CN108478875A - 一种交联透明质酸凝胶微球的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种交联透明质酸凝胶微球的制备方法及其应用，包括配制浓度为5％‑30％g/ml的透明质酸碱性溶液，在有机相环己烷中，搅拌下加入无机分散剂，充分搅拌，使之分散均匀等步骤，采用本发明的技术方案，制备方法简单，产品粒径可控、形态完好，杂质低，纯净度高，高度透明，同时降解周期也可以控制在30d‑300d。本发明中，根据上述方法制备得到的交联透明质酸凝胶微球，可用于生产医疗或预防产品，用于动物，尤其是人的注射、组织修复和组织增强，产品由于杂质极少，具有良好的生物相容性和可降解性，临床上安全得到了保证。
Description
技术领域
本发明涉及医疗领域，特别是涉及一种交联透明质酸凝胶微球的制备方法及其应用。
背景技术
透明质酸是一种酸性黏多糖，1934年由美国的Meyer等首次从牛眼玻璃体中分离得出该物质。其具有高度的黏弹性、独特的保湿性、生物相容性和可降解性，已经被广泛应用于眼科、骨科、化妆品、保健食品、药用辅料等多个领域。随着对结构的深入了解，发现其具有多个可以交联修饰的位点，从而开发出交联透明质酸。
透明质酸(HA)是由葡糖醛酸和N-乙酰基氨基葡糖双糖单位重复连接组成的链状聚阴离子黏多糖，具体结构及其修饰位点(见式1)。透明质酸参与交联反应的位点有3个：二糖单位中的羟基(1)、羧基(2)以及脱乙酰氨基处理后游离的氨基(3)。
式1透明质酸的结构和修饰位点
交联透明质酸是透明质酸(HA)经过化学修饰后形成的衍生物。通过交联修饰之后的HA可以提高其分子量，改变水溶性，提高临床效果。羟基上的交联主要采用二乙烯基砜(DVS)和1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)作为交联剂。在羧基交联的反应中,通过交联剂和HA的羧基反应能得到HA衍生物(如酯和酰胺)。
随着研究的深入，对天然的HA进行结构修饰，可以克服HA体内易降解，半衰期短的缺点，交联HA以其良好的良好的生物相容性、优异的润滑性、抗炎性和防粘性、使得其在医药领域中得到越来越广泛的应用。由于其靶向性，可以作为生物组织工程材料、抗肿瘤药物的靶向载体、缓释药物的媒介。
目前交联透明质酸的常规制备方法是采用交联剂对透明质酸的碱性溶液直接进行交联得到大块的凝胶。然后再采用切割、破碎、过筛等工艺得到所需要尺寸大小的交联透明质酸凝胶用于医疗领域。这个工艺的问题在于切割、破碎工艺所得到的的交联透明质酸颗粒形状完全不规则，大小不均一，这进一步导致产品的粘弹性难以控制，制备方法效率低。
最近又出现了一种利用乳液聚合的工艺制备交联透明质酸钠微球颗粒的方法。WO2008/100044描述了一种乳液聚合制备交联透明质酸钠水凝胶纳米颗粒的方法，该方法包括油相与水相混合形成油包水型乳液，所述油相含有溶解于其中的表面活性剂，透明质酸在所述油包水型乳液中交联。该方法制备得到的交联透明质酸颗粒粒径分布均匀，具有较高的水溶胀比，但颗粒大多分布在纳米级，只适合用于改善皮肤组织吸收能力。而且由于交联剂未能均匀分散，存在整体交联成都不均一的问题。
专利EP2225281描述了一种乳液中交联透明质酸微珠的制备方法，该方法包括(a)提供包含透明质酸或其盐的碱性水溶液与有机相或油相及表面活性剂混合形成具有所期望尺寸的微珠；(b)向所得乳液中加入包含交联剂的溶液，由此透明质酸与所述交联剂发生反应以提供交联的透明质酸微珠。该方法同样需要使用油相和表面活性剂形成乳液，最后获得的交联透明质酸微珠未能进行有效的油相残留、表面活性剂残留和交联剂残留控制措施，存在产品不稳定的问题。
