CN115475151A - 河豚毒素缓释微球及其制备方法和用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种河豚毒素缓释微球，包含：河豚毒素(TTX)、聚乳酸‑羟基乙酸共聚物(PLGA)、甲酸、聚乙烯醇(PVA)。本发明还公开了该微球的制备方法及其用于缓释长效镇痛的用途。本发明的河豚毒素缓释微球，可在7‑21天内缓慢释放河豚毒素，具有长效镇痛的效果，应用前景广阔。

Description

河豚毒素缓释微球及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及微球制剂和缓控释技术领域，具体涉及一种河豚毒素缓释微球及其制备方法和用于镇痛的用途。
背景技术
河豚毒素(Tetrodotoxin，简称TTX)，分子式为C11H17O8N3，分子量为319.27g·mol-1，结构式如下，属于氨基全氢化喹唑啉类化合物，具有笼形结构，常温下，提取的河豚毒素为无色晶状固体，理化性质稳定，微溶于水，微溶于无水乙醇、乙醚；几乎不溶于其他有机溶剂，易溶于有机酸和无机酸水溶液。
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河豚毒素是一种电压门控钠通道的阻滞剂，它能够选择性地结合到电压门控钠通道的外前庭上的α亚基，使得钠离子无法进入通道，从而产生抑制兴奋的作用。从结构上看则是河豚毒素的胍基与钠离子通道内的特异性受体蛋白上的羰基相互作用，使得进入通道的空间位置受阻，从而达到阻滞离子进入通道的作用，继而产生神经、肌肉的麻痹。河豚毒素与钠离子通道是1：1的结合，即一分子毒素结合一个钠通道，且其结合是可逆的，并且与K+、Mg2+、Ca2+等带正电荷的离子竞争受体。根据电压门控钠通道对河豚毒素的敏感性可分为TTX敏感型和TTX耐受型，两者分别介导激活电压较低失活较快的快钠电流和激活电压高失活较慢的慢钠电流。
基于其作用机制，河豚毒素已被研究应用于镇痛、局麻等应用研究方向，镇痛是目前河豚毒素在医药应用上研究最广最深的方向。作为典型的钠离子通道阻滞剂，河豚毒素可以与吗啡等多种镇痛药联用，发挥出比单一镇痛药更好的效果。陈学军等学者做了河豚毒素和吗啡单独或联用对腹腔注射醋酸的小鼠的扭体实验，以此来考察河豚毒素的镇痛效果，结果显示当河豚毒素剂量范围在0.0312～4μg·kg-1时，可以剂量依赖性地抑制醋酸扭体小鼠的疼痛；固定河豚毒素用量在0.125μg·kg-1，联合使用不同浓度的吗啡，当剂量范围在1.95～31.2μg·kg-1时，各剂量组比河豚毒素和吗啡同剂量组扭体抑制率相比均具有极显著差异(P＜0.01)。这说明两者联用使得低剂量吗啡镇痛效应增强，降低了吗啡的副作用，证明两者联用比单一使用具有更好的镇痛效果。同样的还有河豚毒素与因得克(indoxacarb)联用，证明了河豚毒素能够抑制甲醛引起的炎症性疼痛和水肿。河豚毒素在临床上的使用也效果显著，以河豚毒素为主药应用于癌症晚期的镇痛剂曾在加拿大进行了24例志愿者实验，研究通过单盲实验确定河豚毒素与阿片类药物相比其镇痛作用的有效性，数据显示河豚毒素具有良好的镇痛作用，且在停止注射后同样能够达到长效镇痛的作用。这个附加的镇痛作用在第十天左右达到峰值，随后开始减小。后来研究者进行了临床二期的实验，通过对更大样本量的志愿者群体进行更详细的实验，对不同分组给予不同给药方案，结果表明肌内注射河豚毒素一般耐受性良好，且河豚毒素剂量在最高达30mg b.i.d时四天内是安全的。
缓释微球是随着生物材料科学、临床医学及药物学的发展逐渐兴起的一种医药制剂，是指药物溶解或分散在成球材料中，形成的骨架型微小球形或类球形微粒，其粒径范围一般在1～250μm，可以供口服、注射、滴鼻或皮下埋植使用。通过特定包载材料包入药物，使药物进入生物体内后以可控的速度和方式，具有靶向性和可控性到达特定释药部位释放，作为一种新型给药系统，其具有可控的药物释放特性、降低血药浓度波动、提高药物稳定性等多种优点。
制备微球材料有许多种，根据是否可被生物降解分为两大类，其中可生物降解材料由于其可在生物体内自动降解成对人体无害产物，无需手术取出在选取中范围更广，其中包括有壳聚糖、丝蛋白、白蛋白、PLA、PLGA等。
