CN102423299A

CN102423299A - 一种新型壳聚糖纳米载药微球的制备方法

Info

Publication number: CN102423299A
Application number: CN2011104317746A
Authority: CN
Inventors: 李普旺; 杨子明; 王光; 彭政; 黄茂芳; 高为民; 孔令学
Original assignee: Agricultural Products Processing Research Institute of CATAS
Current assignee: Agricultural Products Processing Research Institute of CATAS
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2012-04-25
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: CN102423299B

Abstract

本发明公开了一种以山梨醇酐倍半油酸酯为乳化剂，以香草醛为交联剂，采用乳化交联法制备新型壳聚糖纳米载药微球的方法，它包括：首先，将一定量的壳聚糖和一定量的五氟尿嘧啶溶于一定量的质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到一定量的含有一定量的乳化剂的液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌形成白色乳状油包水乳液；然后，加入一定量的交联剂溶液到反应体系中，并继续搅拌一定时间；最后，离心分离，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末；所制备的壳聚糖纳米微球粒径为100-150nm，球形度良好，控释效果显著，包封率为90-96％，载药量为20-25％，可满足临床上口服和注射需要；该方法工艺简单，易于规模化生产。

Description

一种新型壳聚糖纳米载药微球的制备方法

【技术领域】

本发明涉及壳聚糖载药微球的制备方法，特别涉及一种采用乳化交联法制备壳聚糖纳米载药微球的方法。

【背景技术】

壳聚糖又称甲壳胺，化学名称为(1，4)-2-氨基-2-脱氧-β-D-葡萄糖，是一种阳离子型高分子天然聚合物。壳聚糖具有诸多生理活性，同时由于其良好的生物相容性和生物降解性，并且在体内的降解产物无毒，因而在医学领域，尤其作为化学药物、多肽及蛋白类药物、基因药物的载体方面的应用越来越受到重视。壳聚糖可通过化学交联、静电吸附等作用方式把药物包裹起来，在药物表面形成一层半透膜。由于药物释放时要克服大分子骨架的阻碍，从而使药物释放时间显著延长，达到缓释控释的目的。目前，常用的壳聚糖载药微球的制备方法主要采用化学交联法，即采用甲醛、戊二醛、三聚磷酸钠和硫酸钠等为交联剂，这些交联剂有些具有较强的毒性，同时，有些制备出来的微球结构较疏松，大小不均匀，分散性较差，药物缓释控释效果不理想，“突释”现象比较显著。

因此，还需要提供一种毒副作用小，微球载药量高，表面致密性好，缓释效果显著的壳聚糖载药微球的制备方法。

【发明内容】

本发明的目的在于提供一种新型壳聚糖纳米载药微球的制备方法，这种方法可以使壳聚糖载药微球达到纳米级，球形貌良好，分散性好，粒径分布均匀，控释效果显著，并能达到临床上口服和注射需要。

具体地说，本发明提供了一种以山梨醇酐倍半油酸酯为乳化剂，通过香草醛与壳聚糖的交联来制备载药微球的方法，该方法制备的壳聚糖纳米微球粒径为100-150nm，球形度良好，包封率为90-96％，载药率为20-25％。

本发明所述的壳聚糖纳米载药微球的制备方法，具体实施方案如下：

首先，将一定量的壳聚糖和一定量的五氟尿嘧啶溶于一定量的质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到一定量的含有一定量的乳化剂的油相中，在室温下快速搅拌形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后，加入一定量的交联剂溶液到反应体系中，并继续搅拌一定时间；最后，离心分离，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末

本发明所述的壳聚糖纳米载药微球的制备方法，其中作为壳聚糖，其粘度为50-800mpa.s，脱乙酰度≥90％；作为五氟尿嘧啶，其用量为壳聚糖用量的5-15％；作为质量分数为1％的醋酸溶液，其用量为壳聚糖用量的30-60倍；作为乳化剂，其为山梨醇酐倍半油酸酯，其用量为油相的2％；作为油相，其为含质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡，其用量为质量分数为1％的醋酸溶液用量的5-6倍；作为交联剂溶液，其为质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液，其中香草醛的用量为壳聚糖用量的4-6倍。

因此，本发明的实施方案，优选如下：

首先，将一定量粘度为50-800mpa.s，脱乙酰度≥90％的壳聚糖和用量为壳聚糖用量的5-15％的五氟尿嘧啶溶于一定量的质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到一定量含有质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌60min，形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后，加入一定量质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液到反应体系中，并继续搅拌4-6h；最后，采用离心机在10000rpm离心分离10min，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末。

本发明的关键点

本发明的技术关键点在于：

本发明采用香草醛作为交联剂与壳聚糖进行交联制备载药纳米微球是一种比较理想的方法。香草醛的醛基与壳聚糖的氨基可进行Schiff碱反应，同时由于香草醛中存在苯环使反应产物容易生成稳定的化合物，再加上氢键的生成和缩醛化反应使W/O型乳液中水相的壳聚糖液滴交联固化形成微球。

山梨醇酐倍半油酸酯(Sorbitan Sesquioleate，SS)在医药、化妆品、纺织、油漆工业中常被用作乳化剂、增溶剂、稳定剂、柔软剂、抗静电剂。本发明使用山梨醇酐倍半油酸酯作为乳化剂，乳化剂的用量为油相的2％，乳化效果大大增加，能够形成均匀的纳米级的乳滴，通过加入香草醛的丙酮溶液固化交联，从而形成粒度均匀，球形度好的纳米微球。

在此，值得指出的是，对于山梨醇酐倍半油酸酯(Sorbitan Sesquioleate，SS)在纳米缓释微球制备过程中作为乳化剂未见报道。

本发明的技术效果

本发明方法与现有技术方法相比具有如下显著的效果：

1、本发明以山梨醇酐倍半油酸酯为乳化剂，制备得到的新型壳聚糖纳米载药微球具有载药量高，球形度好，粒径小，粒子分布均匀，分散性好等特点；

2、香草醛交联固化壳聚糖形成微球的速度快，耗时短，形成的微球表面致密性好，载药微球缓释效果显著；

3.本发明利用具有良好的生物相容性，低毒及体内能自我降解的壳聚糖为载体，增加了药物对细胞膜表面的渗透性，并缓慢释放以提高药效，减少毒副作用。

4.本发明没有涉及有毒的材料(交联剂，表面活性剂)，使用的有机溶剂均较容易去除。

5.材料成本低廉，制备工艺简单，条件温和，适合规模化生产。

【附图说明】

图1为采用本发明方法制备得到的壳聚糖纳米载药微球扫描电镜图，从图中可以看出，所制备的壳聚糖纳米载药微球分散性、均匀性好，球形度良好，粒径在100-150nm；

图2为李峻峰等人采用的制备方法得到的壳聚糖载药微球，从图中可以看出，李峻峰等人采用的制备方法得到的是微米级的微球，粒径大小在10-100μm，微球的分散性和均匀性较差。图1与图2作对照，进一步说明了本发明方法制备的壳聚糖纳米载药微球，球形度良好，大小均匀，粒径较小；

图3为采用本发明方法制备的壳聚糖纳米载药微球粒度分布图，从图3可以看出，本发明方法制备的壳聚糖纳米载药微球粒度分布呈正态分布，粒径大小均匀，粒径在100-150nm范围。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。除非另有说明，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。

实施例1

首先，将100mg粘度为300mpa.s，脱乙酰度≥90％的壳聚糖和5mg五氟尿嘧啶溶于5g质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到25g含有质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌60min，形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后加入24g质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液到反应体系中，并继续搅拌5h；最后，采用离心机在10000rpm离心分离10min，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末。该微球粒径为100-150nm，球形度良好，包封率为91.9％，载药率为21.8％。

实施例2

首先，将200mg粘度为300mpa.s，脱乙酰度≥90％的壳聚糖和20mg五氟尿嘧啶溶于10g质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到50g含有质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌60min，形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后加入40g质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液到反应体系中，并继续搅拌5h；最后，采用离心机在10000rpm离心分离10min，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末。该微球粒径为100-150nm，球形度良好，包封率为95.7％，载药率为21.4％。

实施例3

首先，将300mg粘度为300mpa.s，脱乙酰度≥90％的壳聚糖和30mg五氟尿嘧啶溶于12g质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到60g含有质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌60min，形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后加入48g质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液到反应体系中，并继续搅拌5h；最后，采用离心机在10000rpm离心分离10min，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末。该微球粒径为100-150nm，球形度良好，包封率为92.5％，载药率为19.9％。

实施例4

首先，将200mg粘度为50mpa.s，脱乙酰度≥90％的壳聚糖和30mg五氟尿嘧啶溶于10g质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到50g含有质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌60min，形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后加入48g质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液到反应体系中，并继续搅拌5h；最后，采用离心机在10000rpm离心分离10min，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末。该微球粒径为100-150nm，球形度良好，包封率为92.9％，载药率为22.7％。

实施例5

首先，将200mg粘度为800mpa.s，脱乙酰度≥90％的壳聚糖和20mg五氟尿嘧啶溶于10g质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到50g含有质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡油相中，液体石蜡油相中，在室温下快速搅拌60min，形成白色乳状油包水(W/O)乳液；然后加入48g质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液到反应体系中，并继续搅拌5h；最后，采用离心机在10000rpm离心分离10min，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末。该微球粒径为100-150nm，球形度良好，包封率为94.5％，载药率为22.4％。

Claims

1.一种新型壳聚糖纳米载药微球的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

首先，将一定量的壳聚糖和一定量的五氟尿嘧啶溶于一定量的质量分数为1％的醋酸溶液中，充分溶解后，作为水相慢慢加入到一定量的含有一定量的乳化剂的油相中，在室温下快速搅拌，形成白色乳状油包水乳液；然后，加入一定量的交联剂溶液到反应体系中，并继续搅拌一定时间；最后，离心分离，收集所制备的载药纳米微球，并分别用石油醚、丙酮充分洗涤，冷冻干燥后得到淡黄色壳聚糖载药纳米微球粉末；

所述的乳化剂为山梨醇酐倍半油酸酯，其用量为油相的2％；所述的油相为含质量分数为2％的山梨醇酐倍半油酸酯的液体石蜡，其用量为质量分数为1％的醋酸溶液用量的5-6倍；所述的交联剂溶液为质量分数为2.5％的香草醛丙酮溶液，其中香草醛用量为壳聚糖用量的4-6倍。

2.根据权利要求1所述的壳聚糖纳米载药微球的制备方法，其特征在于所述的壳聚糖的粘度为50-800mpa.s，脱乙酰度≥90％。

3.根据权利要求1所述的壳聚糖纳米载药微球的制备方法，其特征在于所述的五氟尿嘧啶的用量为壳聚糖用量的5-15％。

4.根据权利要求1所述的壳聚糖纳米载药微球的制备方法，其特征在于所述的质量分数为1％的醋酸溶液的用量为壳聚糖用量的30-60倍。