一种原花青素缓释纳米微球及制备方法和应用
技术领域
本发明涉及一种缓释纳米微球,具体的说,涉及一种原花青素缓释纳米微球及其制备方法与应用,属于生物医药载药剂型技术领域。
背景技术
原花青素(Oligomeric Proantho Cyanidins,OPC),是一种有着特殊分子结构的生物类黄酮,是目前国际上公认的清除人体内自由基最有效的天然抗氧化剂。OPC的抗自由基氧化能力是维生素E的50倍,维生素C的20倍,并吸收迅速完全,口服20分钟即可达到最高血液,代谢半衰期达7小时之久。原花青素具有保护心血管、预防与治疗癌症、保护皮肤、抗过敏、抗炎症,以及治疗眼睛疾病,保护牙齿等功效。但原花青素容易受外界因素如酸碱度、金属离子、光照等因素的影响,并表现出不稳定性。为克服这些缺陷,采用纳米微球包埋既可以克服原花青素的稳定性问题,同时起到和原花青素的缓释效果。
纳米微球是近年发展起来的新型给药系统,纳米微球作为药物的缓释剂型应用广泛,微球沉积于肺部可以延缓药物的释放,增加药物疗效且可保护药物不受酶的水解;将药物包裹在制剂的内部,增大了药物的稳定性;能有效减少药物对呼吸道及肺部的刺激和毒性,已成为肺部控释给药载体研究的热点。肺部给药有两种治疗目的,一是肺部本身疾病的治疗如支气管哮喘、慢性阻塞性肺病(COPD)等;另一个目的是通过肺部药物的吸收,达到全身治疗的作用。肺吸入给药可以将治疗药物直接输送到病灶区,减少了药物在其他组织的分布。因此,对于肺部疾病的治疗,吸入给药比口服给药治疗指数高、副作用小。随着医药界对肺功能和肺疾病的深入了解,人们已认识到吸入给药是治疗呼吸道疾病较为简单有效的给药途径。与其它的给药途径相比,肺部给药具有吸收表面积大,吸收部位血流丰富,能避免肝脏的首过效应,具有酶活性较低,上皮屏障较薄及膜通透性高等优点,治疗范围正在扩大。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对以上不足,提供一种原花青素缓释纳米微球,克服现有技术中原花青素容易受外界破坏的缺陷,采用本发明的技术方案后,可解决原花青素现有给药技术的不足,具有良好的粉末特性及具有缓释作用。
本发明的另一目的是提供一种原花青素缓释纳米微球的制备方法,具有操作简便、工艺稳定、易于工业化生产的优点。
为解决以上问题,本发明采用的技术方案如下:一种原花青素缓释纳米微球,其特征在于:所述原花青素缓释纳米微球包括以下成分:
原花青素1~5份;
壳聚糖或其衍生物1~12份;
磷脂或其衍生物1~12份;
赋形剂1~10份;
所述壳聚糖及其衍生物为高、中、低分子量的壳聚糖、壳寡糖、壳聚糖季铵盐、羧甲基壳聚糖中的一种或几种;
所述原花青素缓释纳米微球的粒径为10nm~0.3μm。
一种优化方案,所述原花青素缓释纳米微球包括以下成分:
原花青素1份;
壳聚糖或其衍生物1份;
磷脂或其衍生物1份;
赋形剂2份;
所述原花青素缓释纳米微球的粒径为10nm~99nm,其中最优为90nm。
另一种优化方案,所述原花青素缓释纳米微球包括以下成分:
原花青素5份;
壳聚糖或其衍生物1;
磷脂或其衍生物1份;
赋形剂3份;
所述原花青素缓释纳米微球的粒径为50nm~78nm,其中最优为60nm。
再一种优化方案,所述高分子量壳聚糖及其衍生物的分子量为1125~1350kDa,其中最优为1210kDa;
所述中分子量壳聚糖及其衍生物的分子量为460~1050kDa,其中最为900kDa;
所述低分子量壳聚糖及其衍生物的分子量为160~340kDa,其中最优为200kDa。
进一步的优化方案,所述壳聚糖及其衍生物的脱乙酰度为65%~95%,其中最优为80%;
所述壳聚糖衍生物的取代度为65%~90%,其中最优为70%。
再进一步的优化方案,所述磷脂或其衍生物为大豆磷脂、卵磷脂、二棕榈酰磷脂酰胆碱DPPC、二棕榈酰磷脂酰甘油(钠盐)DPPG、二硬质酰磷脂酸胆碱DSPC、二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺DSPE、二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺DPPE、二(二十酰基)卵磷脂(DAPC)、二(二十二酰基)卵磷脂(DBPC)、二(二十三酰基)卵磷脂(DTPC)、二(二十四酰基)卵磷脂(DLPC)中的一种或几种。
更进一步的优化方案,所述赋形剂为甘露醇、海藻糖、乳糖、壳寡糖、环糊精及其衍生物中的一种或几种。
基于所述原花青素缓释纳米微球,所述制备方法包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为0.1%~2.5%,最优溶液浓度范围为1.6%~2.5%;
(2)将步骤(1)所得混合溶液用0.01~0.45μm的微孔滤膜过滤,得滤液,最优微孔滤膜孔径范围为0.01~0.09μm;
(3)将步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,以氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米级微球收集。
一种优化方案,步骤(1)中,所述酸性溶液中的溶质部分为柠檬酸、盐酸、醋酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸(Vc)、琥珀酸中的一种或几种;
所述酸性溶液中的溶剂部分为甲醇、乙醇、乙腈、纯净水中的一种或几种;所述酸性溶液的pH为1.5~6.5。
