CN104586775B - 一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，按重量计，包括：黄芪多糖1份，壳聚糖3~7份，其中壳聚糖的聚合度为30CPS，50CPS，130CPS，同时公开了该黄芪多糖缓释微球的制备方法，采用该方法制备的黄芪多糖缓释微球，具有理想的靶向效果，给药后缓慢释放，作用时间长，增强黄芪多糖在靶器官中的浓度，且不造成局部血液浓度高；产品安全、环保、对放射性肺炎的治疗效果高、副作用小；操作简便、工艺稳定、易于工业化生产；产品的包封率及载药量高；皮肤光滑细腻。

Description

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种缓释微球，具体的说，涉及一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球及其制备方法，属于生物医药领域。

背景技术

放射治疗作为一种有效治疗恶性肿瘤的方法之一，在照射后的 1～6个月却常常并发放射性肺炎，国内报道放射性肺炎的发病率为8.25~29.60％，国外报道为19.0~37.2%。放射性肺炎是肺癌、乳腺癌、食管癌、头颈部肿瘤放射治疗、骨髓移植预处理、核辐射事件、核武器损伤的常见并发症。放射性肺炎患者早期会出现不同程度的血液毒性，并出现乏力、恶心、腹泻、脱发等症状；放射性肺炎晚期可出现咳嗽和肺功能减退等，继续发展可致呼吸衰竭而死亡。由此可见，肺对辐射的敏感性严重限制了胸部肿瘤放疗的剂量，放射性肺炎直接影响了肿瘤患者的预后及放疗后的生存质量，如何降低放射性肺炎的发生率及预后已成为临床中急需解决的关键问题。随着头颈部及胸部恶性肿瘤发病率的日益增加，开发纯天然的新药，预防和治疗因放射治疗引起的肺损伤越来越受到人们的关注。

放射性肺炎的发病机制目前主要有细胞因子介导学说、肺泡II型细胞损伤学说、自由基损伤学说等。目前治疗放射性肺炎的主要药物有：肾上腺皮质激素、细胞毒性药物、大环内酯类抗生素、秋水仙碱、氟伐他汀等。临床上最常采用肾上腺皮质激素联合抗生素治疗急性放射性肺炎，但副作用较多，如诱发二重感染、出现撤药综合征、消化道出血、免疫抑制作用等，因此患者往往无法耐受，不宜作预防用药及长期使用。

黄芪多糖是从中药黄芪中分离提纯的主要有效成分，黄芪多糖成分主要有己糖醛酸、葡萄糖、果糖、鼠李糖、阿拉伯糖、半乳糖醛酸和葡萄糖醛酸等。黄芪多糖作为天然产品，具有来源丰富、价格低廉、长期使用对组织细胞毒副作用小等优点。研究表明黄芪多糖对免疫系统、心血管系统、造血系统、物质代谢系统等具有广泛影响，具有保肝、护肾、抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、抗辐射、抗衰老、双向调节血糖、延缓衰老等作用。研究表明，黄芪多糖通过减少脂质过氧化作用，增加SOD,CAT,GSH的活性，进而降低电离辐射引起的损伤和氧化应激（参考Liu Y, Liu F, Yang Y, Li D, Lv J, Ou Y, et al., Astragaluspolysaccharide ameliorates ionizing radiation-induced oxidative stress inmice. International Journal of Biological Macromolecules. 2014;68:209-214）。现黄芪多糖已广泛应用于临床上的疾病治疗，其突出的生物活性日益受到人们的关注。但黄芪多糖原料药存在以下不足：没有组织器官靶向性；给药后会即刻出现局部血药浓度过高；在体内的作用时间短或达不到所期望的作用时间。

微球用于药物载体的研究开始于20世纪70年代中期，它既能使药物免遭破坏，又可以与某些特殊组织有亲和性，能被靶器官的网状内皮系统所融合或吞噬，在其中逐步扩散释放药物，已成为当前缓控、缓释药物剂型研究的热点。

壳聚糖作为药物载体，可控制药物释放、提高药物疗效、降低药物毒副作用，加强药物的靶向给药能力，其作为一种新型药用辅料在缓释给药系统的应用引起了人们的浓厚兴趣。壳聚糖主要存在于甲壳动物外壳、低等植物菌类、昆虫的外壳及藻类的细胞壁内，壳聚糖及其衍生物作为一种天然高分子材料，因其具有良好的生物相容性、生物可降解性、无毒性、成膜性和极强的可塑性，现已广泛应用于医药、食品、化工、饲料、农业、环保和生物技术等领域。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球及其制备方法，实现以下发明目的：（1）理想的靶向效果；（2）给药后缓慢释放，作用时间长；（3）增强黄芪多糖在靶器官中的浓度，且不造成局部血液浓度高，减少血液浓度不恒定的副作用；（4）对放射性肺炎的治疗效果明显；（5）产品安全、环保、副作用小；（6）操作简便、工艺稳定、易于工业化生产；（7）产品的包封率和载药量高；（8）给药后皮肤细密、光滑，精神状态良好。

