにより、保持されたビーズ量をめた。結果を表1に示す。A measured amount of each bead preparation (one polymer on each hand) was placed in a 6.14 cm It was deposited on the subject's marked forearm covering the face. Then, after soaking your arm in water for 5 seconds , removed. This process was repeated 5 times (this sample did not dry), and the surfactant solution was The polymer retained on the skin was recovered by washing with liquid. Extracted from pigment Then, it was quantified using spectrophotometry, and the amount of extracted dye was correlated with the amount of polymer. The amount of beads retained was increased by The results are shown in Table 1.

人工 ポリマービーズ 被検者 付着量/′cm2(mg) 保持量(mg)/cm’  保持X非プロトン化 ! 1.86 0.672 1.89 0.61 34 .26 プロトン化 ! 1.61 0.81 2 1.86 1.25 58.93 これらの結果は、多量のプロトン化ポリマーの方が非プロトン化ポリマーより皮 膚に保持されることを示した。artificial Polymer beads Subject Adhesive amount/'cm2 (mg) Retained amount (mg)/cm' Retention x deprotonation! 1.86 0.672 1.89 0.61 34 .. 26 Protonization! 1.61 0.81 2 1.86 1.25 58.93 These results indicate that highly protonated polymers are more sensitive to skin than unprotonated polymers. It was shown that it was retained in the skin.

B、イオン性ヒドロゲル: 本実施例は、逆懸濁重合を用いたPTMAEMCLカチオンヒドロゲルビーズの 調製を示すものである。B. Ionic hydrogel: This example describes the preparation of PTMAE MCL cationic hydrogel beads using inverse suspension polymerization. Preparation is shown.

下記材料を用いる: 連続相 連続相を下記成分と予備混合する: EMSORB 2500 (ソルビタンモノオレエート) 24gヘプタン 6 00 g EMSORB2500をヘプタンと手で攪拌して簡単に混合した。Use the following materials: continuous phase Premix the continuous phase with the following ingredients: EMSORB 2500 (sorbitan monooleate) 24g heptane 6 00g The EMSORB 2500 was mixed briefly with the heptane by hand stirring.

不潰椅担 不連続相を下記成分と予#li混合する:脱イオン水 300 ml 過硫酸カリウム 1.8g MBA 30 g Sipomer(TMAEMCI、) 90 gMBAを約55〜60℃の温度 で水に溶解した。MBAが完全に溶解したとき、Sipomerとこの溶液とを 混合した。次いで、開始剤(K、SI O,)を加えた。不連続相溶液を64℃ 以下の温度に維持した後、連続相溶液と混合した。Fukure Chair Carrier Premix the discontinuous phase with the following ingredients: 300 ml deionized water Potassium persulfate 1.8g MBA 30g Sipomer (TMAEMCI,) 90 g MBA at a temperature of about 55-60°C Dissolved in water. When the MBA is completely dissolved, combine Sipomer with this solution. Mixed. Then, the initiator (K, SI O,) was added. Discontinuous phase solution at 64℃ After maintaining the temperature below, it was mixed with the continuous phase solution.

連続相溶液を2リツトルの反応釜中60℃で予熱した。反応釜を約1.5時間窒 素でパージした後、モノマーを加えた。11000rpで攪拌を開始し、モノマ ー溶液を反応釜に加えた。反応温度を75℃に上げた。重合が約64℃で徐々に 始まり、重合中顕著な発熱泡立ちが見られた。The continuous phase solution was preheated to 60° C. in a 2 liter reaction kettle. Insert the reactor into nitrogen for about 1.5 hours. After purging with water, the monomer was added. Start stirring at 11,000 rpm and mix the monomer. - solution was added to the reaction vessel. The reaction temperature was increased to 75°C. Polymerization occurs gradually at about 64℃ At the beginning, significant exothermic bubbling was observed during the polymerization.

ヒドロゲルビーズが形成された後、攪拌速度を600 rpmに下げ、攪拌速度 を60 Orpm、75℃で6時間維持した。After the hydrogel beads are formed, reduce the stirring speed to 600 rpm; was maintained at 60 Orpm and 75°C for 6 hours.

反応容器を冷却した後、混合液をろ過し、ろ液が無色になるまで脱イオン水で洗 浄した。After cooling the reaction vessel, filter the mixture and wash with deionized water until the filtrate is colorless. Purified.

欠いて、ヒドロゲルビーズを500m1のメタノールに懸濁し、1.5時間攪拌 し、再びろ過した。この工程をろ液が無色になるまで2回繰り返した。ヒドロゲ ルビーズを再び水洗してろ液に残留モノマーが残らないようにした(ろ液が半透 明である場合、ろ液が透明になるまで洗浄工程を繰り返した)。ろ液が無色にな ると、ヒドロゲルビーズをメタノールとアセトン(1: 1)の混合液で洗浄し 、アセトンの比率を増すことにより徐々にヒドロゲルビーズを乾燥した。ヒドロ ゲルビーズをアセトンから蒸発させるために排気フード内に入れたままにした。The hydrogel beads were suspended in 500 ml of methanol and stirred for 1.5 h. and filtered again. This process was repeated twice until the filtrate became colorless. Hydroge The ruby beads were washed again with water to ensure that no residual monomer remained in the filtrate (the filtrate was semi-transparent). If clear, the washing step was repeated until the filtrate was clear). The filtrate becomes colorless. Then, the hydrogel beads were washed with a mixture of methanol and acetone (1:1). , gradually dried the hydrogel beads by increasing the proportion of acetone. hydro The gel beads were left in the exhaust hood to allow the acetone to evaporate.

