CN110947036B - 泪道栓及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种泪道栓及其制备方法。所述泪道栓由包括巯基化结冷胶和高分子微球材料的原料制备而成;所述巯基化结冷胶由包括脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的原料交联而成;所述脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的质量比为0.1‑1:0.1‑3:0.1‑3;所述巯基化结冷胶和高分子微球材料的质量比为80‑120:0.1‑2。本发明的泪道栓具有合适的力学性能,与泪小管结构具有良好的适应性,对于干眼症具有良好的疗效。
Description
技术领域
本发明涉及医药领域,特别是涉及一种泪道栓及其制备方法。
背景技术
干眼已成为影响人们生活质量的一类常见眼表疾病。近年来干眼在我国的发病率逐渐上升。根据文献报道,目前世界范围内干眼发病率大约在5%~35%不等,其中女性高于男性,老年人高于青年人,亚洲人高于其他人种。根据我国现有的流行病学研究显示,干眼在我国的发病率与亚洲其他国家类似,约21%~30%。
干眼症常伴有炎症反应,人工泪液只能补充水分。泪道栓塞是一种物理治疗,主要是通过部分封闭泪液排出通道,减少患者自身泪液流失,增加泪水储备以达到治疗干眼或者减小人工泪用量的目的。泪道栓是一类采用医用高分子材料制成临时或永久堵塞泪道的栓子。目前泪道栓子的治疗适应症主要有,1、干眼,每天需要应用人工泪液次数频繁如在4-6次或以上;应用人工泪液有副作用或不能耐受或不接受药物长期治疗者;药物治疗效果不佳或单用人工泪不能完全解除症状;病人不能或不愿过频使用人工泪液。干眼症状明显,且泪点较大者,可作为首选。2、佩戴角膜接触镜后有干眼症状者。3、干眼的诊断性治疗,部分有干眼症状病人经过多种方法无法确诊、或治疗效果不明确,或者病人有眼表多种问题无法确定主要矛盾时,可使用可降解栓以明确诊断,或作为诊断性治疗。4、延长药物在眼表的停留时间以增强疗效,减小眼表的用药次数或药量,以减轻药物的眼表毒性,特别是需要长期用药且泪点较大者(如青光眼病人)。5、眼表疾病如病毒性角膜炎有干眼症状、药物毒性角膜上皮病变、神经麻痹性角膜炎、部分暴露性角膜炎。6、眼科手术后如准分子激光角膜屈光手术、白内障手术、青光眼手术、眼表手术、角膜移植手术后较严重的病例。
目前制作栓子的材料主要可以分为胶原、硅胶、丙烯酸聚合物、热变疏水性丙烯酸多聚体、聚对二氧环己酮。但是,常规材料制作泪道栓与泪小管结构匹配度低,其机械强度小导致容易脱落,机械强度大又容易有异物感,不仅不利于疗效的发挥,还容易导致不良反应的发生。因此,急需开发一种与泪小管匹配度高、治疗干眼症效果良好的新型泪道栓子。
发明内容
基于此,本发明的目的之一是提供一种泪道栓,其具有良好的力学性能,与泪小管结构匹配性好,对于干眼症具有良好的疗效。
具体技术方案如下:
一种泪道栓,由包括巯基化结冷胶和高分子微球材料的原料制备而成;
所述巯基化结冷胶由包括脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的原料制备而成;
所述脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的质量比为0.1-1:0.1-3:0.1-3;
所述巯基化结冷胶和高分子微球材料的质量比为80-120:0.1-2。
本发明的另一目的是提供一种泪道栓的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述脱酰结冷胶的水溶液与所述交联剂混合,得混合液;
(2)在所得混合液中加入所述L-半胱氨酸盐,调节pH为4-6,进行反应;
(3)将所得反应产物截留分子量10kDA-16KDA,得到巯基化结冷胶;
