CN116115827A - 一种含聚己内酯的复合微球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种含聚己内酯的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的盐溶液进行活化；S2：将含聚己内酯的溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；S3：以氨基多糖为交联剂，加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相；S4：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，制备得到油相；S5：将油相与水相混合，收集反应后的微球，经洗涤和干燥后，得到所述含聚己内酯的复合微球。本发明的含聚己内酯的复合微球及其制备方法可以解决现有技术中含聚己内酯的复合微球的制备方法复杂，且植入生物体后容易引起炎症的问题。

Description

一种含聚己内酯的复合微球及其制备方法

技术领域

本发明涉及美容医疗技术领域，特别涉及一种含聚己内酯的复合微球及其制备方法。

背景技术

聚己内酯(PCL)是一种有机高分子聚合物，其具有良好的生物可降解性和生物相容性，并且PCL对人体温和，无毒性，因此常被应用于人体组织中。例如PCL具备良好的生物可降解性，在自然环境下6-12个月即可完全降解成二氧化碳和水，而且人体的组织细胞可在PCL基架上正常生长，因此PCL可应用于生物可降解材料的基架中。此外，PCL也可作为载药载体应用于药物缓释系统中，起到药物的缓控释放作用。目前PCL在医疗领域的应用范围也在不断拓宽，其在组织工程、骨科、牙科植入物、伤口愈合、缝合、伤口覆盖、手术缝合线、骨科夹板、放疗板等领域均得到了广法应用。

除此之外，PCL还具有良好的形状记忆温控性质，可作为塑性材料应用于医美领域中，目前聚左旋乳酸(PLLA)和聚己内酯(PCL)是医美领域应用范围最广的两种医美再生材料，PCL可作为填充剂注射到人体皮肤中，填充人体皮肤凹陷，起到修复塑性和改善皱纹等功效。

透明质酸(HA)是一种天然阴离子多糖，位于人体细胞外基质和结缔组织中，具有较高的保水性、高度的生物相容性和生物可降解性等特点，其能抑制成纤维细胞、炎性细胞的渗出，起到屏障作用。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，起到改善皮肤营养代谢和防止衰老等作用。而且HA是非致免疫的，因此其在医药领域中有很大的应用潜力。但是透明质酸溶液，即非交联的透明质酸(没有经过任何修饰或改性的透明质酸)溶液，在存在于人体内的透明质酸酶以及活性氧簇自由基(ROS)的共同作用下，会在体内很快的被降解掉(降解周期在一周内)，这就使非交联透明质酸在皮肤组织中的“半衰期”只有不到两天，使得非交联的透明质酸不能达到作为一个皮肤填充剂所需要的治疗效果。故需要对透明质酸进行交联，交联透明质酸有效地延长了透明质酸在体内的停留时间，提高了透明质酸的应用前景。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。

透明质酸和聚己内酯等均属于高生物相容和具备生物可降解性的物质，在对透明质酸进行交联时，将聚己内酯也聚合到交联后的透明质酸中，可以使聚己内酯聚合物本身的特性与透明质酸的性质相结合，使两种材料均发挥各自的作用，得到更高效的产品，在医美领域具有更广阔的发展前景。

现有的交联透明质酸采用的交联方法有酰肼交联、二硫化物交联、聚乙二醇交联、醛交联、碳二亚胺交联等方法，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，在体内降解的残余小分子都会引发一定的炎症或者其它免疫反应。而且，聚己内酯是非水溶性的高分子材料，不能与水溶性的微球融合，因此现有技术中透明质酸、聚己内酯制成的微球一般采用化学键反应的方式，但制成的微球其圆润程度和压缩弹性难以保持稳定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含聚己内酯的复合微球及其制备方法，以解决现有技术中含聚己内酯的复合微球的制备方法复杂，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，本发明提供了一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，包括：S1：采用活化剂对透明质酸的盐溶液进行活化；S2：将含聚己内酯的溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；S3：以氨基多糖为交联剂，加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相；S4：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，制备得到油相；S5：将油相与水相混合，收集反应后的微球，经洗涤和干燥后，得到所述含聚己内酯的复合微球。

