CN101756910B - 一种肺靶向头孢噻呋微球及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种肺靶向头孢噻呋微球及制备方法，可以解决现有技术存在的到达靶部位量少造成药物大量浪费、疗效不显著、增大药物毒副作用、产生耐药性的可能性大的问题。技术方案：所述微球以头孢噻呋为原料，以PLGA为载体材料，头孢噻呋与PLGA的重量比为1︰1～1︰50。还提供了一种乳化法制备所述微球。该微球能够高效治疗畜禽肺部感染，将头孢噻呋制成肺靶向微球，提高了药物在动物肺部组织的浓度，使药效更为显著。用该方法制备的微球外观形态非常好，而且粒径可控性很强，能够通过优化粒径达到高的肺靶向性，90%以上微球的粒径在7～30μm，微球的包封率在65%以上，载药量可达8~24%，微球具有较好的缓释效果。
Description
技术领域
本发明属于兽用抗生素制剂技术领域，具体地说，涉及一种肺靶向头孢噻呋微球及制备方法。
背景技术
细菌感染性疾病一直是危害养殖业的主要疾病之一，给养殖业造成了严重的经济损失。目前临床上主要使用抗菌药用于治疗细菌感染性疾病，也取得了较好的效果。但是近年来，抗菌药的使用出现了一系列严重的问题：（1）耐药性的产生，导致药物的治疗效果降低，如在治疗肺部疾病时，要使药物在肺部达到有效浓度，达到治疗效果，势必要增加药物的剂量，因此容易造成药物在其他组织中残留的增高以及产生一些对机体有害的毒副作用；（2）出口集团对药残的控制；（3）一些传统制剂的局限。以上这些原因使得开发一些抗生素药物的新制剂在大家畜上的应用具有广阔的市场前景，尤其是饲养周期的后期使用以及出口集团使用。
头孢噻呋又名塞得福（ceftiofur），是一种头孢类抗生素，抗菌谱广、抗菌活性强，是美国法玛西亚普强公司创制的第一个动物专用的头孢噻呋类抗生素，自从1988年被FDA批准用于治疗牛的呼吸系统感染以来，因其优良的抗菌活性及体内动力学过程，现在国内外兽医临床上的应用日趋广泛。
头孢噻呋为酸碱两性化合物，可与氢氧化钠及盐酸反应生成酸性可溶性盐及碱性可溶性盐，其钠盐及盐酸盐的干燥粉末很稳定。由于头孢噻呋具有许多优点，如抗菌谱广、抗菌活性强，对临床及标准菌株具有较大的抗菌活性；具有稳定的β-内酰胺环，不易产生耐药性及交叉耐药性，尤其可用于易产生耐药性的金黄色葡萄球菌感染，在世界各地广泛应用，被许多专家推荐为抗菌的首选药物。该药通过作用于转达肽酶而阻断粘肽的合成，粘肽是细菌细胞壁的重要组成成分，故可使细菌细胞壁缺失而死亡，能够达到快速杀菌的效果。
头孢噻呋普通的制剂主要是预混剂、头孢噻呋钠注射液，用药后药物在血液及组织中均匀分布，只有少量能够到达靶部位，既造成了药物的大量浪费，也增大了药物的毒副作用及在体内的残留，并增大了产生耐药性的可能性。
肺靶向制剂给药能将治疗药物最大限度的集中于肺部组织，使治疗药物在肺部的聚集浓度能够超出传统制剂数倍乃至数百倍，且治疗效果显著提高，提高药物的生物利用度。另外，由于靶向制剂提高了抗菌效率，因此有可能降低细菌对药物产生抗药性的可能，从而延长兽医临床更有效地使用抗菌药的时间。
因此如何解决头孢噻呋普通制剂到达靶部位量少，造成药物大量浪费，而且增大药物毒副作用、产生耐药性的可能性大导致药物的治疗效果降低的问题，而提供一种肺靶向头孢噻呋制剂，则是本发明的课题。
发明内容
