專利名稱：一種羧甲基殼聚糖載藥微球及其制備方法
一種羧甲基殼聚糖載藥微球及其制備方法
技術(shù) 領(lǐng)域本發(fā)明與藥物載體及其制備方法有關(guān)，更詳而言，是一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球及其制備方法。
背景技術(shù)：
殼聚糖現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛用作藥物載體和醫(yī)用輔助材料，主要是因?yàn)槠渚哂姓掣叫愿?，生物相容性好，無(wú)毒副作用。但殼聚糖僅能溶于酸性環(huán)境下，因而不適合在中性或堿性條件下包覆藥物。羧甲基殼聚糖是一種水溶性殼聚糖衍生物，因其也具有良好的生物相容性、無(wú)毒性和可生物降解性而在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域逐漸受到重視。本發(fā)明中采用羧甲基殼聚糖作為載體材料，可以在較寬的pH范圍內(nèi)對(duì)藥物進(jìn)行包覆，尤其適用于具有生物活性的，對(duì)PH較為敏感的藥物。載藥微球是用高分子材料或者其他單體制備的球形高分子微球。載藥微球能夠有效延長(zhǎng)藥物在人體內(nèi)的循環(huán)半衰期，起到靶向給藥，藥物緩釋的功能?？梢詼p少用藥頻率， 保持穩(wěn)定、持久的效果。在現(xiàn)有公開報(bào)道的藥物載體文獻(xiàn)中，公開號(hào)為CN1846788A公開了 “一種羧甲基殼聚糖納米粒的制備方法”，該方法利用三聚磷酸鈉或者CaCl2作為交聯(lián)劑直接在溶液中制備納米粒，使得羧甲基殼聚糖納米粒的制備方法在中性條件下進(jìn)行，條件溫和，適用于敏感大分子類的載體；但單純的離子交聯(lián)法包覆效果不穩(wěn)定，使羧甲基殼聚糖微球的載藥量受到限制。公開號(hào)為CN101215384A公開了一種“一次或二次交聯(lián)的方法制備殼聚糖微球交聯(lián)樹脂”用醛類進(jìn)行交聯(lián)，并用于包裹固體吸附劑。該方法主要采用重復(fù)加入交聯(lián)劑的方法進(jìn)行二次交聯(lián)，使復(fù)合微球的報(bào)復(fù)牢固性得到提高。但交聯(lián)反應(yīng)首先是在酸性，然后保持在堿性環(huán)境下進(jìn)行。如果所需載的藥物對(duì)PH較敏感時(shí)，則會(huì)造成藥物的是失效。公開號(hào)為CN1698900A公開了一種尺寸均一，包埋率高，藥物活性保持率高的殼聚糖載藥微球及其制備方法，采用了離子凝膠交聯(lián)和化學(xué)交聯(lián)二次交聯(lián)的方法，保證了藥物包埋率。通過(guò)微孔膜將水相壓入油相中，并二次交聯(lián)。由于殼聚糖只溶于酸性溶液中，對(duì)于不耐酸的藥物，該方法會(huì)破壞藥物的功效，并且，要借助微孔膜，操作復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于殼聚糖生物相容性好，無(wú)毒副作用的特點(diǎn)，將其應(yīng)用于藥物載體的制備中，但是殼聚糖只溶于低濃度的無(wú)機(jī)酸或有機(jī)酸溶液中，使其一部分對(duì)酸不穩(wěn)定的藥物在該環(huán)境中無(wú)法穩(wěn)定存在，因而無(wú)法包載藥物，針對(duì)現(xiàn)有殼聚糖制備藥物載體的這種不足， 本發(fā)明使用水溶性羧甲基殼聚糖制備藥物載體，使得大分子類藥物不受酸性所破壞，以此實(shí)現(xiàn)本發(fā)明要提供的一種羧甲基殼聚糖載藥納米微球及其制備方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的一種羧甲基殼聚糖載藥納米微球的組成及其含量按重量份如下羧甲基殼聚糖10 50份；
藥物1 20份；
氯化鈣1 10份；
戊二醛10 20份。
在上述載藥納米微球的技術(shù)方案中，所述藥物是具有生物活性的，對(duì)pH敏感的醫(yī)用藥物；所述納米是小于一微米單位級(jí)。本發(fā)明所采取的一種用于羧甲基殼聚糖納米載藥微球的制備方法，該方法包括下列步驟
(1)配制0.001 0. 01kg/L的羧甲基殼聚糖水溶液；
(2)將藥物加入到羧甲基殼聚糖溶液中，攪拌均勻；
(3)緩慢加入0.001 0. 01kg/L氯化鈣溶液，在轉(zhuǎn)速2000 5000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，進(jìn)行第一次離子交聯(lián)預(yù)包覆處理，交聯(lián)時(shí)間為0. 5 2h ；
(4)將表面活性劑以1:80 180的體積比，加入到與水不互溶的油性成分中，攪拌均勻作為油相混合物；
(5)將步驟(2)預(yù)包覆處理的混合溶液以1:40 150加入到步驟(4)制備好的油相混合物中，采用剪切儀以8000 20000轉(zhuǎn)/分鐘快速剪切攪拌，形成油包水型混合物，剪切攪拌10 30分鐘后，加入濃度為5 20%戊二醛進(jìn)行第二次固化交聯(lián)反應(yīng)，得到包覆有藥物的羧甲基殼聚糖微球產(chǎn)物；
(6)將混合物在10000 20000轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)轉(zhuǎn)速下離心分離，下層沉淀分別用石油醚或乙醇溶劑清洗3 5次，蒸餾水洗滌2 4次，在20 40°C中真空干燥，制得一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。在上述用于羧甲基殼聚糖納米載藥微球制備方法的技術(shù)方案中，所述的表面活性劑是Span-80、Span-85、twen-60、twen-80和山梨酸酯中的一種或者幾種混合；所述的油相混合物是液體石蠟、大豆油、花生油、橄欖油和葵花油中的一種或幾種混合物。本發(fā)明所述的一種羧甲基殼聚糖載藥納米微球，與現(xiàn)有藥物載體相比，根據(jù)其所具有的屬性，具有良好的生物相容特性，不僅在體內(nèi)安全無(wú)毒，能夠安全代謝，而且可以在較寬的PH范圍下對(duì)藥物進(jìn)行包覆，不會(huì)造成藥物失效，是目前作為載藥包覆最佳的優(yōu)選材料。在制備的工藝過(guò)程中，本發(fā)明方法能夠在溫和環(huán)境下對(duì)其藥物進(jìn)行包覆，而且制備工藝簡(jiǎn)單，周期短，能夠充分保證所載藥物量的實(shí)現(xiàn)，尤其是敏感類大分子活性藥物的活性不被破壞，而且在通過(guò)二次交聯(lián)制備的載藥顆粒具有粒徑小，載藥量高，包覆率高，緩釋性能好，延長(zhǎng)了藥物在體內(nèi)的半衰期，能充分發(fā)揮藥物的作用，所需要的能量比溶劑蒸發(fā)法等所需能量低。藥物包括一般小分子藥物，以及具有生物活性的，對(duì)PH敏感的多肽蛋白類藥物，如芹菜素、槲皮素、L-色氨酸和pGenesil-Ι質(zhì)粒中的一種。


圖1是羧甲基殼聚糖納米微球SEM像。圖2是羧甲基殼聚糖納米載藥物L(fēng)-色氨酸微球SEM像。圖3是羧甲基殼聚糖納米微球和羧甲基殼聚糖納米載藥物L(fēng)-色氨酸微球的紫外可見光譜中a曲線是羧甲基殼聚糖納米微球的紫外可見光譜圖，b曲線是羧甲基殼聚糖納米載藥物L(fēng)-色氨酸微球的紫外可見光譜圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施本發(fā)明提出的一種羧甲基殼聚糖載藥納米微球，所采取的技術(shù)方案是以羧甲基殼聚糖作為基體材料，在溶液中采用離子交聯(lián)，然后再用剪切攪拌儀剪切形成油包水微液滴，進(jìn)行化學(xué)二次交聯(lián)的方法進(jìn)行包覆，目的是以提高藥物的包覆效果。在本發(fā)明中，從理論上講，所述藥物是指醫(yī)用藥物，即指能影響機(jī)體生理、生化和病理過(guò)程，用以預(yù)防、診斷、治療疾病和計(jì)劃生育的化學(xué)物質(zhì)，包括一般小分子藥物，以及具有生物活性的，對(duì)PH敏感的多肽蛋白類藥物，如芹菜素、槲皮素、L-色氨酸、pGenesil-Ι質(zhì)粒等醫(yī)用藥物；在本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)中，僅對(duì)芹菜素、槲皮素、L-色氨酸和pGenesil-Ι質(zhì)粒進(jìn)行了包覆實(shí)驗(yàn)，以此類推，本發(fā)明能夠?qū)︻愃朴谇鄄怂亍㈤纹に?、L-色氨酸和pGenesil-Ι質(zhì)粒的醫(yī)用藥物進(jìn)行包覆，也同樣能夠取得所述效果；其所述納米是指小于一微米的單位級(jí)別。在本發(fā)明的實(shí)施過(guò)程中，所述表面活性劑是采用Span-80、Span-85、twen-60, twen-80和山梨酸酯中的一種或者幾種混合；所述油相混合物是采用液體石蠟、大豆油、花生油、橄欖油和葵花油中的一種或幾種混合物。具體的實(shí)施方式進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明如下 實(shí)施例1
首先，取羧甲基殼聚糖載藥納米微球的組成及其含量的重量份為羧甲基殼聚糖50份； L-色氨酸20份；氯化鈣2份；戊二醛15份。采用溶液中離子交聯(lián)，復(fù)合微乳液中化學(xué)交聯(lián)的方法包覆藥物，藥物可以是溶于水的，也可以是不溶的，本方法不僅僅局限于可溶性的藥物。其次，將5g羧甲基殼聚糖加入到IOOml水中，以2000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌， 配成5襯％的羧甲基殼聚糖溶液。加入2gL-色氨酸，3000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘。在持續(xù)攪拌下加入20mL的1%的氯化鈣溶液。取5mLSpan-80加入到600mL液體石蠟中，用剪切儀以 10000轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行剪切攪拌，取氯化鈣交聯(lián)反應(yīng)后的反應(yīng)液按體積比1:60的比例加入到 600mL已添加Span-80的液體石蠟中，剪切攪拌，形成油包水型混合物。加入15%的戊二醛溶液10mL，進(jìn)行第二步固化交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)15分鐘后，停止攪拌，將反應(yīng)液以15000轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行離心分離。取下層沉淀，用石油醚清洗，離心分離，如此重復(fù)3次。將沉淀物用去離子水清洗2遍。制得一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。在上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)JSM-6700F型場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(FESEM)在10. OKV 下放大3000倍下觀察納米羧甲基殼聚糖微球和納米羧甲基殼聚糖載藥物L(fēng)-色氨酸微球形貌，未添加L-色氨酸的條件下，可制得納米羧甲基殼聚糖微球，其形貌如圖1所示，微球直徑約為30nm ；在添加藥物L(fēng)-色氨酸的條件下，可制得納米級(jí)羧甲基殼聚糖載藥物L(fēng)-色氨酸的微球，其形貌如圖2所示，直徑約為80nm。兩種微球相比較，納米級(jí)羧甲基殼聚糖載藥物L(fēng)-色氨酸的微球的平均粒徑大于納米羧甲基殼聚糖微球，微球表面無(wú)明顯差別。使用 JH756MC紫外可見分光光度計(jì)研究載藥殼聚糖微球的載藥量與包封率，在280-400nm的紫外光范圍內(nèi)對(duì)兩者進(jìn)行紫外光譜分析，其結(jié)果如圖3所示，其中在280-400nm范圍內(nèi)納米級(jí)羧甲基殼聚糖微球無(wú)明顯吸收峰；而納米級(jí)羧甲基殼聚糖載藥物L(fēng)-色氨酸微球在298nm處出現(xiàn)吸收峰，該特征峰為L(zhǎng)-色氨酸的特征吸收峰。由此可知，微球中載有藥物L(fēng)-色氨酸。 并在L-色氨酸的最大吸收波長(zhǎng)及298nm出測(cè)定其紫外吸光度，依據(jù)下列公式 載藥量=(微球中的藥物質(zhì)量+稱取的微球質(zhì)量)X 100% 藥物包封率=(微球中的藥物質(zhì)量+藥物的理論含量)X 100% 計(jì)算可得載藥率為7. 5%，包封率為15. 0%。因此，在制備 的工藝過(guò)程中，本發(fā)明方法能夠在溫和環(huán)境下對(duì)其藥物進(jìn)行包覆，而且制備工藝簡(jiǎn)單，周期短，能夠充分保證所載藥物量的實(shí)現(xiàn)，尤其是敏感類大分子活性藥物的活性不被破壞，而且在通過(guò)二次交聯(lián)制備的載藥顆粒具有粒徑小，載藥量高，包覆率高， 緩釋性能好，延長(zhǎng)了藥物在體內(nèi)的半衰期，能充分發(fā)揮藥物的作用。實(shí)施例2
將Ig羧甲基殼聚糖加入到IOOmL水中，以1000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，配成lwt% 的羧甲基殼聚糖溶液。加入0.2g槲皮素，2000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘。在持續(xù)攪拌下加入 5mL的1%的氯化鈣溶液。取2mLSpan-85加入到200mL液體石蠟中，用剪切儀以8000轉(zhuǎn)/ 分鐘進(jìn)行剪切攪拌，取氯化鈣交聯(lián)反應(yīng)后的反應(yīng)液IOmL按體積比1 20的比例加入到200mL 已添加Span-85的液體石蠟中，剪切攪拌，形成油包水型混合物。加入10%的戊二醛溶液 5mL，進(jìn)行第二步固化交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)10分鐘后，停止攪拌，將反應(yīng)液以10000轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行離心分離。取下層沉淀，用石油醚清洗，離心分離，如此重復(fù)3次。將沉淀物用去離子水清洗2遍。得到一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。上述方法所制備的羧甲基殼聚糖載藥納米微球的組成及其含量的重量份是羧甲基殼聚糖50份；槲皮素10份；氯化鈣3份；戊二醛25份。本方法與噴霧干燥法、利用微孔膜等方法相比，不需要特殊儀器或裝置流程，所用的儀器常見，操作簡(jiǎn)單，在保證載藥量與微球直徑的基礎(chǔ)上，簡(jiǎn)化了工序，降低了能耗，從而降低產(chǎn)物的成本。實(shí)施例3
將IOg羧甲基殼聚糖加入到IOOmL水中，以3000轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，配成10wt% 的羧甲基殼聚糖溶液。加入3g芹菜素，5000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌15分鐘。在持續(xù)攪拌下加入20mL 的1%的氯化鈣溶液。取5mLtwen-80加入到800mL花生油中，用剪切儀以20000轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行剪切攪拌，取氯化鈣交聯(lián)反應(yīng)后的反應(yīng)液IOmL按體積比1:80的比例加入到SOOmL已添加twen-80的花生油中，剪切攪拌，形成油包水型混合物。加入20%的戊二醛溶液20mL， 進(jìn)行第二步固化交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)30分鐘后，停止攪拌，將反應(yīng)液以20000轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行離心分離。取下層沉淀，用石油醚清洗，離心分離，如此重復(fù)3次。將沉淀物用去離子水清洗 2遍。得到一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。上述方法所制備的羧甲基殼聚糖載藥納米微球的組成及其含量的重量份是羧甲基殼聚糖50份；芹菜素15份；氯化鈣1份；戊二醛20份。實(shí)施例4
將4g羧甲基殼聚糖加入到IOOmL水中，以1500轉(zhuǎn)/分鐘的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌，配成4wt% 的羧甲基殼聚糖溶液。加入1.5gpGenesil-l質(zhì)粒，1500轉(zhuǎn)/分鐘攪拌10分鐘。在持續(xù)攪拌下加入IOmL的1%的氯化鈣溶液。取3mLtwen-60加入到400mL大豆油中，用剪切儀以 12000轉(zhuǎn)/分鐘進(jìn)行剪切攪拌，取氯化鈣交聯(lián)反應(yīng)后的反應(yīng)液IOmL按體積比1:40的比例加入到400mL已添加twen-60的大豆油中，剪切攪拌，形成油包水型混合物。加入10%的戊二醛溶液10mL，進(jìn)行第二步固化交聯(lián)反應(yīng)。反應(yīng)20分鐘后，停止攪拌，將反應(yīng)液以18000轉(zhuǎn)/ 分鐘進(jìn)行離心分離。取下層沉淀，用石油醚清洗，離心分離，如此重復(fù)3次。將沉淀物用去離子水清洗2遍。得到一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。 上述 方法所制備的羧甲基殼聚糖載藥納米微球的組成及其含量的重量份是羧甲基殼聚糖50份；pGenesil-Ι質(zhì)粒18份；氯化鈣2份；戊二醛13份。
權(quán)利要求
1.一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球，其所述羧甲基殼聚糖納米載藥微球的組成及其含量按重量份如下羧甲基殼聚糖10 50份；藥物1 20份；氯化鈣1 10份；戊二醛10 20份。
2.如權(quán)利要求1所述的羧甲基殼聚糖納米載藥微球，其所述納米是小于一微米單位級(jí)。
3.如權(quán)利要求1所述的羧甲基殼聚糖納米載藥微球，其所述藥物是芹菜素、槲皮素、 L-色氨酸和pGenesil-Ι質(zhì)粒中的一種。
4.一種用于權(quán)利要求1所述的羧甲基殼聚糖納米載藥微球的制備方法，其所述方法按下列步驟進(jìn)行(1)配制0.001 0. 01kg/L的羧甲基殼聚糖水溶液；(2)將藥物加入到羧甲基殼聚糖溶液中，攪拌均勻；(3)緩慢加入0.001 0. 01kg/L氯化鈣溶液，在轉(zhuǎn)速2000 5000轉(zhuǎn)/分鐘攪拌，進(jìn)行第一次離子交聯(lián)預(yù)包覆處理，交聯(lián)時(shí)間為0. 5 2h ；(4)將表面活性劑以1:80 180的體積比，加入到與水不互溶的油性成分中，攪拌均勻作為油相混合物；(5)將步驟(2)預(yù)包覆處理的混合溶液以1:40 150加入到步驟(4)制備好的油相混合物中，采用剪切儀以8000 20000轉(zhuǎn)/分鐘快速剪切攪拌，形成油包水型混合物，剪切攪拌10 30分鐘后，加入濃度為5 20%戊二醛進(jìn)行第二次固化交聯(lián)反應(yīng)，得到包覆有藥物的羧甲基殼聚糖納米微球產(chǎn)物；(6)將混合物在10000 20000轉(zhuǎn)/分鐘的離心機(jī)轉(zhuǎn)速下離心分離，下層沉淀分別用石油醚或乙醇溶劑清洗3 5次，蒸餾水洗滌2 4次，在20 40°C中真空干燥，制得一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。
5.如權(quán)利要求4所述的羧甲基殼聚糖納米載藥微球的制備方法，其所述表面活性劑是 Span-80、Span_85、twen_60、twen-80和山梨酸酯中的一種或者幾種混合。
6.如權(quán)利要求4所述的羧甲基殼聚糖納米載藥微球的制備方法，其所述油相混合物是液體石蠟、大豆油、花生油、橄欖油和葵花油中的一種或幾種混合物。
全文摘要
一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球及其制備方法是配制羧甲基殼聚糖水溶液，將藥物置于羧甲基殼聚糖溶液中攪拌均勻，加入氯化鈣溶液，進(jìn)行一次離子交聯(lián)預(yù)包覆；再將表面活性劑加入到油性成分中攪拌為油相混合物，將預(yù)包覆的混合溶液加入到油相混合物中，快速攪拌形成油包水混合物，后加入戊二醛進(jìn)行二次固化交聯(lián)反應(yīng)，得到包覆有藥物的羧甲基殼聚糖微球，后將兩相混合物進(jìn)行離心分離，下層用石油醚或乙醇溶劑清洗，再用蒸餾水洗滌、干燥，制得一種羧甲基殼聚糖納米載藥微球。本發(fā)明利用生物相容性，安全無(wú)毒，在體內(nèi)可安全代謝的羧甲基殼聚糖作為包覆材料，具有載藥顆粒小，載藥量和包覆率高，緩釋性能好以及能夠充分發(fā)揮藥物作用的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A61K9/16GK102274192SQ201110226249
公開日2011年12月14日 申請(qǐng)日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者劉常盛, 王婧, 肖傳實(shí), 許并社, 魏麗喬 申請(qǐng)人:山西醫(yī)科大學(xué)第一醫(yī)院