CN101773483B

CN101773483B - 一种水难溶性药物微胶囊的制备方法

Info

Publication number: CN101773483B
Application number: CN2010100230132A
Authority: CN
Inventors: 杨晓玲; 朱以华; 张振; 宗洁
Original assignee: East China University of Science and Technology
Current assignee: East China University of Science and Technology
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2011-06-22
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: CN101773483A

Abstract

本发明涉及一种水难溶性药物微胶囊的制备方法，该水难溶性药物微胶囊是一种多层壳层结构的胶囊，其壁由水难溶性药物和多层带相反电荷的聚电解质交替沉积的膜层所构成。制备步骤如下：1)首先，制备表面吸附聚电解质多层膜的可溶性模板微球；2)然后，去除可溶性模板微球制成聚电解质空腔胶囊；3)最后，在聚电解质空腔胶囊中装载水难溶性药物。上述制得的难溶性药物胶囊具有尺寸均匀、药物的溶解度高、药物释放速率可控以及对各种水溶液分散性较好的特点，还可以接生物活性物质，如抗体、抗原、酶、蛋白质或核酸，从而实现药物靶向。

Description

一种水难溶性药物微胶囊的制备方法

技术领域

本发明涉及一种水难溶性药物微胶囊的制备方法，特别是一种具有多层壳层结构，含有脂溶性强、水溶性弱的药物的微胶囊的制备方法。

背景技术

水难溶性药物在应用时存在着严重问题：第一，水溶性差会导致吸收差，生物利用度低下，尤其是对于口服给药。其二，水溶性差的药物静脉途径给药，可能引起肺栓塞，甚至呼吸衰竭等严重不良反应，亦可能在局部发生沉积，使药物局部浓度过大而产生毒副作用。近年来的数据显示，接近40％的经过高通量筛选出的、具良好治疗潜力的候选化合物，因为水溶性不良，而终止了进一步的各项研发，包括制剂和剂型研发等。但是，另一方面，疏水性和低水溶性却是很多活性治疗物质所固有的特质，因为它们的亲脂性有助于药物透过细胞膜，到达细胞内部的重要靶点。因此，增加难溶性药物溶解度是目前药剂研究的一个热点。

典型的解决办法是用亲水性的聚合物，如聚乙二醇(中国专利CN101186706A)，作为稳定剂包覆药物颗粒来增强润湿化和溶剂化以提高难溶性药物的溶解度。另外还有一些其他的解决途径，主要包括制成脂质体、微乳，或采用环糊二精包合等。然而在处方中使用表面活性剂，容易产生毒性或带来不良反应。而且，这些载体对不同的药物的增溶能力往往会表现出很大差异，不利于药物的实际应用。

微胶囊技术是一种用成膜材料把固体、液体或气体包覆形成微小粒子的技术。药物微胶囊化后，不仅提高了药物的稳定性，降低毒副作用，延长药物在体内的活性时间，而且还能增加水难溶性药物在水中的分散性。美国专利US6,479,146(2002)公开了一种逐层聚电解质自组装制备微粒胶囊的方法。它是以可溶解的胶粒核作模板剂，交替沉积聚电解质制成新型的三维空腔聚合物壳层。壳层的厚度通过交替沉积的循环次数来控制，从而控制药物释放速率。这种聚电解质胶囊的壁具有半渗透性，可随着外界溶液的pH值、离子强度的变化，在一定程度上实现囊壁的“开”和“关”，从而使药物或纳米粒子在胶囊内部装载(中国专利CN1679518A)。而据文献报道(Nano Letters，2001，1(3)：125-128)，将这种聚电解质胶囊分散在水和乙醇(体积比1∶1)中时，壁是开放的；而将其分散在水中，其壁是闭合的。利用这一性质，实现了脲酶在聚电解质胶囊中的装载。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提出一种水难溶性药物微胶囊的制备方法，特别是一种具有多层壳层结构，含有脂溶性强、水溶性弱的药物的微胶囊的制备方法。