本发明提供了一种肺靶向头孢噻呋微球及制备方法，可以解决现有技术存在的到达靶部位量少造成药物大量浪费、疗效不显著、增大药物毒副作用、产生耐药性的可能性大的问题。本发明的目的是提供一种肺靶向制剂，降低药物在其他组织的浓度，靶向于肺部，从而高效的治疗动物的肺部感染。
为解决上述技术问题，本发明采用下述技术方案予以实现，
一种肺靶向头孢噻呋微球，包含头孢噻呋和聚乳酸羟基乙酸，所述聚乳酸羟基乙酸为载体材料。该微球用聚乳酸羟基乙酸（PLGA）作为载体材料，PLGA是近年来开发合成的一种新型药用材料，该材料在体内具有很好的生物相容性与生物可降解性，无毒性，最终代谢产物为二氧化碳和水，用该材料制备的微球、纳米球等能够增加药物的稳定性、提高药物的生物利用度，达到较长时间的缓释控释目的，是一种非常好的药物载体材料。
在本发明的上述技术方案中，还具有以下技术特征：所述头孢噻呋与聚乳酸羟基乙酸的重量比为1︰1～1︰50。
进一步地，所述头孢噻呋与聚乳酸羟基乙酸的优选重量比为1︰2~1︰10；
进一步地，所述聚乳酸羟基乙酸分子量范围为5000~75000Da，乳酸与羟基乙酸的比例为50：50～85︰15。
进一步地，所述微球的粒径范围为7～30μm，达到肺靶向微球对粒径的要求。根据教科书《药剂学》419页，大于7~10μm的微球通常被肺部的最细毛细血管床以机械过滤方式截留，从而达到肺靶向。
一种肺靶向头孢噻呋微球的制备方法，包括如下步骤︰
1）按照重量比为1︰1～1︰50的比例称取头孢噻呋与聚乳酸羟基乙酸；将聚乳酸羟基乙酸溶解于有机溶剂中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、丙酮或乙酸乙酯中的一种或几种的混合物，完全溶解后，加入头孢噻呋；
2）用超声波粉碎机超声使得头孢噻呋充分分散后作为有机相，然后将有机相高速乳化到作为水相的高浓度聚乙烯醇（PVA）水溶液中，在6000～11000rpm 转速下乳化0.5～3min；
3）将上述乳化液加入到低浓度聚乙烯醇（PVA）水溶液中，室温低速搅拌4～7h，使得有机溶剂完全挥发干净；2500～5500rpm转速下离心5～20min收集微球；
4）用蒸馏水洗涤多次至聚乙烯醇完全洗涤干净，冷冻干燥得肺靶向头孢噻呋微球。
进一步地，所述聚乳酸羟基乙酸溶解于有机溶剂后的浓度范围为5%~40%，这里的浓度是指聚乳酸羟基乙酸的质量与有机溶剂的体积之比，即1g/100ml；
进一步地，所述高浓度聚乙烯醇（PVA）水溶液的浓度范围为1%～5%，所述低浓度聚乙烯醇水溶液的浓度范围为0.1%～0.3%，这里的浓度是指聚乙烯醇的质量与水的体积之比，即1g/100ml；
进一步地，所述有机相与高浓度聚乙烯醇水溶液的体积比为1：4～1：10，所述有机相与低浓度聚乙烯醇水溶液的体积比为1：100～1：300。
进一步地，在上述步骤2）中乳化转速优选8000～10000rpm；所述超声波粉碎机为探头型超声波粉碎机。
与现有技术相比，本发明具有以下优点和积极效果︰
本发明的肺靶向头孢噻呋微球的载体材料用的是聚乳酸羟基乙酸共聚物PLGA，该载体材料具有良好的生物相容性和生物可降解性，对细胞组织无毒性。该微球能够高效治疗畜禽肺部感染，将头孢噻呋制成肺靶向微球，提高了药物在动物肺部组织的浓度，解决了此类药物普通制剂疗效不显著，毒副作用大等问题，延缓了药物的释放，使药效更为显著。