(4)将所得巯基化结冷胶与高分子微球材料混合。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明将脱酰结冷胶与交联剂、巯醇化合物进行交联,得到巯基化结冷胶,其可以进一步交联产生二硫键,促进凝胶形成稳定的空间网络结构,保持凝胶具有良好的力学性能;再将高分子微球材料(特别是聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球)与巯基化结冷胶复配,发挥其良好的力学传导效应,进一步提高凝胶的强度。最终本发明制备得到的泪道栓凝胶线性粘弹性区宽,抗剪能力强,力学性能良好,与泪小管结构具有良好的适应性,对于干眼症具有良好的疗效,且不易脱落和产生异物感。
附图说明
图1为实施例1的泪道栓凝胶的储能模量(G′)和损耗模量(G″)在不同应变和频率下的变化;
图2为实施例、对比例的泪道栓凝胶的在100(%)应变下的储能模量(G′)和损耗模量(G″);
图3为泪液分泌试验方法检查注射实施例1的泪道栓凝胶后泪液分泌量的效果图(弧线代表泪液湿长)。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将参照实施例对本发明进行更全面的描述,以下给出了本发明的较佳实施例。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本实施方式提供一种泪道栓,由包括巯基化结冷胶和高分子微球材料的原料制备而成;
所述巯基化结冷胶由包括脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的原料制备而成;
所述脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的质量比为0.1-1:0.1-3:0.1-3;
所述巯基化结冷胶和高分子微球材料的质量比为80-120:0.1-2。
其中,本发明选择脱酰结冷胶,其可以具备更强的力学性能,使凝胶强度更大。进一步地,通过脱酰结冷胶与巯醇化合物之间的反应在结冷胶分子上接枝上巯基,巯基之间会自发产生动态二硫键,进而发生交联反应,促进凝胶形成稳定的空间网络结构,保持凝胶具有良好的力学性能。
在其中一些实施例中,所述脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的质量比为0.1-0.8:0.1-2:0.1-2;所述巯基化结冷胶和高分子微球材料的质量比为95-105:0.3-1.5。
在其中一些实施例中,所述脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的质量比为0.2-0.5:0.6-1.5:0.6-1.5;所述巯基化结冷胶和高分子微球材料的质量比为95-105:0.3-0.8。
在其中一些实施例中,所述高分子微球材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球。
在其中一些实施例中,所述聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球(PLGA微球)的制备方法包括:将PLGA(聚乳酸-羟基乙酸共聚物)溶解于二氯甲烷中,制备初乳液;将所得初乳液与Tween20的水溶液混合,制备乳液;将所得乳液搅拌、过滤、冷冻干燥,得到PLGA微球。
在本发明中,PLGA的形态对于PLGA在泪道栓中的作用具有重要影响,其中,当PLGA选择以微球的形态添加到泪道栓中时,其具有较优的力学性能提高效果。此外,PLGA微球的制备方法对于其在泪道栓中的作用也有一定的影响,本发明从众多的PLGA微球的制备方法中,选择将PLGA溶解于二氯甲烷中,制备初乳液;将所得初乳液与Tween20的水溶液混合,制备乳液;将所得乳液搅拌、过滤、冷冻干燥,得到PLGA微球的制备方法,并进一步对工艺参数进行优化,可以进一步提高泪道栓的物理性能。
在其中一些实施例中,PLGA、二氯甲烷和Tween20的水溶液的质量体积比为:150mg~250mg:5ml~15ml:1ml-2ml;优选PLGA、二氯甲烷和Tween20的水溶液的质量体积比为:160mg~240mg:6ml~13ml:1ml-2ml;进一步优选质量体积比为:180mg~220mg:8ml~12ml:1ml-2ml;进一步优选质量体积比为:190mg~210mg:9ml~11ml:1.2ml-1.8ml。PLGA、二氯甲烷和Tween20的水溶液的质量体积比决定了PLGA在初乳液和乳液中的浓度,而通过对PLGA浓度的优化,制备得到的微球质量好,制备得到的泪道栓的物理性能好。