发明专利授权说明书CN201310159737.3，本发明提供了一种以透明质酸钠为原料制备可用作栓塞剂的交联透明质酸钠微球的工艺。包括以下步骤：配制浓度为10％～30％g/ml的透明质酸钠碱液凝胶；将透明质酸钠碱液凝胶加到含乳化剂的油相中，再经剪切机高速乳化，乳化速度为500rpm～2000rpm，时间为10～20 分钟；加入一定量的交联剂，其中交联剂在油相中质量百分比为0.2～2％，室温下搅拌4～6h进行交联反应，完成后静置过夜；使用水溶性有机溶剂洗涤以除去微球表面残留的油相，最后烘干获得交联透明质酸钠微球。本发明制备方法简单，所得微球颗粒大小适合常规的血管栓塞，且粒径可控、微球形态完好、易筛分，有一定的弹性和膨胀性，对人体无毒害副作用，具有良好的生物相容性和可降解性，临床安全得到了保证。但是本发明同样使用了油相和表明活性剂，最终产品中获得的交联透明质酸微珠未能进行有效的油相残留、表面活性剂残留和交联剂残留控制措施，存在产品杂质多，透明度不够，无法清洗干净的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种交联透明质酸凝胶微球的制备方法。为此，本发明采用以下技术方案：
本发明公开了一种交联透明质酸凝胶微球的制备方法，它包括以下步骤：
1)、配制浓度为5％-30％g/ml的透明质酸碱性溶液；
2)、在有机相环己烷中，搅拌下加入无机分散剂，充分搅拌，使之分散均匀；
3)、搅拌下，将步骤1)制备的透明质酸碱性溶液加入到步骤2)中制备得到的有机相中，使得透明质酸碱性溶液能充分分散，形成悬浮液；
4)、在搅拌下，缓慢滴加交联剂，在室温下搅拌4-24小时完成交联反应，形成交联透明质酸微球；
5)、分离、清洗后，加入酸性溶液，洗涤除去微球表面残留的其他杂质，再经过洗涤，获得高度透明的交联透明质酸凝胶微球。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤1)中透明质酸选用细菌发酵法生产的透明质酸，分子量为50万-200万道尔顿。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤2)中无机分散剂为碱式碳酸镁、羟基磷酸钙或碳酸钙中的一种，无机分散剂粒径小于15微米。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤2)中透明质酸碱性溶液与环己烷的重量比为1:1-1:10；所述的环己烷中无机分散剂的质量百分比为0.5％-5％。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤4)中交联剂与透明质酸的重量比为 1:1-1:100。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤4)中交联剂为二乙烯基砜、乙二醇二缩水甘油醚或1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤5)中酸性溶液为盐酸、硫酸或硝酸中的一种，洗涤除去微球表面残留的无机物和其他杂质。
作为进一步地改进，本发明所述的步骤5)中所制得的交联透明质酸凝胶微球的高度透明，粒径范围控制在50-2000微米之间，降解周期控制在30d-300d。一种如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的方法制备得到的交联透明质酸凝胶微球，用于生产医疗或预防产品，用于动物，尤其是人的注射、组织修复和组织增强。
本发明的有益效果在于：
现有技术中，为了获得交联透明质酸凝胶，多是采用溶液稀配，完成体系均质后浓缩制备凝胶，再静置反应，最后切割破碎。所得产品凝胶强度差，均质性反而不理想，局部团聚，交联不均匀，颗粒不规则，所得产品流变性差。
本发明放弃先混匀再静置反应的传统方法，将透明质酸碱性溶液通过搅拌分散在环乙烷有机相中，得到悬浮液，在悬浮的小液滴里面发生交联反应得到交联透明质酸凝胶，不仅均有产品交联均匀，颗粒分布圆润均一，粒径分布可控，均质性极好。