进一步的，所述活化剂由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺组成。

进一步的，所述活化剂中，所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1。

进一步的，所述S1中，将透明质酸溶解到NaCl溶液中，得到所述透明质酸的盐溶液。

进一步的，所述包含透明质酸的盐溶液中所述透明质酸的质量分数为6％-12％。

进一步的，所述S2中，将聚己内酯粉末溶于PBS缓冲溶液中超声分散，得到所述含聚己内酯的溶液。

进一步的，所述S2中，将聚己内酯粉末和羧甲基纤维素钠加入到PBS缓冲溶液中，然后超声分散，得到所述含聚己内酯的溶液。

进一步的，所述聚己内酯和透明质酸的质量比为1:1-3。

进一步的，所述氨基多糖与所述透明质酸的质量比为5-18:100。

本发明还提供了一种含聚己内酯的复合微球，采用上述的制备方法制备得到，所述含聚己内酯的复合微球的压缩弹性为30％-50％，0.1Hz下模量为200-500pa。

综上所述，与现有技术相比，本发明以氨基多糖为交联剂，将透明质酸进行交联，并同时通过反相悬浮聚合的方式将聚己内酯包裹在复合微球中，集合透明质酸和聚己内酯两种材料的优势，使复合微球在应用于医美领域时的效果更好。而且，在对透明质酸进行交联时，采用天然的氨基多糖大分子为交联剂，克服了现有技术采用小分子交联剂容易引起炎症的缺陷。

此外，本发明的方案中，对透明质酸采用EDC和/或NHS等活化剂进行活化后，再利用氨基多糖交联，得到交联后的水凝胶，再通过反相悬浮聚合的方式包裹聚己内酯，得到复合微球，不仅制备方法简单，而且在后续洗涤过程中，会去除活化剂，使复合微球的组分更加简单，均为具有高相容性的高分子材料，可使得制备的复合微球的细胞相容性更好，此外，通过水相本身粘性将分散均匀的聚己内酯直接包裹，使得制备得到的微球包裹聚己内酯更加均匀，包裹效果更好。

另外，本发明在制备过程中，直接采用超声分散的方式分散聚己内酯粉体，无需对聚己内酯预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。

附图说明

图1为本发明一实施方式中的一种含聚己内酯的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含聚己内酯的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含聚己内酯的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。

本发明提供了一种含聚己内酯的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的盐溶液进行活化；其中，活化剂由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐(EDC)和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)组成，所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1。透明质酸的盐溶液则采用将透明质酸溶解到NaCl溶液中制备得到，NaCl溶液的浓度为2mol/L左右，并且，所述包含透明质酸的盐溶液中所述透明质酸的质量分数为6％-12％，例如可以为8％、10％等质量分数。此外，采用活化剂对透明质酸进行活化前，可以对透明质酸的盐溶液的pH值进行调节，使pH值维持在3-8左右。透明质酸的盐溶液在进行活化前，可以放置于低温环境下保存。在活化时，可以将EDC与NHS按照摩尔比1:1的比例混合于去离子水中，用量为每克透明质酸加入0.0005-0.001mol的活化剂，在冰浴状态下，缓慢加入制备好的含透明质酸的盐溶液，混合均匀然后封口冷藏过夜，进行充分活化。

S2：将含聚己内酯的溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；在本方案中，含聚己内酯的溶液采用将聚己内酯粉末溶于PBS缓冲溶液中超声分散制备得到，此外，在超声分散前，还可以在PBS缓冲溶液中加入一定量的羧甲基纤维素钠，例如可以加入PCL质量的20％左右的羧甲基纤维素钠，羧甲基纤维素钠作为乳化剂和稳定剂，可以帮助聚己内酯在超声作用下更好的分散至缓冲液中。在加入时，聚己内酯与透明质酸的质量比可以为1:1-3，例如PCL:HA＝1:3。

S3：以氨基多糖为交联剂，加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相；氨基多糖作为一种天然的生物大分子，其作为交联剂对透明质酸进行交联可以减小复合微球植入后的炎症反应，其中氨基多糖优选可以为壳聚糖或羧甲基壳聚糖、巯基壳聚糖等改性壳聚糖。氨基多糖交联剂的用量可以为透明质酸质量的5％到18％左右，氨基多糖在使用时，可以先将氨基多糖溶于1％的乙酸溶液中，配置成质量分数为1％-9％的氨基多糖溶液再使用。

S4：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，制备得到油相；油相中醋酸丁酯纤维素的质量浓度可以为1％-8％。

S5：将油相与水相混合，油相与水相反应体系的体积比可以为15-30:1，混合后在50-75℃的温度下混合搅拌反应4-8小时，反应结束后，进行过滤，收集过滤后的微球，然后采用醋酸丁酯、乙醇、丙酮等进行多次洗涤，然后经过干燥后，得到所述含聚己内酯的复合微球。

本发明以氨基多糖为交联剂，将透明质酸进行交联，并同时通过反相悬浮聚合的方式将聚己内酯包裹在复合微球中，集合透明质酸和聚己内酯两种材料的优势，使复合微球在应用于医美领域时的效果更好。而且，在对透明质酸进行交联时，采用天然的氨基多糖大分子为交联剂，克服了现有技术采用小分子交联剂容易引起炎症的缺陷。

此外，本发明的方案中，对透明质酸采用EDC和/或NHS等活化剂进行活化后，再利用氨基多糖交联，得到交联后的水凝胶，再通过反相悬浮聚合的方式包裹聚己内酯，得到复合微球，不仅制备方法简单，而且在后续洗涤过程中，会去除活化剂，使复合微球的组分更加简单，均为具有高相容性的高分子材料，可使得制备的复合微球的细胞相容性更好，此外，如图2所示，通过水相本身粘性将分散均匀的聚己内酯直接包裹，使得制备得到的微球包裹聚己内酯更加均匀，包裹效果更好。

另外，本发明在制备过程中，直接采用超声分散的方式分散聚己内酯粉体，无需对聚己内酯预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。

本发明还提供了一种含聚己内酯的复合微球，采用上面的制备方法制备得到，得到的所述含聚己内酯的复合微球的压缩弹性为30％-50％，0.1Hz下的杨氏模量为200-500pa。

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复合微球的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提供的含聚己内酯的复合微球的制备方法包括如下步骤：

制取透明质酸的盐溶液：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6。其中，透明质酸的质量分数为10％。

活化透明质酸：按摩尔比1:1的比例称取适量的EDC和NHS作为活化剂溶于少量去离子水中，在冰浴下缓慢加入到透明质酸的盐溶液中，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的活化剂。

制取聚己内酯溶液：称取聚己内酯粉末加入到含羧甲基纤维素钠的PBS缓冲溶液中，得到聚己内酯溶液。溶液中羧甲基纤维素钠的含量为聚己内酯含量的20％。

将聚己内酯溶液加入到活化后的透明质酸盐溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液，其中，聚己内酯与透明质酸的质量比1:2。

配置壳聚糖溶液：称取适量壳聚糖溶于1％的乙酸溶液中，配置成质量分数为1％-9％的壳聚糖溶液。

制备水相：将壳聚糖溶液加入到活化后的混合溶液中，搅拌均匀，得到水相。其中，壳聚糖的质量占透明质酸质量的10％。

制备油相：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，得到油相，油相中醋酸丁酯纤维素的质量浓度为5％。

反相悬浮聚合：将油相与水相按照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8小时，反应结束后将反应混合物过滤，收集微球，然后将微球依次用醋酸丁酯、乙醇、丙酮等作为清洗剂进行洗涤，再经过干燥和分筛等操作得到干燥微球粉末，得到含聚己内酯的复合微球。

