CN115737918A - 一种可注射复合微球及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种可注射复合微球及其制备方法，方法包括S1：采用活化剂对透明质酸溶液进行活化；S2：将左旋聚乳酸溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；S3：将氨基多糖加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相反应体系；S4：将油相与所述水相反应体系混合，混合反应后的体系经过滤、洗涤和干燥后，得到所述可注射复合微球。本发明的可注射复合微球及其制备方法可以解决现有技术中微球制备方法复杂，且植入生物体后容易引起炎症的问题。
Description
技术领域
本发明涉及医疗设备技术领域，特别涉及一种可注射复合微球及其制备方法。
背景技术
透明质酸(HA)作为一种天然阴离子多糖，具有较高的保水性、改善皮肤营养代谢、防止衰老等作用，其中透明质酸凝胶可用于皮下注射，实现快速保湿、提高弹性，调节水油平衡等作用。因为HA是非致免疫的，因此在医药领域中有很大的应用潜力。但是单纯的透明质酸在人体内会很快降解，影响了在皮肤填充上的作用，故需要对透明质酸进行交联，提高透明质酸应用前景。交联透明质酸在美容行业主要应用于塑形，填充脸部或填充凹陷等，目前很多市售产品主要成分均为交联透明质酸。
左旋聚乳酸(PLLA)具有良好的生物相容性和可降解性，其作为医美注射产品在医学领域使用近40年，在2009年获得美国FDA认证的合法填充注射剂。因其具有良好的生物相容性和可降解吸收性，所以安全性极高。
透明质酸、左旋聚乳酸等均属于高生物相容和具备生物可降解性的物质，当两者共同制成微球时可充分发挥各自作用，得到更高效产品。现有的透明质酸和左旋聚乳酸制成的微球，交联透明质酸使用的交联剂一般是小分子，如酰肼、二硫化物、醛、碳化二亚胺等交联剂，用于生物体内容易引起炎症。而且，由于左旋聚乳酸是非水溶性高分子材料，不能与水溶性的微球融合，因此现有技术中透明质酸、左旋聚乳酸制成的微球一般采用化学键反应的方式，但是含有左旋聚乳酸的油相和水相发生乳液聚合，难以和透明质酸形成亲水的微球体系，圆润程度和压缩弹性难以保持稳定。
现有技术中的另一种方案是先将左旋聚乳酸制成粉体后，再与透明质酸水相复合形成微球，但该方法反应步骤复杂，需要对左旋聚乳酸先进行预处理，增加亲水性，然后再包裹一层交联体系，经过两次处理后的微球在均一性等性能方面不佳，且交联体系采用酰肼、二硫化物、醛、碳化二亚胺等交联剂用于生物体内容易引起炎症。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可注射复合微球及其制备方法，以解决现有技术中微球制备方法复杂，且植入生物体后容易引起炎症的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种可注射复合微球的制备方法，包括：
S1：采用活化剂对透明质酸溶液进行活化；
S2：将左旋聚乳酸溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；
S3：将氨基多糖加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相反应体系；
S4：将油相与所述水相反应体系混合，混合反应后的体系经过滤、洗涤和干燥后，得到所述可注射复合微球。
优选的，所述活化剂选自1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺及其复合物中的一种或多种组合。
优选的，所述S1中透明质酸溶液中所述透明质酸的质量分数为3％-15％。
优选的，所述S2中，所述左旋聚乳酸溶液采用如下方法制备得到：将左旋聚乳酸粉末加入溶剂中，经超声分散得到所述左旋聚乳酸溶液。
优选的，所述溶剂为含羧甲基纤维素钠的PBS缓冲溶液。
优选的，所述羧甲基纤维素钠与所述左旋聚乳酸的质量比为1-30:100。
优选的，所述S2中，所述左旋聚乳酸与所述透明质酸的质量比为1:1-5。
优选的，所述S3中，加入的所述氨基多糖与所述透明质酸的质量比为3-20:100。
优选的，所述油相为包含乙酸丁酯纤维素的乙酸丁脂溶液，所述油相与水相反应体系的体积比为15-30:1。
本发明还提供了一种可注射复合微球，采用如上所述的制备方法制备得到，所述可注射复合微球的压缩弹性为55％-65％，0.1Hz下模量为200-300pa。
综上所述，与现有技术相比，本发明通过将氨基多糖作为交联剂使透明质酸或其衍生物复合交联，且将左旋聚乳酸包裹在微球中，得到可注射复合微球。具有反应条件和步骤简单的优点，而且交联剂利用天然高分子材料，具备热稳定性较高、生物相容性好等优点，克服了现有技术采用小分子交联剂容易引起炎症的缺陷，使得本发明的可注射复合微球可适用于化妆品、组织填充与修复、生物支架、眼科、以及药物缓释与靶向给药等领域，应用前景更加广泛。
而且，本发明以氨基多糖和透明质酸为主要原料，再利用EDC和/或NHS等活化剂活化透明质酸后来与氨基多糖交联剂偶联得到化学交联的偶联水凝胶，接着将经过超声分散的左旋聚乳酸粉体加入其中，并通过反相悬浮聚合的聚合方式就可以得到透明质酸微米级的微球状水凝胶，并且EDC/NHS等活化剂在洗涤过程中会被去除，最终得到的可注射复合微球均由高分子材料制成，可显著改善材料的细胞相容性。
此外，与现有技术中需要预先制备左旋聚乳酸粉体不同，本发明在制备工艺上进行了优化，直接采用超声分散的方式分散左旋聚乳酸粉体，无需对左旋聚乳酸先进行预处理增加亲水性，简化了制备过程，而且分散效果更好。
另外，现有技术中一般先将透明质酸交联后再与左旋聚乳酸混合，而本发明的方案中，先将超声分散好的左旋聚乳酸粉体与活化后的透明质酸混合均匀后，再加入氨基多糖交联剂对透明质酸进行交联，通过水相本身粘性将分散均匀的左旋聚乳酸直接包裹，使得制备得到的微球包裹左旋聚乳酸更加均匀，包裹效果更好。
附图说明
图1为本发明一实施方式中的一种可注射复合微球的制备方法的流程示意图；
图2为本发明具体实施方式中可注射复合微球的电镜扫描图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提出的一种可注射复合微球及其制备方法进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。
需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明提供了一种可注射复合微球的制备方法，如图1所示，包括：
S1：采用活化剂对透明质酸溶液进行活化；其中，透明质酸溶液可以是透明质酸或其衍生物的盐溶液，例如可以是包含透明质酸钠的盐溶液。本发明的透明质酸溶液在制备时，可以将透明质酸溶解到一定浓度的盐溶液例如NaCl溶液中，其中NaCl溶液的浓度可以为1-3mol/L，优选为2mol/L，溶液中透明质酸的质量分数可以为3％-15％，优选为8％、10％、12％或15％，混合的溶液进过pH调节，使最终制备得到的透明质酸溶液的pH值为3-8。透明质酸溶液制备完成后在使用前，可以放在冰浴中待用。
在利用活化剂对透明质酸溶液进行活化时，可以使用1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐(EDC)、N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)及其复合物中的一种或多种组合作为活化剂进行活化，本领域技术人员可以理解的是，EDC或NHS可以单独或组合使用均可以实现对透明质酸的活化，当两者组合使用时，可以起到更好的活化效果。具体来说，可以称取一定量的EDC或NHS或者两者的混合物溶于去离子水中，在冰浴下缓慢加入制备好的透明质酸溶液，搅拌均匀，封口后冷藏活化过夜，例如可以放在4℃冷藏柜中活化过夜。其中活化剂的用量可以为每克透明质酸加入0.0005-0.001mol的活化剂。
S2：将左旋聚乳酸溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中，搅拌混合均匀；在本发明中，左旋聚乳酸溶液可以采用如下方法制备得到：将左旋聚乳酸粉末(PLLA粉末)加入溶剂中，经超声分散得到所述左旋聚乳酸溶液。溶剂可以为含羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的PBS缓冲溶液，其中，羧甲基纤维素钠作为乳化剂和稳定剂，可以更好的促进左旋聚乳酸均匀分散，其与左旋聚乳酸的质量比可以为CMC-Na：PLLA＝1-30:100。将左旋聚乳酸溶液加入到活化后的透明质酸溶液时，左旋聚乳酸与所述透明质酸的质量比可以为PLLA:HA＝1:1-5。
S3：将氨基多糖加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相反应体系；其中，加入的所述氨基多糖交联剂与所述透明质酸的质量比为3-20:100。氨基多糖在使用时，可以先将氨基多糖溶于稀乙酸溶液(例如可以为1％的稀乙酸溶液)中，配置成质量分数为1％-9％的氨基多糖溶液再使用，将其加入到S2的反应体系中。
S4：将油相与所述水相反应体系混合，混合反应后的体系经过滤、洗涤和干燥后，得到所述可注射复合微球。其中，油相可以为包含乙酸丁酯纤维素的乙酸丁脂溶液，其中油相中乙酸丁酯纤维素的质量浓度可以为1％-8％，油相与水相反应体系的体积比为15-30:1。油相与水相反应体系混合后，在50-75℃的温度下混合搅拌反应4-7小时，反应结束后，将反应混合物过滤收集微球，然后依次用乙酸丁酯、乙醇(丙酮)等作为清洗剂进行洗涤，再经过分筛、脱水和干燥等操作得到干燥微球粉末，得到本发明想要的可注射复合微球。
在本发明的方案中，通过将氨基多糖作为交联剂使透明质酸或其衍生物复合交联，且将左旋聚乳酸包裹在微球中，得到可注射复合微球。具有反应条件和步骤简单的优点，而且交联剂利用天然高分子材料，具备热稳定性较高、生物相容性好等优点，克服了现有技术采用小分子交联剂容易引起炎症的缺陷，使得本发明的可注射复合微球可适用于化妆品、组织填充与修复、生物支架、眼科、以及药物缓释与靶向给药等领域，应用前景更加广泛。
而且，本发明以氨基多糖和透明质酸为主要原料，再利用EDC、NHS等活化剂活化透明质酸后来与氨基多糖交联剂偶联得到化学交联的偶联水凝胶，接着将经过超声分散的左旋聚乳酸粉体加入其中，并通过反相悬浮聚合的聚合方式就可以得到透明质酸微米级的微球状水凝胶，并且EDC/NHS等活化剂在洗涤过程中会被去除，最终得到的可注射复合微球均由高分子材料制成，可显著改善材料的细胞相容性。
此外，与现有技术中需要预先制备左旋聚乳酸粉体不同，本发明在制备工艺上进行了优化，直接采用超声分散的方式分散左旋聚乳酸粉体，无需对左旋聚乳酸先进行预处理增加亲水性，简化了制备过程，而且分散效果更好。
另外，现有技术中一般先将透明质酸交联后再与左旋聚乳酸混合，而本发明的方案中，先将超声分散好的左旋聚乳酸粉体与活化后的透明质酸混合均匀后，再加入氨基多糖交联剂对透明质酸进行交联，通过水相本身粘性将分散均匀的左旋聚乳酸直接包裹，使得制备得到的微球包裹左旋聚乳酸更加均匀，包裹效果更好，如图2所示。
本发明的制备方法制备得到的可注射复合微球经测试，压缩弹性为55％-65％，0.1Hz下的杨氏模量为200-300pa。
为了进一步理解本发明，下面将结合更加详细具体的实施方式对本发明的优选方案进行描述，以凸显本发明提供的一种可注射复合微球及其制备方法的特点和特征。这些描述只是举例说明本发明方法的特征和优点，而非限制本发明的保护范围。
实施例1
本实施例1提供的可注射复合微球的制备方法包括如下步骤：
制备透明质酸溶液：取透明质酸溶解于2mol/L的NaCl溶液中，搅拌均匀，至透明质酸完全溶解，然后调节pH值至4。其中，透明质酸的质量分数为8％。
透明质酸溶液的活化：称取适量的EDC和NHS溶于少量去离子水中，在冰浴下缓慢加入到上述的透明质酸溶液中，搅拌均匀后保鲜膜封口转移至4℃的冷藏柜中活化过夜。其中，每克透明质酸加入0.0005mol的EDC和0.0005mol的NHS。
制备左旋聚乳酸溶液：称取适量的左旋聚乳酸粉末加入到含羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的PBS缓冲溶液中，得到左旋聚乳酸溶液。溶液中羧甲基纤维素钠与左旋聚乳酸的质量比为10:100。
取适量左旋聚乳酸溶液加入到活化后的透明质酸溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液，其中，左旋聚乳酸溶液与透明质酸溶液的体积比为1:2。
配置氨基多糖溶液：称取适量氨基多糖溶于1％的稀乙酸溶液中，配置成质量分数为1％-9％的氨基多糖溶液。
制备水相反应体系：将氨基多糖溶液加入到上述混合溶液中，搅拌均匀，得到水相反应体系。其中，氨基多糖与透明质酸的质量比为7:100。
制备油相：称取适量乙酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，得到油相，油相中乙酸丁酯纤维素的质量浓度为7％。
反相悬浮聚合：将上述油相与水相反应体系按照15:1的比例混合均匀，该油水混合反应体系在70℃下搅拌反应7小时，反应结束后将反应混合物过滤，收集微球，然后将微球依次用乙酸丁酯、乙醇(丙酮)等作为清洗剂进行洗涤，再经过分筛、脱水和干燥等操作得到干燥微球粉末，得到可注射复合微球。
实施例2
本实施例2提供的可注射复合微球的制备方法包括如下步骤：
制备透明质酸溶液：取透明质酸溶解于2.5mol/L的NaCl溶液中，搅拌均匀，至透明质酸完全溶解，然后调节pH值至5。其中，透明质酸的质量分数为10％。
透明质酸溶液的活化：称取适量的EDC和NHS溶于少量去离子水中，在冰浴下缓慢加入到上述的透明质酸溶液中，搅拌均匀后保鲜膜封口转移至4℃的冷藏柜中活化过夜。其中，每克透明质酸加入0.0008mol的EDC和0.0008mol的NHS。
制备左旋聚乳酸溶液：称取适量的左旋聚乳酸粉末加入到含羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的PBS缓冲溶液中，得到左旋聚乳酸溶液。溶液中羧甲基纤维素钠与左旋聚乳酸的质量比为1:100。
取适量左旋聚乳酸溶液加入到活化后的透明质酸溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液，其中，左旋聚乳酸溶液与透明质酸溶液的体积比为1:2。
配置氨基多糖溶液：称取适量氨基多糖溶于1％的稀乙酸溶液中，配制成质量分数为1％-9％的氨基多糖溶液。
制备水相反应体系：将氨基多糖溶液加入到上述混合溶液中，搅拌均匀，得到水相反应体系。其中，氨基多糖与透明质酸的质量比为10:100。
制备油相：称取适量乙酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，得到油相，油相中乙酸丁酯纤维素的质量浓度为5％。
反相悬浮聚合：将上述油相与水相反应体系按照30:1的比例混合均匀，该油水混合反应体系在70℃下搅拌反应7小时，反应结束后将反应混合物过滤，收集微球，然后将微球依次用乙酸丁酯、乙醇(丙酮)等作为清洗剂进行洗涤，再经过分筛、脱水和干燥等操作得到干燥微球粉末，得到可注射复合微球。
实施例3
本实施例1提供的可注射复合微球的制备方法包括如下步骤：
制备透明质酸溶液：取透明质酸溶解于2mol/L的NaCl溶液中，搅拌均匀，至透明质酸完全溶解，然后调节pH值至4.5。其中，透明质酸的质量分数为10％。
透明质酸溶液的活化：称取适量的EDC和NHS溶于少量去离子水中，在冰浴下缓慢加入到上述的透明质酸溶液中，搅拌均匀后保鲜膜封口转移至4℃的冷藏柜中活化过夜。其中，每克透明质酸加入0.0005mol的EDC和0.0005mol的NHS。
制备左旋聚乳酸溶液：称取适量的左旋聚乳酸粉末加入到含羧甲基纤维素钠(CMC-Na)的PBS缓冲溶液中，得到左旋聚乳酸溶液。溶液中羧甲基纤维素钠与左旋聚乳酸的质量比为10:100。
取适量左旋聚乳酸溶液加入到活化后的透明质酸溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液，其中，左旋聚乳酸与透明质酸的质量比为1:3。
配置氨基多糖溶液：称取适量氨基多糖溶于1％的稀乙酸溶液中，配置成质量分数为1％-9％的氨基多糖溶液。
制备水相反应体系：将氨基多糖溶液加入到上述混合溶液中，搅拌均匀，得到水相反应体系。其中，氨基多糖与透明质酸的质量比为7:100。
制备油相：称取适量乙酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，得到油相，油相中乙酸丁酯纤维素的质量浓度为5％。
反相悬浮聚合：将上述油相与水相反应体系按照20:1的比例混合均匀，该油水混合反应体系在70℃下搅拌反应7小时，反应结束后将反应混合物过滤，收集微球，然后将微球依次用乙酸丁酯、乙醇(丙酮)等作为清洗剂进行洗涤，再经过干燥，分筛和脱水等操作得到干燥微球粉末，得到可注射复合微球。
对上述三个实施例得到的可注射复合微球的性能进行测试，从微球的压缩弹性和杨氏模量两个方面评估微球的性能。得到的结果如下表1所示。
其中，压缩弹性测试采用物性分析仪作为测试仪器，设置仪器参数为压缩模式，压缩感应力为10g，感应方式为自动，压杆下降速度为1mm/s，持续时间10秒，测量压缩头下移的位移，并通过位移/微球直径*100％计算微球的压缩弹性。
杨氏模量采用采用DMA测定0.1Hz下微球的杨氏模量。
表1实施例1-3的可注射复合微球的性能测试结果
| 实施例1 | 实施例2 | 实施例3 | |
| 压缩弹性 | 55％ | 60％ | 65％ |
| 杨氏模量Pa | 232 | 260 | 300 |
综上所述，与现有技术相比，本发明通过将氨基多糖作为交联剂使透明质酸或其衍生物复合交联，且将左旋聚乳酸包裹在微球中，得到可注射复合微球。具有反应条件和步骤简单的优点，而且交联剂利用天然高分子材料，具备热稳定性较高、生物相容性好等优点，克服了现有技术采用小分子交联剂容易引起炎症的缺陷，使得本发明的可注射复合微球可适用于化妆品、组织填充与修复、生物支架、眼科、以及药物缓释与靶向给药等领域，应用前景更加广泛。
而且，本发明以氨基多糖和透明质酸为主要原料，再利用EDC和NHS等活化剂活化透明质酸后来与氨基多糖交联剂偶联得到化学交联的偶联水凝胶，接着将经过超声分散的左旋聚乳酸粉体加入其中，并通过反相悬浮聚合的聚合方式就可以得到透明质酸微米级的微球状水凝胶，并且EDC/NHS等活化剂在洗涤过程中会被去除，最终得到的可注射复合微球均由高分子材料制成，可显著改善材料的细胞相容性。
此外，与现有技术中需要预先制备左旋聚乳酸粉体不同，本发明在制备工艺上进行了优化，直接采用超声分散的方式分散左旋聚乳酸粉体，无需对左旋聚乳酸先进行预处理增加亲水性，简化了制备过程，而且分散效果更好。
另外，现有技术中一般先将透明质酸交联后再与左旋聚乳酸混合，而本发明的方案中，先将超声分散好的左旋聚乳酸粉体与活化后的透明质酸混合均匀后，再加入氨基多糖交联剂对透明质酸进行交联，通过水相本身粘性将分散均匀的左旋聚乳酸直接包裹，使得制备得到的微球包裹左旋聚乳酸更加均匀，包裹效果更好。
上述描述仅是对本发明较佳实施方式的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。显然，本领域的技术人员可以对发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，包括：
S1：采用活化剂对透明质酸溶液进行活化；
S2：将左旋聚乳酸溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；
S3：将氨基多糖加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相反应体系；
S4：将油相与所述水相反应体系混合，混合反应后的体系经过滤、洗涤和干燥后，得到所述可注射复合微球。
2.根据权利要求1所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述活化剂选自1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐、N-羟基琥珀酰亚胺及其复合物中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述S1中透明质酸溶液中所述透明质酸的质量分数为3％-15％。
4.根据权利要求1所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述S2中，所述左旋聚乳酸溶液采用如下方法制备得到：将左旋聚乳酸粉末加入溶剂中，经超声分散得到所述左旋聚乳酸溶液。
5.根据权利要求4所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述溶剂为含羧甲基纤维素钠的PBS缓冲溶液。
6.根据权利要求4所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述羧甲基纤维素钠与所述左旋聚乳酸的质量比为1-30:100。
7.根据权利要求1所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述S2中，所述左旋聚乳酸与所述透明质酸的质量比为1:1-5。
8.根据权利要求1所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述S3中，加入的所述氨基多糖与所述透明质酸的质量比为3-20:100。
9.根据权利要求1所述的一种可注射复合微球的制备方法，其特征在于，所述油相为包含乙酸丁酯纤维素的乙酸丁脂溶液，所述油相与水相反应体系的体积比为15-30:1。
10.一种可注射复合微球，其特征在于，采用如权利要求1-9任一项所述的制备方法制备得到，所述可注射复合微球的压缩弹性为55％-65％，0.1Hz下模量为200-300pa。
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