本发明肺靶向头孢噻呋微球的制备方法为乳化法，用该方法制备的微球外观形态非常好，而且粒径可控性很强，粒径可以通过聚合物浓度、PVA浓度、乳化速度等多个参数控制，因此能够通过优化粒径达到高的肺靶向性。制备的微球通过扫描电子显微镜观察，形态圆整，分布均匀，动态光粒度仪测定微球粒度及粒度分布发现，90%以上微球的粒径在7～30μm，微球的包封率在65%以上，载药量在8~24%之间，微球具有较好的缓释效果。
具体实施方式
以下结合实施例子对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
一种肺靶向头孢噻呋微球的制备方法，包括如下步骤︰
微球的制备
精确称量0.9g PLGA（分子量为5000Da，乳酸与羟基乙酸的比例为85：15）溶解于2.25ml 二氯甲烷中，完全溶解后，加入0.45g头孢噻呋；用探头型超声波粉碎机超声3min，使得头孢噻呋充分分散后，高速乳化到浓度为5%（质量/体积）的PVA水溶液中，在8000rpm转速下乳化3min；将上述乳化液加入到浓度为0.3%（质量/体积） PVA水溶液中，室温低速搅拌7h，使得二氯甲烷完全挥发干净；5500rpm离心5min收集微球；用蒸馏水洗涤三次至PVA完全洗净，冷冻干燥即得微球。
微球的形态和粒径
通过扫描电子显微镜观察微球的形态，微球具有很好的圆形形态，而且非常规整。用动态光散射仪测得的PLGA微球平均粒径为14.93μm，92%以上微球的粒径在7～30μm。
药物含量及包封率测定
用高效液相法检测药物含量。PLGA微球样品处理：精确称取5mg微球样品，于离心管中，加入二氯甲烷0.5ml，水浴超声15min，加入3ml 0.02M Na2HPO4溶液，水浴超声15min，置于摇床中震荡2h，5000rpm离心15min，取上清液有机滤膜过滤进样检测。
液相条件：用C18反相色谱柱，Uv紫外检测器进行检测；流动相配制，首先分别配制A液和B液，A液为0.02M Na2HPO4，用85%浓磷酸调节其pH6.0，B液为乙睛，将A与 B以78/22比例作为流动相；流速为1.0ml/min；检测波长为254nm；柱温为23℃；进样量20μl 。
根据公式（1）、公式（2）计算载药量LE%与包封率EE%。
由此计算出微球的载药量达到23.12%，微球的包封率可达69.35%，载药效果很好。
药物溶出速率测定
用透析法测定微球的体外药物溶出速率，步骤如下：分别准确称取10.0mg载药微球，用pH7.4 的磷酸盐缓冲溶液 60ml作为缓冲介质，用37℃恒温摇床在转速为50转速（rpm）下进行药物溶出速率的研究。用截留分子量为8000~14000Da的透析袋进行透析溶出。在前12h内定时每次取样5ml，并立即加入等体积的空白缓冲溶液，之后的每12h更换透析袋外的透析液，测定光吸收值，根据标准曲线求得药物溶出量，可得溶出速率。测得实施例1制得的微球中的药物头孢噻呋在体外可缓慢释放2天，溶出速率较为平稳。
实施例2
精确称量0.9g PLGA（分子量为75000Da，乳酸与羟基乙酸的比例为50：50）溶解于18ml 二氯甲烷中，完全溶解后，加入0.09g头孢噻呋；用探头型超声波粉碎机超声5min，使得头孢噻呋充分分散后，高速乳化到浓度为1%（质量/体积）的PVA水溶液中，在10000rpm转速下乳化0.5min；将上述乳化液加入到浓度为0.1%（质量/体积） PVA水溶液中，室温低速搅拌4h，使得二氯甲烷完全挥发干净；2500rpm离心20min收集微球；用蒸馏水洗涤三次至PVA完全洗净，冷冻干燥即得微球。