另一种优化方案,喷雾干燥条件为:进口温度90~200℃,出口温度80~110℃,喷嘴流速200~900L/h,进样速度10~80mL/min。
再一种优化方案,喷雾干燥条件为:进口温度185℃,出口温度100℃,喷嘴流速260L/h,进样速度55mL/min。
进一步的优化方案,喷雾干燥条件为:进口温度92℃,出口温度81℃,喷嘴流速410L/h,进样速度12mL/min。
基于所述原花青素缓释纳米微球,在肺吸入给药领域中的应用。
基于所述原花青素缓释纳米微球,在口服药物中的应用。
本发明与现有技术相比,具有以下优点:原花青素缓释纳米微球是将原花青素制成粉末缓释纳米微球,可以作为肺吸入载药剂型,在肺部直接发挥作用,克服原花青素容易受外界环境如光、热、碱等条件的影响,提高原花青素的生物利用度,同时缓释可减少给药剂量;原花青素纳米微球也可以作为口服缓释剂型应用;原花青素纳米微球具有适宜的粒径、形态等粉末特性、缓释性,而且制备方法具有操作简便、工艺稳定、易于工业化生产的优点。
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
附图说明
附图1为本发明实施例1中原花青素肺吸入纳米微球的形态图;
附图2为本发明实施例1中原花青素肺吸入微球的粒径分布图。
具体实施方式
实施例1,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为1:1:1:1的原花青素与壳聚糖、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳聚糖分子量为1125kDa,脱乙酰度为65%;磷脂或其衍生物为二棕榈酰磷脂酰胆碱;赋形剂为甘露醇。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为0.1%;
所述酸性溶液中的溶质部分为柠檬酸;溶剂部分包括体积比为1:1:1:1的甲醇、乙醇、乙腈和纯净水;酸性溶液pH为6.5;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液浓度为0.5%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度185℃,出口温度100℃,喷嘴流速260L/h,进样速度55mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果如图1、图2所示,所得纳米微球的粒径为10nm~0.3μm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例2,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为5:12:12:10的原花青素与壳聚糖、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳聚糖分子量为1350kDa,脱乙酰度为95%;磷脂或其衍生物包括摩尔比为3:1的二棕榈酰磷脂酰胆碱与二棕榈酰磷脂酰甘油(钠盐);赋形剂为海藻糖。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为2.5%;
所述酸性溶液中的溶质部分为盐酸;溶剂部分包括体积比为1:1:4的乙醇、乙腈和纯净水;酸性溶液pH为1.5;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液百分比浓度为0.1%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度92℃,出口温度81℃,喷嘴流速410L/h,进样速度12mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为10nm~99nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例3,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为1:12:1:10的原花青素、壳聚糖季铵盐、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳聚糖季铵盐分子量为1210kDa,脱乙酰度为95%,取代度65%;磷脂或其衍生物包括摩尔比为2:1:2的二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二棕榈酰磷脂酰甘油(钠盐)(DPPG)和二(二十酰基)卵磷脂(DAPC);赋形剂为乳糖。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为0.15%;
所述酸性溶液中的溶质部分为醋酸;溶剂部分包括体积比为5:1的纯净水和甲醇;酸性溶液pH为2.5;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液百分比浓度为1.6%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度200℃,出口温度110℃,喷嘴流速900L/h,进样速度80mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集,纳米微球的粒径为90nm。
