CN101548963A - 生物可降解聚l-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊及其制备方法 - Google Patents

生物可降解聚l-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊及其制备方法 Download PDF

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颜世峰
罗坤
曹斌
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本发明涉及一种生物可降解聚L－谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊及其制备方法。本发明将生物相容且生物可降解的水溶性弱聚电解质聚L－谷氨酸(PLGA)和壳聚糖(CS)作为水溶性药物的担载材料，利用PLGA和CS的功能基团与药物的相互作用，制成载药量高的生物可降解聚电解质缓释微胶囊。制备方法为：将低交联度三聚氰胺甲醛模板分别分散于PLGA溶液和CS溶液中进行交替吸附至吸附层为8～16层。将得到的微球悬浮液加入pH＝1～1.6盐酸溶液中，搅拌，待溶液澄清后，经过多次离心、洗涤、再分散，直至pH为中性。悬浮液中的微胶囊离心、收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊。本发明制备的生物可降解聚电解质载药微胶囊，抗癌药物载药量达到22.0％～52.6％，抗癌药物载药量明显提高。生物可降解聚电解质载药微胶囊粒径由模板决定，粒径分布均匀，且具有显著缓释作用和靶向性。

Description

生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种生物可降解药物担载材料，特别是一种生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊及其制备方法。
背景技术
聚L-谷氨酸(PLGA)是一种pH值敏感性的大分子多肽，在体内可降解为人体需要的谷氨酸单体，由于其分子链上存在大量羧基，易与药物结合。由于PLGA具有良好的生物相容性、组织亲和性、消化吸收性和低免疫原性，无毒副作用，可自行降解和代谢，因而具有缓释、安全、节省药物等优点。
壳聚糖(CS)是一种碱性多糖，其结构中含有羟基、氨基，正电荷密度高，有利于细胞的粘附，且价廉易得，无毒无味，在体内降解为氨基葡萄糖能被吸收；同时壳聚糖具有活化巨噬细胞、诱导免疫调节因子的表达等功能，具有优良的生物相容性和吸附性。
PLGA和CS的结构式如图所示：
Figure A20091005032500031
(a)PLGA    (b)CS(DD：脱乙酰度)
因此将具有生物相容性和生物可降解的水溶性弱聚电解质PLGA和CS作为药物的担载材料，利用PLGA和CS的功能基团与抗癌药物的相互作用，制成载药量高的生物可降解聚电解质缓释微胶囊，通过改变PLGA和CS的分子量、浓度，调节pH值，调制载药量和药物释放时间，并通过改变微胶囊粒径使之具有靶向性，从而提高组织中药物的局部浓度。
发明内容
本发明目的之一在于提供一种生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊。
本发明目的之二在于提供该载药微胶囊的制备方法。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊，其特征在于该微胶囊是由聚L-谷氨酸和壳聚糖交替层状包覆形成的，交替包覆层数为8～16；所述的聚L-谷氨酸的粘均分子量为：2000～400000，壳聚糖的粘均分子量为：2000～400000，聚L-谷氨酸和壳聚糖的重量比为(1∶10)～(10∶1)。
上述的载药微胶囊的粒径为0.4～1.4μm，载药量为22.0％～52.6％。
一种制备上述的生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
a.将三聚氰胺甲醛模板分散于浓度为1g/L～50g/L的聚L-谷氨酸溶液中，经振荡，离心、洗涤，得微球；模板与聚L-谷氨酸的质量比为(1∶10)～(1∶5000)；
b.将步骤a所得微球再分散于浓度为1g/L～50g/L的CS溶液，经振荡，离心、洗涤，得微球；
c.重复步骤a和步骤b，至交替吸附层达到8～16；并且使壳聚糖与聚L-谷氨酸的质量比为(1∶10)～(10∶1)；
d.将步骤c最终所得微球悬浮液加入pH＝1～1.6盐酸溶液中，搅拌，待溶液澄清后，经过离心分离、沉淀、加水分散洗涤，直至pH为7；将微球离心收集，冷冻干燥，得到生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊。
同现有技术相比，由于本发明选用PLGA和CS作为药物担载材料，利用PLGA和CS的功能基团与抗癌药物的相互作用，通过改变PLGA和CS的分子量和浓度调控和提高载药量。
本发明制备的生物可降解聚电解质载药微胶囊，抗癌药物载药量达到22.0％～52.6％，抗癌药物载药量明显提高。生物可降解聚电解质载药微胶囊粒径由模板决定，粒径分布均匀，且具有显著缓释作用和靶向性。
具体实施方式
