CN103333350A - 一种丝胶微球的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种丝胶微球的制备方法。目前还没有一种工艺简单，包埋效率高，无需使用凝固剂的丝胶微球的制备方法。本发明的步骤如下：茧衣在100℃～130℃的水中煮20～60分钟，脱除丝胶，浴比为1:10～1:50，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，在40℃～80℃下真空浓缩至4wt%～8wt%；在丝胶溶液中加入量在10wt%以下的需包埋和缓释的药物，缓慢搅拌得到混合溶液；将混合溶液喷雾入-20℃～-80℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-20℃～-80℃空间保存4小时以上；然后将冰微粒在0℃～室温下解冻，得到丝胶微球。本发明的工艺简单，包埋效率高，无需使用凝固剂，生物相容性优良。
Description
技术领域
本发明涉及一种丝胶微球的制备方法，丝胶微球可以做为药物缓释的载体。
背景技术
蚕丝由丝素蛋白和丝胶蛋白组成，两种蚕丝蛋白都由18种氨基酸组成，都是生物相容性优良的天然蛋白，但是因各种氨基酸的比例大不相同，因此性能也有差别。由丝胶制备的材料生物相容性优良，在体内可以缓慢降解，因此丝胶微球在药物缓释载体方面的应用受到广泛的关注。在微球形态的丝胶材料制备方面，目前已经有乳化（Yaowalak Srisuwanl）、凝固沉淀（Joydip Kundu）、喷雾干燥（Joo-Hong Yeo）、喷雾冷冻-冷冻干燥-交联（Esther wenk）等方法。如公开日为2008年08月20日，公开号为CN101244277的中国专利中，公开了一种丝素载药微球的制备方法，它采用水/油/水型的复乳技术和蛋白质的自组装技术，将水溶性药物与再生丝素溶液充分混合后，加入到搅拌中含有一定量乳化剂的油相中乳化，再加入有机溶剂搅拌，使丝素变性和结构Β化而形成乳白色结晶性丝素微粒的同时，药物被包埋，经离心除去上层液再加入有机溶剂，让丝素蛋白进一步结晶，药物继续被包埋，再离心除去溶剂和残留油相并收集微球；该丝素载药微球的制备方法属于乳化方法。
不同的制备方法的微球在包埋不同药物时的效果不同，释放机理和时间也不同，微球制备方法的设计需要针对药物的特性，目前还没有一种工艺简单，包埋效率高，无需使用凝固剂的丝胶微球的制备方法。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种工艺简单，包埋效率高，无需使用凝固剂，生物相容性优良的丝胶微球的制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该丝胶微球的制备方法的特点在于：所述制备方法的步骤如下：茧衣在100℃～130℃的水中煮20～60分钟，脱除丝胶，浴比为1:10～1:50，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在40℃～80℃的温度下真空浓缩至4wt %～8wt %；在丝胶溶液中加入量在10wt %以下的需包埋和缓释的药物，在100-500转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液；将混合溶液喷雾入-20℃～-80℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-20℃～-80℃空间保存4小时以上；然后将冰微粒在0℃～室温下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在0℃～4℃保存；或者待冰微粒解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球；或者将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。由此使得本发明制得的丝胶微球的包埋效率高，无需使用凝固剂，生物相容性优良，药物缓释丝胶微球可以直接使用外，还可以复合入其他材料和饲料中使用。
作为优选，本发明所述茧衣为家蚕、柞蚕和/或其他野蚕丝的茧衣。
作为优选，本发明所述丝胶微球的粒径与喷雾细度有关，丝胶微球的粒径呈离散分布，平均粒径在10～1000微米。
作为优选，本发明所述收集冰微粒，将冰微粒继续在-20℃～-80℃空间保存4～96小时。
作为优选，本发明所述茧衣在100℃～130℃的水中所煮的时间为20～40分钟。
作为优选，本发明在丝胶溶液中加入量在10wt %以下的需包埋和缓释的药物后，在转速为100-200转/分钟的条件下缓慢搅拌得到混合溶液。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：工艺简单，操作容易，无需使用凝固剂，包埋效率高，生物相容性优良。本发明尤其适用于包埋和缓释纳米颗粒药物、多肽和酶类药物。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1。
本实施例中制备的丝胶微球为缓释纳米银的丝胶微球，该丝胶微球的制备方法的步骤如下：茧衣在100℃的沸水中沸腾煮30分钟，脱除丝胶，浴比1:50。挤出水分后捞出茧衣。过滤丝胶溶液，除去杂质，然后将丝胶溶液在50℃温度下真空浓缩至6wt %。在丝胶溶液中加入0.5wt %纳米银，在100转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。将混合溶液喷雾入-40℃空间凝结，收集冰微粒。将冰微粒继续在-40℃空间保存96小时。然后将冰微粒在室温下解冻，低温真空干燥后得到丝胶微球。
本实施例中的丝胶微球可以制备成丝素敷料和胶原生物敷料。在丝素敷料制备过程中，将2～10wt %的纳米银的丝胶微球均匀混合入丝素溶液，可制成缓释纳米银的丝素敷料。丝素敷料的制备方法参见专利号为ZL200510060655.9的中国专利。
在胶原生物敷料制备过程中，复合入5wt %纳米银丝胶微球，随着丝胶微球的降解可以缓慢释放出纳米银和丝胶蛋白，起到长效抑菌，促进创面愈合的作用。
实施例2。
本实施例中制备的丝胶微球为缓释生长因子的丝胶微球，该丝胶微球的制备方法的步骤如下：茧衣用清水漂洗，去除杂质。在加压121℃下煮30分钟，脱除丝胶，浴比1:30。挤出水分后捞出茧衣。过滤丝胶溶液，除去杂质，在60℃温度下真空浓缩至4wt %。在丝胶溶液中加入0.01wt %的人表皮生长因子（hEGF），在80转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。将混合溶液喷雾入-40℃空间凝结，收集冰微粒，冷冻干燥，得到丝胶微球。
