CN105040136A - 一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维及其制备方法 - Google Patents
一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维及其制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维及其制备方法，包括将萘普生溶于无水甲醇中，在冰水浴中逐滴滴加亚硫酰氯，混合物经加热搅拌回流并减压蒸干溶剂后，重结晶，所得白色细晶为萘普生甲酯；将萘普生甲酯加入有机溶剂中，升温并超声波振荡使其完全溶解，形成萘普生甲酯溶液，然后将干燥后醋酸纤维素粉体加入萘普生甲酯的溶液中，于恒温水浴中机械搅拌至完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液等步骤，本发明方法新颖，效率高且成本低，可以实现用于治疗局部炎症和疼痛药物的缓慢释放和经皮吸收，避免药物突释所带来的弊端以及药物口服造成的副作用。
Description
技术领域
本发明属上载药物的纺织材料制备领域，特别是涉及一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维及其制备方法。
背景技术
萘普生(Naproxen)是一种优良的非甾体解热镇痛抗炎药物，具有消炎、镇痛、解热作用，临床广泛用于风湿性、类风湿性关节炎等疾病的治疗。但是它们口服对胃肠道刺激性较大，易引起消化道溃疡和出血，因此它们的经皮给药研究已受到人们的高度重视，尤其适于局部炎症和疼痛的治疗。
纤维素是地球上最丰富的多糖化合物，广泛在于自然界.纤维素不溶于水，但溶于浓盐酸和硫酸。纤维素酯是天然聚合物的衍生物，其溶液熔体易被加工成膜和纤维。醋酸纤维素是纤维素的乙酸酯，是绿色植物细胞壁的主要组成部分，也是一种自然界最常见的生物可降解高聚物。它有很多优点，例如生物相容性，生物降解性和可再生等，因此被广泛地应用到包装、纺织品工业和生物材料等领域。
随着药剂学和纤维技术的发展，出现了以纤维为载体的新的药物剂型。由于纤维能形成最大的表面积，有利于药物的释放，而且可直接与患处相接触，避免肝脏首过效应河在胃肠道中的降解，降低了毒副反应。因此，在国内外引起了科学工作者和工业部门的广泛关注。其中溶液纺载药纤维的发展受到广泛关注。
湿法纺丝是将成纤高分子聚合物溶解于溶剂中制成纺丝溶液，将纺丝溶液由喷丝头喷出喷出后进入凝固浴中，由于粘液细丝流内的溶剂扩散以及凝固剂向粘液细丝流中渗透，使细丝流凝固成丝条。湿法纺丝的特点是喷丝头孔数多，但纺丝速度慢，适合纺制短纤维。
为此，本研究以萘普生甲酯作为模型药物，以醋酸纤维素为药物的载体高分子材料，采用了湿纺得到含有药物的纤维，具有很好应用前景。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维及其制备方法。本发明方法新颖，效率高且成本低，可以实现用于治疗局部炎症和疼痛药物的缓慢释放和经皮吸收，避免药物突释所带来的弊端以及药物口服造成的副作用；本发明所得的载药纤维可应用到湿法载药纤维制备的研究和体外药物释放行为及其动力学分析。本发明是通过以下技术方案来实现的：
本发明公开了一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，所述治疗局部炎症和疼痛药物为萘普生甲酯，具体制备步骤如下：
(1)将萘普生溶于无水甲醇中，在冰水浴中逐滴滴加亚硫酰氯，混合物经加热搅拌回流并减压蒸干溶剂后，重结晶，所得白色细晶为萘普生甲酯；
(2)将萘普生甲酯加入有机溶剂中，升温并超声波振荡使其完全溶解，形成萘普生甲酯溶液，然后将干燥后醋酸纤维素粉体加入萘普生甲酯的溶液中，于恒温水浴中机械搅拌至完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液；
(3)将纺丝液倒入贮料罐中进行密封静置脱泡，打开空气压缩机，使贮料罐中保持恒定的压力；
(4)依次打开各传动装置，分别为：电源，计量泵，一辊，二辊与卷绕辊，纺丝液增压后，从喷丝板挤入凝固浴中成形固化；
(5)此后丝束先进入预热水浴槽，再进入沸水浴槽，后经卷绕，并下进行干燥致密化后制得成丝。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤(1)中所称取的萘普生质量为4-7克，无水甲醇体积为40-60毫升，亚硫酰氯体积为2-6毫升，回流时间为2-3小时，重结晶所选用试剂为含有少量甲醇的石油醚。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤(2)中用于溶解萘普生甲酯的有机溶剂为DMAc或者丙酮/DMAc4:1的混合溶液，溶液体积为200-400毫升，溶解时升温温度为50℃，所加入的醋酸纤维素在纺丝液中浓度为10-25％，溶液中萘普生甲酯的量为醋酸纤维素的5％，纺丝液溶解时恒温水浴温度为80℃。