在本发明中,制备微球时,搅拌转速对于微球的形态具有较大的影响,所述搅拌的转速为50~250转/min;进一步优选为70~250转/min;进一步优选转速为70-150转/min,或175-225转/min;进一步优选转速为85转/min-115转/min,或185-215转/min;进一步优选转速为95转/min-105转/min。随着转速的优选,所制备得到的微球粒径更加均一,更有利于PLGA微球发挥效果。
所述Tween20的水溶液中Tween20的质量浓度为10~30%,优选为15~25%,进一步优选为18~22%。
具体地,所述PLGA微球的制备方法包括:取PLGA溶解于二氯甲烷溶液。使用超声细胞粉碎仪超声分散4-6次(3mm探针头、时间15s、45W),得到初乳液;将初乳液加入由Tween20和的水溶液混合的溶液中(Tween20含量为20wt%),继续使用超声细胞粉碎仪超声分散2-4次(3mm探针头、时间15s、45W),得到乳液;随后经过磁力搅拌(搅拌速度100转/min或200转/min)30min、过滤、离心(10000×g,15min)、冷冻干燥,得到PLGA微球。
在其中一些实施例中,所述交联剂为乙基[3-(二甲胺基)丙基]碳二亚胺盐酸盐。
在其中一些实施例中,所述巯醇化合物为L-半胱氨酸盐,优选为L-半胱氨酸盐酸盐。
本实施方式还提供一种上述的泪道栓的制备方法,包括以下步骤:
(1)将所述脱酰结冷胶的水溶液与所述交联剂混合,得混合液;
(2)在所得混合液中加入所述L-半胱氨酸盐,调节pH为4-6,进行反应;
(3)将所得反应产物截留分子量10kDA-16KDA(取浓缩液),得到巯基化结冷胶;
(4)将所得巯基化结冷胶与高分子微球材料混合。
在其中一些实施例中,步骤(3)中,将所得反应产物截留分子量12kDA-14KDA。
在其中一些实施例中,步骤(1)中,所述脱酰结冷胶水溶液中脱酰结冷胶的质量浓度为0.5-3%。
在其中一些实施例中,所述反应的时间为4-6小时。
在其中一些实施例中,步骤(1)中,所述脱酰结冷胶的水溶液与所述交联剂混合的时间为0.5-2小时;混合的温度为15-25℃。
在其中一些实施例中,步骤(3)中,所述截留的时间为40-50小时。
本发明的泪道栓在40℃-42℃下具有较好的流动性,经注射到给药部位后在体温条件下成型,与泪小管具有良好的匹配性,不易脱落也不易产生异物感。
以下结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例所用试剂,如未特别说明,为常规商业产品。
以下实施例涉及的原料来源如下:
聚乳酸-羟基乙酸共聚物PLGA:广州创赛生物医用材料有限公司;
脱酰结冷胶:江苏源盛通生物工程有限公司。
以下实施例中涉及的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球的制备:
取200mg PLGA溶解于10mL二氯甲烷溶液。使用超声细胞粉碎仪超声分散5次(3mm探针头、时间15s、45W),得到初乳液;将初乳液加入1.5ml Tween20的水溶液中(Tween20含量为20wt%),继续使用超声细胞粉碎仪超声分散3次(3mm探针头、时间15s、45W),得到乳液;随后经过磁力搅拌(搅拌速度100转/min)30min、过滤、离心(10000×g,15min)、冷冻干燥,得到PLGA微球。
实施例1
本实施例提供一种泪道栓,其制备方法如下:
(1)配置30mL的脱酰结冷胶的水溶液(1%的质量浓度)。
(2)加入0.9g的乙基[3-(二甲胺基)丙基]碳二亚胺盐酸盐(EDAC),搅拌反应1小时,温度设置为20℃。
(3)加入0.9g的L-半胱氨酸盐酸盐,使用NaOH调节pH至5.0,反应5小时。
(4)将所得反应产物通过透析袋(截留分子量12kDA-14kDA)进行截留。透析时间为48小时,取浓缩液作为巯基化结冷胶。
