載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球的制備方法及其制備的凝膠微球的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球的制備方法，它是以辣椒堿為原料藥，以具有良好生物可降解性、生物相容性和低毒的羧甲基殼聚糖和海藻酸鈉為載體材料材料，通過調(diào)節(jié)兩者之間的比例與濃度，制備了載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。該pH敏感型凝膠微球載藥量可達(18.06±0.26)％，包封率為(97±3.66)％，在pH7.8的介質(zhì)中的釋放明顯優(yōu)于pH1.2、pH4.8和pH6.8的環(huán)境中的釋放，具有明顯的pH敏感性和潛在的結(jié)腸靶向趨勢。此外，本發(fā)明的凝膠微球經(jīng)口服給藥后，可因隨胃腸道pH值的變化將藥物向其最佳吸收部位多層次分步遞送而呈現(xiàn)出一定的遲釋、緩釋特征，從而改善了辣椒堿的體內(nèi)吸收，提高了生物利用度，且減少辣椒堿對胃黏膜的刺激性。
【專利說明】載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球的制備方法及其制備的 凝膠微球

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及辣椒堿藥物制劑領(lǐng)域，特別是涉及一種載有辣椒堿的pH敏感型凝膠 微球的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 辣椒堿（capsaicin)，分子式為C18H27N0 3，化學(xué)名為反-8-甲基-N-香草基-6-壬 烯基酰胺，是從辣椒中提取分離出的主要辣椒元，具有強烈的辛辣味和刺激。熔點在55? 61°C，于115°C發(fā)生升華，沸點為210?220°C。辣椒堿易溶于乙醇、乙醚、苯、丙酮、二氧六 環(huán)、甲苯等有機溶劑及稀堿溶液，微溶于熱水、二硫化碳，而在冷水中極易析出，在石油醚中 容易發(fā)生結(jié)晶，形成單斜長方形片狀無色結(jié)晶。
[0003] 辣椒堿藥理作用廣泛，在有關(guān)疾病治療中已顯出較大潛力。早期研究顯示其 具有鎮(zhèn)痛、抗炎和抗氧化等多種作用，近期研究主要集中于對其抗腫瘤、防治心血管、呼 吸系統(tǒng)和神經(jīng)系統(tǒng)疾病、減肥、治療風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎及對胃腸道的保護作用（參見Baruah S, Zaman Μ K, Rajbongshi Ρ, et al. A review in recent researches in bhutjolokia and pharmacological activity of capsaicin. International Journal of Pharmaceutical Sciences Review&Research, 2014, 24 (2) : 89-94.)。目前，于臨床上，辣椒素已用于治療關(guān) 節(jié)炎、血管舒縮性鼻炎、皮膚瘙癢及緩解多種疼痛，如牙痛、關(guān)節(jié)痛、肌肉酸痛、三叉神經(jīng)痛、 帶狀泡疫后遺神經(jīng)痛和糖尿病性神經(jīng)痛等（參見Long X，Luo J, Yan Z, et al. Preparation and in vitro&in vivo evaluations of topically applied capsaicin transfersomes. ActaPharmaceuticaSinica, 2006, 41 (5) :461-466.)。辣椒素獨特的長效鎮(zhèn)痛作用和特異 的鎮(zhèn)痛機制使其在具有很好的鎮(zhèn)痛功效的同時，并未使患者產(chǎn)生依賴性，且未見傳統(tǒng)鎮(zhèn)痛 藥對腦組織、胃腸道組織及心血管等所致的損傷（參見Hayman M, Kam P C. Capsaicin:A review of its pharmacology and clinical applications. Current Anaesthesia&Critical Care, 2008, 19 (5) : 338-343.)。
[0004] 然而，因辣椒堿存在溶解度低、肝臟首過效應(yīng)強、半衰期短、刺激性大等缺點， 使其應(yīng)用大受限制。目前，大多采用的是局部外用的辣椒素給藥劑型，如收載于美 國、日本、德國、加拿大等多國藥典的單方或復(fù)方軟膏制劑（已作為0TC類藥品出售） (參見 Tamura T, Kawakami U, Teratani Y, et al. Topical capsaicin preparation,A merica,US6593370B2,2003.Nulu J R,Singh C U.Esters of capsaicin for treating pain, America, US7943666B2, 2011.)。此外，常見的辣椒素劑型尚有霜劑、貼劑、膜劑和巴布 劑等，但在這些制劑的應(yīng)用中均不可避免地呈現(xiàn)出不同程度的皮膚刺激性。
[0005] 將藥物用微球包埋后具有諸多優(yōu)點：1)由于微球高分子材料的降解、藥物分子的 擴散，延緩藥物釋放，從而提高藥物半衰期；2)通過控制微球的粒徑，改變藥物在體內(nèi)組織 中的分布；3)通過選擇合適的微球材料使藥物突破胃腸壁、粘膜、皮膚等人體防止外物入 侵的重要防線，從而提高藥物吸收；4)保護藥物不易被蛋白酶降解而失去活性；5)提高易 揮發(fā)、易氧化等藥物的穩(wěn)定性；6)減小藥物對各組織器官的毒性或刺激性等。pH敏感型凝 膠微球更加能夠根據(jù)胃腸道的不同pH特性，將藥物遞送到特定的部位，增加藥物在某一部 位的釋放和吸收。羧甲基殼聚糖是對殼聚糖進行的羧甲基化化學(xué)修飾而得，因其保存了殼 聚糖的氨基，既有殼聚糖的優(yōu)點（如生物黏附性和促滲透性），又極大地提高了水溶性和 保濕性（參見 Lin Y-H，Liang H_F，Chung C_K，et al. Physically crosslinked alginate/ n, 〇-carboxymethyl chitosan hydrogels with calcium for oral delivery of protein drugs. Biomaterials，2005, 26(14) :2105-2113)。海藻酸作為口服給藥載體，具有諸多優(yōu)良 的特性，如制備方法簡單且條件溫和、生物相容性（口服無毒、無易生物降解）、生物黏附性 和特殊的pH敏感性：在pH較低的酸性環(huán)境（如胃）中，海藻酸凝膠易收縮，呈致密網(wǎng)狀， 釋藥較慢，而在pH較高的環(huán)境（如結(jié)腸）中，海藻酸凝膠易發(fā)生離子化而膨脹，使得釋藥加 快（參見 Gombotz W R, Wee S F. Protein release from alginate matrices. Advanced Drug Delivery Reviews, 2012, 64:194-205.Lin Y-H, Liang H-F, Chung C-K, et al. Physically crosslinked alginate/n, 〇-carboxymethyl chitosan hydrogels with calcium for oral delivery of protein drugs. Biomaterials, 2005, 26 (14): 2105-2113·)。將羧甲基殼聚糖 和海藻酸鈉合用時，羧甲基殼聚糖中的氨基和海藻酸鈉中的羧基可通過離子間作用力形成 聚合電解質(zhì)絡(luò)合物，從而減小了凝膠結(jié)構(gòu)中孔隙，提高了藥物的包封率，而通過調(diào)節(jié)兩者的 比例可改變凝膠的pH敏感性，實現(xiàn)在酸性條件下不釋放或釋放較少，而在較高的pH條件下 將藥物釋放出來，從而可避免或減少藥物在胃中釋放，以得到更加理想的釋藥性能，從而提 高藥物的體內(nèi)生物利用度（參見 George M, Abraham T E. Polyionic hydrocolloids for the intestinal delivery of protein drugs:Alginate and chitosan-a review. Journal of Controlled Release, 2006, 114(1) : 1-14.)。目前，尚未有以辣椒堿作為原料藥制備成pH敏 感型羧甲基殼聚糖-海藻酸鈉凝膠微球，以達到提高辣椒堿生物利用度和減小刺激性的研 究報道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于提供一種載有辣椒堿的pH敏感型羧甲基殼聚糖-海藻酸鈉凝 膠微球，將難溶于水的辣椒堿制備成凝膠微球，以改善其體內(nèi)生物利用度，減小刺激性。
[0007] 本發(fā)明的另一目的是提供這種載有辣椒堿pH敏感型凝膠微球的制備方法。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：
[0009] -種載有辣椒堿的pH敏感型羧甲基殼聚糖-海藻酸鈉凝膠微球的制備方法，其特 征是包括以下步驟：
[0010] (1)1% -5%羧甲基殼聚糖溶液與1% -5%海藻酸鈉溶液，按1:1-8的體積比兩液 混合作為水相；
[0011] (2)按辣椒堿與海藻酸鈉的質(zhì)量比為1:1-100加入辣椒堿，加熱至60°C以上，辣椒 堿烙化作為油相；
[0012] (3)兩相混合勻化后，將混合溶液滴入到1% -20% CaCl2溶液中，在20-80°C，以 200-1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10min-4h，收集小球，蒸饋水多次洗漆，冷凍干燥或真空干燥制成 辣椒堿pH敏感型凝膠微球。
[0013] 一種根據(jù)上述制備方法制備的載有辣椒堿的pH敏感型羧甲基殼聚糖-海藻酸鈉 凝膠微球。
[0014] 有益效果
[0015] 本發(fā)明具有以下的有益效果：
[0016] 1.本發(fā)明的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球載藥量可達（18. 06 ±0. 26) %，包封 率為（97 ±3. 66) % ;
[0017] 2.本發(fā)明的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球在pH7. 8的介質(zhì)中的釋放明顯優(yōu)于 pHl. 2、pH4. 8和pH6. 8的環(huán)境中的釋放，4h內(nèi)于pH7. 8的介質(zhì)中累積釋放量達90%以上， 具有明顯的pH敏感性和潛在的結(jié)腸靶向趨勢；
[0018] 3.本發(fā)明的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球經(jīng)口服給藥后，可因隨胃腸道pH值 的變化將藥物向其最佳吸收部位多層次分步遞送而呈現(xiàn)出一定的遲釋、緩釋特征，從而改 善了辣椒堿的體內(nèi)吸收，提高了辣椒堿的生物利用度；
[0019] 4.本發(fā)明的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球可是辣椒堿對胃粘膜的刺激性明顯 降低；
[0020] 5.本發(fā)明的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球采用的配方和方法簡單可行，無需 特殊設(shè)備，便于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

【專利附圖】

【附圖說明】：
[0021] 圖1為實施例1制備的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球的不同pH條件下的體外 累積釋放曲線圖（η = 3)。
[0022] 圖2為實施例1制備的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球的平均血藥濃度-時間 曲線圖（η = 6)。
[0023] 圖3為實施例1制備的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球?qū)π∈蟮奈刚衬ご碳ば?圖（η = 3)。

【具體實施方式】
[0024] 以下所列實施例有助于本領(lǐng)域技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制 本發(fā)明。
[0025] 以下實施例所用主要儀器和材料
[0026] 實驗材料：羧甲基殼聚糖（合肥博美生物科技有限公司，脫乙酰度> 90% );海藻 酸鈉（國藥集團化學(xué)試劑有限公司）
[0027] 實驗儀器：恒溫磁力攪拌器（廣州儀科實驗室技術(shù)有限公司）；KQ-500DE型數(shù)控 超聲波清洗機（無錫市超聲電子設(shè)備有限公司）；液相色譜儀（包括LC-20AT泵，sy_etry C18柱，STO-20A紫外檢測器）（日本島津公司）；LSP01-1A恒流泵（河北保定蘭格恒流泵有 限公司）；ZRS-8G智能溶出儀（天津天大天發(fā)有限公司）
[0028] 實施例1、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0029] (1)精密稱取60mg的辣椒堿，加入到4mL質(zhì)量百分濃度為3%的海藻酸鈉和2mL 質(zhì)量百分濃度為3%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油相，渦 旋勻化，得混合液體；
[0030] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為3 %的CaCl2的溶液 中，（37. 0±0· 5) °C下，以400rpm的速度磁力攪拌30min后，收集微球，蒸饋水多次洗漆后， 真空干燥至恒重，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0031] 實施例2、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0032] (1)精密稱取120mg的辣椒堿，加入到36mL質(zhì)量百分濃度為1%的海藻酸鈉和6mL 質(zhì)量百分濃度為3%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油相，渦 旋勻化，得混合液體；
[0033] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為1 %的CaCl2的溶液 中，（37. 0±0· 5) °C下，以400rpm的速度磁力攪拌30min后，收集微球，蒸饋水多次洗漆后， 真空干燥至恒重，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0034] 實施例3、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0035] (1)精密稱取60mg的辣椒堿，加入到6mL質(zhì)量百分濃度為5%的海藻酸鈉和6mL 質(zhì)量百分濃度為3%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油相，渦 旋勻化，得混合液體，