为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，按重量计，包括：黄芪多糖1份、壳聚糖3~7份，所述黄芪多糖缓释微球的体积平均粒径为3.805-5.402 um，空气动力学直径为3.457-5.225 um。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述的黄芪多糖缓释微球的产率为58.57-81.93%，载药量为10.11-21.50%，包封率为88.33-97.30%，12小时体外累积释放率为53-93%。

所述壳聚糖的聚合度为30CPS，50CPS，130CPS中的一种或多种。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，按重量计，包括：黄芪多糖1份、壳聚糖3份；所述壳聚糖的聚合度为30CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤：原料溶液的配制，过滤、喷雾干燥，微球粉末的制备。

所述的原料溶液配制步骤，精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖1份，黄芪多糖3~7份，溶于1000 mL0.5%乙酸溶液中，混合。

所述的过滤、喷雾干燥步骤，配制的原料溶液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，进行喷雾干燥。

所述的喷雾干燥的条件为：喷雾干燥进口温度为120~160℃，进样流速为3~7 mL/min。

所述的喷雾干燥最优条件为：喷雾干燥的进口温度为120℃，进样流速为3ml/min。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果:

1、本发明制备的产品易于在肺部沉积，可以作为肺吸入载药剂型，将药物直接输送到病灶区，在肺部直接发挥作用，且肺部吸收表面积大，吸收部位血流丰富，能避免肝脏的首过效应，克服黄芪多糖在体内靶向性低的缺点，提高黄芪多糖在体内的靶向效果。

2、本发明制备的产品能延长药物吸收、分布及作用的时间，具有良好的缓释效果。

3、本发明制备的产品对放射性肺炎有明显的治疗作用，且无其它不良反应；有效减轻肺泡腔及间隔充血及水肿，明显减少肺泡间隔厚度。

4、本发明制备的产品可减少血液浓度忽高忽低带来的副作用。

5、本发明制备的产品无有机溶剂残留，产品安全环保。

6、本发明的黄芪多糖缓释微球载药量和包封率均较高，载药量为10.11~21.50%，包封率为88.33~97.30%。

7、本发明的黄芪多糖缓释微球也可以作为口服缓释剂型应用。

8、本发明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。

9、给药后，皮肤细密、光滑，精神状态良好。

附图说明：

图1为正常对照组大鼠右肺组织HE染色结果图，

图2为放射性肺炎模型组大鼠右肺组织HE染色结果图，

图3为地塞米松治疗组大鼠右肺组织HE染色结果图，

图4为本发明治疗组大鼠右肺组织HE染色结果图。

具体实施方式

实施例1

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:3，壳聚糖聚合度为30CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为30CPS的壳聚糖3份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为120℃，进料速度为3 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，收集微球粉末于干燥器中。

实施例2

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:5，壳聚糖聚合度为50CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为50CPS的壳聚糖5份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为120 ℃，进料速度为5 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，所得微球粉末收集于干燥器中。

实施例3

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:7。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为130CPS的壳聚糖5份，50CPS的壳聚糖2份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为120℃，进料速度为7 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，所得微球粉末收集于干燥器中。

实施例4

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:7，壳聚糖聚合度为50CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为50CPS的壳聚糖7份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为140℃，进料速度为3 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，所得微球粉末收集于干燥器中。

实施例5

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:3，壳聚糖聚合度为130CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为130CPS的壳聚糖3份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为140℃，进料速度为5 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，收集微球粉末于干燥器中。

实施例6

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:5，壳聚糖聚合度为30CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为30CPS的壳聚糖5份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为140℃，进料速度为7 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，收集微球粉末于干燥器中。

实施例7

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:5，壳聚糖聚合度为130CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为130CPS的壳聚糖5份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为160℃，进料速度为3 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，收集微球粉末于干燥器中。

实施例8

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:7。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为30CPS的壳聚糖2份，50CPS的壳聚糖2份，130CPS的壳聚糖3份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为160℃，进料速度为5 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，收集微球粉末于干燥器中。

实施例9

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，黄芪多糖、壳聚糖质量比为1:3，壳聚糖聚合度为50CPS。

一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括以下步骤:

（1）原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的聚合度为50CPS的壳聚糖3份，黄芪多糖1份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中，混合；

（2）过滤、喷雾干燥

将上述步骤（1）所得混合液经过0.45 μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为160 ℃，进料速度为7 mL/min；

（3）微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得黄芪多糖缓释微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例10 黄芪多糖缓释微球的体外释放率测定

分别测定实施例1-9制备的黄芪多糖缓释微球体外累积释放率，实验结果表明，黄芪多糖微球可在体外缓慢释放，黄芪多糖微球在12小时的体外累积释放率达到最高，释放时间可持续25小时，体外累积释放率为53-93%。