本发明的技术方案为：

本发明的水难溶性药物胶囊是一种多层壳层结构的胶囊，所述的水难溶性药物胶囊的壁由水难溶性药物和多层带相反电荷的聚电解质交替沉积的膜层所构成。

所述的水难溶性药物选自阿奇霉素、两性霉素B、卡氮芥、消炎痛、环孢菌素A、阿克拉霉素A、利福平、酮洛芬、他莫西芬、红霉素和阿苯达唑。载药量为5～40％，包封率为60～93％。

所述的多层带相反电荷的聚电解质膜层由一层为阳离子聚电解质一层为阴离子聚电解质交替构成序列层。例如ABABAB，其中A为阳离子聚电解质、B为阴离子聚电解质，或A为阴离子聚电解质、B为阳离子聚电解质。序列层数并不受限制。阳离子聚电解质可选用聚乙烯亚胺(polyethyleneimine，PEI)、聚二烯丙基二甲基氯化铵(poly(diallyldimethylammonium chloride)，PDDA)、聚烯丙基胺盐酸盐(poly(allylamine hydrochloride)，PAH)、多熔素(polylysine)、壳聚糖(chitosan)和明胶(gelatin)；阴离子聚电解质可选用聚4-苯乙烯磺酸盐(poly(styrenesulfonate)，PSS)、聚乙烯硫酸盐(poly(vinylsulfate))、聚丙烯酸(poly(acrylic acid)，PAA)、右旋糖苷硫酸盐(dextran sulfate)、藻酸钠(sodiumalginate)、肝磷脂(heparin)和DNA。

上述的水难溶性药物胶囊的制备方法包括如下步骤：

1)表面吸附聚电解质多层膜的可溶性模板微球的制备：

可溶性模板微球可选用明胶微球、三聚氰胺甲醛(MF)微球、SiO₂微球等。选用的可溶性模板微球为单一尺寸的平均粒径为0.05～10μm的微球，最合适的是平均粒径为0.1～5μm的微球。

吸附聚电解质多层膜的过程：

i)将技术方案所述的阴、阳离子聚电解质分别和可溶性盐如NaCl或KCl等配制成溶液A和B。溶液A和溶液B中聚电解质的浓度为0.1～5g/L，盐的浓度为0.05～0.6M。

ii)将技术方案所述的可溶性模板微球搅拌分散在溶液A中。室温下搅拌5～60min，最好是10～30min，形成可溶性模板微球吸附阴离子聚电解质的水溶性悬浮液，聚电解质的量必须大于在可溶性模板微球上吸附一个单分子层的量。可溶性模板微球与悬浮液的质量比为0.05～0.5∶1，最好为0.1～0.2∶1。然后用离心分离法除去上清液留下沉积物，用去离子水水洗/离心/重新分散沉积物3～5遍。

iii)将步骤ii)中得到的沉积物再分散在溶液B中，并按步骤ii)接下来的操作再进行一次。

iv)将步骤iii)中得到沉积物再分散在溶液A中，并按步骤ii)接下来的操作再进行一次。如此循环多次，得到可溶性模板微球表面吸附聚电解质多层膜的复合微球悬浮液。

上述步骤ii)、iii)、iv)中的溶液A和溶液B可互换，即可溶性模板微球表面吸附的第一层可以是阴离子也可以是阳离子，以后为交替形成。

2)去除可溶性模板微球制成聚电解质空腔胶囊：

取所述复合微球悬浮液，用酸或碱溶液调节pH值至2～10，溶解并离心去除所述可溶性模板微球，水洗，冷冻干燥得到聚电解质空腔胶囊；

3)聚电解质空腔胶囊中装载水难溶性药物步骤：

将技术方案所述的难溶性药物配制成浓度为20～300μg/mL、最好是100μg/mL的乙醇溶液。将步骤2)中制得聚电解质空腔胶囊的水相悬浮液(其中，聚电解质胶囊与水的质量比为0.01～0.05∶1)经过离心分离，得到湿润的聚电解质胶囊。然后将配制好的难溶性药物的乙醇溶液与湿润的聚电解质胶囊以药物∶聚电解质胶囊＝1∶(2～100)(重量比)，最好是1∶25混合。然后放置于摇床振荡5～24h，将吸附了难溶性药物的聚电解质胶囊滴加到水中，难溶性药物在聚电解质胶囊上形成沉淀，最后经过少量乙醇洗，水洗，冷冻干燥，即得到难溶性药物胶囊。