作为进一步地改进，本发明所述步骤(3)中密封静置脱泡约1.5小时，贮料罐中保持的恒定压力为1.5×105Pa。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤(4)中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1r/min，1.5r/min以及10r/min，凝固浴为50％DMAc水溶液，凝固浴温度为20℃。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤(5)中预热水浴温度60℃，沸水浴槽温度为95℃-100℃，干燥致密化温度为110℃。
本发明的有益效果如下：
(1)本发明方法新颖，效率高且成本低，可以实现用于治疗局部炎症和疼痛药物的缓慢释放和经皮吸收，避免药物突释所带来的弊端以及药物口服造成的副作用；
(2)本发明所得的载药纤维可应用到湿法载药纤维制备的研究和体外药物释放行为及其动力学分析。
附图说明
图1是实施例1中得到的萘普生甲酯1H核磁共振图谱；
图2是实施例1中得制备的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维(醋酸纤维素浓度为20％)的纤维表面扫描电镜图；
图3是实施例3中制备的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维(醋酸纤维素浓度为25％)在磷酸盐缓冲液(pH7.4)中的萘普生甲酯体外溶出曲线。
具体实施方式
本发明公开了一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，所述治疗局部炎症和疼痛药物为萘普生甲酯，具体步骤为：
(1)将萘普生溶于无水甲醇中，在冰水浴中逐滴滴加亚硫酰氯。混合物经加热搅拌回流并减压蒸干溶剂后，重结晶，所得白色细晶为萘普生甲酯；
(2)将萘普生甲酯加入有机溶剂中，升温并超声波振荡使其完全溶解，形成萘普生甲酯溶液，然后将干燥后醋酸纤维素粉体加入萘普生甲酯的溶液中，于恒温水浴中机械搅拌至完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液；
(3)将纺丝液倒入贮料罐中进行密封静置脱泡，打开空气压缩机，使贮料罐中保持恒定的压力；
(4)依次打开各传动装置，分别为：电源，计量泵，一辊，二辊与卷绕辊，纺丝液增压后，从喷丝板挤入凝固浴中成形固化；
(5)此后丝束先进入预热水浴槽，再进入沸水浴槽，后经卷绕，并下进行干燥致密化后制得成丝。
步骤(1)中所称取的萘普生质量为4-7克，无水甲醇体积为40-60毫升，亚硫酰氯体积为2-6毫升，回流时间为2-3小时，重结晶所选用试剂为含有少量甲醇的石油醚。步骤(2)中用于溶解萘普生甲酯的有机溶剂为DMAc或者丙酮/DMAc4:1的混合溶液，溶液体积为200-400毫升，溶解时升温温度为50℃，所加入的醋酸纤维素在纺丝液中浓度为10-25％，溶液中萘普生甲酯的量为醋酸纤维素的5％，纺丝液溶解时恒温水浴温度为80℃。步骤(3)中密封静置脱泡约1.5小时，贮料罐中保持的恒定压力为1.5×105Pa。步骤(4)中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1r/min，1.5r/min以及10r/min，凝固浴为50％DMAc水溶液，凝固浴温度为20℃。步骤(5)中预热水浴温度60℃，沸水浴槽温度为95℃-100℃，干燥致密化温度为110℃。
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，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。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
将5.5g萘普生溶于40ml无水甲醇中，然后在冰水浴中逐滴滴加3ml亚硫酰氯。随后混合物被加热搅拌回流2.5h。加热回流结束后，减压蒸干溶剂。加入含少量甲醇的石油醚重结晶，得白色细晶，即为萘普生甲酯。用电子天平称取60克干燥的醋酸纤维素待用。量取240毫升丙酮和60毫升DMAc，混合后，将制备好的萘普生甲酯3g投入到溶剂中，升温至50℃并通过超声波振荡的方式使其完全溶解，形成药物溶液。然后将称好的干燥醋酸纤维素粉体加入到药物溶液中，于80℃恒温水浴中机械搅拌，直至醋酸纤维素粉体完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液。将纺丝液倒入纺丝机的贮料罐中，密封静置脱泡约1.5小时；打开空气压缩机，使贮料罐中保持恒定的压力(1.5×105Pa)，随后依次打开各传动装置。分别为：电源，计量泵，一辊，二辊与卷绕辊，其中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1,1.5和10r/min。纺丝液从贮料罐经计量泵计量增压后，从喷丝板挤入凝固浴中，所用凝固浴为50％DMAc水溶液，温度为20℃，纤维经凝固浴成形后，先进入65℃的预热水浴槽，再进入95℃的沸水浴槽进行沸水浴拉伸，后经卷绕，并干燥110℃下进行干燥致密化后制得载有萘普生甲酯的醋酸纤维素湿纺纤维纺纤维。