次いて、ヒドロゲルビーズを真空オーブン中50℃で8時間乾燥した。ビーズの 膨潤前後の両方で光学顕微鏡写真を取った。これらを図1に示す。The hydrogel beads were then dried in a vacuum oven at 50°C for 8 hours. of beads Optical micrographs were taken both before and after swelling. These are shown in FIG.

ヒドロゲルビーズの特徴 上記手順に従い20〜60%の架橋含量を用いて実施例Vl11のように製造し たカチオンヒドロゲルを製造した。ミクロゲルが吸着する水の量を調べるために 、ゲルを正方形のディスク(2,5ciX2.5 cwiXo、 16 cm) に注型した。平衡水率(E W F )を膨潤ディスクと乾燥ディスクとの間の 重量の変化として測定した。Characteristics of hydrogel beads Prepared as in Example Vl11 using a crosslinking content of 20-60% according to the above procedure. A cationic hydrogel was prepared. To investigate the amount of water adsorbed by microgels , gel in a square disk (2.5ciX2.5cwiXo, 16cm) It was cast into. Equilibrium water fraction (EWF) between swelling disk and drying disk It was measured as a change in weight.

EWFは、架橋含量が20%から80%に増加するにつれてo、85から0.7 8に減少した(図1)。試料すべての不連続相は、83重量%の水を含んでいた 。D&CRed No、28の放出プロファイルは、制御放出の引き金を示した (図2)。図2は、マクロ多孔性ビーズ単独(曲線A)、アニオン界面活性剤( 生体塩に似せるため)と混合した際の本発明によるカチオンヒドロゲル(曲線B )及び中性界面活性剤(polyox)中のイオン性ヒドロゲル(曲線C)を比 較し7て、イオン性ヒドロゲルを水あるいは水と非イオン性界面活性剤(0,5 %polyox)中でインキュベートした場合、検出できる放出を生しなかった ことを示すものである。しかしながら、試料をアニオン界面活性剤(0,5%ラ ウリル硫酸ナトリウム)を含む放出液に加えると色素を放出した。放出速度は、 対照(曲線A)より緩慢でありかつアニオン界面活性剤(生体塩に似ている)が アニオン色素と交換してカチオンポリマーと錯体をつくるイオン交換機構の結果 であった。EWF increases from o, 85 to 0.7 as the crosslinking content increases from 20% to 80%. 8 (Figure 1). The discrete phase of all samples contained 83% water by weight. . The release profile of D&CRed No. 28 showed a controlled release trigger (Figure 2). Figure 2 shows macroporous beads alone (curve A), anionic surfactant (curve A), and anionic surfactant (curve A). Cationic hydrogel according to the invention (curve B ) and ionic hydrogel (curve C) in neutral surfactant (polyox). In comparison, the ionic hydrogel was mixed with water or water and a nonionic surfactant (0,5 %polyox) produced no detectable release. This shows that. However, the sample was mixed with anionic surfactant (0.5% LA). When added to a release solution containing sodium uryl sulfate), the dye was released. The release rate is slower than the control (curve A) and anionic surfactants (similar to biosalts) The result of an ion exchange mechanism that exchanges with an anionic dye to form a complex with a cationic polymer. Met.

水に膨潤したヒドロゲルディスクの重量増加分を測定することにより、重合中の 水分含量の関数としての水分平衡割合と架橋密度との関係をめた。図3は、ヒド ロゲルの水分平衡割合が重合中の水分含量に正比例して増加しかつ架橋密度に実 質的に依存しないことを示すものである。これは、ヒドロゲルが非常に膨張した 形で重合し、引き続き水和を制限する要因になったことを示したものである。By measuring the weight increase of hydrogel disks swollen in water, The relationship between water equilibrium proportion and crosslink density as a function of water content was determined. Figure 3 shows the The water equilibrium proportion of the logel increases in direct proportion to the water content during polymerization and increases in crosslinking density. This shows that there is no qualitative dependence. This means that the hydrogel is highly swollen. This indicates that the hydration was polymerized in the form of hydration, which subsequently became a limiting factor for hydration.

イオン性ヒドロゲルはポリ(TMAEMC]−co−MBA)とした。The ionic hydrogel was poly(TMAEMC]-co-MBA).

米国特許第4.690.825号で製造及び開示されているように、一般に同じ 種類の物質をマクロ多孔性物質の孔内部に重合した。D&CRed No、28 の代表的な放出プロファイルをPo1yoxあるいはSDS界面活性剤を含む放 出液として図4に示す。ヒドロゲル系の場合に示されているように、アニオン界 面活性剤(SDS)が存在するまでカチオンゲル充填スポンジからアニオン色素 を放出しなかった。色素のSDS放出液への放出速度はゲルのないミクロスポン ジ物質と同じであった。即ち、イオン性ヒドロゲル充填ミクロスポンジによって 有効成分の放出プロファイルを処理するのに数種の機構が役立っている。ヒドロ ゲルは水に曝されると膨潤するので、孔の中から活性分をしぼり出すことにより 有効成分を放出することができ、またヒドロゲルは膨潤されるまで活性分に対し て透過できない密度の高い被覆物又は栓として作用することができる。更に、ヒ ドロゲルは、既に証明されているようにイオン交換機構によってイオン活性分の 放出を制御することができる。Generally the same as made and disclosed in U.S. Patent No. 4.690.825 various materials were polymerized inside the pores of the macroporous material. D&CRed No. 28 Typical release profiles for release containing Polyox or SDS surfactant The exudate is shown in Figure 4. As shown in the case of hydrogel systems, the anionic field Anionic dye from cationic gel-filled sponge until surfactant (SDS) is present did not emit. The release rate of the dye into the SDS release solution was determined by gel-free microspons. It was the same as disubstance. i.e., by ionic hydrogel-filled microsponges. Several mechanisms serve to control the release profile of the active ingredient. hydro Gel swells when exposed to water, so by squeezing out the active ingredients from the pores, The active ingredient can be released, and the hydrogel is resistant to the active ingredient until it is swollen. It can act as a dense coating or plug that is impermeable. In addition, As already proven, Drogel absorbs ionic active components through an ion exchange mechanism. Release can be controlled.