实施1-9制备的黄芪多糖缓释微球12小时的体外累积释放率分别为：88%、92%、93%、75%、93%、56%、56%、53%、60%。

由上可看出，实施例3和5的体外累积释放率最高，实施例2次之。

实施例11

对实施例1-9制备的产品粒径进行测定，测定结果如下表：

表1：黄芪多糖微球的粒径测试结果

实施例1-9的黄芪多糖微球D[4，3]（体积平均粒径）为3.805-5.402 um，空气动力学直径为3.457-5.225 um，可作为呼吸粒子，易于肺部沉积。

实施例12

黄芪多糖微球的正交设计及结果，如下表：

表2：黄芪多糖微球的正交设计及结果

经实验，上述原料配比制得的防治放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，产量、载药量、包封率均较高，而实施例1的配比最好，为最优原料配比。

实施例13

放射性肺炎动物实验

将20只大鼠随机分为4组：正常对照组（A），放射性肺炎模型组（B），地塞米松治疗组(C)，本发明治疗组(D)，每组5只。除正常对照组外，其余各组均进行急性放射性肺炎造模。将大鼠麻醉后用美国Varian6MV-X线直线加速器进行15Gy单次全胸照射，用多叶光栅屏蔽大鼠其余部分。照射源皮距为100 cm，其剂量率为300cGy/min，空白对照组给予模拟照射，照射完毕后等待大鼠自然苏醒，送回动物实验中心，继续常规饲养，并给与以下处理：正常组生理盐水灌胃，每100 g体重1.25 mL，1次/天，持续42天；模型组生理盐水灌胃，每100g体重1.25 mL，1次/天，持续42天；地塞米松治疗组用地塞米松灌胃，药物浓度稀释为0.05g/L，大鼠每100 g体重给药1.25 mL，1次/天，持续42天；本发明治疗组用黄芪多糖/壳聚糖微球生理盐水溶液2.5 mL灌服，1次/天，持续42天。每天观察大鼠的一般情况，包括精神状态、饮食情况及背部毛发的稀疏变化。分别于照射开始42天将大鼠麻醉，取右肺中叶置于甲醛溶液中，固定24 h，常规石蜡包埋、切片，HE染色，光镜观察病理改变。

实验结果：

一般情况：正常对照组的大鼠皮毛多而光滑，行为活跃，饮食及呼吸均正常；照射后各照射组的大鼠后均出现颈背部毛发稀疏并掉毛，拱背、竖毛，摄食及行为活动减少，呼吸频率增加等症状，说明造模成功。地塞米松组发现经治疗后拱背、竖毛及活动减少的现象较模型组有所改善；本发明治疗组经微球溶液灌服后皮毛细密和光滑程度较模型组有较大改善，活动增多，精神良好。

HE染色结果显示：具体见附图1-4

正常肺组织肺泡壁薄，结构清晰，早期肺泡腔及间隔无明显充血、水肿。模型组肺泡间隔明显增宽，间质细胞增生，肺泡腔内可见大量炎性渗出物及明显充血。地塞米松组及本发明治疗组组肺泡腔及间隔充血及水肿有所减轻，肺泡间隔厚度明显减少。

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。

Claims (7)

1.一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，其特征在于：按重量计，由黄芪多糖1份、壳聚糖 3~7份，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液制成；

所述黄芪多糖缓释微球的体积平均粒径为3.805-5.402 um，空气动力学直径为3.457-5.225 um；

所述壳聚糖的聚合度为30CPS，50CPS，130CPS中的一种或多种；

所述黄芪多糖缓释微球的制备方法，包括原料溶液的配制，过滤、喷雾干燥，微球粉末的制备步骤，所述的喷雾干燥的条件为：喷雾干燥进口温度为120~160℃，进样流速为3~7mL/min。

2.根据权利要求1所述的一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，其特征在于：所述的黄芪多糖缓释微球的产率为58.57-81.93%，载药量为10.11-21.5%，包封率为88.33-97.3%，12小时体外累积释放率为53-93%。

3.根据权利要求1所述的一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球，其特征在于：按重量计，黄芪多糖为1份、壳聚糖为3份；所述壳聚糖的聚合度为30CPS。

4.根据权利要求1所述的一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：原料溶液的配制，过滤、喷雾干燥，微球粉末的制备。

5.根据权利要求4所述的一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，其特征在于：所述的原料溶液配制步骤，精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖1份，黄芪多糖3~7份，溶于1000 mL0.5%乙酸溶液中，混合。

6.根据权利要求4所述的一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，其特征在于：所述的过滤、喷雾干燥步骤，配制的原料溶液经过0.45μm微孔滤膜过滤，得滤液，所得续滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，进行喷雾干燥。

7.根据权利要求4所述的一种治疗放射性肺炎的黄芪多糖缓释微球的制备方法，其特征在于：所述的喷雾干燥条件为：喷雾干燥的进口温度为120℃，进样流速为3 mL/min。