CN101791407A - 一种聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素，包括以下份额的组分：纳米羟基磷灰石1～10份，硫酸庆大霉素1份，聚乳酸12.5～25份，甲基纤维素1～17份；本发明同时还给出了制备方法；本发明的优点为所制备的硫酸庆大霉素载药量高、包封率高、可长期缓释、并可生物降解。

Description

一种聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种庆大霉素，具体涉及一种可生物降解的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素。

背景技术

硫酸庆大霉素(GS)是一种抗菌素，对多种革兰阴性菌及阳性菌都具有抑菌和杀菌作用，也对绿脓杆菌、产气杆菌、肺炎杆菌、沙门氏菌属、大肠杆菌及变形杆菌等革兰阴性菌和金葡菌等作用较强。这种药广泛应用于敏感菌引起的系统感染或局部感染，解除了无数患者的病痛，但在临床应用中也带来了一系列的毒副反应，可出现血尿、肾中毒、耳中毒、甚至过敏性休克后导致死亡，降低了临床应用效果。高分子载药微球是近年来发展起来的新剂型，可控释药物并延长药物的生物半衰期，减轻毒副作用，易于实现靶向或定位给药。国内外关于载GS高分子微球报道较多，主要集中在PLA、PLGA、PCL等，但大部分都存在药物缓释时间短或包封率低等问题，如程青等采用复乳法制备了载GS的PLA微球，72小时后，累积释放量就达95％以上。(程青，卢文庆，聂素云，南京师大学报(自然科学版)，2006，29：55-58)；Maria Rosa Virto等采用复乳法制备了GS的载药微球，药物可持续释放一个月，但包封率最高只有68％(Maria Rosa Virto，Begona Elorza，Susana Torrado，et al，Biomaterials：2007，28：877-885)，因此需要继续研究更为理想的载体。

无机材料羟基磷灰石(HA)由于具有良好的生物相容性和生物活性而被广泛用作药物控释载体研究，然而这种载体只是通过吸附或机械混合的方式载药，释放时总是在初始阶段造成大量的突释，随后的释放速度很慢甚至没有，不能满足长效局部给药的目的。而聚合物微球具有方便的控制药物释放的优势，另外还能在一定程度上增强无机材料的机械性能。因此，无机材料/聚合物材料的复合微球能综合两种材料的长处，为长效控释给药提供的途径。聚乳酸(PLA)由于具有良好的生物相容性和生物降解性而被广泛用作药物载体，但其有一个缺点其降解后形成酸性环境，加入在水溶液中释放碱性离子的生物陶瓷羟基磷灰石有望解决此问题，同时还可以提高材料的生物活性。目前聚乳酸/纳米羟基磷灰石作为GS载体并制成复合微球在国内尚未见报道。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种载药量和包封率高的、并可长期缓释的可生物降解的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素及其制备方法。

为解决上述问题，本发明采用以下技术方案：

一种聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素，包括以下份额的组分：

纳米羟基磷灰石1～10份，     硫酸庆大霉素1份，

聚乳酸12.5～25份            甲基纤维素1～17份

一种制备上述聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素的方法，包括以下步骤：

1、将纳米羟基磷灰石(nHA)和硫酸庆大霉素(GS)按质量比1～10∶1混合加入到水中，所述nHA与水的加入比为1∶10～1000(g∶ml)，超声混合，再磁力搅拌12～48h，-40℃冻干后升温至10℃，得到白色冻干粉末nHA-GS；

2、将上述nHA-GS冻干粉末加入到含1～20％(g/ml)聚乳酸(PLA，所述PLA与GS质量比12.5～25∶1)的挥发性有机溶剂中，500～10000rpm高速搅拌1～5min，超声混合分散后，形成S/O乳液；

3、将上述步骤2中所得S/O乳液迅速倒入含0.1～4％(w/v，g/ml)乳化剂甲基纤维素的去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，所述甲基纤维素与所述硫酸庆大霉素质量比为1～17∶1；

4、将步骤3中所得S/O/W乳液以400～1000rpm磁力搅拌1～6h，使有机溶剂挥发完全；10000rpm离心，去上清，用去离子水洗涤沉淀三次，然后-40℃冻干后升温至10℃冻干，得本发明产物，并于-4℃冷藏保存。

所述PLA分子量为1～10万；所述纳米羟基磷灰石是采用模板法制备的；所述超声频率为40~100kHz；所述挥发性有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、氯仿或/和乙酸乙酯。

本发明的优点为：

1、由于纳米羟基磷灰石自身具有纳米材料的高比表面，易吸附GS包裹在其表面。

2、本发明PLA/nHA-GS复合微球比PLA-GS微球载药量高，其包封率最高可达到99.78％，可见加入nHA极大的提高了微球对GS的包封率，这主要是因为nHA对GS存在强吸附作用，在微球制备过程中，药物不易扩散至水相中，减少了药物损失。