実施例ix 酸性タイプの成分をからみっけかつ交換に適切なアニオンに曝されるまで成分を 放出しないことを示した実施例■I11で述べたポリ(TMAEMCl−co− MBA)ヒドロゲルは、安定なカチオン電荷(第四アミン基)を含んでいる。多 くの薬学的に活性な物質は塩基性材料であるので、従来の塩基性ヒドロゲル材料 は塩基性薬剤を結合しない9、従って、塩基性有効成分、例えばアルカロイドに 対するヒドロゲルの適用の可能性を広げるために、ポリ(メタクリル酸−コーN 、 N’〜メチレンビスアクリルアミド)、 [ポリ(MA−co−MBA、) ]ヒドロゲルが合成された。Example ix Entangle the acidic type ingredients and remove the ingredients until exposed to the appropriate anion for exchange. The poly(TMAEMCl-co- MBA) hydrogels contain stable cationic charges (quaternary amine groups). Many Since many pharmaceutically active substances are basic materials, conventional basic hydrogel materials does not bind basic drugs9 and therefore does not bind basic active ingredients, e.g. alkaloids. In order to expand the application possibilities of hydrogels for , N'~methylenebisacrylamide), [poly(MA-co-MBA,) ] A hydrogel was synthesized.

10−15%の架橋(W/’If)からなるヒドロゲルを実施例Vl11で述べ た逆懸濁重合により調製した。ポリ(TMAEMCl−co−MBA)ヒドロゲ ルに見られるように、架橋含量の少ないポリ(MA、−co−MBA)材料は乾 燥中凝集する傾向があった。A hydrogel consisting of 10-15% crosslinking (W/'If) was described in Example Vl11. It was prepared by inverse suspension polymerization. Poly(TMAEMCl-co-MBA) Hydroge As seen in the figure, poly(MA, -co-MBA) materials with low crosslinking content are There was a tendency to agglomerate during drying.

放出速度実験のモデル塩基性有効成分としてテトラサイクリン−1−ICIを、 これがUV検出性及び水溶性のあることから選択した。膨潤したゲルマトリック スの脱イオン水へのテトラサイクリン−HClの放出特性を50%架橋ビーズに ついてめた。テトラサイクリン−HCl拡散係数に関するゲル電荷密度の影響を 、0.5%塩化ベンザルコニウム、カチオン界面活性剤を含む放出液についても 調べた。ポリ(MA−co−MBA)ポリマー系から0.5%塩化ベンザルコニ ウム又は水の溶解媒体へのテトラサイクリン−HClの放出プロファイル(図5 )は、対照とあまり差がなかった。Tetracycline-1-ICI as a model basic active ingredient for release rate experiments, This was selected because of its UV detectability and water solubility. swollen gel matrix Release characteristics of tetracycline-HCl into deionized water of 50% cross-linked beads. I followed it. Effect of gel charge density on tetracycline-HCl diffusion coefficient , 0.5% benzalkonium chloride, and a release liquid containing cationic surfactant. Examined. 0.5% benzalconi chloride from poly(MA-co-MBA) polymer system Release profile of tetracycline-HCl into the dissolution medium of water or water (Figure 5 ) was not significantly different from the control.

図6は、pHの関数としてカチオン及びアニオンヒドロゲルの膨潤挙動を示すも のである。ポリ(TMAEMCI−co−MBA、) 、25%TMAEMCL 及びポリ(SSS−co−MBA)、30%SSSの電荷密度は、pHに依存し ない。従って、これらの材料の膨潤挙動はpHに依存しない。ポリ(M A − co−M B A )、1゜%MAの電荷密度はpHの関数であり、この材料は 高pHで負に荷電されるようになる。即ち、この材料のpl−1が高くなるにつ れて、膨潤の程度が増大する。Figure 6 also shows the swelling behavior of cationic and anionic hydrogels as a function of pH. It is. Poly (TMAEMCI-co-MBA,), 25%TMAEMCL and poly(SSS-co-MBA), the charge density of 30% SSS is dependent on pH. do not have. Therefore, the swelling behavior of these materials is pH independent. Poly (M A - co-M B A), the charge density of 1°% MA is a function of pH, and this material Becomes negatively charged at high pH. That is, as the pl-1 of this material increases, As a result, the degree of swelling increases.

1gの乾燥材料を目盛りの付いたシリンダーに入れ、バッファー溶液を25c− 深さまで加えることにより、膨潤をめた。材料とバッファーを平衡化した後、容 量を読み取った。Place 1 g of dry material in a graduated cylinder and add 25 c- Swelling was achieved by adding to the depth. After equilibrating the material and buffer, the volume I read the amount.

理解を明らかにするために、前述の本発明の詳細な説明及び実施例によってかな り詳細に記載してきたが、ある種の変更や修正を次の請求の範囲内で行ってよい ことは明らかである。For clarity of understanding, the foregoing detailed description and examples of the present invention may be helpful. Although the invention has been described in detail, certain changes and modifications may be made within the scope of the following claims. That is clear.

