CN113694252A

CN113694252A - 一种软组织充填剂的聚己内酯微球及其制备方法

Info

Publication number: CN113694252A
Application number: CN202111003578.9A
Authority: CN
Inventors: 柳宇红; 刘善奎
Original assignee: University of Jinan
Current assignee: University of Jinan
Priority date: 2021-08-30
Filing date: 2021-08-30
Publication date: 2021-11-26

Abstract

本发明涉及一种软组织填充剂聚己内酯微球及其制备方法。该软组织填充剂由微球和凝胶组成。所述聚己内酯微球平均粒径为20~60μm。所述注射用软组织填充剂的制备方法采用的是乳化溶剂挥发法，通过水包油技术和剪切乳化技术来制备聚己内酯微球。该制备方法工艺简便、易于操作，条件温和，耗时短，易实现放大生产。本发明制得的聚己内酯微球流动性好、粒径较小且分布均匀、在注射用水中能够迅速分散，便于注射和塑型，是一种可以100%被机体吸收的半永久性软组织填充剂，属于医学美容填充物技术领域。所述聚己内酯微球主要用于除皱、塑型、延缓皮肤衰老、美化容颜，它可以长期通过刺激胶原蛋白和免疫反应的细胞来起到填充效果，从而使得皮肤看起来更自然一点。

Description

一种软组织充填剂的聚己内酯微球及其制备方法

技术领域

本发明涉及软组织填充、医学美容填充物技术领域，具体涉及一种软组织充填剂聚己内酯微球及其制备方法。

背景技术

软组织主要是指人体比较柔软的组织，包括人体的皮肤、皮下组织、肌肉、肌腱、韧带、关节囊、滑膜囊，神经、血管等，是比较重要的一个人体组织。本发明涉及的软组织主要是指皮肤。

皮肤主要由表皮层和真皮层构成，其中胶原蛋白存在于真皮层中。一方面，伴随着人生理性衰老及外界各种刺激，真皮层中胶原蛋白、透明质酸流失的速度开始加快，供给不及耗损，组织学上表现为真皮变薄、皮下脂肪和脂肪垫萎缩，美学上表现为骨性标志、血管和皱纹的明显化；同时，胶原蛋白和透明质酸的结构也逐步遭到破坏，失去了原有的弹力；皮肤组织中能够分泌胶原蛋白和透明质酸的成纤维细胞的数量减少，合成能力逐渐减弱，使皮肤开始变得松弛，出现皱纹。另一方面，因为痤疮、外伤等因素引起的面部凹陷性疤痕也给人们带来了无限的烦恼和痛苦，而且随着生活条件的改善，人们对美丽的容颜提出了越来越高的要求。因此如何有效延缓皮肤衰老、美化容颜一直以来都是人们不断探求和解决的问题。对此各种治疗方法应运而生，注射治疗因其创伤小，手术时间短，术后效果好而倍受青睐。

注射美容是非手术整形美容的一种，利用注射的方法将生物材料或人工合成生物相容性材料注射入真皮层或皮下，通过不同的作用机理达到减少皮肤褶皱或塑型的一大类整形手术方法。注射美容具有无需手术、痛苦小、副作用少、见效快、恢复快、对患者正常生活影响小等优点，因此受到求美者的广泛欢迎。另外，由于其材料具有易于标准化和批量生产、注射流程和步骤统一可控等优点，受到了广大科研工作者和企业的关注，尤其是近些年来，随着产品的不断开发和优化，新型的材料逐步应用于临床，已经使得注射美容取得了长足的进步，市场需求不断扩大。