本实施例中的丝胶微球可作为组织工程材料培养细胞。在培养皿中加入2mm厚度的缓释生长因子的丝胶微球，加入用培养液MEM制成的真皮细胞悬浊液（添加10%FBS），5%CO2，95%空气，37℃条件下培养细胞。
实施例3。
本实施例中制备的丝胶微球为包埋饲料添加酶的丝素微球，该丝胶微球的制备方法的步骤如下：茧衣用清水漂洗，去除杂质。在加压121℃煮30分钟，脱除丝胶，浴比1:30。挤出水分后捞出茧衣。过滤丝胶溶液，除去杂质，在60℃温度下真空浓缩至4wt %。在丝胶溶液中加入3wt %的蛋白酶和7wt %淀粉酶， 在60转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。将混合溶液喷雾入-20℃空间凝结，收集冰微粒，冷冻干燥。将冰微粒继续在-20℃空间保存96小时。然后将冰微粒在室温下解冻，低温真空干燥后得到丝胶微球。
本实施例将包埋了复合酶的丝胶微球混入动物饲料中，可以延长酶的活性时间，提高酶的活性温度，加宽酶活性pH范围。
实施例4。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压121℃下煮30分钟，脱除丝胶，浴比为1:25，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在40℃的温度下真空浓缩至4wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入10wt %的需包埋和缓释的药物，在100转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为纳米颗粒药物。
将混合溶液喷雾入-40℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-40℃空间保存24小时。然后将冰微粒在0℃下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在0℃保存。
本发明中需包埋和缓释的药物可以为纳米颗粒药物、多肽药物或酶类药物，茧衣可以为家蚕、柞蚕和/或其他野蚕丝的茧衣。本发明中丝胶微球的粒径与喷雾细度有关，丝胶微球的粒径呈离散分布，平均粒径在10～1000微米。
实施例5。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压130℃的水中煮20分钟，脱除丝胶，浴比为1:50，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在80℃的温度下真空浓缩至6wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入1wt %的需包埋和缓释的药物，在105转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为多肽药物。
将混合溶液喷雾入-20℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-20℃空间保存96小时。然后将冰微粒在25℃下解冻，经过低温真空干燥后得到丝胶微球。
实施例6。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压120℃的水中煮40分钟，脱除丝胶，浴比为1:35，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在50℃的温度下真空浓缩至8wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入3wt %的需包埋和缓释的药物，在110转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为酶类药物。
将混合溶液喷雾入-80℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-80℃空间保存36小时。然后将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。
实施例7。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压102℃的水中煮30分钟，脱除丝胶，浴比为1:30，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在60℃的温度下真空浓缩至5wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加7wt %的需包埋和缓释的药物，在195转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为纳米颗粒药物。
将混合溶液喷雾入-60℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-60℃空间保存48小时。然后将冰微粒在15℃下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在2℃保存。
实施例8。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压105℃的水中煮28分钟，脱除丝胶，浴比为1:40，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在45℃的温度下真空浓缩至7wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加9wt %的需包埋和缓释的药物，在80转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为酶类药物。
将混合溶液喷雾入-50℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-50℃空间保存60小时。然后将冰微粒在18℃下解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球。