图1是实施例1中得到的萘普生甲酯1H核磁共振图谱；图2是实施例1中得制备的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维(醋酸纤维素浓度为20％)的纤维表面扫描电镜图；通过对图11HNMR检测得到的图谱进行解谱分析，发现制备的化合物即为所需要的萘普生甲酯，而且图谱中各峰线条清晰，基本没有杂峰，说明制备的萘普生甲酯纯度很高，不含其它杂质，可以很好地用于后面的载药纤维制备实验。由图2可以看到，纤维是连续均匀的，纤维直径分布在100-300μm之间。纤维截面可以看到较多的孔穴，而且都是中空的，这有利于药物的进入和储存；表面较光滑，可能由于纺丝过程中溶剂挥发过快，有少量高聚物未成纤。
实施例2
将6g萘普生溶于50ml无水甲醇中，然后在冰水浴中逐滴滴加4ml亚硫酰氯。随后混合物被加热搅拌回流2h。加热回流结束后，减压蒸干溶剂。加入含少量甲醇的石油醚重结晶，得白色细晶，即为萘普生甲酯。取用电子天平称取20克干燥的醋酸纤维素待用。量取200毫升DMAc，将制备好的萘普生甲酯1g加入到溶剂中，升温至50℃并通过超声波振荡的方式使其完全溶解，形成药物溶液。然后将称好的干燥醋酸纤维素粉体加入到药物溶液中，于80℃恒温水浴中机械搅拌，直至醋酸纤维素粉体完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液。将纺丝液倒入纺丝机的贮料罐中，密封静置脱泡约1.5小时；打开空气压缩机，使贮料罐中保持恒定的压力(1.5×105Pa)，随后依次打开各传动装置。分别为：电源，计量泵，一辊，二辊与卷绕辊，其中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1,1.5和10r/min。纺丝液从贮料罐经计量泵计量增压后，从喷丝板挤入凝固浴中，所用凝固浴为50％DMAc水溶液，温度为20℃，纤维经凝固浴成形后，先进入65℃的预热水浴槽，再进入98℃的沸水浴槽进行沸水浴拉伸，后经卷绕，并干燥110℃下进行干燥致密化后制得载有萘普生甲酯的醋酸纤维素湿纺纤维纺纤维。
实施例3
将7g萘普生溶于60ml无水甲醇中，然后在冰水浴中逐滴滴加5ml亚硫酰氯。随后混合物被加热搅拌回流3h。加热回流结束后，减压蒸干溶剂。加入含少量甲醇的石油醚重结晶，得白色细晶，即为萘普生甲酯。取用电子天平称取100克干燥的醋酸纤维素待用。量取320毫升丙酮和80毫升DMAc，混合后，将制备好的萘普生甲酯5g加入到溶剂中，升温至50℃并通过超声波振荡的方式使其完全溶解，形成药物溶液。然后将称好的干燥醋酸纤维素粉体加入到药物溶液中，于80℃恒温水浴中机械搅拌，直至醋酸纤维素粉体完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液。将纺丝液倒入纺丝机的贮料罐中，密封静置脱泡约1.5小时；打开空气压缩机，使贮料罐中保持恒定的压力(1.5×105Pa)，随后依次打开各传动装置。分别为：电源，计量泵，一辊，二辊与卷绕辊，其中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1,1.5和10r/min。纺丝液从贮料罐经计量泵计量增压后，从喷丝板挤入凝固浴中，所用凝固浴为50％DMAc水溶液，温度为20℃，纤维经凝固浴成形后，先进入65℃的预热水浴槽，再进入100℃的沸水浴槽进行沸水浴拉伸，后经卷绕，并干燥110℃下进行干燥致密化后制得载有萘普生甲酯的醋酸纤维素湿纺纤维纺纤维。
图3是实施例3中制备的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维(醋酸纤维素浓度为25％)在磷酸盐缓冲液(pH7.4)中的萘普生甲酯体外溶出曲线。从图3中可以看到，随着时间的延长，萘普生甲酯从载药纤维中的释放量逐渐增加。开始阶段药物的释放速度非常快，萘普生甲酯在外界搅拌力的作用下和容易被从纤维表面洗脱下来，即从纤维中释放出来。随着时间的延长，纤维中药物的释放除表面的萘普生甲酯外，内部的萘普生甲酯也慢慢扩散到纤维表面，并释放出来进入溶出介质，由于纤维表面的药物量已较少，并且纤维内部的药物达到纤维表面需要一定时间，因此载药纤维的释放速度逐渐减小。随着时间的继续延长，纤维内部的萘普生甲酯也基本上已经都扩散到纤维表面并从纤维上释放出来，纤维中剩余的萘普生甲酯基本上都已被纤维中的大分子完全包裹住，无法进一步释放出来，因此载药纤维的药物释放速度非常的缓慢，纤维的体外药物释放百分比也无明显的变化。载药纤维在释放10天左右后，萘普生甲酯的体外释放达到平衡，没有明显变化。可总结出，本发明制备的载药纤维可以有效地实现萘普生甲酯的缓慢释放，具有很强的应用前景。
