CN100467114C - 高分子微纳米囊的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种高分子功能材料领域的高分子微纳米囊的制备方法，首先配制水溶性药物溶液、油溶性药物溶液；然后将高分子材料溶解在油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液；其后将水溶性药物溶液注入聚合物溶液中制成水-油乳液；而后再将该乳液注入稳定剂溶液中，制成水-油-水的双重乳液；接着将该双重乳液注入固化剂溶液中，得到固化微囊的悬浮液；再将该悬浮液离心分离出微囊，洗涤，冷冻干燥，得到的干燥粉末置于密闭容器中，经抽真空、瞬间充入气体至标准大气压、密闭保存后，得到高分子微纳米囊，该微纳米曩粒径为纳米至微米级，能应用于常规超声造影及分子成像，实现了油溶性药物与水溶性药物的配伍，并具有控制释放功效。

Description

高分子微纳米囊的制备方法

技术领域

本发明涉及的是一种高分子材料技术领域的制备方法，具体是一种高分子微纳米囊的制备方法。

背景技术

药物的微胶囊化产品作为一种重要的剂型已得到广泛的应用，药物微胶囊化的主要目的包括：①掩盖药物的不良气味及口味；②提高药物的稳定性；③防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激；④使液态药物固态化以便应用与贮存；⑤有利于复方药物的配伍；⑥使药物具有缓释或控释性能；⑦使药物具有靶向性；⑧可将活细胞或生物活性物质包裹。药物的微胶囊从最初的外用，发展到口服，以至静脉注射。微纳米囊超声造影剂作为一种新型的药物载体，不仅可以增强超声显像，还具有潜在的靶向治疗作用。利用微纳米囊在超声介导下的空化效应，可以携带药物作超声定点靶向组织治疗，在溶栓治疗、抗肿瘤的治疗等其他药物携载方面具有潜在的重要应用价值。目前微纳米囊与药物的结合方法有多种，但它们共有的问题在于难以实现水溶性药物和油溶性药物的配伍，同时难以携载多种不同的水溶性药物或油溶性药物。

经对现有技术的文献检索发现，中国专利公开号CN 1739806A、名称为“高分子聚合材料声学造影剂及其制备方法”的专利公开了一种高分子微泡声学造影剂，其微泡的平均直径在微米级，小于红细胞，可以自由通过肺循环，但不透过血管壁，是一种血池显像剂，超声成像仅限于血管内。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种高分子微纳米囊的制备方法，使其将高分子微纳米囊的平均粒径调控在微米或纳米级，满足常规超声造影需求和纳米级微泡超声造影剂作为新型的药物载体对于粒子尺寸的要求，同时实现水溶性药物和油溶性药物的配伍和微纳米囊的超声造影功能。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括如下具体步骤：

a、量取水溶性药物，将其均匀分散在水中，制成浓度为0.2～10mg/mL的水溶性药物溶液；

b、量取油溶性药物，将其均匀分散在有机溶剂中，制成浓度为0.2～10mg/mL的油溶性药物溶液；

c、取高分子材料，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成浓度为5～250mg/mL聚合物溶液；

d、取稳定剂，将其溶解在水中，形成浓度为0.1～10wt.％的稳定剂溶液；

e、按水或水溶性药物溶液与聚合物溶液的体积比为1∶40～1∶2，将水或水溶性药物溶液注入聚合物溶液中，以6000～23000rpm的搅拌速度，搅拌0.5～5min，制成水—油乳液；

f、按水—油乳液与稳定剂溶液的体积比为1∶2～1∶40，将上述水—油乳液注入稳定剂溶液中，以300～20000rpm的搅拌速度，搅拌1～10min，制成水—油—水的双重乳液；

g、按固化剂与水的体积比为1∶2～1∶200，将固化剂溶解在水中，形成固化剂溶液；

h、将水—油—水的双重乳液注入相同体积的固化剂溶液中，以300～3000rpm的搅拌速度，持续搅拌1～12h，得到固化微囊的悬浮液；

i、将上述固化微囊的悬浮液离心分离出微囊，依次以蒸馏水洗涤1～3次，非极性溶剂洗涤1～3次，对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

j、将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入气体至标准大气压，并将经过上述过程处理的干燥粉末密闭保存，得到高分子微纳米囊。

所述的高分子微纳米囊，其平均粒径在100nm～10μm之间、壁厚20～2000nm，外壳由高分子材料与油溶性药物组成，内包水溶性药物且充有气体，具有超声造影、药物控释、基因携载功能。