结果:所得纳米微球的粒径为10nm~90nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例4,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为5:1:12:1的原花青素与壳寡糖、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳寡糖分子量为2000,磷脂或其衍生物包括摩尔比为2:1:1的二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二棕榈酰磷脂酰甘油(钠盐)(DPPG)和二(二十酰基)卵磷脂(DAPC);赋形剂为乳糖。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为2.5%;
所述酸性溶液中的溶质部分为乳酸;溶剂部分包括体积比为1:5的甲醇、纯净水;酸性溶液pH为4.0;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液百分比浓度为0.1%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度90℃,出口温度80℃,喷嘴流速200L/h,进样速度10mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为50nm~78nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例5,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为3:5:7:2的原花青素与壳聚糖:磷脂或其衍生物:赋形剂;壳聚糖分子量为460kDa,脱乙酰度为80%;磷脂或其衍生物包括摩尔比为3:1:3的二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二(二十二酰基)卵磷脂(DBPC)和二(二十四酰基)卵磷脂(DLPC);赋形剂为羟丙基-β-环糊精。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为1%;
所述酸性溶液中的溶质部分为苹果酸;溶剂部分包括体积比为2:5的乙腈和纯净水;酸性溶液pH为6;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.45μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液百分比浓度为0.5%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度150℃,出口温度90℃,喷嘴流速550L/h,进样速度40mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为10nm~60nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例6,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为4:10:2:1的原花青素与羧甲基壳聚糖、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳聚糖分子量为1050kDa,脱乙酰度为77%;磷脂或其衍生物包括摩尔比为5:2:1的二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺DPPE、二(二十酰基)卵磷脂(DAPC)和二(二十二酰基)卵磷脂(DBPC);赋形剂为羟丙基-β-环糊精。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比,取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为2%;
所述酸性溶液中的溶质部分为抗坏血酸(Vc);溶剂部分包括体积比为1:1:1:5的甲醇、乙醇、乙腈、纯净水;酸性溶液pH为5。
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.1μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液百分比浓度为0.5%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度180℃,出口温度105℃,喷嘴流速320L/h,进样速度65mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为10nm~20nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例7,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为2:1:8:9的原花青素与壳聚糖季铵盐(即N-(2-羟基)丙基-3-甲基氯化铵壳聚糖)、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳聚糖季铵盐分子量为160kDa,脱乙酰度为89%;磷脂或其衍生物包括摩尔比为1:2:1:3的卵磷脂、二棕榈酰磷脂酰胆碱DPPC、二棕榈酰磷脂酰甘油(钠盐)DPPG和硬质酰磷脂酸胆碱DSPC;赋形剂为海藻糖。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为0.9%;