实施例1：将三聚氰胺甲醛模板0.0010g分散于10mL 1mg/mL PLGA溶液(粘均分子量为200000)中，轻微振荡30分钟，离心、洗涤、再次分散，重复3次后，除去未吸附的多余聚电解质。再加入10mL 1mg/mL CS溶液(粘均分子量为400000)，具体过程与PLGA的吸附类似。重复上述步骤，交替吸附PLGA和CS至10层。将得到的微球悬浮液加入0.1mol/L盐酸溶液中，搅拌数分钟，待溶液澄清后，经过多次高速离心、沉淀、加水重分散进行洗涤，直至pH为7。将此悬浮液中的微胶囊离心收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊，该胶囊的粒径为0.4μm。
将上述制备的PLGA/CS微胶囊在37℃浸泡于一定量1g/L阿霉素水溶液中，4小时后，离心、收集微胶囊，并用蒸馏水洗涤后冷冻干燥，即得PLGA/CS阿霉素载药微胶囊，载药量为22.00％。
实施例2：将三聚氰胺甲醛模板0.0012g分散于10mL 2mg/mL PLGA溶液(粘均分子量为100000)中，轻微振荡30分钟，离心、洗涤、再次分散，重复3次后，除去未吸附的多余聚电解质。再加入10mL 2mg/mL CS溶液(粘均分子量为300000)，具体过程与PLGA的吸附类似。重复上述步骤，交替吸附PLGA和CS至10层。将得到的微球悬浮液加入0.1mol/L盐酸溶液中，搅拌数分钟，待溶液澄清后，经过多次高速离心、沉淀、加水重分散进行洗涤，直至pH为7。将此悬浮液中的微胶囊离心收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊，该胶囊的粒径为0.7μm。
将上述制备的PLGA/CS微胶囊在37℃浸泡于一定量1g/L环磷酰胺水溶液(0.1M)中，4小时后，离心、收集微胶囊，并用蒸馏水洗涤后冷冻干燥，即得PLGA/CS环磷酰胺载药微胶囊，载药量为24.63％。
实施例3：将三聚氰胺甲醛模板0.0013g分散于10mL 4mg/mL PLGA溶液(粘均分子量为50000)中，轻微振荡30分钟，离心、洗涤、再次分散，重复3次后，除去未吸附的多余聚电解质。再加入10mL 4mg/mL CS溶液(粘均分子量为200000)，具体过程与PLGA的吸附类似。重复上述步骤，交替吸附PLGA和CS至10层。将得到的微球悬浮液加入0.1mol/L盐酸溶液中，搅拌数分钟，待溶液澄清后，经过多次高速离心、沉淀、加水重分散进行洗涤，直至pH为7。将此悬浮液中的微胶囊离心收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊，该胶囊的粒径为0.9μm。
将上述制备的PLGA/CS微胶囊在37℃浸泡于一定量1g/L氟尿嘧啶氢氧化钠溶液(0.1M)中，20小时后，离心、收集微胶囊，并用蒸馏水洗涤后冷冻干燥，即得PLGA/CS氟尿嘧啶载药微胶囊，载药量为36.91％。
实施例4：将三聚氰胺甲醛模板0.0015g分散于10mL 8mg/mL PLGA溶液(粘均分子量为20000)中，轻微振荡30分钟，离心、洗涤、再次分散，重复3次后，除去未吸附的多余聚电解质。再加入10mL 8mg/mL CS溶液(粘均分子量为40000)，具体过程与PLGA的吸附类似。重复上述步骤，交替吸附PLGA和CS至10层。将得到的微球悬浮液加入0.1mol/L盐酸溶液中，搅拌数分钟，待溶液澄清后，经过多次高速离心、沉淀、加水重分散进行洗涤，直至pH为7。将此悬浮液中的微胶囊离心收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊，该胶囊的粒径为0.9μm。
将上述制备的PLGA/CS微胶囊在37℃浸泡于一定量1g/L阿霉素磷酸缓冲溶液中，4小时后，离心、收集微胶囊，并用蒸馏水洗涤后冷冻干燥，即得PLGA/CS阿霉素载药微胶囊，载药量为45.55％。
实施例5：将三聚氰胺甲醛模板0.0010g分散于10mL 25mg/mL PLGA溶液(粘均分子量为10000)中，轻微振荡30分钟，离心、洗涤、再次分散，重复3次后，除去未吸附的多余聚电解质。再加入10mL 25mg/mL CS溶液(粘均分子量为20000)，具体过程与PLGA的吸附类似。重复上述步骤，交替吸附PLGA和CS至10层。将得到的微球悬浮液加入0.1mol/L盐酸溶液中，搅拌数分钟，待溶液澄清后，经过多次高速离心、沉淀、加水重分散进行洗涤，直至pH为7。将此悬浮液中的微胶囊离心收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊，该胶囊的粒径为1.2μm。
将上述制备的PLGA/CS微胶囊在37℃浸泡于一定量1g/L环磷酰胺1.5倍磷酸缓冲溶液中，20小时后，离心、收集微胶囊，并用蒸馏水洗涤后冷冻干燥，即得PLGA/CS环磷酰胺载药微胶囊，载药量为45.55％。
实施例6：将三聚氰胺甲醛模板0.0015g分散于10mL 50mg/mL PLGA溶液(粘均分子量为5000)中，轻微振荡30分钟，离心、洗涤、再次分散，重复3次后，除去未吸附的多余聚电解质。再加入10mL 50mg/mL CS溶液(粘均分子量为10000)，具体过程与PLGA的吸附类似。重复上述步骤，交替吸附PLGA和CS至10层。将得到的微球悬浮液加入0.1mol/L盐酸溶液中，搅拌数分钟，待溶液澄清后，经过多次高速离心、沉淀、加水重分散进行洗涤，直至pH为7。将此悬浮液中的微胶囊离心收集，冷冻干燥，得到PLGA/CS微胶囊，该胶囊的粒径为1.4μm。
将上述制备的PLGA/CS微胶囊在37℃浸泡于一定量1g/L氟尿嘧啶磷酸缓冲溶液中，4小时后，离心、收集微胶囊，并用蒸馏水洗涤后冷冻干燥，即得PLGA/CS氟尿嘧啶载药微胶囊，载药量为52.67％。