所述的高分子微纳米囊中可以只负载水溶性药物或只负载油溶性药物，也可以同时在壳层中负载油溶性药物、内核中负载水溶性药物。

所述的水溶性药物，为醋唑磺胺、盐酸溴环己胺醇、氨基酸、博莱霉素及其盐酸盐、柠檬酸钠、环磷酰胺中的一种或几种的组合，但不局限于上述几种物质。

所述的油溶性药物，为布诺芬、环丙沙星、茶碱、盐酸罂粟碱、对乙酰胺基苯酚中的一种，但不局限于上述几种物质。

所述的有机溶剂为油性、低沸点、与水不相混溶的有机溶剂，是二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷中的一种或几种的组合，但不局限于上述几种物质。

所述的高分子材料为亲油性高分子或含有亲油性链段的共聚物，是分子量为5,000～500,000的脂肪族聚酯(如聚丙交酯、聚己内酯、内酯间的二元或三元无规或嵌段共聚物、内酯与聚醚间的二元或三元无规或嵌段共聚物)、聚氰基丙烯酸酯、聚原酸酯、聚ε-己内酯、聚脲烷、聚氨基酸中的一种，但不局限于上述几种物质。

所述的稳定剂为天然或合成的高分子物质，为山梨糖醇型的阴离子表面活性剂、明胶及其衍生物、聚乙烯醇、聚苯磺酸、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合，但不局限于上述几种物质。

所述的固化剂为亲水性溶剂，为甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、环戊醇中的一种或几种的组合，但不局限于上述几种物质。

所述的非极性洗涤剂是指能溶解未包入的油溶性药物，不能溶解微囊壁的溶剂，为正己烷、环己烷、十二烷、氯代十二烷、液体石蜡、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、对氯甲苯、苯乙烯中的一种或几种的组合，但不局限于上述几种物质。

所述的气体为可增强微囊超声回波散射效果的生物惰性气体，为空气、N₂、O₂、CO₂、SF₆、CF₄、C₂F₆、C₃F₆、C₃F₈、C₄F₈、C₄F₁₀、C₅F₁₀、C₅F₁₂中的一种或几种的组合，但不局限于上述几种物质。

本发明首先利用超声振荡和机械搅拌形成水—油—水的双重乳液，其中水溶性药物溶解于内部水相、油溶性药物溶解于中间油相，然后通过机械搅拌、喷雾干燥、冷冻干燥等手段使中间油相溶剂蒸发、内部水相溶剂升华，最后得到内部包埋水溶性药物，外壳包裹油溶性药物的中空高分子微纳米囊，在负压状态下将生物惰性气体充入该微纳米囊内部，从而使该微纳米囊兼备超声造影功能。调节高分子微纳米囊的大小、壁厚、高分子材料的种类和分子量、以及充气类型等，可以改变微纳米囊的声学特性，以配合不同的临床应用要求；而微纳米囊的载药、释药性能也可以通过工艺参数进行调整。

本发明利用高分子共聚物材料的特性以及双重乳液-溶剂蒸发过程的特点，制备出平均粒径覆盖纳米至微米级的生物降解性高分子微纳米囊，不仅能用于常规超声造影，还能满足靶向微纳米囊超声造影剂对粒子尺寸的要求。与此同时，将水溶性药物包埋进高分子微纳米囊内部，油溶性药物包裹入高分子微纳米囊的外壳中，实现了水溶和油溶药物配伍，并能携载多种不同的水溶性药物或油溶性药物。可生物降解的高分子材料作为壁材，通过调节高分子材料的降解速率，对药物进行控制释放。这种兼具超声造影、药物携载、控制释放功能的高分子微纳米囊，可应用于分子成像、药物和基因靶向治疗等领域。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

量取4mg布诺芬，将其均匀分散在20mL三氯甲烷中；取0.1g分子量为21万的聚左旋乳酸，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制40mL0.1％(质量百分比)的聚乙烯醇水溶液备用；

将0.5mL双蒸水注入上述聚合物溶液中，以6000rpm的搅拌速度搅拌0.5min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的聚乙烯醇水溶液中，以300rpm的搅拌速度搅拌1min，制成水—油—水的双重乳液；

配制60mL 0.5％(体积百分比)的异丙醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的异丙醇水溶液中，以2000rpm的搅拌速度持续搅拌8h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤1次、正己烷洗涤3次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入二氧化碳气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、包裹油溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例2

量取200mg环丙沙星，将其均匀分散在20mL三氯甲烷中；取5g分子量为21万的聚左旋乳酸，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液同时配制40mL 0.1％(质量百分比)的聚乙烯醇水溶液备用；

将0.5mL双蒸水注入上述聚合物溶液中，以6000rpm的搅拌速度搅拌0.5min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的聚乙烯醇水溶液中，以300rpm的搅拌速度搅拌1min，制成水—油—水的双重乳液；

配制60mL 0.5％(体积百分比)的异丙醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的异丙醇水溶液中，以2000rpm的搅拌速度持续搅拌8h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤3次、正己烷洗涤1次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入二氧化碳气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、包裹油溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例3