实施例9。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压115℃的水中煮25分钟，脱除丝胶，浴比为1:25，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在65℃的温度下真空浓缩至7.5wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入8wt %的需包埋和缓释的药物，在120转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为纳米颗粒药物。
将混合溶液喷雾入-65℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-65℃空间保存84小时。然后将冰微粒在8℃下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在4℃保存。
实施例10。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压125℃的水中煮32分钟，脱除丝胶，浴比为1:45，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在55℃的温度下真空浓缩至4.5wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加5wt %的需包埋和缓释的药物，在60转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为多肽药物。
将混合溶液喷雾入-55℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-55℃空间保存72小时。然后将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。
实施例11。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压128℃的水中煮35分钟，脱除丝胶，浴比为1:28，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在75℃的温度下真空浓缩至6.5wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入2wt %的需包埋和缓释的药物，在100转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为纳米颗粒药物。
将混合溶液喷雾入-75℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-75℃空间保存96小时。然后将冰微粒在0℃下解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球。
实施例12。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压108℃的水中煮30分钟，脱除丝胶，浴比为1:32，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在80℃的温度下真空浓缩至5.5wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入4wt %的需包埋和缓释的药物，在98转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为多肽药物。
将混合溶液喷雾入-25℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-25℃空间保存64小时。然后将冰微粒在25℃下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在1℃保存。
实施例13。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压116℃的水中煮32分钟，脱除丝胶，浴比为1:36，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在40℃的温度下真空浓缩至4wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入6wt %的需包埋和缓释的药物，在102转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为纳米颗粒药物。
将混合溶液喷雾入-30℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-30℃空间保存48小时。然后将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。
实施例14。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压120℃的水中煮33分钟，脱除丝胶，浴比为1:42，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在48℃的温度下真空浓缩至8wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入5wt %的需包埋和缓释的药物，在110转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为酶类药物。
将混合溶液喷雾入-70℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-70℃空间保存72小时。然后将冰微粒在20℃下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在1℃保存。
实施例15。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在100℃的水中煮27分钟，脱除丝胶，浴比为1:44，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在68℃的温度下真空浓缩至6wt %。本实施例中的茧衣为家蚕。
在丝胶溶液中加入7wt %的需包埋和缓释的药物，在90转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为纳米颗粒药物。
