CN115998688A - 一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球及其制备方法和应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球及其制备方法和应用，所述复合微球主要由酸酐酯化卡拉胶与明胶交联得形成，所述酸酐酯化卡拉胶主要由高浓度卡拉胶与酸酐发生酯化反应形成，酸酐酯化卡拉胶取代度控制在10％‑20％。本发明通过控制工艺参数控制酯化反应的取代度，降低杂质含量的同时赋予微球装载疏水性药物的能力，通过双交联技术制得双网络结构微球，可以降低药物泄露、延缓药物释放，可以用于介入栓塞、医美填充、组织缺损修补和药物载体等领域。

Description

一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球及其制备方法和应用

技术领域

本发明属于生物医用高分子材料技术领域，具体涉及一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球及其制备方法和应用。

背景技术

水凝胶微球是一类极为亲水的三维网络结构凝胶组成的微球，它在水中迅速溶胀并在此溶胀状态可以保持大量体积的水而不溶解。凡是亲水性药物，都可以溶解后通过溶胀或毛细现象进入微球内部，实现水溶性药物的装载，比如N-丙烯酰-氨基乙醛-二甲基乙缩醛修饰后的聚乙烯醇微球、乙酸乙烯和丙烯酸甲酯经聚合皂化反应生成的聚丙烯酸钠乙烯醇共聚物微球和磺酸基团修饰的聚乙烯醇微球等，均可装载亲水性的比星类药物。

疏水性药物是一类不溶于水或微溶于水的药物，现有的大多数化合物均为难溶性药物，需要先将其载入微乳、脂质体、胶束等水性微纳载体，再通过溶胀或毛细现象使含有疏水药物的微纳载体进入球体内部，才能实现水凝胶微球的载药。在此过程中，微纳载体的制备、质控及药物装载等均存在诸多工业生产实现方面的难题。因此，怎样简单、快速、高效实现水凝胶微球直接装载疏水性药物，是目前研究人员尚未解决的难题。

卡拉胶是一种由半乳糖及脱水半乳糖所组成的多糖类硫酸酯钙、钾、钠、铵盐的亲水性胶体，具有较好的成胶性和机械性能。明胶是由动物的皮、骨、腱与韧带中胶原蛋白不完全酸水解、碱水解或酶降解后纯化得到的制品，或为上述不同明胶制品的混合物，具有良好的生物相容性和亲水性。两种材料均为制备装载亲水性药物水凝胶微球的常用材料。

CN 103990185B公开了一种卡拉胶和明胶微球栓塞剂及其制备方法，该方法将卡拉胶和明胶混合制成水相，在油相中乳化交联明胶后得到微球。该方法制得的微球，仅在油相中加入交联剂对明胶进行了化学交联，整体微球还是两大亲水性高分子材料卡拉胶和明胶，因此只能通过药物水溶液方式装载亲水性药物。CN113350295B公开了一种负载生物活性药物的载体微粒的制备方法及其应用，该方法先制备甲基丙烯酸酐改性卡拉胶，再将改性卡拉胶在微流控电喷雾装置中成球、光交联，制得改性卡拉胶单一材质的微球。该方法采用1％低浓度的卡拉胶溶液进行改性，改性效率低，整体微球性质以亲水性占主导，因此只能通过药物水溶液方式装载水溶性生物活性药物，并且没有涉及控制药物泄露的控制措施。以上含有卡拉胶的微球均未涉及装载疏水性药物的功能。

发明内容

发明目的：针对现有水凝胶微球不能直接装载疏水性药物、存在药物泄露等技术问题，本发明公开了一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球，本发明的双网络结构微球，可以降低药物泄露、延缓药物释放，可以用于介入栓塞、医美填充、组织缺损修补和药物载体等领域。

本发明还提供所述可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球的制备方法和应用。

技术方案：为了实现上述目的，本发明所述一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球，所述复合微球主要由酸酐酯化卡拉胶与明胶交联得形成，所述酸酐酯化卡拉胶主要由高浓度卡拉胶与酸酐发生酯化反应形成，酸酐酯化卡拉胶取代度控制在10％-20％。

其中，所述高浓度卡拉胶的浓度为2.0wt％-5.0wt％，酸酐与κ-卡拉胶质量比在1：2-2：1。

其中，所述的酸酐为2-甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、2-亚甲基丁二酸酐(衣康酸酐)中的一种或几种

其中，所述酸酐酯化卡拉胶与明胶质量比为2：5-3：2。

本发明所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球得制备方法，包括如下步骤：

(1)将高浓度κ-卡拉胶水溶液用碱调节至pH8.0-8.6，缓慢加入酸酐，在此过程中，用碱调节并维持pH在6.0-8.6，酸酐加入之后继续用碱调节并维持pH在8.0-8.6进行反应，反应后纯化，洗涤，干燥，得酸酐酯化卡拉胶；

(2)将得到的酸酐酯化卡拉胶与明胶混合，在乳化体系中进行一级交联得到一级交联微球酸酐酯化卡拉胶/明胶单网络结构复合微球，将一级交联微球在有机溶液体系中进行二级交联，得到二级交联微球酸酐酯化卡拉胶/明胶双网络结构复合微球。

其中，步骤(1)中在45-70℃温度和搅拌下，将高浓度κ-卡拉胶水溶液用碱调节至pH8.0-8.6，缓慢加入一定量的酸酐，在此过程中，用碱调节并维持pH在6.0-8.6，之后继续用碱调节并维持pH在8.0-8.6，在45-70℃继续反应4-12小时后，纯化，洗涤，干燥，得酸酐酯化卡拉胶。

作为优选，所述碱为氢氧化钠、氢氧化钾和碳酸钠中的一种或多种，调节pH用碱浓度为1.0M-10.0M；所述加入酸酐后第一次调节维持pH值，优选pH6.0-7.0。

作为优选，所述纯化步骤包括：将pH稳定的反应液用有机溶剂进行沉淀或透析，静置后过滤，将沉淀用有机溶剂或有机溶液与水混合溶液如采用95％乙醇、无水乙醇、异丙醇等反复清洗。所述的后处理洗涤干燥可以采用现有技术中报道的一些方式，例如真空干燥、冷冻干燥、压滤干燥或加热干燥，粉碎等。

本发明在上述步骤制得的酸酐酯化卡拉胶，可将改性卡拉胶的取代度控制在一定范围内，为后续一级交联形成单网络微球提供合适的交联位点，以及维持整体微球的亲疏水性能在一定范围内，既可保留微球一定的亲水性，在制备过程中成球性好，又可以赋予微球一定的疏水性，成功装载疏水性药物。

其中，步骤(2)所述一级交联是将酸酐酯化卡拉胶、明胶、引发剂、水混合分散均匀，得到水相；将水相加入含有乳化剂的油相中，充分乳化，再加入催化剂，在50-80℃下反应1-6h进行一级交联，交联后冷却固化并去除油相，洗涤干燥得到一级交联微球；其中所述酸酐酯化卡拉胶与明胶质量比为2：5-3：2；酸酐酯化卡拉胶和明胶混配得到的混合胶在水相中浓度为8.0wt％-14.0wt％。

其中，所述引发剂为过硫酸盐、偶氮二异丁脒盐酸盐中的一种或几种，所述引发剂在水相浓度为0.02wt％-0.2wt％；所述的催化剂为亚硫酸氢钠、四甲基乙二胺中的一种或几种，所述催化剂在乳化体系的浓度为0.003wt％-0.03wt％。

作为优选，所述引发剂为过硫酸钾；所述催化剂为亚硫酸氢钠。

进一步地，所述乳化剂为司盘类或司盘类与吐温类的混合物中的一种或几种，优选为司盘80；所述油相为液体石蜡、白凡士林、十六醇、单硬脂酸甘油脂中的一种或几种；所述油相：乳化剂的体积比为400：1-200:1；水相和油相的体积比为1：6-1：3。

其中，步骤(2)所述二级交联是将一级交联微球，在20-50℃下，在含有交联剂的有机溶液中进行二级交联，除去交联剂，洗涤干燥得到二级交联微球；其中，进行二级交联中，一级交联微球在有机溶液中比例为5.0wt％-15.0wt％；所述交联剂为戊二醛、京尼平、碳二亚胺类交联剂中的一种或几种；所述有机溶液为甲醇、乙醇、异丙醇、水中的一种或几种混合的均一体系；所述交联剂在有机溶液的比例为5.0wt％-12.0wt％。

作为优选，所述交联剂为戊二醛。

本发明所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球在介入栓塞、医美填充、组织缺损修补和药物载体中的应用。

本发明采用在乳化体系中一级交联微球的方式，通过控制引发剂、催化剂与酸酐酯化卡拉胶、明胶比例、反应温度和时间工艺参数等条件，对微球中的酸酐酯化卡拉胶进行一级交联，在微球内部形成单网络结构，初步控制疏水药物泄露、延长释放。在上述一级交联步骤中，可以根据微球粒径需要，选择现有技术中报道的乳化剂种类、比例、剪切乳化速率。去除油相可以采用现有技术中报道的一些方式，例如离心、洗涤、干燥等。

本发明采用在有机溶液中进行二级交联的方式，交联剂的种类、反应的浓度、温度、时间等条件，在一级交联形成的单网络结构基础上进行再交联，通过双网络结构共同控制疏水药物泄露、延长释放。在二级交联的处方和工艺中，除去交联剂，可以采用现有技术中报道的一些方式，如，氨基酸、亚硫酸(氢)盐中的一种或几种等，除醛、洗涤；洗涤可以采用现有技术中报道的一些方式，如，有机溶剂、水或两者一定比例混合物反复清洗；干燥可以采用现有技术中报道的一些方式，例如真空干燥、冷冻干燥或加热干燥等。

本发明采用高浓度卡拉胶水溶液在梯度变化pH环境下发生酯化反应的方式，现有技术中报道中均采用1.0wt％浓度的卡拉胶水溶液反应，由于卡拉胶在水中会形成一定粘度的水凝胶，一般认为浓度高的粘稠溶液不利于化学反应以及出现操作困难等问题。但是，本发明研究发现2.0wt％-5.0wt％的高浓度卡拉胶在特定的制备条件下不仅不会出现操作困难的情况，而且还可以提高反应物之间的碰撞几率，大大提高酯化效率。但是当浓度大于5.0wt％时，又会导致反应液过于粘稠，分子运动受限，反应效率大幅降低。而一般聚合用酸酐单体中会加入防止单体自聚的阻聚剂，与现有技术中报道的始终维持pH8.0不同，本发明通过控制pH值的梯度变化，既可以保证卡拉胶不降解，又可以减少阻聚剂如酚类对甲氧基苯酚遇碱生成盐类杂质，大大提升改性卡拉胶的纯度，以及减少改性卡拉胶后续参与交联反应的副产物含量。

本发明的制备方法通过控制工艺参数将卡拉胶改性的取代度控制在一定范围内(10％-20％)，不仅可以大大降低杂质含量，还赋予了微球装载疏水性药物的能力。此外，通过双交联技术制得双网络结构微球，可以降低药物泄露、延缓药物释放，可以用于介入栓塞、医美填充、组织缺损修补和药物载体等领域。由于疏水性药物与亲水性药物的化学结构、物理溶解性质、药物释放行为等完全不同，因此本发明的微球制备方法不能借鉴装载水溶性药物微球工艺。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1、本发明采用卡拉胶水溶液在高浓度下发生酯化反应的方式，一定范围内的高浓度卡拉胶水溶液可以大大提高酯化效率，为后续装载疏水性药物提供足够的装载位点。

2、本发明采用卡拉胶水溶液在梯度变化pH环境下发生酯化反应的方式，既可以保证卡拉胶不降解，又可以减少阻聚剂遇碱成盐类杂质的生成，大大提升改性卡拉胶的纯度，以及减少改性卡拉胶后续参与交联反应的副产物含量。

3、本发明将改性卡拉胶的取代度控制在一定范围内，为后续一级交联形成单网络微球提供合适的交联位点，以及维持整体微球的亲疏水性能在一定范围内，既可保留微球一定的亲水性，在制备过程中成球性好，又可以赋予微球一定的疏水性，成功装载疏水性药物。

4、本发明采用双交联微球的方式，先对微球中的酸酐酯化卡拉胶进行一级交联形成单网络结构，再对明胶进行二级交联形成双网络结构，通过双网络结构共同控制疏水药物泄露、延长释放。

5、本发明制备方法简单，原料易得，制得双网络结构微球，载药率高、可以降低药物泄露、延缓药物释放，可以用于介入栓塞、医美填充、组织缺损修补和药物载体等领域。

附图说明

图1为实施例5和对比例4制备微球的显微镜照片，左图为实施例5，右图为对比例4。

具体实施方式

下述实施例中所使用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂家建议的条件。

实施例1

(1)将200mL 2.0wt％κ-卡拉胶水溶液在45℃和搅拌下用1.0M氢氧化钠调节至pH8.0，缓慢加入2.0g 2-甲基丙烯酸酐，搅拌混合均匀，边加酸酐边加入1.0M氢氧化钠调节至pH6.0，之后继续用碱调节并维持pH在8.0，45℃继续反应4小时后，整个体系中加入5倍体积的无水乙醇沉淀去除杂质，静置后过滤，将固体部分持续用95％乙醇反复清洗，再用无水乙醇除去多余水分，50℃干燥24h后去除残留乙醇和水分，得到酸酐酯化卡拉胶。

(2)称取2.0g酸酐酯化卡拉胶和5.0g明胶，与90mL水混合，50℃加热搅拌，加入2mL含0.02g引发剂过硫酸钾的水溶液后制成水相；将540mL液体石蜡与1.4mL司班80混合，50℃下加热搅拌均匀，即得油相。在50℃，将上述水相缓慢加入油相，在机械搅拌速率200rpm下乳化30min，加入1mL质量分数16％亚硫酸氢钠溶液催化，室温反应1小时后搅拌下冰浴冷却固化1小时，随后加入适量石油醚反复洗涤、抽滤微球表面液体石蜡，再用适量无水乙醇去除残留有机溶剂和微球表面水分，抽滤干燥后得到一级交联微球。

(3)称取2.5g一级交联微球，加入质量分数80％甲醇溶液50ml和2.5g戊二醛，混合后在25℃下进行二级交联6h。微球用适量80％甲醇洗涤、抽滤后，加入80％甲醇溶液50ml和0.8g甘氨酸除醛16h，微球用适量95％甲醇洗涤、抽滤除水后，真空干燥12h，即得改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球。

实施例2

实施例2与实施例1的方法相同，不同之处在于：采用200mL 5.0wt％κ-卡拉胶水溶液，缓慢加入5.0g 2-甲基丙烯酸酐。

实施例3

实施例3与实施例1的方法相同，不同之处在于：采用200mL3.0wt％κ-卡拉胶水溶液，缓慢加入3.0g 2-甲基丙烯酸酐。

实施例4

(1)将200ml 5.0wt％κ-卡拉胶水溶液在70℃和搅拌下用6.0M碳酸钠调节至pH8.6，缓慢加入20.0g丙烯酸酐，搅拌混合均匀，边加酸酐边加入6.0M碳酸钠节至pH7.0，之后继续用碱调节并维持pH在8.6，70℃继续反应12小时后，整个体系中加入3倍体积的无水乙醇沉淀去除杂质，静置后过滤，将固体部分持续用95％乙醇反复清洗，再用无水乙醇除去多余水分，70℃干燥6h后去除残留乙醇和水分，得到酸酐酯化卡拉胶。

(2)称取3.0g酸酐酯化卡拉胶和2.0g明胶，与35ml水混合，70℃加热搅拌，加入1mL0.07g含引发剂偶氮二异丁脒盐酸盐的溶液后制成水相；将100ml白凡士林与0.5ml司班80和吐温80的5：1混合溶液混合，70℃下加热搅拌均匀，即得油相。在70℃下将上述水相缓慢加入油相，在机械搅拌速率500rpm下乳化2小时，加入1ml 16％四甲基乙二胺溶液催化，反应6小时后搅拌下冰浴冷却固化3小时，随后加入适量异丙醇反复洗涤、离心微球表面白凡士林，再用适量无水乙醇去除残留有机溶剂和微球表面水分，离心干燥后得到一级交联微球。

(3)称取2.5g一级交联微球，加入90％异丙醇溶液17ml和2.0g碳二亚胺类交联剂1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺，混合后在40℃下进行二级交联72h。微球用适量90％异丙醇洗涤，加入90％异丙醇溶液15ml和1.0g甘氨酸除醛24h，微球用适量90％异丙醇洗涤除水后，真空干燥72h，即得改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球。

实施例5

(1)将200ml 3.0wt％κ-卡拉胶水溶液在55℃和搅拌下用3.0M氢氧化钾调节至pH8.0，缓慢加入6.0g 2-亚甲基丁二酸酐，搅拌混合均匀，边加酸酐边加入3.0M氢氧化钾调节至pH8.0，之后继续用碱调节并维持pH在8.0，55℃继续反应8小时后，透析去除杂质，静置后过滤，将固体部分持续用95％乙醇反复清洗，再用无水乙醇除去多余水分，60℃干燥12h后去除残留乙醇和水分，得到酸酐酯化卡拉胶。

(2)称取4.0g酸酐酯化卡拉胶和4.0g明胶，与80ml水混合，80℃加热搅拌，加入2mL含0.08g引发剂过硫酸钠的溶液后制成水相；将400ml十六醇与1.3ml司班60混合，80℃下加热搅拌均匀，即得油相。将上述水相缓慢加入油相，在80℃下在机械搅拌速率300rpm下乳化120min，加入1ml 4.8％亚硫酸氢钠溶液催化，反应2小时后搅拌下冰浴冷却固化4小时，随后加入适量异丙醇反复洗涤、抽滤微球表面十六醇，再用适量无水乙醇去除残留有机溶剂和微球表面水分，抽滤干燥后得到一级交联微球。

(3)称取5.0g一级交联微球，加入无水乙醇50ml和4.0g京尼平，混合后在50℃下进行二级交联24h。微球用适量无水乙醇洗涤，加入80％乙醇溶液50ml和0.5g亚硫酸氢钠除醛10h，微球用适量无水乙醇洗涤除水后，真空干燥18h，即得改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球。

对比例1

低浓度改性卡拉胶/明胶复合微球制备

按照实施例1的方法制备，区别在于，步骤(1)中κ-卡拉胶水溶液浓度为1.0％。

对比例2

超高浓度改性卡拉胶/明胶复合微球制备

按照实施例1的方法制备，区别在于，步骤(1)中κ-卡拉胶水溶液浓度为6.0％。

对比例3

非pH梯度条件下改性卡拉胶制备

按照实施例1步骤(1)的方法制备，区别在于，κ-卡拉胶溶液的pH值始终维持在pH8.0。

对比例4

高取代度卡拉胶/明胶复合微球制备

按照实施例5的方法制备，区别在于，步骤(1)中丙烯酸酐用量为25.0g。

对比例5

卡拉胶/明胶单网络结构复合微球制备

(1)称取2.0g卡拉胶和5.0g明胶，与90ml水混合，50℃加热搅拌，制成水相；将540ml液体石蜡与1.4ml司班80混合，50℃下加热搅拌均匀，即得油相。将上述水相缓慢加入油相，在机械搅拌速率200rpm下乳化30min后，冰浴冷却固化1小时，随后加入适量石油醚反复洗涤微球表面液体石蜡，抽滤，再用适量无水乙醇去除残留有机溶剂和微球表面水分，得到未交联卡拉胶/明胶复合微球。

(2)称取2.5g未交联卡拉胶/明胶复合微球，加入80％甲醇溶液50ml和2.5g戊二醛，混合后在25℃下进行二级交联6h。微球用适量80％甲醇洗涤、抽滤后，加入80％甲醇溶液50ml和0.8g甘氨酸除醛16h，微球用适量95％甲醇洗涤、抽滤除水后，真空干燥12h，即得卡拉胶/明胶单网络结构复合微球。

实施例6

不同浓度卡拉胶溶液改性反应的取代度测定

采用核磁共振氢谱(¹H NMR)检测改性反应的取代度。取适量不同的改性卡拉胶样品溶解于D₂O中，使用600MHz核磁共振波谱仪检测样品的化学位移。取代度定义：酸酯基团的甲基质子峰与卡拉胶β-D半乳糖中存在的亚甲基的质子峰平均强度积分之比。结果见表1。

表1不同浓度卡拉胶溶液改性反应的取代度测定结果

改性卡拉胶样品	卡拉胶浓度(％)	取代度(％)
			实施例1步骤(1)	2.0	10.2
实施例2步骤(1)	5.0	15.3
			实施例3步骤(1)	3.0	13.7
实施例4步骤(1)	3.0	13.6
			实施例5步骤(1)	5.0	19.8
对比例1步骤(1)	1.0	6.1
			对比例2步骤(1)	6.0	5.3

结果显示，2.0wt％-5.0wt％的高浓度卡拉胶溶液可以提高反应物之间的碰撞几率，大大提高酯化效率。1.0wt％低浓度卡拉胶溶液，反应物碰撞几率低，酯化效率较低，但是浓度大于5％的卡拉胶水溶液，又会导致反应液过于粘稠，分子运动受限，反应效率大幅降低。

综上，说明本发明涉及方法制备的改性卡拉胶具有较优的取代度，为后续微球网络结构的形成奠定基础。

实施例7

不同pH值条件下制备的改性卡拉胶中杂质含量测定

取适量改性卡拉胶样品于盛有20ml冰乙酸的50ml容量瓶中，加入1ml 2％亚硝酸钠溶液于试样中，用冰乙酸稀释至刻度，充分混合。放置10min。以冰乙酸作空白对照，在波长420nm处测定该溶液的吸光度。由工作曲线查出与所得吸光度对应的杂质含量。以质量分数(10^-6)表示杂质的浓度，杂质含量(10^-6)＝杂质质量(μg)/样品质量(g)。

结果见表2。

表2不同pH值条件下制备的改性卡拉胶中杂质含量测定结果

改性卡拉胶样品	pH值梯度变化	<![CDATA[杂质含量(10<sup>-6</sup>)]]>
			实施例1步骤(1)	8.0/6.0/8.0	0.08
实施例4步骤(1)	8.3/6.5/8.3	0.07
			对比例3步骤(1)	8.0/8.0/8.0	1.31

实施例8

不同取代度改性卡拉胶/明胶复合微球成球性对比

采用实施例6中方法测定实施例5和对比例4中改性卡拉胶的取代度，分别为19.8％和24.3％，两种方法制备的最终微球显微照片见图1。结果显示，取代度超过20％，微球成形性不好，不利于高质量微球的制备，不利于后期载药。

实施例9

不同网络结构和取代度微球装载疏水性药物的载药率和泄露率测定

临床常用疏水性药物较多，如仑伐替尼、索拉菲尼、瑞戈非尼、紫杉醇等，本发明以瑞戈非尼(Regorafenib)为例，说明本发明微球装载疏水性药物的能力。

载药微球制备：将200mg双网络结构复合微球。微球置于1ml 50mg/ml瑞戈非尼的DMSO溶液中，摇匀，静置15分钟，加入10ml注射用水清洗，重复操作4次，即得载药微球。

色谱条件：色谱柱Gemini C18色谱柱(250mm×4.6mm，5μm)；流动相：0.5％磷酸二氢钾溶液–乙腈(30∶70)；检测波长：260nm；体积流量：0.5mL/min；柱温：30℃；进样量：5μL。

载药率测定：将上述清洗用注射用水合并定容至50ml，摇匀，取适量用流动相稀释，定容，采用上述色谱条件进行高效液相色谱法测定。载药率＝(投药量-清洗液药量)/投药量×100％。

泄露率测定：取1ml载药微球至于2ml生理盐水中，室温放置7天，采用上述色谱条件，用流动相稀释一定比例，测定生理盐水中泄露的药量。泄露率＝(微球总药量-生理盐水中药量)/微球总药量×100％。

结果见表3。

表3不同网络结构和取代度微球装载疏水性药物的载药率和泄露率测定结果

结果显示，实施例1-5以及实施例1步骤(1)(2)制备的微球采用改性卡拉胶/明胶双网络结构微球，对疏水型药物载药量大，最高可达99.5％，而未改性的卡拉胶/明胶微球载药量仅12.4％，说明改性卡拉胶可以通过自身的疏水性高效装载疏水性药物。实施例1-5制备的微球通过改性卡拉胶交联和明胶交联形成的双网络结构，对已装载药物实现双重封锁，药物泄露率极低，泄露率不高于2.0％，而实施例1步骤(1)(2)制备的微球仅对改性卡拉胶进行交联，只能形成单网络结构，控制药物泄露能力弱，导致药物泄露率高达21.7％。

表3结果还显示，改性卡拉胶取代度低于10％，整体微球疏水性能有限，载药量极低，并且与未改性卡拉胶/明胶复合微球相比，载药量没有明显改善，说明，10％-20％装载疏水性药物的改性卡拉胶取代度范围具有非常好的效果。

综上，说明本发明涉及方法制备的微球具有优良的装载疏水性药物和控制泄露的性能。

Claims (10)

1.一种可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球，其特征在于，所述复合微球主要由酸酐酯化卡拉胶与明胶交联得形成，所述酸酐酯化卡拉胶主要由高浓度卡拉胶与酸酐发生酯化反应形成，酸酐酯化卡拉胶取代度控制在10％-20％。

2.根据权利要求1所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球，其特征在于，所述高浓度卡拉胶的浓度为2.0wt％-5.0wt％，酸酐与κ-卡拉胶质量比在1：2-2：1。

3.根据权利要求1所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球，其特征在于，所述的酸酐优选为2-甲基丙烯酸酐、丙烯酸酐、2-亚甲基丁二酸酐(衣康酸酐)中的一种或几种。

4.根据权利要求1所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球，其特征在于，所述酸酐酯化卡拉胶与明胶质量比为2：5-3：2。

5.一种权利要求1所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球得制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)将高浓度κ-卡拉胶水溶液用碱调节至pH8.0-8.6，缓慢加入酸酐，在此过程中，用碱调节并维持pH在6.0-8.6，酸酐加入之后继续用碱调节并维持pH在8.0-8.6进行反应，反应后纯化，洗涤，干燥，得酸酐酯化卡拉胶；

(2)将得到的酸酐酯化卡拉胶与明胶混合，在乳化体系中进行一级交联得到一级交联微球酸酐酯化卡拉胶/明胶单网络结构复合微球，将一级交联微球在有机溶液体系中进行二级交联，得到二级交联微球酸酐酯化卡拉胶/明胶双网络结构复合微球。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中在45-70℃温度和搅拌下，将高浓度κ-卡拉胶水溶液用碱调节至pH8.0-8.6，缓慢加入一定量的酸酐，在此过程中，用碱调节并维持pH在6.0-8.6，之后继续用碱调节并维持pH在8.0-8.6，在45-70℃继续反应4-12小时后，纯化，洗涤，干燥，得酸酐酯化卡拉胶。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述一级交联是将酸酐酯化卡拉胶、明胶、引发剂、水混合分散均匀，得到水相；将水相加入含有乳化剂的油相中，充分乳化，再加入催化剂，在50-80℃下反应1-6h进行一级交联，交联后冷却固化并去除油相，洗涤干燥得到一级交联微球；其中所述酸酐酯化卡拉胶与明胶质量比为2：5-3：2；酸酐酯化卡拉胶和明胶混配得到的混合胶在水相中浓度为8.0wt％-14.0wt％。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述引发剂为过硫酸盐、偶氮二异丁脒盐酸盐中的一种或几种，所述引发剂在水相浓度为0.02wt％-0.2wt％；所述的催化剂为亚硫酸氢钠、四甲基乙二胺中的一种或几种，所述催化剂在乳化体系的浓度为0.003wt％-0.03wt％。

9.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)所述二级交联是将一级交联微球在25-50℃下，在含有交联剂的有机溶液中进行二级交联，除去交联剂，洗涤干燥得到二级交联微球；其中，进行二级交联中，一级交联微球在有机溶液中比例为5.0wt％-15.0wt％；所述交联剂为戊二醛、京尼平、碳二亚胺类交联剂中的一种或几种；所述有机溶液为甲醇、乙醇、异丙醇、水中的一种或几种混合的均一体系；所述交联剂在有机溶液的比例为5.0wt％-12.0wt％。

10.一种权利要求1所述的可载疏水性药物的改性卡拉胶/明胶双网络结构复合微球在介入栓塞、医美填充、组织缺损修补和药物载体中的应用。

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