[0036] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為10%的CaCl2的溶液 中，（37. 0±0· 5) °C下，以400rpm的速度磁力攪拌30min后，收集微球，蒸饋水多次洗漆后， 真空干燥至恒重，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0037] 實施例4、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0038] (1)精密稱取60mg的辣椒堿，加入到8mL質(zhì)量百分濃度為3%的海藻酸鈉和2mL 質(zhì)量百分濃度為5%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油相，渦 旋勻化，得混合液體，
[0039] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為15%的CaCl2的溶液 中，（20. 0±0. 5) °C下，以1200rpm的速度磁力攪拌lOmin后，收集微球，蒸饋水多次洗漆后， 真空干燥至恒重，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0040] 實施例5、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0041] (1)精密稱取25. Omg的辣椒堿，加入到10mL質(zhì)量百分濃度為5 %的海藻酸鈉和 2mL質(zhì)量百分濃度為5%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油相， 渦旋勻化，得混合液體，
[0042] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為20%的CaCl2的溶液 中，（80. 0±0. 5) °C下，以600rpm的速度磁力攪拌30min后，收集微球，蒸饋水多次洗漆后， 真空干燥至恒重，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0043] 實施例6、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0044] (1)精密稱取3. 6mg的辣椒堿，加入到6mL質(zhì)量百分濃度為3%的海藻酸鈉和2mL 質(zhì)量百分濃度為2%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油相，渦 旋勻化，得混合液體，
[0045] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為4%的CaCl2的溶液 中，（20. 0±0. 5) °C下，以200rpm的速度磁力攪拌4h后，收集微球，蒸餾水多次洗滌后，真空 干燥至恒重，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0046] 實施例7、載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球
[0047] (1)精密稱取3. 6mg的辣椒堿，加入到12mL質(zhì)量百分濃度為3%的海藻酸鈉和 1. 5mL質(zhì)量百分濃度為4%的羧甲基殼聚糖的混合溶液中，在60°C下使得辣椒堿熔化成油 相，渦旋勻化，得混合液體，
[0048] (2)通過恒流泵使液體以一定的速度滴入到質(zhì)量百分濃度為3%的CaCl2的溶液 中，（37. 0±0· 5) °C下，以400rpm的速度磁力攪拌30min后，收集微球，蒸饋水多次洗漆后， 冷凍干燥，即得載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。
[0049] 實施例8、將實施例1所制備的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球進行載藥量、包封 率和粒徑的測定，進一步說明本發(fā)明的效果。
[0050] (1)精密稱取所制備的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球4. Omg置于100mL量瓶 中，加入50mL的PBS(pH7. 8)溶液，超聲直至微球溶蝕，冷卻至室溫后無水乙醇定容至刻 度，0. 45 μ m微孔濾膜過濾后，按照HPLC法測定其載藥量為（18. 06±0. 26) %，包封率為 (97±3. 66) %。
[0051] (2)采用篩分法測定載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球的粒度分布：精密稱量 l〇g載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球，選取18-28目的篩網(wǎng)進行篩分，將篩按目數(shù)由小到 大的順序從上到下堆疊放置，將一定量不同批次的載藥凝膠微球置于最上層的篩中，搖晃 15min，將各個目數(shù)篩上的凝膠微球取出，稱重，計算各目數(shù)篩上的重量百分數(shù)，由此獲得以 重量為基準(zhǔn)的篩分粒徑分布。所測得的粒徑范圍為700-830 μ m。