发明内容
本发明要解决目前河豚毒素治疗窗窄的技术问题，提供一种河豚毒素缓释微球，该微球制剂能控制河豚毒素在体内长效稳定地释放，使河豚毒素在体内长期处于发挥镇痛作用的治疗窗口。
为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现:
在本发明的一个方面，提供了一种河豚毒素缓释微球，包含：河豚毒素(TTX)、聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)、甲酸、聚乙烯醇(PVA)。
本发明选用PLGA材料来制备载药微球，聚乳酸-羟基乙酸共聚物(PLGA)是一种可在体内完全降解代谢的生物材料，PLGA水解以后的产物是乳酸和羟基乙酸，可参与人体的新陈代谢，最终形成二氧化碳和水被排出体外。由于PLGA良好的生物相容性，可应用于纳微米制剂药制剂的载体材料以实现长期缓释效果，同时通过改变PLGA的分子量、LA/GA的比例、不同末端基团，可以获得适用于不同药物释放需求的载体。
在本发明的另一个方面，还提供了一种河豚毒素缓释微球的制备方法，其含有以下步骤：
(a)PLGA溶解在有机混合溶剂中，作为有机相；
(b)河豚毒素溶解在含酸的水相；
(c)探头超声，形成油包水乳液；
(d)缓慢匀速加入到PVA水溶液；
(e)固化2min，搅拌3h；
(f)离心，去离子水清洗微球，冻干。
在所述的河豚毒素缓释微球的优选制备方法中，其中所述步骤(a)的有机混合溶剂为二氯甲烷：三氟乙醇1:1、或二氯甲烷：三氟乙醇2:1、或二氯甲烷：三氟乙醇3:1、或二氯甲烷：三氟乙醇4:1、或二氯甲烷：三氟乙醇5:1、或二氯甲烷：三氟乙醇6:1的混合溶剂。
在所述的河豚毒素缓释微球的优选制备方法中，其中所述步骤(b)的含酸水溶液为0.1％-2％甲酸水溶液。
在所述的河豚毒素缓释微球的优选制备方法中，其中所述步骤(c)的超声为探头超声，超声次数为10-100次。
在所述的河豚毒素缓释微球的优选制备方法中，其中所述步骤(d)的PVA溶液为1％-5％PVA水溶液。
在所述的河豚毒素缓释微球的优选制备方法中，其中所述步骤(e)的搅拌操作为磁力搅拌、搅拌桨搅拌。
在所述的河豚毒素缓释微球的优选制备方法中，其中所述步骤(f)的离心、清洗、冻干操作为4600rpm离心10min，去离子水清洗微球5次，-20℃冷冻24h以上。
在本发明中，由于河豚毒素溶于弱酸水溶液，本发明选用W/O/W复乳法制备微球，W/O/W复乳溶剂蒸发法以其操作简单、控制工艺参数方便、无需调节pH和大幅变温、具有可控释放且相比单乳液体系大大提高了微球的载药量和包囊率等优势而常用于包载水溶性药物。
在本发明的另一个方面，还提供了上述河豚毒素缓释微球在制备镇痛药物中的用途。
本发明的河豚毒素缓释微球，通过借助微球制剂的缓控释体系来控制河豚毒素在体内长效稳定地释放，达到河豚毒素在体内长期处于发挥镇痛作用的治疗窗口，相较于已有的应用于镇痛领域的河豚毒素制剂，本发明的河豚毒素缓释微球能够实现河豚毒素的长期镇痛作用，对长期遭受慢性疼痛及各类癌症患者带来更好的生活和治疗倾向，大大改善患者的生活质量，也是对河豚毒素临床使用的新探索。
附图说明
图1是本发明含TTX的缓控释PLGA微球工艺流程图；
图2是含TTX的缓控释PLGA微球的光学显微镜照片；
图3是含TTX的缓控释PLGA微球的扫描电镜照片。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修改同样落入本发明权利要求所限定的范围。
如图1所示，在本发明的一种实施方式中，包含TTX缓控释PLGA微球的制备方法，包括如下步骤：
配制二氯甲烷和三氟乙醇的混合溶剂，按照体积比量取两种溶剂后混匀。称取200mg PLGA溶解在5mL混合溶剂中。接着配制TTX甲酸溶液，将甲酸溶液加入到PLGA溶液中，涡旋混合，探头超声，形成油包水乳液。随后在搅拌的情况下将其缓慢匀速加入到PVA溶液中。2min固化后，搅拌3小时。离心，洗球，-20℃冷冻干燥，即得TTX缓控释微球。
实施例1