(5)在制备好的巯基化结冷胶内,添加占巯基化结冷胶0.5wt%的聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)微球,在40度下搅拌均匀。
(6)将PLGA/巯基化结冷胶复合物加载至注射器内,低温下保存。
实施例2
本实施例提供一种泪道栓,其制备方法如下:
(1)配置30mL的脱酰结冷胶的水溶液(2%的质量浓度)。
(2)加入0.5g的EDAC,搅拌反应1小时,温度设置为20℃。
(3)加入0.5g的L-半胱氨酸盐酸盐,使用NaOH调节pH至5.0,反应5小时。
(4)将所得反应产物通过透析袋(截留分子量12kDA-14kDA)进行截留。透析时间为48小时,取浓缩液作为巯基化结冷胶。
(5)在制备好的巯基化结冷胶内,添加占巯基化结冷胶0.5wt%的PLGA微球,在40度下搅拌均匀。
(6)将PLGA/巯基化结冷胶复合物加载至注射器内,低温下保存。
实施例3
本实施例提供一种泪道栓,其制备方法如下:
(1)配置30mL的脱酰结冷胶的水溶液(1%的质量浓度)
(2)加入0.9g的EDAC,搅拌反应1小时,温度设置为20℃。
(3)加入0.9g的L-半胱氨酸盐酸盐,使用NaOH调节pH至5.0,反应5小时。
(4)将所得反应产物通过透析袋(截留分子量6kDA-8kDA)进行截留。透析时间为48小时,取浓缩液作为巯基化结冷胶。
(5)在制备好的巯基化结冷胶内,添加占巯基化结冷胶0.5wt%的PLGA微球,在40度下搅拌均匀。
(6)将PLGA/巯基化结冷胶复合物加载至注射器内,低温下保存。
对比例1
本对比例提供一种泪道栓,其制备方法如下:
(1)配置30mL的脱酰结冷胶的水溶液(1%的质量浓度)
(2)在脱酰结冷胶的水溶液中,添加占脱酰结冷胶的水溶液0.5wt%的PLGA微球,在40度下搅拌均匀。
(3)将PLGA/脱酰结冷胶复合物加载至注射器内,低温下保存。
对比例2
本对比例提供一种泪道栓,其制备方法如下:
(1)配置30mL的脱酰结冷胶的水溶液(1%的质量浓度)
(2)加入0.9g的EDAC,搅拌反应1小时,温度设置为20℃。
(3)加入0.9g的L-半胱氨酸盐酸盐,使用NaOH调节pH至5.0,反应5小时。
(4)将所得反应产物通过透析袋(截留分子量12kDA-14kDA)进行截留。透析时间为48小时,取浓缩液作为巯基化结冷胶。
(5)将巯基化结冷胶加载至注射器内,低温下保存。
效果实验一
泪道栓凝胶的粘弹性质测试:将制备好的泪道栓凝胶在37℃下的使用旋转流变仪(DHR,TA Instruments,USA)进行了应变振幅扫描测试(γ=0.001%-1000%,ω=6.28rad/s)和动态振荡频率扫描测量(ω=0.1-100rad/s;γ=1%)。
实施例1制备的泪道栓凝胶的频率依赖性振荡剪切流变学数据如图1的B所示,测试样品的储能模量G'和损耗模量G”没有随角频率的增加而交叉,说明泪道栓凝胶形成了稳定的网络结构。
实施例1制备的泪道栓凝胶的应变振幅扫描测试数据如图1的A所示,泪道栓的线性粘弹性区较宽,抗剪能力较强,具有良好强度。并且,高应变超过80%时仅发生网络破坏,加工范围广,可注射性能好。
实施例、对比例制备的泪道栓凝胶X轴取100(%)时,储能模量G'和损耗模量G”的数值,结果如图2所示。
由图2可知,本发明的泪道栓通过将脱酰结冷胶与交联剂、巯醇化合物进行交联,得到巯基化结冷胶,再与高分子微球材料(特别是聚乳酸-羟基乙酸共聚物)复配,储能模量G'和损耗模量G”较高,表现出良好的机械性能,与泪小管结构具有良好的适应性。对比例1中用脱酰结冷胶代替巯基化结冷胶,对比例2中只使用巯基化结冷胶,其储能模量G'和损耗模量G”均具有不同程度的下降,从而证明PLGA微球在凝胶体系中起到增强作用。
效果实验二
将干眼模型的兔作为试验对象,植入了实施例、对比例制备的共5种泪道栓。每组样品植入10只泪小管,共计25只兔子。植入注射完成后,置于中等亮度和湿度的室内环境。每隔一段时间(3天,30天,150天)背光检查植入泪道栓子的脱落率,结果如表1所示
表1
由表1的数据可知,本发明的泪道栓对于兔眼泪小管结构具有良好的适应性,不易脱落。
效果实验三
将干眼模型的兔作为对照组,和植入了实施例1的泪道栓的干眼模型兔一起置于中等亮度和湿度的室内环境,背光检查。取1张5mm×35mm的滤纸,一端反折5mm,轻轻置于兔结膜囊中后部1/3处,另一端自然下垂,迫使兔子闭眼,5min后取下滤纸,测量湿长。结果如图3和表2所示,本发明的泪道栓可以显著地提高滤纸的湿长,有效地治疗干眼症。
表2
滤纸的湿长(mm) | |
实施例1 | 26 |
对照组 | 10 |
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种泪道栓,其特征在于,由包括巯基化结冷胶和高分子微球材料的原料制备而成;
所述巯基化结冷胶由包括脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的原料制备而成;
所述脱酰结冷胶、交联剂和巯醇化合物的质量比为0.2-0.5:0.6-1.5:0.6-1.5;所述巯基化结冷胶和高分子微球材料的质量比为95-105:0.3-0.8;
所述高分子微球材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球,其制备方法包括:将PLGA溶解于二氯甲烷中,制备初乳液;将所得初乳液与Tween20的水溶液混合,制备乳液;将所得乳液搅拌、过滤、冷冻干燥,得到PLGA微球。
2.根据权利要求1所述的泪道栓,其特征在于,PLGA、二氯甲烷和Tween20的水溶液的质量体积比为:150mg~250mg:5mL~15mL:1mL-2mL。
3.根据权利要求1-2任一项所述的泪道栓,其特征在于,所述交联剂为乙基[3-(二甲胺基)丙基]碳二亚胺盐酸盐;和/或,所述巯醇化合物为L-半胱氨酸盐。
4.根据权利要求3所述的泪道栓,其特征在于,所述L-半胱氨酸盐为L-半胱氨酸盐酸盐。
5.权利要求1-4任一项所述的泪道栓的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将所述脱酰结冷胶的水溶液与所述交联剂混合,得混合液;
(2)在所得混合液中加入所述巯醇化合物,调节pH为4-6,进行反应;
(3)将所得反应产物截留分子量10kDa-16kDa,得到巯基化结冷胶;
(4)将所得巯基化结冷胶与高分子微球材料混合;
所述高分子微球材料为聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球,其制备方法包括:将聚乳酸-羟基乙酸共聚物溶解于二氯甲烷中,制备初乳液;将所得初乳液与Tween20的水溶液混合,制备乳液;将所得乳液搅拌、过滤、冷冻干燥,得到聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球。
6.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,将所得反应产物截留分子量12kDa -14kDa。
7.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,PLGA、二氯甲烷和Tween20的水溶液的质量体积比为:150mg~250mg:5mL~15mL:1mL-2mL。
8.根据权利要求5所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述脱酰结冷胶的水溶液中脱酰结冷胶的质量浓度为0.5-3%;步骤(2)中,所述反应的时间为4-6小时。
9.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述脱酰结冷胶的水溶液与所述交联剂混合的时间为0.5-2小时,混合的温度为15-25℃。
10.根据权利要求5-8任一项所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,所述截留的时间为40-50小时。
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