3、PLA/nHA-GS微球和PLA-GS微球都存在突释，这主要是由于部分药物分散微球内表面和外表面，极易释放出来，复合微球的药物突释效应较大是因为微球表面有吸附药物的nHA，突释过后，PLA/nHA-GS微球的药物释放速率小于PLA-GS微球，这主要是HA纳米粒子对GS较强的吸附作用，使得复合微球药物缓释效果更好。

4、利用纳米羟基磷灰石对GS的高吸附性能和氢键作用，克服了GS制剂缓释时间短或包封率低的缺陷，有望用于治疗疾病。

5、本发明复合微球球形规整，微球粒径大小分散均匀，而且粒径可以控制；载药量较高(5.0％以上)，包封率高(86％以上)；释药时间长，达到27天以上。

附图说明

图1为纳米羟基磷灰石透射电子显微镜图。

图2为复合微球扫描电子显微镜图。

图3为复合微球的药物体外释放曲线。

具体实施方式：

实例1

PLA/nHA-GS复合微球的制备：①nHA-GS的制备：将0.6gHA加入到含有120mgGS的6ml水溶液中，先60kHz超声混合，再磁力搅拌24h，-40℃冻干后升温至10℃，得到白色冻干粉nHA-GS。②微球的制备：nHA-GS冻干粉末加入到溶有1.5gPLA的15ml二氯甲烷溶液中，8000rpm高速搅拌1min，超声混合分散后，形成S/O乳液；③再将上述S/O乳液迅速倒入溶有1.2g乳化剂甲基纤维素的750ml去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，以400rpm磁力搅拌4h，使二氯甲烷挥发完全；静置4h后以10000rpm的速度离心，分离出沉淀，以去离子水洗涤三次，然后-40℃冻干，得本发明产物，并于-4℃冷藏。微球载药量为13.17％，包封率为99.78％，平均粒径为146.09μm，27天后药物释放89.87％，药物释放初期存在一定突释效应。

由图1可知，从nHA的TEM照片观察，nHA的形状是无规则形，粒径较小，在PEG作用下分散均匀。

由图2看出PLA/nHA复合微球平均粒径为146.09μm，表面较粗糙。

由图3可知，PLA/nHA-GS微球在第1d后释放药物为15.78％，存在较大的突释。突释过后，PLA/nHA-GS微球的药物释放速率减缓，第27d时，PLA/nHA-GS微球药物累积释放为89.87％，这说明复合微球都能达到长期缓释效果。

实例2

PLA/nHA-GS复合微球的制备：①nHA-GS的制备：将0.6gHA加入到含有60mgGS的6ml水溶液中，先80kHz超声混合，再磁力搅拌24h，-40℃冻干后升温至10℃，得到白色冻干粉nHA-GS。②微球的制备：nHA-GS冻干粉末加入到溶有1.5gPLA的15ml丙酮溶液中，4000rpm高速搅拌1min，充分混合分散后，形成S/O乳液；③再将上述S/O乳液迅速倒入溶有0.6g乳化剂甲基纤维素的300ml去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，以800rpm磁力搅拌4h，使丙酮直至挥发完全；静置4h后以10000rpm的速度离心，分离出沉淀，以去离子水洗涤三次，然后在-40℃冻干后升温至10℃，所得微球颗粒在-4℃冷藏。微球载药量为10.85％，包封率为96.38％，平均粒径为203.15μm，27天后药物释放91.48％，药物释放初期存在一定突释效应。

实例3

PLA/nHA-GS复合微球的制备：①nHA-GS的制备：将0.2gHA加入到含有120mgGS的10ml水溶液中，先40kHz超声混合，再磁力搅拌24h，-40℃冻干后升温至10℃，得到白色冻干粉nHA-GS。②微球的制备：nHA-GS冻干粉末加入到溶有1.5gPLA的15ml氯仿溶液中，2000rpm高速搅拌1min，充分混合分散后，形成S/O乳液，③再将上述S/O乳液迅速倒入溶有0.6g乳化剂甲基纤维素的300ml去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，以1000rpm磁力搅拌4h，使氯仿直至挥发完全；静置4h后以10000rpm的速度离心，分离出沉淀，以去离子水洗涤三次，然后在-40℃冻干后升温至10℃，所得微球颗粒在-4℃冷藏。微球载药量为7.69％，包封率为90.51％，平均粒径为184.41μm，27天后药物释放93.62％，药物释放初期存在一定突释效应。