Claims (3)

1.一种生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊，其特征在于该微胶囊是由聚L-谷氨酸和壳聚糖交替层状包覆形成的，交替包覆层数为8～16；所述的聚L-谷氨酸的粘均分子量为：2000～400000，壳聚糖的粘均分子量为：2000～400000，聚L-谷氨酸和壳聚糖的重量比为(1∶10)～(10∶1)。
2.根据权利要求1所述的生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊，其特征在于所述的载药微胶囊的粒径为0.4～1.4μm，载药量为22.0％～52.6％。
3.一种制备根据权利要求1所述的生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊的方法，其特征在于，该方法的具体步骤如下：
a.将三聚氰胺甲醛模板分散于浓度为1g/L～50g/L的聚L-谷氨酸溶液中，经振荡，离心、洗涤，得微球；其中模板与聚L-谷氨酸的质量比为(1∶10)～(1∶5000)
b.将步骤a所得微球再分散于浓度为1g/L～50g/L的壳聚糖溶液，经振荡，离心、洗涤，得微球；
c.重复步骤a和步骤b，至交替吸附层达到8～16；并且壳聚糖与聚L-谷氨酸的质量比为：(1∶10)～(10∶1)
d.将步骤c最终所得微球悬浮液加入pH＝1～1.6盐酸溶液中，搅拌，待溶液澄清后，经过离心分离、沉淀、加水分散洗涤，直至pH为7；将微球离心收集，冷冻干燥，得到生物可降解聚L-谷氨酸/壳聚糖载药微胶囊。
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