[0052] 實施例9、辣椒堿pH敏感型凝膠微球的體外釋放試驗
[0053] 分別定量精密稱取辣椒素原藥和實施例1制備的載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微 球（相當(dāng)于40. Omg辣椒堿），分別以pHL 2、ρΗ4· 0、ρΗ6· 8和ρΗ7· 4的溶液作為釋放介質(zhì)， 轉(zhuǎn)速 lOOrprn，溫度（37±0· 5) °C，依法操作，定時（0· 083、0· 25、0· 5、1、2、3、4、6、8、10、12 和 24h)取樣3mL (并立即補加等量溶出介質(zhì)），樣品溶液經(jīng)0. 45 μ m微孔濾膜過濾，棄去初濾 液，取續(xù)濾液，進樣，記錄峰面積，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線方程得到藥物濃度，計算不同時間的累積釋 放量，繪制體外釋放曲線圖（圖1)，說明所制備的凝膠微球的釋放明顯優(yōu)于原料藥，凝膠微 球在pH7. 8的介質(zhì)中的釋放明顯優(yōu)于酸性和pH6. 8的環(huán)境中的釋放，具有顯著的pH敏感 性，4h內(nèi)在pH7. 8的介質(zhì)中的累積釋放量可達90%以上。
[0054] 實施例10、辣椒堿pH敏感型凝膠微球的相對生物利用度實驗
[0055] (1)動物給藥與血樣處理
[0056] 12只健康雄性SD大鼠給藥前禁食不禁水12小時，分別按90mg · kg4的劑量灌胃 給藥：辣椒堿原料藥0. 5 %的CMC-Na混懸液和載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球。給藥后 分別于〇. 〇83、0. 25、0. 5、1、2、4、6、8、12和24h，大鼠眼眶后靜脈叢采血約0. 6mL，置于預(yù)先 加入肝素的抗凝管中，以8000rpm的速度離心10min后取血漿200 μ L置于10mL具塞離心 管中，依次加入10yL甲醇、400yL蒸餾水、50yLIS溶液（10.〇1^，11117、-萘酚的醇溶 液）、500 μ L乙腈后渦旋振蕩lmin，精密量取環(huán)己烷和乙酸乙酯各1. 5mL，渦旋振蕩3min后 以3000rpm的速度離心10min，取上清液2. 5mL置干凈離心管中，（37. 0±0. 5) °C恒溫水浴 下氮氣揮干溶劑，加入1〇〇 μ L的甲醇后渦旋lmin,繼而以3000rpm的速度離心5min,吸取 20 μ L上清液進HPLC測定，記錄色譜峰。
[0057] (2)血漿藥時曲線與相對生物利用度
[0058] 繪制載有辣椒堿的pH敏感型凝膠微球與原料藥的血漿藥時曲線，見圖2。血藥濃 度數(shù)據(jù)經(jīng)BAPP軟件（中國藥科大學(xué)藥代中心提供）擬合藥動學(xué)參數(shù)，參數(shù)數(shù)據(jù)以Mean±SD 表示，結(jié)果見表2。相對生物利用度F = AUCT X D/(AUCK X DT) X 100 %，其中DT為載有辣椒堿 的pH敏感型凝膠微球的口服給藥劑量，DK為辣椒堿的給藥劑量。從結(jié)果可以看出，載有辣 椒堿的pH敏感型凝膠微球的t 1/2、MRT和AUC顯著高于原料藥，說明本發(fā)明經(jīng)口服給藥后，可 因隨胃腸道pH值的變化將藥物向其最佳吸收部位多層次分步遞送而呈現(xiàn)出一定的遲釋、 緩釋特征，從而改善了辣椒堿的體內(nèi)吸收，相對口服生物利用度較原料藥為154. 40%，顯著 提1? 了辣椒喊的生物利用度。
[0059] 表 1
[0060]

【權(quán)利要求】
1. 一種載有辣椒堿的pH敏感型羧甲基殼聚糖-海藻酸鈉凝膠微球的制備方法，其特征 是包括以下步驟： (1) 1% -5%羧甲基殼聚糖溶液與1% -5%海藻酸鈉溶液，按1:1-8的體積比兩液混合 作為水相； (2) 按辣椒堿與海藻酸鈉的質(zhì)量比為1:1-100加入辣椒堿，加熱至60°C以上，辣椒堿熔 化作為油相； (3) 兩相混合勻化后，將混合溶液滴入到1% -20% CaCl2溶液中，在20-80°C，以 200-1200rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10min-4h，收集小球，蒸饋水多次洗漆，冷凍干燥或真空干燥制成 辣椒堿pH敏感型凝膠微球。
2. -種根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法制備的載有辣椒堿的pH敏感型羧甲基殼聚 糖-海藻酸鈉凝膠微球。
【文檔編號】A61K47/36GK104042571SQ201410292559
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】余江南, 孫超男, 朱源, 徐希明, 童珊珊 申請人:江蘇大學(xué)