此前有报道采用了油相和表面活性剂进行乳液聚合。此类体系的关键问题在于使用的油相多为液体石蜡等物质，沸点高，难以处理其残留；而使用的表面活性剂如span80等同样存在无法处理干净的问题，使得最终交联透明质酸产品杂质多，透明度差，应用存在风险。
本发明中采用了环己烷作为有机相分散透明质酸碱性溶液，由于环己烷沸点低，容易脱除干净，可以做到最终产品中无残留，这比其他文献中应用的液体石蜡优越。此外，本发明中采用了无机分散剂，不采用任何表面活性剂。采用表面活性剂制备的乳液中进行交联反应时容易残留杂质。本发明采用了无机分散剂，可以有效分散在透明质酸凝胶颗粒的表面，使得产品颗粒分布均一，交联均匀，反应结束后，本发明采用酸性溶液将部分微量残留的无机分散剂反应去除，不存在杂质残留问题。这些都使得本发明所得交联透明质酸交联均匀，粒径可控，同时产品中杂质去除干净，产品纯净度高，高度透明。
采用本发明的技术方案，制备方法简单，产品粒径可控、形态完好，杂质低，纯净度高，高度透明，同时降解周期也可以控制在30d-300d。本发明中，根据上述方法制备得到的交联透明质酸凝胶微球，可用于生产医疗或预防产品，用于动物，尤其是人的注射、组织修复和组织增强，产品由于杂质极少，具有良好的生物相容性和可降解性，临床上安全得到了保证。
具体实施方式
以下给出本发明的实施例，进一步对本发明进行详细说明，但本发明并不限于此。
实施例1
(1)配制浓度为5％g/ml的透明质酸碱性溶液，所使用的透明质酸选用细菌发酵法生产的透明质酸，分子量为200万道尔顿。
(2)在有机相环己烷中，搅拌下加入无机分散剂碱式碳酸镁，充分搅拌，使之分散均匀。无机分散剂碱式碳酸镁粒径小于15微米。本实施例中的透明质酸碱性溶液与环己烷的重量比为1:1；正己烷中无机分散剂的质量百分比为0.5％。
(3)搅拌下，将步骤(1)制备的透明质酸碱性溶液加入到步骤(2)中制备得到的有机相中，使得透明质酸碱性溶液能充分分散，形成悬浮液。
(4)在搅拌下，缓慢滴加一定量的交联剂二乙烯基砜，在室温下搅拌4小时完成交联反应，形成交联透明质酸微球。本实施例中的交联剂与透明质酸的重量比为1:1。
(5)分离、清洗后，加入盐酸溶液，洗涤可以除去微球表面残留的无机物和其他杂质，再经过洗涤，获得高度透明的交联透明质酸凝胶微球。
(6)所得的交联透明质酸凝胶微球的高度透明，粒径范围为50-100微米之间，降解周期300d。可用于生产医疗或预防产品，尤其是人的注射、组织修复和组织增强。
实施例2
(1)配制浓度为30％g/ml的透明质酸碱性溶液，所使用的透明质酸选用细菌发酵法生产的透明质酸，分子量为50万道尔顿。
(2)在有机相环己烷中，搅拌下加入无机分散剂羟基磷酸钙，充分搅拌，使之分散均匀。无机分散剂羟基磷酸钙粒径小于15微米。本实施例中的透明质酸碱性溶液与环己烷的重量比为1:10；正己烷中无机分散剂的质量百分比为5％。
(3)搅拌下，将步骤(1)制备的透明质酸碱性溶液加入到步骤(2)中制备得到的有机相中，使得透明质酸碱性溶液能充分分散，形成悬浮液。
(4)在搅拌下，缓慢滴加一定量的交联剂1,4-丁二醇二缩水甘油醚，在室温下搅拌24小时完成交联反应，形成交联透明质酸微球。本实施例中的交联剂与透明质酸的重量比为1:100。
(5)分离、清洗后，加入稀硫酸溶液，洗涤可以除去微球表面残留的无机物和其他杂质，再经过洗涤，获得高度透明的交联透明质酸凝胶微球。
(6)所得的交联透明质酸凝胶微球的高度透明，粒径范围为500-2000微米之间，降解周期30d。可用于生产医疗或预防产品，尤其是人的注射、组织修复和组织增强。
实施例3
(1)配制浓度为10％g/ml的透明质酸碱性溶液，所使用的透明质酸选用细菌发酵法生产的透明质酸，分子量为150万道尔顿。