注射美容治疗主要有注射肉毒毒素和注射充填物两种方法。肉毒毒素通过阻断神经和肌肉的信息传导而起到麻痹表情肌舒展过度收缩的肌肉的目的，进而使皱纹消失。该法见效快，但具有有维持时间短、面部表情僵硬等缺点。关于注射填充物主要有：玻尿酸、透明质酸、胶原蛋白、自体脂肪、合成填充剂等。合成填充剂中，由聚己内酯制备而得的新一代产品——Ellanse是一款由英国和荷兰共同研发的半永久性高端真皮填充剂。这种创新的皮下填充物不仅结合了改善皱纹和填补的好处，更吸引人的是可以刺激人体自身天然的胶原蛋白产生，有助于除皱抗老。该产品能够100％被人体吸收，安全性极高；注射后无伤口，恢复期短。然而，目前该产品在国内的发展几乎处于空白。国内对于该品种的研究依然存在诸多缺陷，如：专利CN200880104393.3对于聚己内酯微球的制备过程中存在如下缺点：1)油相粘度太高，条件要求苛刻(强力搅拌)；2)增溶过程需要高温条件，且实验过程耗时长(选用吐温作为增溶剂时，冷却过程约需12h)；3)制备过程繁琐。

发明内容

为此，本发明提供了一种新型的软组织填充剂聚己内酯微球及其制备方法。该填充剂是一种流动性好、可迅速分散于注射用水中且具有半永久性效力的促进软组织再生的美容填充剂。

一种软组织填充剂聚己内酯微球，其创新点在于由微球和凝胶组合而成，微球粒径间于20-60μm，平均粒径为22.73～57.77μm。其中，微球被凝胶包裹形成水包油球体，即在凝胶水溶液中加入活性因子而得。所述聚己内酯的分子量为6万～8万(优选8万)，结构为酯封端。所述凝胶选自羟丙甲基纤维素(HPMC)、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、甲基纤维素(MC)、聚乙烯醇(PVA)、海藻酸钠、透明质酸钠(HA)，优选羟丙甲基纤维素(HPMC)；其质量浓度为0.2％～0.5％(优选0.2％)。

一种创新的制备软组织填充剂的方法，即乳化溶剂挥发法。该方法通过简单的水包油技术和剪切乳化技术来制备聚己内酯微球，工艺简便，易于操作，实验条件温和，仅需38℃左右，实验过程耗时短，不超过6h。该制备工艺易于放大生产。具体操作步骤如下：先将聚己内酯溶解于有机溶剂得到油相，同时以质量浓度为0.2％的凝胶的水溶液作为水相，并向水相中加入适量的胶体保护剂和分散剂，然后将油相与水相混合进行乳化，得到乳化液，通过搅拌除去有机溶剂，最后过筛整粒，抽滤，晾干，得到成品。

优化方案为，所述有机溶剂选自丙酮，乙醇，二氯甲烷中的一种或两种，优选二氯甲烷；所述胶体保护剂为聚乙烯醇(PVA)，其质量浓度为0.2％～1.0％，优选0.5％～0.75％；所述分散剂选自吐温80和F68，优选F68，其质量浓度为0.1％～0.5％，优选0.1％～0.2％，更优选0.1％。水相中补充胶体保护剂是为了提高微球的稳定性，防止聚集和融合；补充吐温80和F68作为分散剂，既可以防止微球聚集，也可以起到辅助乳化剂的作用，使微球保持规则的球体形态。

优选方案为，油相与水相比例为1:12～1:150，优选1:50～1:150，更优选1:50～1:100；所述油相中聚己内酯的质量浓度为25mg/ml～400mg/ml,优选100mg/ml～200mg/ml，更优选100mg/ml～150mg/ml。

优选方案为，所述乳化方法为剪切乳化法；剪切速度为1500～2200rpm，优选1800～2200，更优选2100～2200rpm；剪切时间为10-25s，优选15～20s；注射油相耗时控制在10s以内，优选6s以内。

优选方案为，所述除去有机溶剂的方法为机械搅拌法；挥发温度为38～40℃(优选38℃)；搅拌速度为200～400rpm，优选250～280rpm，更优选270rpm；搅拌时间4～6h，优选4h。

优选方案为，所述整粒的方法为湿法过滤，筛子孔径为500目(28μm)和150目(100μm)。所述抽滤过程选用的是混合酯微孔滤膜，其孔径为0.2～0.8μm，优选0.8μm。