量取4mg布诺芬，将其均匀分散在20mL二氯甲烷中；取0.1g分子量为5万的聚原酸酯，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制200mL1.0％(质量百分比)的羟乙基纤维素水溶液、1mL 0.2mg/mL的氨基酸水溶液备用；

将1mL 0.2mg/mL的氨基酸水溶液注入上述聚合物溶液中，以10000rpm的搅拌速度搅拌1min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的羟乙基纤维素水溶液中，以1000rpm的搅拌速度搅拌3min，制成水—油—水的双重乳液；

配制220mL 30％(体积百分数)的乙醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的乙醇水溶液中，以500rpm的搅拌速度持续搅拌2h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤3次、环己烷洗涤2次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入C₃F₈气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、同时包裹油溶性药物和水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例4

量取100mg环丙沙星，将其均匀分散在20mL二氯乙烷中；取5g分子量为10万的混旋聚乳酸，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制200mL 1.0％(质量百分比)的羟丙基纤维素水溶液、1mL10mg/mL的柠檬酸钠水溶液备用；

将1mL 10mg/mL的柠檬酸钠水溶液注入上述聚合物溶液中，以10000rpm的搅拌速度搅拌1min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的羟丙基纤维素水溶液中，以1000rpm的搅拌速度搅拌3min，制成水—油—水的双重乳液；

配制220mL 30％(体积百分数)的甲醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的甲醇水溶液中，以500rpm的搅拌速度持续搅拌2h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤3次、正己烷洗涤3次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入SF₆气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、同时包裹油溶性药物和水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例5

取1g分子量为25万的聚丙交乙交酯，将其溶解在20mL二氯甲烷中，同时配制400mL 3.0％(质量百分比)的聚乙烯醇水溶液、2mL 0.2mg/mL的氨基酸水溶液备用；

将2mL 0.2mg/mL的氨基酸水溶液注入上述高分子材料溶液中，以15000rpm的搅拌速度搅拌2min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的聚乙烯醇水溶液中，以10000rpm的搅拌速度搅拌5min，制成水—油—水的双重乳液；

配制420mL 5％(体积百分数)的正丁醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的正丁醇水溶液中，以1000rpm的搅拌速度持续搅拌1h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤2次、环己烷洗涤1次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入C₂F₆气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、包裹水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例6

取1g分子量为5万的聚氰基丙烯酸酯，将其溶解在20mL三氯甲烷中，同时配制400mL 3.0％(质量百分比)的明胶水溶液、2mL 10mg/mL的环磷酰胺水溶液备用；

将2mL 10mg/mL的环磷酰胺水溶液注入上述高分子材料溶液中，以15000rpm的搅拌速度搅拌2min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的明胶水溶液中，以10000rpm的搅拌速度搅拌5min，制成水—油—水的双重乳液；

配制420mL 5％(体积百分数)的乙醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的乙醇水溶液中，以1000rpm的搅拌速度持续搅拌1h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤2次、正己烷洗涤2次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入二氧化碳气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、包裹水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例7

量取100mg茶碱，将其均匀分散在20mL二氯乙烷中；取3g分子量为15万的聚左旋乳酸，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制750mL5.0％(质量百分比)的明胶水溶液、5mL 1mg/mL的柠檬酸钠水溶液备用；

将5mL 1mg/mL的柠檬酸钠水溶液注入上述聚合物溶液中，以20000rpm的搅拌速度搅拌4min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的明胶水溶液中，以15000rpm的搅拌速度搅拌8min，制成水—油—水的双重乳液；

配制770mL 10％(体积百分数)的甲醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的甲醇水溶液中，以3000rpm的搅拌速度持续搅拌4h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤2次、环己烷洗涤3次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入空气至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、同时包裹油溶性药物和水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例8

量取20mg茶碱，将其均匀分散在20mL二氯甲烷中；取2g分子量为30万的混旋聚乳酸，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制750mL5.0％(质量百分比)的葡聚糖水溶液、5mL 2mg/mL的环磷酰胺水溶液备用；

将5mL 2mg/mL的环磷酰胺水溶液注入上述聚合物溶液中，以20000rpm的搅拌速度搅拌4min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的葡聚糖水溶液中，以15000rpm的搅拌速度搅拌8min，制成水—油—水的双重乳液；

配制770mL 10％(体积百分数)的异丙醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的异丙醇水溶液中，以3000rpm的搅拌速度持续搅拌4h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤1次、正己烷洗涤1次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入氧气至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、同时包裹油溶性药物和水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例9

量取50mg布洛芬，将其均匀分散在20mL二氯乙烷中；取5g分子量为5万的聚氰基丙烯酸酯，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制1200mL 10％(质量百分比)的明胶水溶液、10mL 1mg/mL的氨基酸水溶液备用；

将10mL 1mg/mL的氨基酸水溶液注入上述聚合物溶液中，以23000rpm的搅拌速度搅拌5min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的明胶水溶液中，以20000rpm的搅拌速度搅拌10min，制成水—油—水的双重乳液；

配制1230mL 20％(体积百分数)的乙醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的乙醇水溶液中，以300rpm的搅拌速度持续搅拌12h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤1次、环己烷洗涤2次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入氮气至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、同时包裹油溶性药物和水溶性药物的高分子微纳米囊。

实施例10

量取200mg茶碱，将其均匀分散在20mL二氯甲烷中；取0.1g分子量为30万的聚ε-己内酯，将其溶解在上述油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液，同时配制1200mL 10％(质量百分比)的羟丙基纤维素水溶液、10mL 5mg/mL的柠檬酸钠水溶液备用；

将10mL 5mg/mL的柠檬酸钠水溶液注入上述聚合物溶液中，以23000rpm的搅拌速度搅拌5min，制成水—油乳液；再将上述水—油乳液注入已配制的羟丙基纤维素水溶液中，以20000rpm的搅拌速度搅拌10min，制成水—油—水的双重乳液；

配制1230mL 20％(体积百分数)的正丁醇水溶液，将上述水—油—水的双重乳液注入已配制的正丁醇水溶液中，以300rpm的搅拌速度持续搅拌12h，得到固化微囊的悬浮液，将此悬浮液离心分离出微囊，蒸馏水洗涤1次、正己烷洗涤3次，然后对微囊进行冷冻干燥，得干燥粉末；

将上述干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入C₄F₈气体至标准大气压，并封装保存，即得到粉末状的具有超声造影功能、同时包裹油溶性药物和水溶性药物的高分子微纳米囊。

Claims (3)

1、一种高分子微纳米囊的制备方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

a、量取水溶性药物，将其均匀分散在水中，制成水溶性药物溶液；

b、量取油溶性药物，将其均匀分散在有机溶剂中，制成油溶性药物溶液；

c、取高分子材料，将其溶解在油溶性药物溶液中，形成聚合物溶液；

d、取稳定剂，将其溶解在水中，形成稳定剂溶液；

e、按水或水溶性药物溶液与聚合物溶液的体积比为1∶40～1∶2，将水或水溶性药物溶液注入聚合物溶液中，搅拌，制成水—油乳液；

f、按水—油乳液与稳定剂溶液的体积比为1∶2～1∶40，将水—油乳液注入稳定剂溶液中，搅拌，制成水—油—水的双重乳液；

g、将固化剂溶解在水中，形成固化剂溶液；

h、将水—油—水的双重乳液注入相同体积的固化剂溶液中，搅拌，得到固化微囊的悬浮液；

i、将固化微囊的悬浮液离心分离出微囊，并将其洗涤，然后进行冷冻干燥，得到干燥粉末；

j、将干燥粉末置于密闭容器中，抽真空后，瞬间充入气体至标准大气压，并将经过上述过程处理的干燥粉末密闭保存，得到高分子微纳米囊；

所述的水溶性药物，是醋唑磺胺、盐酸溴环己胺醇、氨基酸、博莱霉素及其盐酸盐、柠檬酸钠或环磷酰胺中的一种或几种的组合；

所述的油溶性药物是布诺芬、环丙沙星、茶碱、盐酸罂粟碱、对乙酰胺基苯酚中的一种或几种的组合；

所述的有机溶剂是二氯甲烷、三氯甲烷、二氯乙烷中的一种或几种的组合；

所述的高分子材料是分子量为5,000～500,000的脂肪族聚酯、聚氰基丙烯酸酯、聚原酸酯、聚ε-己内酯、聚脲烷、聚氨基酸中的一种或几种的组合：

所述的稳定剂是山梨糖醇型的阴离子表面活性剂、明胶及其衍生物、聚乙烯醇、聚苯磺酸、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、葡聚糖、聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合；

所述的固化剂是甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇、仲丁醇、叔丁醇、正戊醇、异戊醇、环戊醇中的一种或几种的组合；

所述的气体是空气、N₂、O₂、CO₂、SF₆、CF₄、C₂F₆、C₃F₆、C₃F₈、C₄F₈、C₄F₁₀、C₅F₁₀、C₅F₁₂中的一种或几种的组合。

2、根据权利要求1所述的高分子微纳米囊的制备方法，其特征是，步骤i中所述的洗涤，是先以蒸馏水洗涤1～3次后再用非极性溶剂洗涤1～3次。

3、根据权利要求2所述的高分子微纳米囊的制备方法，其特征是，所述的非极性洗涤剂是正己烷、环己烷、十二烷、氯代十二烷、液体石蜡、四氯甲烷、甲苯、二甲苯、对氯甲苯、苯乙烯中的一种或几种的组合。