CN101336885B - 一种中药纳米纤维毡的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中药纳米纤维毡的制备方法，包括：(1)采用生物相容性或可生物降解的聚合物作为成纤基质，将中草药与聚合物配制成共混纺丝原液；(2)将上述纺丝原液倒入溶液储存器，采用削平的注射针头作为喷射细流的毛细管，在流速为0.8～1.5mL·h^-1，接受板离喷丝口距离为10～15cm，电压10～20kV，环境温度为15～30℃，环境湿度为55～75％时，进行静电纺丝，然后于常温下真空干燥24小时，即得中药纳米纤维毡。本发明制备方法简单，成本低，重现性好，易于工业化，所制备的中药纤维毡可以进一步加工成口服、透皮、透膜等给药系统，或速释、缓释或靶向给药系统。

Description

一种中药纳米纤维毡的制备方法

技术领域

本发明属中药纳米的制备领域，特别是涉及一种中药纳米纤维毡的制备方法。

背景技术

将中药材单味或复方加工成不同粒度的粉末，然后制成各种制剂，是中药的重要工艺技术之一。除了传统技术中的粗粉、中粉、细粉、最细粉和极细粉等散剂的粉末等级外，近年来又出现了更小尺度的微米中药和纳米中药，后二者是药物尤其是中药制药现代化的重要标志之一，见表1。

表1中药粉末粒度

纳米科技利用原子、分子及物质在纳米尺度上表现出来的新颖的物理、化学和生物特性，制造出具有特定功能的材料或产品。纳米药物，一般指以高分子材料为辅料，通过高分子形成纳米微球或微囊，将药物负载在微球上或微囊内。其目的在于有效地控制药物以最适合的释放速率和给药量在特定的部位释放。纳米微球的制备方法主要有：(1)疏水性聚合物分散法；(2)亲水性聚合物分散法；(3)聚合法制备聚合物纳米微球；(4)聚合物自组装方法制备载药纳米微球等。

2000年，徐辉碧等(华中理工大学学报，2000，28：104-106.)提出了纳米中药的概念，在医药界引起了很大的反响。纳米中药，是指运用纳米技术制造的粒径小于100nm的中药有效成分、有效部位、原药及其复方制剂。他们在初步的筛选试验中，对某些矿物药进行纳米化处理，再进行药效学验研究，结果表明，药物经纳米化处理后出现了某些新的药效学特性，这对于采用高新技术提升传统中药的质量和水平以及研制开发具有新药效的中药制剂具有重要意义。

相对于传统中药制剂，纳米中药具有以下方面优势：(1)改善或提高中药的溶解度与生物有效性；(2)便于制作缓释剂或控释制剂；(3)靶向给药；(4)智能给药系统(药物的反馈调节释放)；(5)降低某些中药对胃肠的刺激等。譬如：徐碧辉教授等将普通的中药牛黄，加工到纳米级的水平，可以治疗疑难杂症，具有靶向作用不同粒径的矿物中药雄黄对肿瘤细胞S180、上皮细胞EC-304等的细胞毒性和诱导细胞凋亡作用有明显的尺寸效应。纳米雄黄颗粒表现出了尤为突出的生物效应。西安微生物纳米科技股份有限公司通过对植物生理活性成分和有效部位进行提取，并用超音速干燥技术制成纳米级包囊，大大提高了机体吸收率，还可将现在的复方中药改造成纳米级粉体，进一步加工成水针剂、片剂、贴剂、干粉喷雾剂等多种剂型，使中草药在临床中得到更为广泛和有效的应用。利用这项技术生产出的甘草粉体和绞股蓝粉体，经西安交通大学材料科学工程学院金属材料强度国家重点实验室和第四军医大学基础部药物化学实验室鉴定，均达到了纳米级，其中甘草微胶囊微粒平均粒径为19nm。这样的包囊可跨越血脑屏障，实现脑位靶向。