%架橋密度 FIG、1 SORT (Hr、) FIG、2゜ 一70%水 +−83%水 +90%水FIG、3゜ 時間(Hr、) FIG、4゜ 時間(Hr、) FIG 5゜ pH FIG、6゜ 手続補正書 平成 年 月 日% crosslinking density FIG.1 SORT (Hr,) FIG, 2゜ -70% water +-83% water +90% water FIG, 3° Time (Hr,) FIG, 4° Time (Hr,) FIG 5゜ pH FIG, 6° Procedural amendment Heisei Year Month Day

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1.イオン性のモノエチレン性不飽和モノマー及びあらゆる割合で水性溶液中に 可溶である多価エチレン性不飽和架橋用モノマーの共重合生成物を含むイオン性 ポリマーヒドロゲルを含む、イオン交換体として用いるのに適する物質の組成物 であって、該イオン性ヒドロゲルが、該コポリマー中の前記架橋用モノマーの重 量パーセントに対して直線的に比例する膨潤度を有すると共に、水で平衡化した ときの該ヒドロゲルの平衡水率が重合中に用いた水の量に依存する組成物。 2.前記ヒドロゲルが、該ヒドロゲルと反対の電荷を有する対イオンに対する結 合親和性を生ずるのに充分な電荷密度であって、重量分布係数法により測定して 少なくとも約1.0×106mI/gの電荷密度を有する、請求項1のイオン性 ヒドロゲル。 3.前記イオン性ヒドロゲルが、該ヒドロゲルと反対の電荷を有する対イオンの ためにヒドロゲル及び対イオンの総重量の少なくとも約45重量%の容量をもた らすのに充分な気孔率及び電荷密度を有する、請求項1のイオン性ヒドロゲル。 4.電荷密度が約1〜約10meq/gヒドロゲルである、請求項2のイオン性 ヒドロゲル。 5.電荷密度が約5〜約10meq/gヒドロゲルである、請求項2のイオン性 ヒドロゲル。 6.用いた架橋用モノマーの重量パーセントが総ヒドロゲルの約10〜約80重 量%であるとき及び重合中に用いた水の容量パーセントが反応混合物の総容量の 約70〜約90%であるときに、前記イオン性ヒドロゲルが約1.0〜約2.0 の膨潤度を示す、請求項1のイオン性ヒドロゲル。 7.用いた架橋用モノマーの重量パーセントが総ヒドロゲルの20〜約60重量 %であるとき及び重合中に用いた水の容量パーセントが反応混合物の総容量の約 75〜約85%であるときに、前記イオン性ヒドロゲルが約1.2〜約1.8の 膨潤度を示す、請求項1のイオン性ヒドロゲル。 8.前記イオン性ヒドロゲルがカチオン性であり、前記イオン性のモノエチレン 性不飽和モノマーが下式の化合物からなる群から選ばれる4級アンモニウム化合 物であり、そして前記水溶性多価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′− メチレンビスァクリルアミド、N,N′−ノナメチレンビスアクリル7ミド、及 びアルコキシレート化水溶性多官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請 求項1のイオン性ヒドロゲル。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R1、R2、R3、及びR4は同一でも異なっていてもよい1〜6炭素 原子を有する飽和アルキル基であり、n=1〜4、XはCe、F、Br、及び1 からなる群から選ばれる。) 9.前記イオン性ヒドロゲルがアニオン性であり、前記イオン性のモノエチレン 性不飽和モノマーがCH2=C(R)−COOH(Rは1〜4炭素原子を有する 飽和アルキル基である。)からなる鮮から選ばれるアクリル酸及びアルキルアク リル酸からなる群から選ばれ、そして前記水溶性多価エチレン性不飽和架橋用モ ノマーがN,N′−メチレンビスアクリルアミド、N,N′−ノナメチレンビス アクリルアミド、及びアルコキシレート化水溶性トリアタリレートからなる群が ら選ばれる、請求項1のイオン性ヒドロゲル。 10.前記イオン性ヒドロゲルがアニオン性であり、前記イオン性のモノエチレ ン性不飽和モノマーが下式の化合物からなる群から選ばれ、そして前記水溶性多 価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′−メチレンビスアクリルアミド、 N,N′−ノナメチレンビスアクリルアミド、及びアルコキシレート化水溶性多 官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請求項1の物質の組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R1、R2、R3、R4、及びR5は同一でも異なっていてもよく、H 及び1〜4炭素原子を有する飽和アルキル基からなる群から選ばれ、YはNa及 びKからなる群から選ばれる。) 11.予め選択された環境における対イオンと溶質イオンとの制御されたイオン 交換のための組成物であって、前記組成物は、架橋したイオン性ポリマーヒドロ ゲル粒子を含み、それぞれがその中に対イオン性結合を有する内部気孔の網状構 造を規定しており、該ヒドロゲル拉子が、対イオンと内部気孔からの溶質イオン との交換速度を環境条件の変化に対応して変化させるように選択された物理的及 び化学的特性を有している組成物。 12.前記粒子がカチオン性であって、下式の化合物からなる群から選ばれる多 価エチレン性不飽和モノマーから重合される架橋ポリマーから構成され、そして 前記水溶性多価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′−メチレンビスアク リルアミド、N,N′−ノナメチレンビスアクリルアミド、及びアルコキシレー ト化水溶性多官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請求項11の組成物 。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、Rl、R2、R3、及びR4は同一でも異なっていてもよい1〜6炭素 原子を有する飽和アルキル基であり、n=1〜4、XはCe、F、Br、1、及 びCH3OSO3からなる群から選ばれる。)13.前記イオン性ヒドロゲルが アニオン性であり、前記イオン性のモノエチレン性不飽和モノマーがCH2=C (R)−COOH(Rは1〜4炭素原子を有する飽和アルキル基である。)から なる群から選ばれるアクリル酸及びアルキルアクリル酸からなる群から選ばれ、 そして前記水溶性多価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′−メチレンビ スアクリルアミド、N,N′−ノナメチレンビスアクリルアミド、及びアルコキ シレート化水溶性多官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請求項11の 組成物。 14.前記イオン性ヒドロゲルがアニオン性であり、前記イオン性のモノエチレ ン性不飽和モノマーが下式の化合物からなる群から選ばれ、そして前記水溶性多 価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′−メチレンビスアクリルアミド、 N,N′−ノナメチレンビスアクリルアミド、及びアルコキシレート化水溶性多 官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請求項11の組成物。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R1、R2、R3、R4、及びR5は同一でも異なっていてもよく、H 及び1〜4炭素原子を有する飽和アルキル基からなる群から選ばれ、YはNa及 びKからなる鮮から選ばれる。) 15.該イオン性ヒドロゲルが実質的に球の形態にあり、そして約1〜約200 ミクロンの平均直径、約0.01〜約4.0cc/gの総気孔容積、及び約1〜 約200m2の平均気孔表面積を有する多孔質ビーズである、請求項11の組成 物。 16.前記イオン性ヒドロゲルが実質的に球の形態にあり、そして約1〜約50 ミクロンの平均直径、約0.1〜約1.0cc/gの総気孔容積、及び約1〜約 20m2の平均気孔表面積を有する多孔質ビーズである、請求項11の組成物。 17.環境が動物又はヒトの胃腸管であり、そして対イオンが、鎮痛剤、麻酔剤 、駆虫剤、解毒剤、制吐剤、抗ヒスタミン剤、抗マラリア剤、抗菌剤、解熱剤、 防腐剤、抗結核剤、鎮咳剤、抗ウィルス剤、心臓作用剤、下剤、化学療法剤、コ ルトコイド剤(ステロイド剤)、鎮静剤、診断助剤、利尿剤、酵素剤、去痰疫剤 、ホルモン剤、催眠剤、ミネラル剤、栄養補強剤、副交感神経興奮剤、カリウム 補充剤、鎮静剤、サルファ剤、覚醒剤、交感神経興奮剤、精神安定剤、泌尿器抗 感染剤、血管収縮剤、血管拡張剤、ビタミン剤、及びキサンチン誘導剤からなる 群から選ばれる正に荷電した薬学的に活性な成分である、請求項13の物質の組 成物。 18.環境が動物又はヒトの胃腸管であり、そして対イオンが、鎮痛剤、麻酔剤 、駆虫剤、解毒剤、制吐剤、抗ヒスタミン剤、抗マラリア剤、抗菌剤、解熱剤、 防腐剤、抗結核剤、鎮咳剤、抗ウィルス剤、心臓作用剤、下剤、化学療法剤、コ ルトコイド剤(ステロイド剤)、鎮静剤、診断助剤、利尿剤、酵素剤、去痰剤、 ホルモン剤、催眠剤、ミネラル剤、栄養補強剤、副交感神経興奮剤、カリウム補 充剤、鎮静剤、サルファ剤、覚醒剤、交感神経興奮剤、精神安定剤、泌尿器抗感 染剤、血管収縮剤、血管拡張剤、ビタミン剤、及びキサンチン誘導剤からなる群 から選ばれる正に荷電した薬学的に活性な成分である請求項14の組成物。 19.環境が動物又はヒトの胃腸管であり、前記対イオンが、Ce、Br、F− 、1、及びCH3OSO3からなる群から選ばれる不活性な負に荷電した部分で あり、そして前記溶質イオンが前記胃腸管内に存在する胆汁酸塩の負に荷電した 部分である、請求項12の組成物。 20.前記部分がCe−である、請求項19の組成物。 21.前記環境条件の変化が、環境のpH及びイオン強度の変化を含む、請求項 11の組成物。 22.該ヒドロゲル及び対イオンのための不活性キャリヤーを更に食み、該キャ リヤーが、スチレンジビニルベンゼン、メタクリレートーエチレングリコールジ メタクリレート、ステアリン酸ビニルージビニルベンゼン、4−ビニルピリジン ーエチレングリコールジメタクリレート、及び4−ビエルビリジン−ジビニルベ ンゼンからなる群から選ばれる微孔質コポリマービーズから構成される、請求項 11の組成物。 23.以下の工程を予め決められた順序で行うことを含むイオン交換組成物の製 造方法。 (a)第1電荷を有する対イオンを、該対イオンの電荷と反対の電荷を有するイ オン性のモノエチレン性不飽和モノマーと混合して、第1溶液を形成すること; (b)水溶性多価エチレン性不飽和架橋用モノマーと水とを、該架橋用モノマー が完全に溶解するのに充分な時間及び温度で混合して、第2溶液を形成すること ;及び (c〕該第1及び咳第2溶液を開始剤と一緒に混合して不連続相を形成し、該不 運続相を、懸濁剤及び不活性で無極性の有機溶媒を含む有機連続相と混合して反 応混合物を形成し、該反応混合物を、水相の小滴を形成するのに充分な時間及び 温度で撹拌し、該小滴内のモノマーを重合して、イオン的にその中に取り込まれ た対イオンを有する多孔質でイオン性のポリマーヒドロゲルビーズを形成する。 24.該ヒドロゲルがカチオン性であって、下式の化合物からなる群から選ばれ るイオン性のモノエチレン性不飽和モノマーから誘導され、そして前記水溶性多 価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′−メチレンビスアクリルアミド、 N,N′−ノナメチレンビスアクリルアミド、及びアルコキシレート化水溶性多 官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請求項23の方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ (式中、R1、R2、R3、及びR4は同一でも異なっていてもよい1〜6炭素 原子を有する飽和アルキル基であり、n=1〜4、XはCe、F、Br、及び1 からなる群から選はれる。) 25.該ヒドロゲルがアニオン性であって、CH2=C(R)−COOH(Rは 1〜4炭素原子を有する飽和アルキル基である。)からなる鮮から選ばれるアク リル酸及びアルキルアクリル酸からなる群から選ばれるイオン性のモノエチレン 性不飽和モノマーから誘導され、そして前記水溶性多価エチレン性不飽和架橋用 モノマーがN,N′−メチレンビスアクリルアミド、N,N′−ノナメチレンビ スアクリルアミド、及びアルコキシレート化水溶性多官能性アタリレートからな る群から選ばれる、請求項23の方法。 26.該ヒドロゲルがアニオン性であって、下式の化合物からなる群から選ばれ るアニオン性のモノエチレン性不飽和モノマーから誘導され、そして前記水溶性 多価エチレン性不飽和架橋用モノマーがN,N′−メチレンビスアクリルアミド 、N,N′−ノナメチレンビスアクリルアミド、及びアルコキシレート化水溶性 多官能性アタリレートからなる群から選ばれる、請求項23の方法。 ▲数式、化学式、表等があります▼ 〔式中、R1、R2、R3、R4、及びR5は同一でも異なっていてもよく、H 及び1〜4炭素原子を有する飽和アルキル基からなる群から選ばれ、YはNa及 びKからなる群から選ばれる。) 27.重合中に用いた水の重量パーセントが、水平衡化ヒドロゲルの予め測定さ れた平衡水率を与えるように調節された総モノマー重量のパーセントを有する、 請求項23の方法。 28.重合中に用いた水の重量パーセントが、重合中に用いたモノマーの総重量 の約20〜約80重量パーセントであり、該水が平衡状態にある平衡水率を有す るヒドロゲルに、ヒドロゲルと水の和の約20〜約80重量パーセントの水を供 給する、請求項23の方法。 29.総モノマーのパーセントに対して架橋用モノマーの重量パーセントが増加 すると、生成イオン性ヒドロゲルの膨潤度が増加する、請求項23の方法。 30.用いた架橋用モノマーの重量パーセントが、総モノマーの約10%〜約8 0重量%であり、膨潤度が約1.0〜2.0である、請求項29の方法。 31.予め決められた水性環境内での対イオンと溶質イオンとの制御されたイオ ン交換方法であって、気孔の内部網状構造を該気孔の内部網状構造内にイオン的 に保持された対イオンと共に有する多孔質非水溶性イオン性コポリマーヒドロゲ ル粒子を前記環境に投与することを含み、前記イオン性ヒドロゲルが、該コポリ マー内の架橋用モノマーの重量パーセントに直線的に比例し、該架橋用モノマー があらゆる割合で水性溶液に可溶である方法。 32.前記水性環境が動物又はヒトの身体である、請求項31の方法。 33.前記対イオンが薬学的に活性な物質である、請求項31の方法。 34.該粒子が、約1〜約200ミクロンの平均直径、約0.01〜約4.0c c/gの気孔容積、及び約1〜約200m2の平均気孔表面積を有する、請求項 31の方法。 35.該粒子が、約1〜約50ミクロンの平均直径、約0.1〜約1.0cc/ gの総気孔容積、及び約1〜約20m2の平均気孔表面積を有する、請求項31 の方法。 36.前記イオン性ヒドロゲルが、該ヒドロゲルと反対の電荷を有する対イオン に対する結合親和性を生ずるのに充分な電荷密度であって、重量分布係数法によ り測定して少なくとも約1.0×106ml/gの電荷密度を有する、請求項3 1の方法。 37.該イオン性ヒドロゲルが、該ヒドロゲルと反対の電荷を有するフリーの対 イオンのためにヒドロゲル及び対イオンの総重量の少なくとも約45重量%の容 量をもたらすのに充分な気孔率及び電荷密度を有する、請求項31の方法。 38.電荷密度が約1〜約10meq/gヒドロゲルである、請求項31の方法 。 [Claims] 1. ionic polymer hydrogels comprising copolymerization products of ionic monoethylenically unsaturated monomers and polyethylenically unsaturated crosslinking monomers that are soluble in aqueous solution in any proportion, for use as ion exchangers; a composition of matter suitable for A composition having a degree of swelling that is linearly proportional to volume percent and in which the equilibrium water content of the hydrogel when equilibrated with water is dependent on the amount of water used during polymerization. 2. The hydrogel binds to a counterion having an opposite charge to the hydrogel. 2. The ionic hydrogel of claim 1, having a charge density sufficient to provide binding affinity, as measured by weight distribution coefficient method, of at least about 1.0 x 10 mI/g. 3. The ionic hydrogel has a capacity for counterions having an opposite charge to the hydrogel of at least about 45% by weight of the total weight of the hydrogel and counterions. 2. The ionic hydrogel of claim 1, having a porosity and charge density sufficient to free the ionic hydrogel. 4. 3. The ionic hydrogel of claim 2, wherein the charge density is about 1 to about 10 meq/g hydrogel. 5. 3. The ionic hydrogel of claim 2, wherein the charge density is about 5 to about 10 meq/g hydrogel. 6. The weight percent of the crosslinking monomer used ranges from about 10 to about 80 weight percent of the total hydrogel. % and when the volume percent of water used during polymerization is from about 70 to about 90% of the total volume of the reaction mixture, the ionic hydrogel has a degree of swelling of about 1.0 to about 2.0. The ionic hydrogel of claim 1 exhibiting the following. 7. when the weight percent of crosslinking monomer used is from 20 to about 60 percent by weight of the total hydrogel and when the volume percent of water used during polymerization is from about 75 to about 85 percent of the total volume of the reaction mixture. 