实例4

PLA/nHA-GS复合微球的制备：①nHA-GS的制备：将120mgHA加入到120mgGS的2ml水溶液中，先100KHz超声混合，再磁力搅拌24h，-40℃冻干后升温至10℃冻干，得到白色冻干粉nHA-GS。②微球的制备：nHA-GS冻干粉末加入到溶有1.5gPLA的15ml乙酸乙酯溶液中，10000rpm高速搅拌1min，充分混合分散后，形成S/O乳液；③再将上述S/O乳液迅速倒入溶有0.6g乳化剂甲基纤维素的300ml去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，以600rpm磁力搅拌4h，使二氯甲烷直至挥发完全；静置4h后以10000rpm的速度离心，分离出沉淀，以去离子水洗涤三次，然后在-40℃冻干后升温至10℃，所得微球颗粒在-4℃冷藏。微球载药量为5.09％，包封率为86.34％，平均粒径为169.52μm，27天后药物释放92.83％，药物释放初期存在一定突释效应。

实例5

PLA/nHA-GS复合微球的制备：①nHA-GS的制备：将0.3gHA加入到含有60mgGS的3ml水溶液中，先80kHz超声混合，再磁力搅拌24h，-40℃冻干后升温至10℃冻干，得到白色冻干粉nHA-GS。②微球的制备：nHA-GS冻干粉末加入到溶有1.5gPLA的15ml二氯甲烷溶液中，4000rpm高速搅拌1min，充分混合分散后，形成S/O乳液；③再将上述S/O乳液迅速倒入溶有0.45g乳化剂甲基纤维素的300ml去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，以800rpm磁力搅拌4h，使二氯甲烷直至挥发完全；静置4h后以10000rpm的速度离心，分离出沉淀，以去离子水洗涤三次，然后在-40～10℃冻干，所得微球颗粒在-4℃冷藏。微球载药量为6.05％，包封率为93.78％，平均粒径为203.15μm，27天后药物释放91.48％，药物释放初期存在一定突释效应。

实例6

PLA/nHA-GS复合微球的制备：①nHA-GS的制备：将0.4gHA加入到含有60mgGS的35ml水溶液中，先80kHz超声混合，再磁力搅拌24h，-40℃冻干后升温至10℃，得到白色冻干粉nHA-GS。②微球的制备：nHA-GS冻干粉末加入到溶有1.5gPLA的15ml二氯甲烷溶液中，4000rpm高速搅拌1min，充分混合分散后，形成S/O乳液；③再将上述S/O乳液迅速倒入溶有1g乳化剂甲基纤维素的300ml去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，以800rpm磁力搅拌4h，使二氯甲烷直至挥发完全；静置4h后以10000rpm的速度离心，分离出沉淀，以去离子水洗涤三次，然后在-40℃冻干后升温至10℃，所得微球颗粒在-4℃冷藏。微球载药量为5.92％，包封率为96.38％，平均粒径为203.15μm，27天后药物释放96.70％，药物释放初期存在一定突释效应。

Claims (5)

1.一种聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素，其特征在于包括以下份额的组分：

纳米羟基磷灰石1～10份，硫酸庆大霉素1份，

聚乳酸12.5～25份，甲基纤维素1～17份。

2.一种制备权利要求1所述的聚乳酸/纳米羟基磷灰石复合微球包裹的硫酸庆大霉素的方法，其特征在于包括以下步骤：

a、将纳米羟基磷灰石和硫酸庆大霉素按质量比1～10∶1混合加入到水中，所述纳米羟基磷灰石与水的加入比为1∶10～1000(g∶ml)，超声混合，再磁力搅拌12～48h，-40℃冻干后升温至10℃，得到白色冻干粉末纳米羟基磷灰石包裹的硫酸庆大霉素；

b、将上述纳米羟基磷灰石包裹的硫酸庆大霉素冻干粉末加入到含1～20％聚乳酸的挥发性有机溶剂中，500～10000rpm高速搅拌1～5min，超声混合分散后，形成S/O乳液，所述聚乳酸与硫酸庆大霉素的质量比为12.5～25∶1；

c、将上述步骤b中所得S/O乳液迅速倒入含0.1～4％甲基纤维素的去离子水溶液中，得到S/O/W乳液，所述甲基纤维素与所述硫酸庆大霉素质量比为1～17∶1；

d、将步骤c中所得S/O/W乳液以400～1000rpm磁力搅拌1～6h，使有机溶剂挥发完全；10000rpm离心，去上清，用去离子水洗涤沉淀三次，然后-40℃冻干后升温至10℃冻干，得本发明产物。

3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于所述聚乳酸分子量为1～10万。

4.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于所述超声频率为40～100kHz。

5.根据权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于所述挥发性有机溶剂为二氯甲烷、丙酮、氯仿或/和乙酸乙酯。

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