但是，纳米中药从理论走向实际，还有许多问题需要进一步解决，譬如：中药纳米化的必要性及其适用范围、纳米中药制备的可行性问题等。目前，虽然纳米中药的概念虽广为流传，并且适于中药特点的纳米制药技术的研究和开发势在必行，但关于其制备方法却报道较少，常用的制备方法包括包囊技术、多组分药物的纳米化技术、两亲聚合物自组装纳米胶束技术、混合型纳米制剂技术等。这些制备方法存在重现性不高，制备成本大，工业化难度大等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种中药纳米纤维毡的制备方法，本发明制备方法简单，成本低，重现性好，易于工业化。

本发明的一种中药纳米纤维毡的制备方法，包括：

(1)采用生物相容性或可生物降解的聚合物作为成纤基质，将中草药与聚合物配成共混纺丝原液；

(2)将上述纺丝原液倒入溶液储存器，采用削平的注射针头作为喷射细流的毛细管，在流速为0.8～1.5mL·h^-1，接受板离喷丝口距离为10～15cm，电压10～20kV，环境温度为15～30℃，环境湿度为55～75％时，进行静电纺丝，然后于常温下真空干燥24小时，即得中药纳米纤维毡。

所述的步骤(1)中聚合物为商品丙烯酸树脂尤特奇(Eudragit)L-100或聚乙烯吡咯烷酮PVPK30。

所述的步骤(1)的中草药为昆明神衰果素、茯苓或甘草。

所述的步骤(1)配制方式为将中草药有效成分加入到溶剂中配制聚合物共混纺丝液中、利用中药材泡制后的中药提取液直接配制聚合物纺丝液体或利用溶剂分散中药浸膏或矿物类药物后再配制聚合物共混纺丝液。

所述的溶剂为甲醇与N，N-二甲基乙酰胺的混合物，两者的体积比为80：20。

所述的配制方式为将10g含量97.0％的昆明神衰果素溶解于100mL甲醇和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)的混合物中(两者的体积比为80：20)，搅拌下加入20g丙烯酸树脂尤特奇(Eudragit)L-100，然后搅拌溶胀4小时，采用超声处理器(500W)超声脱气15分钟。

所述的配制方式为取10g茯苓药材粉碎，过80目筛，加200mL甲醇，在70℃回流3h，获得茯苓提取液，将25g聚乙烯吡咯烷酮PVP K30加入到100mL茯苓甲醇提取液中。

所述的配制方式为称取棕褐色的固体甘草浸膏5g，分散于100mL甲醇和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)的混合物中(两者的体积比为80：20)，搅拌条件下加入20g丙烯酸树脂尤特奇(Eudragit)L-100，搅拌溶胀4小时，然后采用超声处理器(500W)超声脱气15分钟。

所述的步骤(2)中溶液储存器为5mL注射器，注射针头是9号。

所述的步骤(2)中静电纺丝为高压静电纺丝技术或改良的高压静电纺丝技术。

所述的改良的高压静电纺丝为在静电纺丝过程中加入磁力搅拌作用，保持纺丝液处于稳定混悬状态；或在接收端采用接地的凝固液，防止电纺丝由于萃取有机溶剂的不及时挥发而重新粘联一起。

所述的步骤(2)纳米纤维毡中。

本发明的中药纳米纤维毡的应用在于，利用中药纳米纤维毡加工制备成口服、透皮、透膜给药系统，或速释、缓释或靶向给药系统。

本发明采用生物相容性或可生物降解的聚合物作为成纤基质，选用合适的溶剂并采用一定的方式将中草药与聚合物配成共混纺丝原液，通过高压静电纺丝技术制备载中草药的纳米纤维毡，其中，中草药的载入方式包括：将中草药有效成分加入到纺丝溶剂中配制聚合物共混纺丝液；利用中药材泡制后的中药提取液直接配制聚合物纺丝液体；利用适当溶剂分散中药浸膏或矿物类药物后再配制聚合物共混纺丝液。本发明通过对普通高压静电纺丝技术进行一定改造，可以直接应用中草药的泡制萃取液配制纺丝原液，然后电纺成中药纳米纤维毡，或在静电纺丝过程中加入磁力搅拌作用，保持纺丝液处于稳定混悬状态。

本发明根据所要求的给药途径及药物控释方式，利用中药纳米纤维毡加工制备成口服、透皮、透膜给药系统，或速释、缓释或靶向给药系统。

有益效果

(1)本发明制备方法简单，成本低，重现性好，易于实现工业化；

(2)所得中药纳米纤维毡可进一步加工成多种给药系统，应用范围广泛。

附图说明

图1为本发明高压静电纺丝工艺图；

图2为昆明神衰果素及其与尤特奇L-100电纺纤维毡偏光纤维镜图：其中，a为昆明神衰果素，b为昆明神衰果素与尤特奇L-100电纺的纳米纤维毡；

图3为茯苓甲醇提取物--聚乙烯吡咯烷酮电纺纤维毡的偏光纤维镜图；

图4为甘草浸膏--尤特奇L-100电纺纤维毡的偏光纤维镜图；

图5为昆明神衰果素/尤特奇L-100电纺纤维给药系统体外释药特征。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

从有效中药成分制备纳米中药纤维毡：

将10g昆明神衰果素(含量97.0％)溶解于100mL甲醇和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)中(80：20)，然后在搅拌条件下加入20g丙烯酸树脂尤特奇(Eudragit)L-100，加完后继续搅拌溶胀4小时，然后采用超声处理器(500W)超声脱气15分钟。

将配制好的溶液倒入溶液储存器(5mL注射器)中，采用削平的9号注射针头作为喷射细流的毛细管，连接高压电源的正极，先采用放有载玻片的铝箔纤维接受平板作接负极，接受10分钟的纺丝纤维，用于偏光显微镜观察，然后再采用铝箔接受平板连接负极，接受纤维进行体外药物溶出实验。溶液喷出量由微量注射泵控制。

按下述条件进行静电纺丝：流速为1.2mL·h^-1，接受板离喷丝口距离为15cm，电压12kV，环境温度为20℃，环境湿度为65％，待注射器中纺丝液电纺完毕后，取下纤维毡，常温下真空干燥24小时。图1为本发明高压纺丝工艺图，1为高压发生器，2为注射泵，3为纤维收集器。

结果如图2所示，昆明神衰果素呈条状晶体，尺度范围为30μm左右。经过高压静电纺丝后，晶体在偏光显微镜放大63×16倍情况下，完全消失，说明药物已经高度分散于纤维基质尤特奇(Eudragit)L-100之中。

实施例2

从中草药提取物制备纳米中药纤维毡：

茯苓为多孔菌科植物的干燥菌核，其所含的大量三萜类物质具有免疫调节、抗肿瘤、抗炎拮抗醛固酮，诱导分化白血病细胞系HL-60等有很好的药理活性。取茯苓药材10g粉碎，过80目筛，加200mL甲醇，在70℃回流3h，获得茯苓提取液。

取100mL茯苓甲醇提取液，加入25g聚乙烯吡咯烷酮PVP K30，按实施例1，在下述条件进行静电纺丝：流速为1.2mL·h^-1，接受板离喷丝口距离为15cm，电压12kV，环境温度为21℃，环境湿度为60％，待注射器中纺丝液电纺完毕后，取下纤维毡，常温下真空干燥24小时。

收集10min的载药纤维毡，用偏光纤维镜观察，结果如图3所示，纤维尺寸均匀，没有明显药物颗粒，说明茯苓的有效成分--三萜类物质能够高度分散于PVP中，形成载药中药纳米纤维。

实施例3

从中药浸膏制备纳米中药纤维毡：

称取棕褐色的固体甘草浸膏5g，分散于100mL甲醇和N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)中(80：20)，然后在搅拌条件下加入20g丙烯酸树脂尤特奇(Eudragit)L-100，加完后继续搅拌溶胀4小时，然后采用超声处理器(500W)超声脱气15分钟。