(2)在有机相环己烷中，搅拌下加入无机分散剂碳酸钙，充分搅拌，使之分散均匀。无机分散剂碳酸钙粒径小于15微米。本实施例中的透明质酸碱性溶液与环己烷的重量比为1:5；正己烷中无机分散剂的质量百分比为1.5％。
(3)搅拌下，将步骤(1)制备的透明质酸碱性溶液加入到步骤(2)中制备得到的有机相中，使得透明质酸碱性溶液能充分分散，形成悬浮液。
(4)在搅拌下，缓慢滴加一定量的交联剂乙二醇二缩水甘油醚，在室温下搅拌12小时完成交联反应，形成交联透明质酸微球。本实施例中的交联剂与透明质酸的重量比为1:10。
(5)分离、清洗后，加入稀硝酸溶液，洗涤可以除去微球表面残留的无机物和其他杂质，再经过洗涤，获得高度透明的交联透明质酸凝胶微球。
(6)所得的交联透明质酸凝胶微球的高度透明，粒径范围为100-500微米之间，降解周期300d。可用于生产医疗或预防产品，尤其是人的注射、组织修复和组织增强。
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例子。显然，本发明不限于以上实施例子，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于它包括以下步骤：
1)、配制浓度为5％-30％g/ml的透明质酸碱性溶液；
2)、在有机相环己烷中，搅拌下加入无机分散剂，充分搅拌，使之分散均匀；
3)、搅拌下，将步骤1)制备的透明质酸碱性溶液加入到步骤2)中制备得到的有机相中，使得透明质酸碱性溶液能充分分散，形成悬浮液；
4)、在搅拌下，缓慢滴加交联剂，在室温下搅拌4-24小时完成交联反应，形成交联透明质酸微球；
5)、分离、清洗后，加入酸性溶液，洗涤除去微球表面残留的其他杂质，再经过洗涤，获得高度透明的交联透明质酸凝胶微球。
2.根据权利要求1所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤1)中透明质酸选用细菌发酵法生产的透明质酸，分子量为50万-200万道尔顿。
3.根据权利要求1所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中无机分散剂为碱式碳酸镁、羟基磷酸钙或碳酸钙中的一种，无机分散剂粒径小于15微米。
4.根据权利要求1所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤2)中透明质酸碱性溶液与环己烷的重量比为1:1-1:10；所述的环己烷中无机分散剂的质量百分比为0.5％-5％。
5.根据权利要求1所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤4)中交联剂与透明质酸的重量比为1:1-1:100。
6.根据权利要求5所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤4)中交联剂为二乙烯基砜、乙二醇二缩水甘油醚或1,4-丁二醇二缩水甘油醚中的一种。
7.根据权利要求1所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤5)中酸性溶液为盐酸、硫酸或硝酸中的一种，洗涤除去微球表面残留的无机物和其他杂质。
8.根据权利要求1所述的交联透明质酸凝胶微球的制备方法，其特征在于，所述的步骤5)中所制得的交联透明质酸凝胶微球的高度透明，粒径范围控制在50-2000微米之间，降解周期控制在30d-300d。
9.一种如权利要求1或2或3或4或5或6或7或8所述的方法制备得到的交联透明质酸凝胶微球，用于生产医疗或预防产品，用于动物，尤其是人的注射、组织修复和组织增强。
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