上述注射用人体软组织填充剂聚己内酯微球的粒径适中、粒径分布范围窄，跟上市产品Ellanse接近，具有良好的流动性，便于注射和塑形；而且可以迅速地均匀分散于注射用水中，操作简便，不易引入其他杂质和细菌，保证了安全性。其中，聚己内酯主要用于诱导皮肤内胶原蛋白的生成，而HPMC可以当做跟玻尿酸等类似的物理填充剂，用来填平凹陷即时支撑皮肤。从皮肤的结构来看，真皮组织的厚薄与其纤维组织和基质的多少关系密切，并与皮肤的致密性、饱满度、松弛和起皱现象密切相关。而该软组织填充剂的特点就在于：打完后立刻能看到效果，此时是通过凝胶体积实现短期填充；同时它又能刺激真皮层自主生成胶原蛋白，当注射一段时间后，HPMC凝胶载体会慢慢被身体吸收代谢掉，此时聚己内酯刺激产生的新生胶原蛋白开始发挥作用，代替HPMC支撑起皮肤，依然能保持面部的饱满感，从而改善皱纹。因此，聚己内酯微球长期通过刺激胶原蛋白和免疫反应的细胞来起到填充效果，从而使得看起来更自然一点。从维持效果上来说，该软组织填充剂也表现的比较优秀，一般可以保持18-24个月，并且效果期内不用重复注射。而且该软组织填充剂由于被纤维母细胞产生的胶原蛋白包裹住，不易移位，会稍微稳定一点。

附图说明

图1：本申请制得的聚己内酯微球的外观形态：

图2～5：实施例1-4制备的聚己内酯微球过程中乳滴在显微镜下的照片；

图6～9：实施例1-4制备的聚己内酯微球成品的显微镜观察图像；

图10～11：实施例1和3制得的聚己内酯微球的扫描电子显微镜照片；

图12～15：实施例1-4制得的聚己内酯微球的粒径分布。

具体实施方式

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容做进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1软组织充填剂聚己内酯微球的制备(1∶50 100mg/ml)

1.1处方

PCL 0.4g 二氯甲烷 4ml

0.2％HPMC 200ml 3％F68 6.6ml 5％PVA 22ml

注：

油相∶水相＝1∶50；PCL在二氯甲烷中的浓度为100mg/ml；

C_F68＝0.1％(w/w)；C_PVA＝0.5％(w/w)。

1.2步骤

(1)精称0.4g PCL于螺旋刻度尖底离心管，用移液管移取4mL二氯甲烷加入其中，超声溶解，涡旋，备用。

(2)量取0.2％HPMC溶液(含0.1％F68)206.6mL于500mL烧杯中，备用，同时用量筒量取5％PVA溶液22ml，备用。

(3)利用剪切混合乳化器进行剪切乳化得到乳化液。剪切速度为2200rpm，剪切时间为20s，注射油相耗时5s以内。

(4)将盛有乳化液的烧杯转移至38℃的水浴锅中，向乳化液中加入已量好的5％PVA溶液，机械搅拌除去有机溶剂，转速270rpm，搅拌时间5h。

(5)待二氯甲烷挥发完时，将制备好的微球进行湿法过滤，大孔径筛子在上，小孔径筛子在下，收集粒径间于28μm和100μm的微球和粒径小于28μm的微球，然后用0.1％F68水溶液洗涤，最后将收集的两个粒度范围的微球分别用0.8μm的混合酯微孔滤膜过滤。

(6)将两个粒度范围的微球进行干燥。

(7)称量粒径间于28μm～100μm的微球，计算合格微球的收率以及微球的总收率(即两个粒度范围的微球的总产率)。

实施例2软组织充填剂聚己内酯微球的制备(1∶50 120mg/ml)

2.1处方

PCL 0.48g 二氯甲烷 4ml

0.2％HPMC 200ml 3％F68 6.6ml 5％PVA 22ml

注：

油相∶水相＝1∶50；PCL在二氯甲烷中的浓度为120mg/ml；

C_F68＝0.1％(w/w)；C_PVA＝0.5％(w/w)。

2.2步骤

(1)精称0.48g PCL于螺旋刻度尖底离心管，用移液管移取4mL二氯甲烷加入其中，超声溶解，涡旋，备用。

(3)利用剪切混合乳化器进行剪切乳化得到乳化液。剪切速度为2000rpm，剪切时间为20s，注射油相耗时7s以内。

(6)将两个粒度范围的微球进行干燥。

实施例3软组织充填剂聚己内酯微球的制备(1∶100 100mg/ml)

3.1处方

PCL 0.2g 二氯甲烷 2ml

0.2％HPMC 200ml 3％F68 6.6ml 5％PVA 0ml

注：

体系中，油相∶水相＝1∶100；PCL在二氯甲烷中的浓度为100mg/ml；

C_F68＝0.1％(w/w)；C_PVA＝0％(w/w)。

3.2步骤

(1)精称0.2g PCL于螺旋刻度尖底离心管，用移液管移取2mL二氯甲烷加入其中，超声溶解，涡旋，备用。

(2)量取0.2％HPMC溶液(含0.1％F68)206.6mL于500mL烧杯中，备用。该油相浓度和油水比例条件下不需用0.5％PVA溶液，微球也很稳定，故不加PVA。

(3)利用剪切混合乳化器进行剪切乳化得到乳化液。剪切速度为1000rpm，剪切时间为15s，注射油相耗时4s以内。

(4)将盛有乳化液的烧杯转移至38℃的水浴锅中，机械搅拌除去有机溶剂，搅拌转速280rpm，搅拌时间5h。

(6)将两个粒度范围的微球进行干燥。

实施例4软组织充填剂聚己内酯微球的制备(1∶100 150mg/ml)

4.1处方

PCL 0.3g 二氯甲烷 2ml

0.2％HPMC 200ml 3％F68 6.6ml 5％PVA 22ml

注：

油相∶水相＝1∶100；PCL在二氯甲烷中的浓度为150mg/ml；

C_F68＝0.1％(w/w)；C_PVA＝0.5％(w/w)。

4.2步骤

(1)精称0.3g PCL于螺旋刻度尖底离心管，用移液管移取2mL二氯甲烷加入其中，超声溶解，涡旋，备用。

(3)利用剪切混合乳化器进行剪切乳化得到乳化液。剪切速度为2000rpm，剪切时间为15s，注射油相耗时8s以内。

(4)将盛有乳化液的烧杯转移至38℃的水浴锅中，向乳化液中加入已量好的5％PVA溶液，机械搅拌除去有机溶剂，转速250rpm，搅拌时间5h。

(6)将两个粒度范围的微球进行干燥。

实施例5软组织充填剂聚己内酯微球的制备(1∶100 133mg/ml)

5.1处方

PCL 0.133g 二氯甲烷 1ml

0.1％MC 100ml 吐温80 0.1ml

注：

油相∶水相＝1∶100；PCL在二氯甲烷中的浓度为133mg/ml；

C_吐温80＝0.1％(w/w)；。

5.2步骤

(1)精称0.133g PCL于螺旋刻度尖底离心管，用移液管移取1mL二氯甲烷加入其中，超声溶解，涡旋，备用。

(2)量取0.1％MC溶液100mL于250mL烧杯中，同时移取0.1ml吐温80于其中，备用。

(3)利用剪切混合乳化器进行剪切乳化得到乳化液。剪切速度为1000rpm，剪切时间为10s，注射油相耗时4s以内。

(4)将盛有乳化液的烧杯转移至38℃的水浴锅中，向乳化液中加入已量好的5％PVA溶液，机械搅拌除去有机溶剂，转速280rpm，搅拌时间6h。

(6)将两个粒度范围的微球进行干燥。

实施例6软组织充填剂聚己内酯微球的制备(1∶50 100mg/ml)

6.1处方

PCL 0.4g 二氯甲烷 4ml

0.75％PVA 200ml 3％F68 6.6ml

注：

油相∶水相＝1∶50；PCL在二氯甲烷中的浓度为100mg/ml；

C_F68＝0.1％(w/w)；。

6.2步骤

(2)量取0.75％PVA溶液(含0.1％F68)206.6ml于250mL烧杯中，备用。

(3)利用剪切混合乳化器进行剪切乳化得到乳化液。剪切速度为1000rpm，剪切时间为30s，注射油相耗时8s以内。

(4)将盛有乳化液的烧杯转移至38℃的水浴锅中，机械搅拌除去有机溶剂，转速250rpm，搅拌时间6h。

(6)将两个粒度范围的微球进行干燥。

实验例微球检测结果分析

(1)从附图可以看到，微球呈规则的球形粒子，圆整度好；外观表现为白色粉末状，流动性好，分散性好。

(2)粒径分布分析

聚己内酯微球样品激光粒度仪检测结果

结果：微球平均粒径：40.90um；

d₁₀：31.42um，d₅₀：40.82um，d₉₀：50.54；

粒径分布范围：22.73～57.77，跟上市产品Ellanse接近；

跨距：0.446，远小于2.0～2.5。

结论：符合要求。

Claims

1.一种软组织充填剂聚己内酯微球，其特征在于，该充填剂主要由微球和凝胶组合而成，微球粒径间于20-60 μm，平均粒径为22.73~57.77μm。

2.根据权利要求1所述的聚己内酯微球，其特征在于，所述聚己内酯的分子量为6万~8万（优选8万），结构为酯封端。

3.根据权利要求1所述的聚己内酯微球，其特征在于，所述凝胶材料选自羟丙甲基纤维素（HPMC）、羧甲基纤维素钠（CMC-Na）、甲基纤维素（MC）、聚乙烯醇（PVA）、海藻酸钠、透明质酸钠（HA），优选羟丙甲基纤维素（HPMC）；其质量浓度为0.2%~0.5%（优选0.2%）。

4.一种软组织充填剂聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，采用乳化溶剂挥发法，具体步骤如下：先将聚己内酯溶解于有机溶剂得到油相，同时以质量浓度为0.2%的凝胶的水溶液作为水相，并向水相中加入适量的胶体保护剂和分散剂，然后将油相与水相混合进行乳化，得到乳化液，通过搅拌除去有机溶剂，最后过筛整粒，抽滤，晾干，得到成品。

5.根据权利要求4所述的聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂选自丙酮，乙醇，二氯甲烷中的一种或两种，优选二氯甲烷；所述胶体保护剂为聚乙烯醇（PVA），其质量浓度为0.2%~1.0%，优选0.5%~0.75%；所述分散剂选自吐温80或F68，优选F68，其质量浓度为0.1%~0.5%，优选0.1%~0.2%，更优选0.1%。

6.根据权利要求4所述的聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，油相与水相比例为1:12~1:150，优选1:50~1:150，更优选1:50~1:100；所述油相中聚己内酯的质量浓度为25 mg/ml~400 mg/ml,优选100 mg/ml~200 mg/ml，更优选100 mg/ml~150 mg/ml。

7.根据权利要求4所述的聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，所述乳化方法为剪切乳化法；剪切速度为1500~2200 rpm，优选1800~2200，更优选2100~2200 rpm；剪切时间为10-25 s，优选15~20 s；注射油相耗时控制在10 s以内，优选6 s以内。

8.根据权利要求4所述的聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，所述除去有机溶剂的方法为机械搅拌法；挥发温度为38~40℃（优选38℃）；搅拌速度为200~400 rpm，优选250~280 rpm，更优选270rpm；搅拌时间4~6 h，优选4 h。

9.根据权利要求4所述的聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，所述整粒的方法为湿法过滤，筛子孔径为500目（28 μm）和150目（100 μm）。

10.根据权利要求4所述的聚己内酯微球的制备方法，其特征在于，所述抽滤过程选用的是混合酯微孔滤膜，其孔径为0.2~0.8 μm，优选0.8 μm。