本发明所述的实施例1～3仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术对本发明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述治疗局部炎症和疼痛药物为萘普生甲酯，具体制备步骤如下：
(1)将萘普生溶于无水甲醇中，在冰水浴中逐滴滴加亚硫酰氯，混合物经加热搅拌回流并减压蒸干溶剂后，重结晶，所得白色细晶为萘普生甲酯；
(2)将萘普生甲酯加入有机溶剂中，升温并超声波振荡使其完全溶解，形成萘普生甲酯溶液，然后将干燥后醋酸纤维素粉体加入萘普生甲酯的溶液中，于恒温水浴中机械搅拌至完全溶解，形成均匀稳定的纺丝液；
(3)将纺丝液倒入贮料罐中进行密封静置脱泡，打开空气压缩机，使贮料罐中保持恒定的压力；
(4)依次打开各传动装置，分别为：电源，计量泵，一辊，二辊与卷绕辊，纺丝液增压后，从喷丝板挤入凝固浴中成形固化；
(5)此后丝束先进入预热水浴槽，再进入沸水浴槽，后经卷绕，并下进行干燥致密化后制得成丝。
2.根据权利要求1所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(1)中所称取的萘普生质量为4-7克，无水甲醇体积为40-60毫升，亚硫酰氯体积为2-6毫升，回流时间为2-3小时，重结晶所选用试剂为含有少量甲醇的石油醚。
3.根据权利要求1或2所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(2)中用于溶解萘普生甲酯的有机溶剂为DMAc或者丙酮/DMAc4:1的混合溶液，溶液体积为200-400毫升，溶解时升温温度为50℃，所加入的醋酸纤维素在纺丝液中浓度为10-25％，溶液中萘普生甲酯的量为醋酸纤维素的5％，纺丝液溶解时恒温水浴温度为80℃。
4.根据权利要求3所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中密封静置脱泡约1.5小时，贮料罐中保持的恒定压力为1.5×105Pa。
5.根据权利要求1或2所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中密封静置脱泡约1.5小时，贮料罐中保持的恒定压力为1.5×105Pa。
6.根据权利要求1或2或4所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1r/min，1.5r/min以及10r/min，凝固浴为50％DMAc水溶液，凝固浴温度为20℃。
7.根据权利要求5所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(4)中一辊，二辊与卷绕辊的转速分别为1.1r/min，1.5r/min以及10r/min，凝固浴为50％DMAc水溶液，凝固浴温度为20℃。
8.根据权利要求1或2或4或7所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)中预热水浴温度60℃，沸水浴槽温度为95℃-100℃，干燥致密化温度为110℃。
9.根据权利要求6所述的载有治疗局部炎症和疼痛药物的醋酸纤维素湿纺纤维的制备方法，其特征在于，所述的步骤(5)中预热水浴温度60℃，沸水浴槽温度为95℃-100℃，干燥致密化温度为110℃。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: A cellulose acetate wet-spun fiber containing drugs for treating local inflammation and pain and a preparation method thereof Effective date of registration: 20230117 Granted publication date: 20180306 Pledgee: Yiwu Branch of Guangfa Bank Co.,Ltd. Pledgor: LANGSHA KNITTING Co.,Ltd. Registration number: Y2023330000229 |
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |