CN106074443A - 一种生物活性微包纳胶囊及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种生物活性微包纳胶囊及其制备方法，通过离子凝胶法和高压静电液滴法相结合的方法制得，粒径为100～1000um，其由一海藻酸盐微包纳胶囊和位于其中的分泌型细胞及负载小分子药物的壳聚糖纳米粒组成。本发明的生物活性微包纳胶囊通过微包纳的结构，采用二级缓释的系统，实现对遥控缓释更为细致的调控，并避免了突释效应，可用于药物与细胞空间分配与搭载。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种生物活性微包纳胶囊及其制备方法。
背景技术
近年来，微囊/球等微粒性药物缓释体系得到飞速发展，在临床上也得到了广泛的应用。此外，很多疾病，比如1型糖尿病，帕金森综合征等，单一的药物治疗往往难以达到理想的治疗效果，并且长期持续的注射胰岛素等方式，给患者带来巨大的痛苦同时，也造成了巨大的经济负担。而细胞治疗一次治疗后能给患者带来长期的疗效，减轻了患者痛苦，减小经济负担与心理压力。但是细胞治疗在细胞失去活性后，患者仍将回到治疗前的状态，此时需要再次进行细胞治疗。此外，目前药物缓释微囊/球常常面临着药物突释效应、调节药物溶出速率的手段单一、对药物活性保护不够等问题。对于药物缓释微囊/球负载药物的释放速率的调控手段，也只主要包括微囊/球表面多层覆膜、更替材料、以及对载体或者药物进行修饰等。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种生物活性微包纳胶囊。
本发明的另一目的在于提供上述生物活性微包纳胶囊的制备方法。
本发明的具体技术方案如下：
一种生物活性微包纳胶囊，通过离子凝胶法和高压静电液滴法相结合的方法制得，粒径为100～1000μm，其由一海藻酸盐微包纳胶囊和位于其中的分泌型细胞及负载小分子药物的壳聚糖纳米粒组成。
在本发明的一个优选实施方案中，所述粒径为200～320μm。
一种上述生物活性微包纳胶囊的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制壳聚糖水溶液和三聚磷酸钠水溶液；
(2)在壳聚糖水溶液中加入适量的小分子药物，得第一混合液；
(3)在500～700rpm的高速匀浆的条件下，将三聚磷酸钠水溶液逐滴滴入步骤(2)所得的第一混合液中，滴完后继续搅拌，然后经超纯水洗涤和冻干后，得平均粒径为50±20nm，粒径分布为15～115nm的负载小分子药物的壳聚糖纳米粒；
(4)培养分泌型细胞，得到密度为2～8×107cells/mL的细胞悬浮液，并配制海藻酸钠水溶液；
(5)将海藻酸钠水溶液、负载小分子药物的壳聚糖纳米粒的悬浮液和细胞悬浮液按比例混合均匀，得第二混合液；
(6)通过注射泵和高压微胶囊成型装置，将第二混合液滴入成型液中发生凝胶化反应，再经孵育后，即得所述生物活性微包纳胶囊，上述高压微胶囊成型装置的具体参数为：电压6.9～7.2kv、22#针头、液面距18～22mm、推进速度95～102mm/h，使用茶漏收集；成型液中含有45～55mM CaCl2和0.8～1.2mM BaCl2。
在本发明的一个优选实施方案中，所述成型液中含有50mM CaCl2和1mM BaCl2。
在本发明的一个优选实施方案中，所述步骤(6)中高压微胶囊成型装置的具体参数为：电压7.0kv、22#针头、液面距20mm、推进速度100mm/h，使用茶漏收集。
在本发明的一个优选实施方案中，所述负载小分子药物的壳聚糖纳米粒的平均粒径为50.4±18.7nm，粒径分布为20～110nm。
在本发明的一个优选实施方案中，所述第二混合液和成型液的体积比为4～6:100。
本发明的有益效果是：
1、本发明的生物活性微包纳胶囊通过微包纳的结构，采用二级缓释的系统，实现对遥控缓释更为细致的调控，并避免了突释效应，可用于药物与细胞空间分配与搭载。
2、本发明的生物活性微包纳胶囊利用海藻酸盐为材料，具有良好的生物相容性，能够对包载的细胞进行免疫隔离保护，免遭免疫系统攻击，保持良好的生物活性。
3、本发明的生物活性微包纳胶囊采用微囊内部包埋有壳聚糖纳米粒的结构设计，保证了不同药物的空间分配，提高了药物的长效释放和精细调控，降低了单纯使用药物的毒副作用。
4、本发明的纳米粒利用碱性的壳聚糖为材料，降解产物具有营养作用与药理功效。
5、本发明的制备方法结合了离子凝胶法和高压静电液滴法，工艺简单，操作方便。
具体实施方式
以下通过具体实施方式对本发明的技术方案进行进一步的说明和描述。
实施例1
一种生物活性微包纳胶囊，通过离子凝胶法和高压静电液滴法相结合的方法制得，粒径为100～1000μm，其由一海藻酸盐微包纳胶囊和位于其中的分泌型细胞及负载小分子药物的壳聚糖纳米粒组成。本实施例以γ-氨基丁酸作为小分子药物代表，以β-TC-6细胞作为分泌型细胞模型进行实验。
制备方法具体包括如下步骤：
(1)配制0.1％(w/v)的壳聚糖水溶液和0.1％(w/v)的三聚磷酸钠水溶液；
(2)在壳聚糖水溶液中加入适量的γ-氨基丁酸，终浓度为20μg/mL，得第一混合液；
(3)在600rpm高速匀浆的条件下，将三聚磷酸钠水溶液逐滴滴入步骤(2)所得的第一混合液中，滴完后继续搅拌10min，然后经超纯水洗涤和冻干后，得平均粒径为50.4±18.7nm，粒径分布为20～110nm的负载小分子药物的壳聚糖纳米粒；
(4)无菌环境下培养β-TC-6细胞，得到密度为2～8×107cells/mL的细胞悬浮液，并配制1.8％(w/v)的海藻酸钠水溶液；
(5)将1.8％海藻酸钠水溶液、负载小分子药物的壳聚糖纳米粒的悬浮液(1mg/mL)和细胞悬浮液按8:1:1的比例混合均匀，得第二混合液；
(6)通过微量注射泵(AJ5805，上海安吉电子设备有限公司)和高压微胶囊成型装置(WJN-50，上海理工大学)，将5mL第二混合液滴入100mL成型液中发生凝胶化反应，再经孵育10min后，即得平均粒径为245.52±22.00μm，粒径分布为200～320μm的所述生物活性微包纳胶囊，上述高压微胶囊成型装置的具体参数为：电压7.0kv、22#针头、液面距20mm、推进速度100mm/h，使用茶漏收集；成型液中含有50mM CaCl2和1mM BaCl2。
将上述生物活性微包纳胶囊给药小鼠，在2周内使1型糖尿病小鼠的血糖值降低到正常值，并在3周后测定小鼠的胰腺β细胞量有一定增加。
本领域普通技术人员可知，本发明的技术参数在下述范围内变化时，仍然能够得到与上述实施例相同或相近的技术效果，仍然属于本发明的保护范围：
一种生物活性微包纳胶囊，通过离子凝胶法和高压静电液滴法相结合的方法制得，粒径为100～1000μm，其由一海藻酸盐微包纳胶囊和位于其中的分泌型细胞及负载小分子药物的壳聚糖纳米粒组成。
上述生物活性微包纳胶囊的制备方法，包括如下步骤：
(1)配制壳聚糖水溶液和三聚磷酸钠水溶液；
(2)在壳聚糖水溶液中加入适量的小分子药物，得第一混合液；
(3)在500～700rpm的高速匀浆的条件下，将三聚磷酸钠水溶液逐滴滴入步骤(2)所得的第一混合液中，滴完后继续搅拌，然后经超纯水洗涤和冻干后，得平均粒径为50±20nm，粒径分布为15～115nm的负载小分子药物的壳聚糖纳米粒；
(4)培养分泌型细胞，得到密度为2～8×107cells/mL的细胞悬浮液，并配制海藻酸钠水溶液；
(5)将海藻酸钠水溶液、负载小分子药物的壳聚糖纳米粒的悬浮液和细胞悬浮液按比例混合均匀，得第二混合液；
(6)通过注射泵和高压微胶囊成型装置，将第二混合液滴入成型液中发生凝胶化反应，再经孵育后，即得所述生物活性微包纳胶囊，上述高压微胶囊成型装置的具体参数为：电压6.9～7.2kv、22#针头、液面距18～22mm、推进速度95～102mm/h，使用茶漏收集；成型液中含有45～55mM CaCl2和0.8～1.2mM BaCl2。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (7)
1.一种生物活性微包纳胶囊，其特征在于：通过离子凝胶法和高压静电液滴法相结合的方法制得，粒径为100～1000μm，其由一海藻酸盐微包纳胶囊和位于其中的分泌型细胞及负载小分子药物的壳聚糖纳米粒组成。
2.如权利要求1所述的生物活性微包纳胶囊，其特征在于：所述粒径为200～320μm。
3.一种权利要求1或2所述的生物活性微包纳胶囊的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
(1)配制壳聚糖水溶液和三聚磷酸钠水溶液；
(2)在壳聚糖水溶液中加入适量的小分子药物，得第一混合液；
(3)在500～700rpm的高速匀浆的条件下，将三聚磷酸钠水溶液逐滴滴入步骤(2)所得的第一混合液中，滴完后继续搅拌，然后经超纯水洗涤和冻干后，得平均粒径为50±20nm，粒径分布为15～115nm的负载小分子药物的壳聚糖纳米粒；
(4)培养分泌型细胞，得到密度为2～8×107cells/mL的细胞悬浮液，并配制海藻酸钠水溶液；
(5)将海藻酸钠水溶液、负载小分子药物的壳聚糖纳米粒的悬浮液和细胞悬浮液按比例混合均匀，得第二混合液；
(6)通过注射泵和高压微胶囊成型装置，将第二混合液滴入成型液中发生凝胶化反应，再经孵育后，即得所述生物活性微包纳胶囊，上述高压微胶囊成型装置的具体参数为：电压6.9～7.2kv、22#针头、液面距18～22mm、推进速度95～102mm/h，使用茶漏收集；成型液中含有45～55mM CaCl2和0.8～1.2mM BaCl2。
4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述成型液中含有50mM CaCl2和1mMBaCl2。
5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述步骤(6)中高压微胶囊成型装置的具体参数为：电压7.0kv、22#针头、液面距20mm、推进速度100mm/h，使用茶漏收集。
6.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述负载小分子药物的壳聚糖纳米粒的平均粒径为50.4±18.7nm，粒径分布为20～110nm。
7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述第二混合液和成型液的体积比为4～6:100。
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