配制二氯甲烷和三氟乙醇1:1的混合溶剂，按照体积比量取两种溶剂后混匀。称取100mg PLGA溶解在5mL混合溶剂中。接着称取1mg TTX，600μL0.1％甲酸溶解，作内水相。将TTX甲酸溶液加入到PLGA溶液中。超声探头2挡(200W)超声20次，每次0.5秒，形成油包水乳液。随后在搅拌的情况下(转速1200rpm)将其缓慢匀速加入到2％PVA溶液中。2min固化后，200rpm搅拌3小时。4600rpm离心10min，洗球，去离子水洗5次，收集微球，-20℃冷冻干燥，即得TTX缓控释微球。
实施例2
配制二氯甲烷和三氟乙醇4:1的混合溶剂，按照体积比量取两种溶剂后混匀。称取100mg PLGA溶解在5mL混合溶剂中。接着称取1mg TTX，600μL0.1％甲酸溶解，作内水相。将TTX甲酸溶液加入到PLGA溶液中。均质10min，每次0.5秒，形成油包水乳液。随后在搅拌的情况下(转速1200rpm)将其缓慢匀速加入到2％PVA溶液中。2min固化后，200rpm搅拌3小时。4600rpm离心10min，洗球，去离子水洗5次，收集微球，-20℃冷冻干燥，即得TTX缓控释微球。
实施例3
配制二氯甲烷和三氟乙醇6:1的混合溶剂，按照体积比量取两种溶剂后混匀。称取200mg PLGA溶解在5mL混合溶剂中。接着称取1mg TTX，600μL0.1％甲酸溶解，作内水相。将TTX甲酸溶液加入到PLGA溶液中。超声探头2挡(200W)超声20次，每次0.5秒，形成油包水乳液。随后在搅拌的情况下(转速1200rpm)将其缓慢匀速加入到5％PVA溶液中。2min固化后，200rpm搅拌3小时。4600rpm离心10min，洗球，去离子水洗5次，收集微球，-20℃冷冻干燥，即得TTX缓控释微球。
实施例4
将上述实施例1-3制备的TTX缓控释微球置于光学显微镜和电镜观察，结果如图2和图3所示，本发明制备的河豚毒素缓控释微球，表面光滑圆整。

Claims (9)

1.一种河豚毒素缓释微球，其特征在于，包含：河豚毒素、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、甲酸、聚乙烯醇。
2.一种河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，含有以下步骤：
(a)PLGA溶解在有机混合溶剂中，作为有机相；
(b)河豚毒素溶解在含酸的水相；
(c)探头超声或均质，形成油包水乳液；
(d)缓慢匀速加入到PVA水溶液；
(e)固化2min，搅拌3h；
(f)离心，去离子水清洗微球，冻干。
3.根据权利要求1所述的河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(a)的有机混合溶剂为二氯甲烷：三氟乙醇1:1、或二氯甲烷：三氟乙醇2:1、或二氯甲烷：三氟乙醇3:1、或二氯甲烷：三氟乙醇4:1、或二氯甲烷：三氟乙醇5:1、或二氯甲烷：三氟乙醇6:1的混合溶剂。
4.根据权利要求1所述的河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(b)的含酸水溶液为0.1％-2％甲酸水溶液。
5.根据权利要求1所述的河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(c)的超声为探头超声或均质，超声次数为10-100次。
6.根据权利要求1所述的河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(d)的PVA溶液为1％-5％PVA水溶液。
7.根据权利要求1所述的河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(e)的搅拌操作为磁力搅拌、搅拌桨搅拌。
8.根据权利要求1所述的河豚毒素缓释微球的制备方法，其特征在于，所述步骤(f)的离心、清洗、冻干操作为4600rpm离心10min，去离子水清洗微球5次，-20℃冷冻24h以上。
9.权利要求1所述河豚毒素缓释微球在制备镇痛药物中的用途。
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