按照实施例1的方法，对上述方法制备的PLGA微球各项指标进行测定，可见，微球的平均粒径为26.55μm，91%以上微球的粒径在7～30μm，电镜显示其为规则的球形结构，且载药量达到8.21%，包封率可达82.10%，载药效果很好，体外药物溶出速率测定，头孢噻呋在体外可缓慢释放12天，溶出速率较为平稳。
实施例3
精确称量0.6g PLGA（分子量为20000Da，乳酸与羟基乙酸的比例为75：25）溶解于3ml 乙酸乙酯中，完全溶解后，加入0.2g头孢噻呋；用探头型超声波粉碎机超声3min，使得头孢噻呋充分分散后，高速乳化到浓度为3%（质量/体积）的PVA水溶液中，在9000rpm转速下乳化1min；将上述乳化液加入到浓度为0.25%（质量/体积）PVA水溶液中，室温低速搅拌5h，使得二氯甲烷完全挥发干净；4000rpm离心10min收集微球；用蒸馏水洗涤三次至PVA完全洗净，冷冻干燥即得微球。
按照实施例1的方法，对上述方法制备的PLGA微球各项指标进行测定，可见，微球的上述方法制备的PLGA微球平均粒径为19.82μm，93%以上微球的粒径在7～30μm,电镜显示其为规则的球形结构，且载药量达到18.27%，包封率可达73.08%，载药效果很好，体外药物溶出速率测定，头孢噻呋在体外可缓慢释放5天，溶出速率较为平稳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (5)
1.一种肺靶向头孢噻呋微球，其特征在于包含头孢噻呋和聚乳酸羟基乙酸，所述聚乳酸羟基乙酸为载体材料；
所述聚乳酸羟基乙酸分子量范围为5000～75000Da，乳酸与羟基乙酸的比例为50：50～85：15；
所述微球的粒径范围为7～30μm；
其制备方法包括如下步骤：
1)按照重量比为l：l～l：50的比例称取头孢噻呋与聚乳酸羟基乙酸；将聚乳酸羟基乙酸溶解于有机溶剂中，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、丙酮或乙酸乙酯中的一种或几种的混合物，完全溶解后，加入头孢噻呋；
2)用超声波粉碎机超声使得头孢噻呋充分分散后作为有机相，然后将有机相高速乳化到作为水相的高浓度聚乙烯醇水溶液中，在6000～11000rpm转速下乳化0.5～3min；
3)将上述乳化液加入到低浓度聚乙烯醇水溶液中，室温低速搅拌4～7h，使得有机溶剂完全挥发干净；2500～5500rpm转速下离心5～20min收集微球；
4)用蒸馏水洗涤多次至聚乙烯醇完全洗涤干净，冷冻干燥得肺靶向头孢噻呋微球；
其中，所述高浓度聚乙烯醇水溶液的浓度范围为l％～5％，所述低浓度聚乙烯醇水溶液的浓度范围为0.1％～0.3％。
2.根据权利要求1所述的肺靶向头孢噻呋微球，其特征在于所述头孢噻呋与聚乳酸羟基乙酸的重量比为l：2～l：10。
3.根据权利要求1所述的肺靶向头孢噻呋微球，其特征在于：所述聚乳酸羟基乙酸溶解于有机溶剂后的浓度范围为5％～40％。
4.根据权利要求1所述的肺靶向头孢噻呋微球，其特征在于：所述有机相与高浓度聚乙烯醇水溶液的体积比为l：4～l：10，所述有机相与低浓度聚乙烯醇水溶液的体积比为l：l00～l：300。
5.根据权利要求1所述的肺靶向头孢噻呋微球，其特征在于：在步骤2)中乳化转速为8000～10000rpm；所述超声波粉碎机为探头型超声波粉碎机。
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