聚电解质胶囊长时间吸附了难溶性药物的乙醇溶液后，由于其壁的半渗透性，其壁的空隙中和内腔中都充盈了难溶性药物的乙醇溶液。当将其滴加到水溶液中去时，水溶液沿着壁向其内腔扩散，引起壁上和空腔内难溶性药物分子的溶解度下降，造成药物在胶囊表面、壁上和内腔中的沉淀。聚电解质胶囊表面的药物沉淀可用少量的乙醇溶液洗去，胶囊壁的阻隔作用可减少内腔和壁上的药物分子的溶解，从而得到难溶性药物胶囊。

上述制得的难溶性药物胶囊具有如下特点：(1)选用了均匀的可溶性微球作模板，因此得到的难溶性药物胶囊尺寸比较均匀；(2)难溶性药物胶囊尺寸可通过选用不同尺寸的可溶性微球作模板，以及吸附聚电解质的种类和层数加以控制；(3)难溶性药物胶囊的尺寸的下降使得比表面积增大，有利于提高药物的溶解度；(4)选用不同种类的聚电解质和吸附层数可以控制药物释放速率；(5)表面的聚电解质有较强的功能性，对各种水溶液分散性较好，还可以接生物活性物质，如抗体、抗原、酶、蛋白质或核酸，从而实现药物靶向。

具体实施方式

下面将结合实施例进一步阐明本发明的内容，但这些实施例并不限制本发明的保护范围。

实施例1

步骤(1)称取2g平均粒径为300nm的明胶微球倒入500mL的小烧杯中。

步骤(2)加入100mL浓度为1g/L的阴离子聚电解质聚4-苯乙烯磺酸盐(PSS)(含0.5M NaCl)水溶液。室温下放置于摇床振荡20min。用离心机在5000转的转速下离心15min。去除上清液，所得沉淀用去离子水水洗/离心/重新分散4遍，得到吸附一层PSS的微球。

步骤(3)再加入100mL浓度为1g/L的阳离子聚电解质聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)(含0.5M NaCl)水溶液。室温下放置于摇床振荡20min，然后离心分离除去上清液，所得沉淀用去离子水水洗/离心/重新分散4遍，得到PAH吸附在第二层的微球。

步骤(4)不断重复步骤2)、3)，最后得到明胶微球外面第一、三、五、七层为PSS吸附层，第二、四、六、八层为PAH吸附层。

步骤(5)将制得的吸附多层聚电解质膜的明胶微球悬浮液，用酸(如HCl)或碱(如NaOH)调节pH值至2～10，最好是2～3，置于40～80℃水浴中，最好是60℃水浴，溶解明胶微球，离心去除溶解的明胶，水洗，冷冻干燥得到聚电解质空腔胶囊。

步骤(6)配制浓度为100μg/mL的阿奇霉素的乙醇溶液10mL。加入到步骤(5)得到的聚电解质空腔胶囊中，投加比例为阿奇霉素∶聚电解质空腔胶囊＝1∶25(重量比)。在摇床上振荡吸附12h。

步骤7)将吸附了阿奇霉素药物的聚电解质胶囊滴加到20mL水溶液中，离心分离，所得沉淀用少量乙醇洗，水洗，冷冻干燥备用。据中国药典(2005年版二部附录IV A)上的方法，用紫外分光光度计在阿奇霉素特征吸收波长处测得阿奇霉素在聚电解质胶囊中的包封率为66.91％。投样2min后，药物的溶解率达到70％。