将混合溶液喷雾入-35℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-35℃空间保存96小时。然后将冰微粒在5℃下解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球。
实施例16。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压130℃的水中煮29分钟，脱除丝胶，浴比为1:46，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在52℃的温度下真空浓缩至7wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入9wt %的需包埋和缓释的药物，在100转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为多肽药物。
将混合溶液喷雾入-50℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-50℃空间保存60小时。然后将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。
实施例17。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压118℃的水中煮31分钟，脱除丝胶，浴比为1:31，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在76℃的温度下真空浓缩至6wt %。本实施例中的茧衣为柞蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入8wt %的需包埋和缓释的药物，在100转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为酶类药物。
将混合溶液喷雾入-40℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-40℃空间保存84小时。然后将冰微粒在13℃下解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球。
实施例18。
本实施例中的丝胶微球的制备方法的步骤如下。
茧衣在加压122℃的水中煮30分钟，脱除丝胶，浴比为1:50，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在60℃的温度下真空浓缩至4wt %。本实施例中的茧衣为家蚕的茧衣。
在丝胶溶液中加入5wt %的需包埋和缓释的药物，在100转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本实施例中需包埋和缓释的药物为多肽药物。
将混合溶液喷雾入-45℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-45℃空间保存48小时。然后将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。
本发明中需包埋和缓释的药物可以为纳米颗粒药物、多肽药物或酶类药物，茧衣可以为家蚕、柞蚕和/或其他野蚕丝的茧衣。本发明中丝胶微球的粒径与喷雾细度有关，丝胶微球的粒径呈离散分布，平均粒径在10～1000微米。
本发明中的茧衣可以在100℃～130℃的水中煮20～60分钟，脱除丝胶，浴比可以为1:10～1:50，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，可以将丝胶溶液在40℃～80℃的温度下真空浓缩至4wt %～8wt %。本发明可以在丝胶溶液中加入量在10wt %以下的需包埋和缓释的药物，可以在100-500转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液。本发明可以将混合溶液喷雾入-20℃～-80℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-20℃～-80℃空间保存4小时以上。然后可以将冰微粒在0℃～室温下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在0℃～4℃保存；或者可以待冰微粒解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球；或者可以将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。本发明中所说的室温，通常是指25℃左右。
本发明中的丝胶微球可以用于组织工程材料，用于三维培养细胞。在培养皿中加入0.1～5mm厚度的缓释生长因子的丝胶微球，加入用培养液制成的细胞悬浊液，放入细胞培养箱，调整到该细胞所需的培养条件下培养细胞，2天更换一次培养液。
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种丝胶微球的制备方法，其特征在于：所述制备方法的步骤如下：茧衣在100℃～130℃的水中煮20～60分钟，脱除丝胶，浴比为1:10～1:50，挤出水分后捞出茧衣，过滤丝胶溶液，除去杂质，将丝胶溶液在40℃～80℃的温度下真空浓缩至4wt %～8wt %；在丝胶溶液中加入量在10wt %以下的需包埋和缓释的药物，在100-500转/分钟的转速下缓慢搅拌得到混合溶液；将混合溶液喷雾入-20℃～-80℃空间凝结，收集冰微粒，将冰微粒继续在-20℃～-80℃空间保存4小时以上；然后将冰微粒在0℃～室温下解冻，得到丝胶微球，该丝胶微球在0℃～4℃保存；或者待冰微粒解冻后，经过低温真空干燥后得到丝胶微球；或者将冰微粒直接冷冻干燥后得到丝胶微球。
2.根据权利要求1所述的丝胶微球的制备方法，其特征在于：所述茧衣为家蚕、柞蚕和/或其他野蚕丝的茧衣。
3.根据权利要求1所述的丝胶微球的制备方法，其特征在于：所述丝胶微球的粒径与喷雾细度有关，丝胶微球的粒径呈离散分布，平均粒径在10～1000微米。
4.根据权利要求1所述的丝胶微球的制备方法，其特征在于：所述茧衣在100℃～130℃的水中所煮的时间为20～40分钟。
5.根据权利要求1所述的丝胶微球的制备方法，其特征在于：在丝胶溶液中加入量在10wt %以下的需包埋和缓释的药物后，在转速为100-200转/分钟的条件下缓慢搅拌得到混合溶液。
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