所述酸性溶液中的溶质部分为醋酸:琥珀酸=2:1;溶剂部分包括体积比为1:4的乙醇:纯净水;酸性溶液pH为4.5;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.3μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液浓度为1.5%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度185℃,出口温度110℃,喷嘴流速700L/h,进样速度75mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为40nm~99nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例8,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为5:7:12:3的原花青素与壳聚糖或其衍生物、磷脂或其衍生物、赋形剂;壳聚糖或其衍生物包括摩尔比为1:1的壳聚糖及壳寡糖,壳聚糖的分子量为340kDa、脱乙酰度为65%,壳寡糖的分子量200kDa、脱乙酰度为78%;磷脂或其衍生物为二棕榈酰基磷脂酰乙醇胺DPPE;赋形剂包括摩尔比为1:2:1的乳糖、海藻糖和甘露糖。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为2.1%;
所述酸性溶液中的溶质部分为柠檬酸:盐酸:醋酸=3:2:1;溶剂部分包括体积比为1:10的乙醇:水;酸性溶液pH为2.4;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.22μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液浓度为1%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度210℃,出口温度110℃,喷嘴流速350L/h,进样速度33mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为100nm~200nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例9,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为1:12:4:6的原花青素与壳聚糖衍生物:磷酯衍生物:赋形剂;壳聚糖衍生物包括摩尔比为1:1的壳聚糖季铵盐:羧甲基壳聚糖,壳聚糖季铵盐分子量为1209kDa,羧甲基壳聚糖分子量1043kDa,壳聚糖季铵盐的取代度为66%、羧甲基壳聚糖的取代度均为87%;磷酯衍生物包括摩尔比为1:3:1的DSPC、DSPE、DLPC;赋形剂包括摩尔比为1:3的壳寡糖、环糊精。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为2.4%;
所述酸性溶液中的溶质部分包括体积比为1:2:1:1的醋酸、乳酸、苹果酸、抗坏血酸(Vc);溶剂部分包括体积比为1:10的乙醇、水;酸性溶液pH为6.5;
(2)将上述步骤(1)的样品液经0.45μm的微孔滤膜过滤,滤液浓度为0.5%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球。喷雾干燥条件为:喷雾干燥进口温度95℃,出口温度80℃,喷嘴流速220L/h,进样速度15mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为150nm~200nm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
实施例10,一种原花青素缓释纳米微球,主要由原花青素和具有缓释作用的载体材料组成,包括摩尔比为5:1:3:2的原花青素与壳聚糖衍生物、磷酯衍生物、赋形剂;壳聚糖衍生物包括摩尔比为3:1的壳寡糖、羧甲基壳聚糖,羧甲基壳聚糖分子量为178kDa,羧甲基壳聚糖取代度为82%;磷酯衍生物包括摩尔比为1:2:2的DSPC、DSPE、DPPE;赋形剂包括摩尔比为1:3:1:1:2的壳寡糖、环糊精、甘露醇、海藻糖和乳糖;溶剂为乙醇:甲醇:乙酸:乙腈。
原花青素缓释纳米微球的制备方法,包括以下步骤:
(1)根据上述配比取各成分,加入到酸性溶液中配制成混合溶液,混合溶液的质量百分比浓度为1.8%;
所述酸性溶液中的溶质部分包括体积比为4:2:3:1的柠檬酸、盐酸、抗坏血酸(Vc)、琥珀酸;溶剂部分包括体积比为2:4:5为甲醇、乙醇、纯净水;酸性溶液pH为1.5;
(2)将上述步骤(1)所得混合溶液用0.1μm的微孔滤膜过滤,得滤液,滤液浓度为0.1%;
(3)将上述步骤(2)所得滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器,用氮气做动力控制喷雾干燥条件制成粉末微球;喷雾干燥条件为:进口温度189℃,出口温度105℃,喷嘴流速430L/h,进样速度58mL/min,喷雾干燥后制成纳米微球;
(4)将上述步骤(3)得到的纳米微球收集。
结果:所得纳米微球的粒径为10nm~0.2μm,外观较圆整,粒径分布比较均匀,表面光滑,经试验证明生物相容性良好。
除非另有说明,本发明中所采用的百分数均为重量百分数。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。