2. The ionic hydrogel of claim 1, wherein the ionic hydrogel exhibits a degree of swelling of about 1.2 to about 1.8. 8. The ionic hydrogel is cationic, and the ionic monoethylenically unsaturated monomer is a quaternary ammonium compound selected from the group consisting of compounds of the following formula: and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide, and and alkoxylated water-soluble polyfunctional arylates. An ionic hydrogel according to claim 1. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R1, R2, R3, and R4 are saturated alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different, and n = 1 to 4, X is selected from the group consisting of Ce, F, Br, and 1)9. The ionic hydrogel is anionic, and the ionic monoethylenically unsaturated monomer is composed of CH2=C(R)-COOH (R is a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms). Selected acrylic acid and alkyl acrylic acid selected from the group consisting of lylic acid, and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking module The group consisting of N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide, and alkoxylated water-soluble triatarylate The ionic hydrogel of claim 1, selected from: 10. The ionic hydrogel is anionic and the ionic monoethylene the water-soluble polyvalent ethylenically unsaturated crosslinking monomer is selected from the group consisting of compounds of the following formula; and an alkoxylated water-soluble polyfunctional arylate. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R1, R2, R3, R4, and R5 may be the same or different and are selected from the group consisting of H and a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , Y is Na and and K. )11. A composition for controlled ion exchange of a counterion and a solute ion in a preselected environment, the composition comprising a crosslinked ionic polymer hydroxide. A network of internal pores containing gel particles, each having a counterionic bond within it. the hydrogel atomizer includes physical influences selected to alter the rate of exchange of counterions and solute ions from the internal pores in response to changes in environmental conditions. A composition having the following chemical properties: 12. The particles are cationic and are composed of a crosslinked polymer polymerized from a polyethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of compounds of the following formula, and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is N,N'-methylene bisac Lylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide, and alkoxylate 12. The composition of claim 11, wherein the composition is selected from the group consisting of water-soluble polyfunctional arylates. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, Rl, R2, R3, and R4 are saturated alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different, and n = 1 to 4, X are Ce, F, Br, 1, and and CH3OSO3. )13. The ionic hydrogel is anionic, and the ionic monoethylenically unsaturated monomer is from the group consisting of CH2=C(R)-COOH, where R is a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. selected from the group consisting of acrylic acid and alkyl acrylic acid, and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is Sacrylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide, and alkoxy 12. The composition of claim 11 selected from the group consisting of sylated water-soluble multifunctional arylates. 14. The ionic hydrogel is anionic and the ionic monoethylene the water-soluble polyvalent ethylenically unsaturated crosslinking monomer is selected from the group consisting of compounds of the following formula; and an alkoxylated water-soluble polyfunctional arylate. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R1, R2, R3, R4, and R5 may be the same or different and are selected from the group consisting of H and a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , Y is Na and It is selected from fresh consisting of K and K. )15. The ionic hydrogel is substantially in the form of spheres and has an average diameter of about 1 to about 200 microns, a total pore volume of about 0.01 to about 4.0 cc/g, and an average pore of about 1 to about 200 m2. 