CN102335142B

CN102335142B - 一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球及其制备方法

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Publication number: CN102335142B
Application number: CN201110327106.9A
Authority: CN
Inventors: 余灯广; 王霞; 李晓燕; 钱微
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2011-10-25
Filing date: 2011-10-25
Publication date: 2014-03-26
Anticipated expiration: 2031-10-25
Also published as: CN102335142A

Abstract

本发明公开一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球及其制备方法。所述的复合微球由亲水性聚合物、大豆卵磷脂和难溶药物按质量比计算即亲水性聚合物：大豆卵磷脂：难溶药物为15～35：0.5～5：0.1～1共同复合而成。所述的复合微球的制备方法，即将亲水性聚合物、难溶药物和大豆卵磷脂通过共溶溶剂进行溶解形成共溶溶液后采用高压静电喷雾装置，将共溶溶液喷向与高压静电喷雾装置的喷出口水平距离为15～30cm的粉末接受板上，最终形成复合微球。所得的复合微球改善了水难溶药物的溶解分散性能和透膜吸收性能。另外，其制备过程简单、不升温、无剪切地单步制备出该复合微球，该制备方法适合于工业化生产。

Description

一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球及其制备方法

技术领域

本发明属自组装载药纳米粒及其制备领域，特别是涉及一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球及其制备方法。

背景技术

自组装是一种普遍存在于生命体系中的现象，是生命最本质内容之一。自组装过程涉及从分子到行星各种物质层次的组织及其之间的各种相互作用。上世纪末，在最前沿的化学领域之一----超分子化学的发展过程中，科学家们明确提出自组装概念。一般认为自组装过程是原子、分子、粒子和其他基本单元在系统能量的驱动下自发组装形成功能性结构的过程。自组装也指如果体系拆分成相应的亚单元，在适当的条件下，这些亚单元会混合重新形成完整结构。

利用自组装来合成新材料是一种新的方法,它在制造高质量、结构与性质可控的新材料上有着巨大的潜力。自组装采用的是“自下而上”的模式合理利用单元结构中所蕴涵的各种相互作用,分层次地逐步生长,最终巧妙地形成多级结构。自组装材料是21 世纪材料科学与工程最重要的领域之一。自组装技术作为一类新型的加工制造技术,有着广阔的应用前景。

分子自组装技术的最根本基础是非共价键作用（如氢键、范德华力、疏水亲脂作用、静电作用等），自组装过程无需人的介入。纳米脂质体由于卵磷脂是细胞膜的基本组成成分，具有高度生物相容性，目前全世界普遍关注该类产品在生物医药领域的应用，尤其是针对性地解决一些药学难点重点问题，如难溶药物的有效吸收、透血脑屏障给药、耐药性改善、药物靶向治疗、基因递药等。但是目前制备脂质的方法普遍存在一些问题，如制备过程相对繁杂、并可能涉及升温、高剪切等可能损坏卵磷脂的过程、纳米脂质体由于悬浮液的存在形式而稳定性差等。【T. A. Elbayoumi and V. P. Torchilin, Method Molecular Biol. 2010, 605, 1; H. Barani and M. A. Montazer, J. Liposome Res.,2008, 18, 249.//M. R. Mozafari, C. Johnson, S. Hatziantoniou and C. Demetzos, J. Liposome Res., 2008, 18, 309.// L. A. Meure, R. Knott, N. R. Foster and F. Dehghani, Langmuir, 2009, 25, 326.//Y. Malam, M. Loizidou and A. M. Seifalian, Trends Pharmacol. Sci., 2009, 30, 592.】

本发明提出了一种崭新的原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球；该复合微球具有传统固体制剂的一些优良特点，如能够以固体形式稳定存在、长期储存，同时微球能够在水中瞬间自发组装成纳米脂质体，形成液体制剂，具有液体制剂的给药方便性，因此有望为纳米脂质体在医药领域的工业应用打开崭新局面。

而另一方面，目前报道通过分子自组装构建人工纳米结构功能材料的方法非常多，不同的体系常常用到不同的启动或诱发手段，因此使得自组装结构纳米功能材料的制备方法非常多，这些方法不仅难于工业化、而且自组装产品效果差，常常形成多种产品的混合物。【H. Hess, Soft Matter, 2006, 2, 669.//G. M. Whitesides and B. Grzybowski, Science, 2002, 295, 2418.//R. F. Service, Science, 2005, 309, 95.// J. Y. Cheng, A. M. Mayes and C. A. Ross. Nat. Mater.2004, 3, 823.//E. Rabani, D. R. Reichman, P. L. Geissler and L. E. Brus. Nature,2003, 426, 271.//C. Hunter, Nature, 2011, 469.// D. G. Yu, L. M. Zhu, C. Branford-White, S. W. Annie Bligh and K. White, Chem. Commun., 2011, 47, 1216.// E. W. Bert Meijer, Nature, 2011, 469, 23.】

本发明首次应用电喷雾化制备复合微球、应用微球为模板，通过其微观尺寸的局限作用，调控分子自组装，构建纳米脂质体，不仅过程简单容易，而且产品性能优良。

电喷是高压静电喷雾技术的简称。该技术是一种自上而下(top-down)的纳米制造技术，应用该技术制备超细颗粒，其工艺过程简单、操控方便、可控性强。所制备的电喷颗粒直径小、表面积大。实际上电喷不仅是一种简易的微纳米粒子制造技术，更主要的是该技术具有在微观尺度范围内对颗粒结构进行控制、对颗粒内部局部功能材料组分的组成或配比进行调整的能力，这使得电喷技术在多组分复合纳米颗粒制备中、在具有空间微观结构特征颗粒的研究上更能发挥其纳米功能材料制备的技术优势和应用灵活性。

基于电喷，结合不同性能材料的复合应用，如果能够制备出新型自组装功能材料，那么由于电喷雾工艺的广泛适用性，将使得该方法将可能为更多、更广泛的纳米自组装材料构建打开新局面，申请人目前未见国内外有任何相关报道。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述的技术问题而提供一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球及其电喷制备方法，该方法简单，单步制备出多组分复合微球，适合于工业化生产。

本发明的技术方案

本发明的一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球，该微球由亲水性聚合物、大豆卵磷脂和难溶药物按质量比计算，即亲水性聚合物：大豆卵磷脂：难溶药物为15～35 ：0.1～1g：0.5～5 共同复合而成；

所述的亲水性聚合物为聚乙烯吡咯烷酮PVP K17、PVP K25或PVPK30；

所述的大豆卵磷脂的分子量为325；

所述难溶药物为他莫昔芬、双氯芬酸、布洛芬、美洛昔康、酮咯酸、酮洛芬、吡罗昔康、甲芬那酸、非诺洛芬、萘丁美酮、豆腐果甙、阿魏酸、舒林酸、氟比洛芬、萘普生、依托度酸、吲哚美辛、双水杨酸酯、二氟尼柳、托美丁、奥沙普秦，地赛啶、甲新米呱、非那根、息斯敏、开瑞坦、苯海拉明、阿昔洛韦、喷昔洛韦、雷公藤甲素、紫草素、胰岛素、降钙素、生长因子、紫草、草珊瑚或两面针等。

本发明的一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球的制备方法，包括如下步骤：

（1）、将亲水性聚合物、难溶药物和大豆卵磷脂通过共溶溶剂进行溶解形成共溶溶液；

所述的共溶溶剂为氯仿或热乙醇；

所述的共溶溶液中亲水性聚合物、难溶药物、大豆卵磷脂和共溶溶剂的量按质量体积比计算，即亲水性聚合物：难溶药物：大豆卵磷脂：共溶溶剂为15～35g：0.1～1g：0.5～5g：100L；

（2）、采用高压静电喷雾装置将步骤（1）所得的共溶溶液在电压为5~15kV下，控制推进流速为1～6ml/h，将共溶溶液喷向与高压静电喷雾装置的喷出口的水平距离为15～30cm的粉末接受板上，最终形成一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球。

上述的一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球自组装成纳米脂质体的方法，即上述的一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球，遇水后即刻自发组装形成难溶药物的脂质体。

上述所用的高压静电喷雾装置，如图1所示，包括注射器2、金属毛细管式注射针头即金属毛细管3、粉末接受板5、轴流注射泵1、高压电源4；高压静电喷雾装置中的轴流注射泵1控制注射器2内共喷溶液通过金属毛细管式注射针头3的喷口，在高压电场的作用下，向粉末接受板5喷射。

所述的高压电源4能够提供电压0～60kV；所述的金属毛细管式注射针头3的内径为0.1～1.0mm；

所述的金属毛细管式注射针头3的喷口与粉末接受板5的水平距离为15～30cm；

所述的高压电源4通过鳄鱼钳与金属毛细管式注射针头3相连；所述的高压电源4与粉末接受板5共同接地。

本发明的有益技术效果

本发明的一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球，由于纳米化效果以及卵磷脂作为载药基材，因此改善了水难溶药物的溶解分散性能和透膜吸收性能。

另外，本发明的一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球的制备过程由于采用了高压静电喷雾技术，能够简单、不升温、无剪切地单步制备出该复合微球，适合于工业化生产，所制备的一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球能够随时遇水转变成液体纳米脂质体悬浮液，具有制备工艺过程简单、易于控制、重现性好，且由于制备所得的一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球以固体形式存在，因此稳定性高、不需要液体制剂所需的杀菌等辅助过程。

附图说明

图1、本发明所用的高压静电喷雾装置示意图，其中1为轴流注射泵、2为注射器、3为金属毛细管式注射针头、4为高压电源、5为粉末接受板；

图2、实施例1所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球的场扫描电镜图；

图3、实施例1所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球直径分布统计图；

图4、实施例1所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球遇水后自组装成脂质体的场扫描电镜图；

图5、实施例1所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球中各成分以及X-射线晶体衍射图；

图6、难溶药物萘普生的吸光值对浓度的标准曲线图；

图7、实施例1所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球自组装成纳米脂质体后其中的药物萘普生的体外溶出特征。

具体实施方式

下面通过实施例并结合附图对本发明进一步阐述，但并不限制本发明。

本发明的所用的高压静电喷雾装置中的：

轴流注射泵,KDS100，美国Cole-Parmer公司；

静电直流高压电源，ZGF2000，上海苏特电器公司；

毛细管式注射式针头采用削平的5号不锈钢注射针头内径0.5mm；

粉末接受板为铝箔平板，长宽高为200cm×200cm×200cm，厚1mm。

S-4800 场发射扫描电子显微镜，日立公司，日本东京.

X-射线衍射仪，D/Max-BRX，RigaKu公司，日本东京

上海尤尼可公司UV2100紫外可见光度计

天津大学仪器厂的RCZ-5A智能药物溶出仪

本发明所用的原料：

聚乙烯吡咯烷酮PVP K17 (

Figure 2011103271069100002DEST_PATH_IMAGE001

=8,500)购买于巴斯夫公司中国分公司（上海）

大豆卵磷脂购买于国药基团(上海)

药物萘普生购买于上海绿色科技产业。

实施例1

一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球，该微球由亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮PVPK17、大豆卵磷脂和难溶药物萘普生按质量比计算，即亲水性聚合物：大豆卵磷脂：难溶药物为25：4.5：0.5共同复合而成，遇水后即刻自发组装形成难溶药物萘普生的纳米脂质体。

上述的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球的制备方法，包括如下步骤：

（1）、调配共溶溶液

将亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮PVP K17、药物萘普生和大豆卵磷脂共同溶解于氯仿中，形成共溶溶液；

所述的共溶溶液中亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮PVP K17、大豆卵磷脂、难溶药物萘普生和氯仿的量按质量体积比计算，即亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮PVP K17：大豆卵磷脂：难溶药物萘普生：氯仿为25g:：4.5g:：0.5g：100L；

（2）、采用高压静电喷雾装置将步骤（1）所得的共溶溶液在电压为10kV，推进流速为2ml/h条件下，将共溶溶液喷向与高压静电喷雾装置的喷出口的水平距离为20cm的粉末接受板上，最终形成一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球。

采用S-4800场发射扫描电子显微镜对所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球进行表面形态观察，观察前，在真空状态下对其表面进行喷碳处理，扫描电压为5KV。结果如图2所示，结果表明所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球颗粒结构均匀，表面光滑。

采用Image J软件（National Institutes of Health, USA）量取超过100个上述所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球颗粒的直径尺寸，结果如图3所示，从图3中可以看出上述所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球颗粒平均直径为960±140nm 。

在高压静电喷雾制备一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球的过程中，将载玻片固定于粉末接受板即铝箔平板上，再连接负极, 按上述条件进行静电喷雾5min，然后小心取下载玻片，采用微量注射器滴入1滴高纯水，激发自组装过程发生、然后自然干燥、喷碳处理后，得到难溶药物萘普生的纳米脂质体，采用S-4800场发射扫描电子显微镜观察，自组装结果如图4所示，从图4中可见自组装能够容易发生，在电喷复合微粒的空间局限作用下，其内部疏水性成分通过“物以类聚”原则，自发聚合形成脂质纳米粒，而水溶性PVP基材则形成图中半透明的晕圈。

上述所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球颗粒中成分的状态分析：

以CuKα射线为光源，在5～60°范围内和40mV、300mA条件下通过X-射线衍射仪对药物萘普生、卵磷脂、亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮PVP K17和所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微粒进行XRD分析，结果如图5所示，从图5中可以看出萘普生在难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球颗粒中失去了原有的晶体结构，而变成一种无定形状态或分子状态分散于聚合物基材中。

上述所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球体外药物释放特征：

精密称取萘普生适量，用50%的乙醇水溶液配成0.5mg/mL的母液，定量稀释成一系列浓度的标准溶液：5、10、20、50、100、150μg/mL，在331nm波长处测定吸光值，结果表明萘普生在5-150 μg/mL范围内复合比尔定律，标准曲线的回归方程为：A=0.0067C-0.0019（或C=149.25A+0.2835）（R²=0.9999），其中C为萘普生浓度，A为吸光值。

取上述所得的上述所得的一种能够原位自组装成难溶药物萘普生的纳米脂质体的复合微球0.1克，置于50毫升高纯水中，自组装即刻完毕。

取自组装后纳米脂质体悬浮液1毫升于透析袋中（透膜分子量3500道尔顿），将透析袋置于10毫升的pH6.8，温度为37℃的磷酸盐缓冲溶液中，每隔4h取样并补充相同空白缓冲液，所取样品在331nm处通过紫外-可见分光光度计（上海尤尼可公司UV2100）测定吸光值，通过上面所得的标准曲线回归方程A=0.0067C-0.0019 （R²=0.9999），其中C为萘普生浓度，A为吸光值，计算药物萘普生浓度即药物萘普生的释放量。结果如图7所示，从图7中可以看出在24h内，85.2%的药物萘普生能够通过扩散机制缓慢释放。

上述内容仅为本发明构思下的基本说明，而依据本发明的技术方案所作的任何等效变换，均应属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球，其特征在于该难溶药物的纳米脂质体的复合微球由亲水性聚合物、大豆卵磷脂和难溶药物按质量比计算，即亲水性聚合物：大豆卵磷脂：难溶药物为25：4.5：0.5共同复合而成；

所述的亲水性聚合物为聚乙烯吡咯烷酮PVP K17；

所述的大豆卵磷脂的分子量为325；

所述难溶药物为萘普生；制备该复合微球的方法包括如下步骤：

所述的共溶溶剂为氯仿；

所述的共溶溶液中亲水性聚合物、难溶药物、大豆卵磷脂和共溶溶剂的量按质量体积比计算，即亲水性聚合物聚乙烯吡咯烷酮PVP K17：大豆卵磷脂：难溶药物萘普生：氯仿为25g：4.5g：0.5：100L ；

（2）、采用高压静电喷雾装置将步骤（1）所得的共溶溶液在电压为5~15kV下，控制推进流速为1~6ml/h，将共溶溶液喷向与高压静电喷雾装置的喷出口的水平距离为15～30cm的粉末接受板上，最终形成一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球。

2.如权利要求1所述的一种能够原位自组装成难溶药物的纳米脂质体的复合微球，其特征在于步骤（2）中所述的高压静电喷雾装置，控制10kV电压，推进流速为2ml/h，高压静电喷雾装置的喷出口与粉末接受板的水平距离为20cm。

3.如权利要求1所述的一种能够原位自组装成难溶药的纳米脂质体的复合微球自组装成纳米脂质体的方法，其特征在于所述的一种能够原位自组装成纳米脂质体的复合微球，遇水后即刻自发组装形成难溶药物的脂质体。