将配制好的溶液倒入溶液储存器(5mL注射器)中，采用削平的9号注射针头作为喷射细流的毛细管，连接高压电源的正极，先采用放有载玻片的铝箔纤维接受平板作接负极，接受10分钟的纺丝纤维，用于偏光显微镜观察，然后再采用铝箔接受平板连接负极，接受纤维进行体外药物溶出实验。溶液喷出量由微量注射泵控制。

按下述条件进行静电纺丝：流速为1.2mL·h^-1，接受板离喷丝口距离为15cm，电压15kV，环境温度为19℃，环境湿度为70％，待注射器中纺丝液电纺完毕后，取下纤维毡，常温下真空干燥24小时。

甘草内很多有效成分都能够溶解于甲醇和DMAc的混合溶剂中，如甘草酸、甘草次酸、甘草黄酮、甘草多糖，但也有一些成分是不溶的，因此在电纺纳米纤维上出现许多小团块，如图4所示。

实施例4

利用纳米中药纤维毡制备缓控释给药系统：

取昆明神衰果素的尤特奇L-100载药纳米纤维毡0.3g，按中国药典2005版附录XD释放度测定第二法对体外溶出试验。前2个小时溶出介质为900mL pH1.2的盐酸溶液，后面溶出介质为900mL pH7.0的磷酸缓冲溶液。其余体外溶出条件相同：转速为50r·min^-1；温度为(37±0.1)℃。在预定的时间点取样5.0mL并补以同量同温的新鲜介质，对所取样品用0.45μm滤膜过滤，取续滤液1.0mL用对应溶出介质的空白溶液适当稀释，测定270nm处吸光值，计算药物累积释放百分率，并以累积释放百分率对时间作图，见图5。

由于尤特奇L-100在酸性条件下不溶解，因此在模拟人体消化道pH值条件下，纳米中药纤维毡在前2个消失释放药物很少，仅有少量表面药物进入溶出介质之中，在后面7个多小时中，由于尤特奇L-100的逐渐溶解，使得药物能够通过聚合物溶蚀机制缓慢控释。因此可以将该纳米纤维毡制备成靶向给药系统，用于结肠给药。

Claims (2)

1.一种中药纳米纤维毡的制备方法，包括：

(1)采用生物相容性或可生物降解的聚合物作为成纤基质，将中草药与聚合物配制成共混纺丝原液；所述聚合物为丙烯酸树脂L-100或聚乙烯吡咯烷酮K30，中草药为昆明神衰果素、茯苓或甘草；

所述的配制方式为将10g含量97.0％的昆明神衰果素溶解于100mL甲醇和N，N-二甲基乙酰胺的混合物中，两者的体积比为80∶20，搅拌下加入20g丙烯酸树脂Eudragit L-100，然后搅拌溶胀4小时，采用500W超声处理器超声脱气15分钟；

或配制方式为取10g茯苓药材粉碎，过80目筛，加200mL甲醇，在70℃回流3h，获得茯苓提取液，将25g聚乙烯吡咯烷酮K30加入到100mL茯苓甲醇提取液中；

或配制方式为称取棕褐色的固体甘草浸膏5g，分散于100mL甲醇和N，N-二甲基乙酰胺的混合物中，两者的体积比为80∶20，搅拌条件下加入20g丙烯酸树脂Eudragit L-100，搅拌溶胀4小时，然后采用500W超声处理器超声脱气15分钟；

(2)将上述纺丝原液倒入溶液储存器，采用削平的注射针头作为喷射细流的毛细管，在流速为0.8～1.5mL·h^-1，接受板离喷丝口距离为10～15cm，电压10～20kV，环境温度为15～30℃，环境湿度为55～75％时，进行静电纺丝，然后于常温下真空干燥24小时，即得中药纳米纤维毡。

2.根据权利要求1所述的中药纳米纤维毡的制备方法，其特征在于：所述的步骤(2)中溶液储存器为5mL注射器，注射针头是9号，静电纺丝技术是采用高压静电纺丝技术或改良的高压静电纺丝技术，其中，改良的高压静电纺丝是在静电纺丝过程中加入磁力搅拌或在接收端采用接地的凝固液。

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