12. The composition of claim 11, wherein the composition is a porous bead having a surface area. 16. The ionic hydrogel is substantially in the form of spheres and has an average diameter of about 1 to about 50 microns, a total pore volume of about 0.1 to about 1.0 cc/g, and an average pore of about 1 to about 20 m2. 12. The composition of claim 11, wherein the composition is a porous bead having a surface area. 17. The environment is the gastrointestinal tract of an animal or human, and the counterion is an analgesic, an anesthetic, an anthelmintic, an antidote, an antiemetic, an antihistamine, an antimalarial, an antibacterial, an antipyretic, an antiseptic, an antituberculous agent, an antitussive. , antivirals, cardiac agents, laxatives, chemotherapeutic agents, drugs Lutcoids (steroids), sedatives, diagnostic aids, diuretics, enzymes, expectorants, hormones, hypnotics, minerals, nutritional supplements, parasympathomimetic agents, potassium supplements, sedatives, sulfa drugs a positively charged pharmaceutically active ingredient selected from the group consisting of stimulants, sympathomimetic agents, tranquilizers, urinary antiinfectives, vasoconstrictors, vasodilators, vitamins, and xanthine inducers. , the set of materials of claim 13 A product. 18. The environment is the gastrointestinal tract of an animal or human, and the counterion is an analgesic, an anesthetic, an anthelmintic, an antidote, an antiemetic, an antihistamine, an antimalarial, an antibacterial, an antipyretic, an antiseptic, an antituberculous agent, an antitussive. , antivirals, cardiac agents, laxatives, chemotherapeutic agents, drugs Lutcoids (steroids), sedatives, diagnostic aids, diuretics, enzymes, expectorants, hormones, hypnotics, minerals, nutritional supplements, parasympathomimetic agents, potassium supplements. Fillers, sedatives, sulfa drugs, stimulants, sympathomimetic agents, tranquilizers, urinary antisensitivity 15. The composition of claim 14, wherein the composition is a positively charged pharmaceutically active ingredient selected from the group consisting of dyes, vasoconstrictors, vasodilators, vitamins, and xanthine inducers. 19. the environment is the gastrointestinal tract of an animal or human, said counterion is an inert negatively charged moiety selected from the group consisting of Ce, Br, F-, 1, and CH3OSO3, and said solute ion is said 13. The composition of claim 12, wherein the composition is a negatively charged moiety of a bile salt present in the gastrointestinal tract. 20. 20. The composition of claim 19, wherein said moiety is Ce-. 21. 12. The composition of claim 11, wherein the change in environmental conditions includes a change in environmental pH and ionic strength. 22. further comprising the hydrogel and an inert carrier for the counterion; The rear is styrene divinylbenzene, methacrylate-ethylene glycol dimethacrylate, vinyl-divinylbenzene stearate, 4-vinylpyridine-ethylene glycol dimethacrylate, and 4-vinylpyridine-divinylbenzene. 12. The composition of claim 11, wherein the composition is comprised of microporous copolymer beads selected from the group consisting of: 23. Preparation of an ion exchange composition comprising performing the following steps in a predetermined order: Construction method. (a) A counter ion having a first charge is transferred to an ion having a charge opposite to that of the counter ion. (b) a water-soluble polyvalent ethylenically unsaturated crosslinking monomer and water are mixed together to form a first solution; (b) the crosslinking monomer completely dissolves in the water; (c) mixing the first and cough second solutions together with an initiator to form a discontinuous phase and forming a discontinuous phase; The reaction phase is mixed with an organic continuous phase containing a suspending agent and an inert, non-polar organic solvent. forming a reaction mixture, and stirring the reaction mixture for a time and at a temperature sufficient to form droplets of aqueous phase, and the monomers within the droplets to polymerize and become ionically incorporated therein. Forming porous, ionic polymer hydrogel beads with counterions. 24. the hydrogel is cationic and is selected from the group consisting of compounds of the formula: and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is derived from an ionic monoethylenically unsaturated monomer containing N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide, and an alkoxylate. 24. The method of claim 23, wherein the method is selected from the group consisting of water-soluble polyfunctional arylates. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (In the formula, R1, R2, R3, and R4 are saturated alkyl groups having 1 to 6 carbon atoms, which may be the same or different, and n = 1 to 4, X is selected from the group consisting of Ce, F, Br, and 1)25. The hydrogel is anionic and contains an acid selected from the group consisting of CH2=C(R)-COOH, where R is a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. is derived from an ionic monoethylenically unsaturated monomer selected from the group consisting of lylic acid and alkyl acrylic acid, and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is N,N'-methylenebisacrylamide, N, N'-nonamethylene bi sacrylamide, and an alkoxylated water-soluble polyfunctional arylate. 24. The method of claim 23, wherein the method is selected from the group consisting of: 26. the hydrogel is anionic and is selected from the group consisting of compounds of the formula: and the water-soluble polyethylenically unsaturated crosslinking monomer is derived from anionic monoethylenically unsaturated monomers such as N,N'-methylenebisacrylamide, N,N'-nonamethylenebisacrylamide, and alkoxylates. 24. The method of claim 23, wherein the method is selected from the group consisting of water-soluble polyfunctional arylates. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [In the formula, R1, R2, R3, R4, and R5 may be the same or different and are selected from the group consisting of H and a saturated alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. , Y is Na and and K. )27. The weight percent of water used during polymerization was determined beforehand for water-equilibrated hydrogels. 24. The method of claim 23, having the percentage of total monomer weight adjusted to provide an equilibrium water content. 28. The weight percent of water used during the polymerization is about 20 to about 80 weight percent of the total weight of monomers used during the polymerization, and the water has an equilibrium water percentage at equilibrium. water in an amount of about 20 to about 80 percent by weight of the hydrogel plus water. 24. The method of claim 23, wherein the method provides: 29. 24. The method of claim 23, wherein increasing the weight percent of crosslinking monomer relative to the percent of total monomer increases the degree of swelling of the resulting ionic hydrogel. 30. 30. The method of claim 29, wherein the weight percent of crosslinking monomer used is about 10% to about 80% by weight of total monomer and the degree of swelling is about 1.0 to 2.0. 31. Controlled ionization of counterions and solute ions in a predetermined aqueous environment a porous water-insoluble ionic copolymer hydrogel having an internal network of pores with counterions ionically retained within the internal network of pores. administering copolymer particles to the environment, wherein the ionic hydrogel is linearly proportional to the weight percent of crosslinking monomer in the polymer, in which the crosslinking monomer is soluble in an aqueous solution in any proportion. 32. 32. The method of claim 31, wherein the aqueous environment is an animal or human body. 33. 32. The method of claim 31, wherein the counterion is a pharmaceutically active substance. 34. 32. The method of claim 31, wherein the particles have an average diameter of about 1 to about 200 microns, a pore volume of about 0.01 to about 4.0 cc/g, and an average pore surface area of about 1 to about 200 m2. 35. 32. The method of claim 31, wherein the particles have an average diameter of about 1 to about 50 microns, a total pore volume of about 0.1 to about 1.0 cc/g, and an average pore surface area of about 1 to about 20 m2. 36. the ionic hydrogel has a charge density sufficient to create a binding affinity for a counterion having an opposite charge to the hydrogel, according to the weight distribution coefficient method; 32. The method of claim 31, wherein the method has a charge density of at least about 1.0 x 106 ml/g as measured by chromatography. 37. The ionic hydrogel contains at least about 45% by weight of the total weight of the hydrogel and counterions for free counterions having an opposite charge to the hydrogel. 32. The method of claim 31, having sufficient porosity and charge density to provide a volume. 38. 32. The method of claim 31, wherein the charge density is about 1 to about 10 meq/g hydrogel.
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