实施例2

用平均粒径为2μm的SiO₂微球取代实施例1中的明胶微球，用阴离子聚电解质“藻酸钠”取代“聚4-苯乙烯磺酸盐(PSS)”，用阳离子聚电解质“壳聚糖”取代“聚烯丙基胺盐酸盐(PAH)”，用酸(如HF)调节pH值＜2，或用碱(如NaOH)调节pH值＞12，室温下溶解SiO₂微球，离心去除溶解的SiO₂，水洗，冷冻干燥得到聚电解质空腔胶囊。其余步骤与实施例1相同，最后得到第一、三、五、七层为壳聚糖吸附层，第二、四、六、八层为藻酸钠吸附层的难溶性药物胶囊。同样的方法测得包封率为75.78％。投样2min后，药物的溶解率达到61％。

上述模板微球还可以是MF微球。

对比例

取含阿奇霉素100μg/mL的水溶液10mL，放入透析袋中，根据药典中的方法，测得阿奇霉素投样2min时，药物的溶解率为35％；投样20min后，药物溶解率为60％。

Claims

1.一种水难溶性药物微胶囊的制备方法，其特征在于，步骤如下：

1)首先，制备表面吸附聚电解质多层膜的可溶性模板微球：

i)将阴离子聚电解质和阳离子聚电解质分别和可溶性盐配制成聚电解质浓度为0.1～5g/L的溶液A和溶液B，其中盐的浓度为0.05～0.6M；

ii)将平均粒径为0.05～10μm的可溶性模板微球搅拌分散在所述溶液A中形成悬浮液，所述可溶性模板微球与所述悬浮液的质量比为0.05～0.5∶1；用离心分离法除去所述悬浮液的上清液留下去离子水清洗干净的下层沉积物；

iii)将步骤ii)中得到的沉积物再分散在所述溶液B中形成悬浮液，用离心分离法除去上清液留下去离子水清洗干净的下层沉积物；

iv)将步骤iii)中得到沉积物再分散在溶液A中，重复步骤ii)的操作，如此循环多次，得到表面吸附聚电解质多层膜的可溶性模板微球的复合微球悬浮液；

2)然后，去除可溶性模板微球制成聚电解质空腔胶囊：

3)最后，在聚电解质空腔胶囊中装载水难溶性药物：

将水难溶性药物配制成浓度为20～300μg/mL的乙醇溶液，将步骤2)中制得聚电解质空腔胶囊的水相悬浮液经过离心分离，得到湿润的聚电解质胶囊；然后将配制好的水难溶性药物的乙醇溶液与湿润的聚电解质胶囊以药物：聚电解质胶囊的重量比为1∶(2～100)进行混合，然后振荡5～24h，将吸附了水难溶性药物的聚电解质胶囊滴加到水中，所述水难溶性药物在聚电解质胶囊上形成沉淀，最后经过少量乙醇洗，水洗，冷冻干燥，即得到水难溶性药物微胶囊。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性模板微球选自明胶微球、三聚氰胺甲醛微球和SiO₂微球。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述可溶性模板微球的平均粒径为0.1～5μm。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阳离子聚电解质可选用聚乙烯亚胺、聚二烯丙基二甲基氯化铵、聚烯丙基胺盐酸盐、多熔素、壳聚糖或明胶。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述阴离子聚电解质可选用聚4-苯乙烯磺酸盐、聚乙烯硫酸盐、聚丙烯酸、右旋糖苷硫酸盐、藻酸钠、肝磷脂或DNA。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述水难溶性药物的乙醇溶液的浓度是100μg/mL。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述药物：聚电解质胶囊的重量比为1∶25。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述水难溶性药物选自阿奇霉素、两性霉素B、卡氮芥、消炎痛、环孢菌素A、阿克拉霉素A、利福平、酮洛芬、他莫西芬、红霉素和阿苯达唑。