实施例2

本实施例2提供的含聚己内酯的复合微球的制备方法包括如下步骤：

制取透明质酸的盐溶液：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6。其中，透明质酸的质量分数为12％。

活化透明质酸：按摩尔比1:1的比例称取适量的EDC和NHS作为活化剂溶于少量去离子水中，在冰浴下缓慢加入到透明质酸的盐溶液中，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的活化剂。

制取聚己内酯溶液：称取聚己内酯粉末加入到含羧甲基纤维素钠的PBS缓冲溶液中，得到聚己内酯溶液。溶液中羧甲基纤维素钠的含量为聚己内酯含量的25％。

将聚己内酯溶液加入到活化后的透明质酸盐溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液，其中，聚己内酯与透明质酸的质量比1:3。

配置羧甲基壳聚糖溶液：称取适量羧甲基壳聚糖溶于1％的乙酸溶液中，配置成质量分数为1％-9％的羧甲基壳聚糖溶液。

制备水相：将羧甲基壳聚糖溶液加入到活化后的混合溶液中，搅拌均匀，得到水相。其中，羧甲基壳聚糖的质量占透明质酸质量的13％。

制备油相：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，得到油相，油相中醋酸丁酯纤维素的质量浓度为8％。

反相悬浮聚合：将油相与水相按照20:1的比例混合均匀，该油水混合反应体系在60℃下搅拌反应6小时，反应结束后将反应混合物过滤，收集微球，然后将微球依次用醋酸丁酯、乙醇、丙酮等作为清洗剂进行洗涤，再经过干燥和分筛等操作得到干燥微球粉末，得到含聚己内酯的复合微球。

实施例3

本实施例3提供的含聚己内酯的复合微球的制备方法包括如下步骤：

制取透明质酸的盐溶液：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％。

活化透明质酸：按摩尔比1:1的比例称取适量的EDC和NHS作为活化剂溶于少量去离子水中，在冰浴下缓慢加入到透明质酸的盐溶液中，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0.001mol的活化剂。

制取聚己内酯溶液：称取聚己内酯粉末加入到含羧甲基纤维素钠的PBS缓冲溶液中，得到聚己内酯溶液。溶液中羧甲基纤维素钠的含量为聚己内酯含量的18％。

将聚己内酯溶液加入到活化后的透明质酸盐溶液中，搅拌均匀，得到混合溶液，其中，聚己内酯与透明质酸的质量比1:1。

配置巯基壳聚糖溶液：称取适量巯基壳聚糖溶于1％的乙酸溶液中，配置成质量分数为1％-9％的巯基壳聚糖溶液。

制备水相：将巯基壳聚糖溶液加入到活化后的混合溶液中，搅拌均匀，得到水相。其中，巯基壳聚糖的质量占透明质酸质量的18％。

制备油相：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，得到油相，油相中醋酸丁酯纤维素的质量浓度为8％。

反相悬浮聚合：将油相与水相按照30:1的比例混合均匀，该油水混合反应体系在55℃下搅拌反应8小时，反应结束后将反应混合物过滤，收集微球，然后将微球依次用醋酸丁酯、乙醇、丙酮等作为清洗剂进行洗涤，再经过干燥和分筛等操作得到干燥微球粉末，得到含聚己内酯的复合微球。

对上述三个实施例得到的含聚己内酯的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的含聚己内酯的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	30％	50％	40％
杨氏模量Pa	232	492	300

综上所述，与现有技术相比，本发明以氨基多糖为交联剂，将透明质酸进行交联，并同时通过反相悬浮聚合的方式将聚己内酯包裹在复合微球中，集合透明质酸和聚己内酯两种材料的优势，使复合微球在应用于医美领域时的效果更好。而且，在对透明质酸进行交联时，采用天然的氨基多糖大分子为交联剂，克服了现有技术采用小分子交联剂容易引起炎症的缺陷。

此外，本发明的方案中，对透明质酸采用EDC和/或NHS等活化剂进行活化后，再利用氨基多糖交联，得到交联后的水凝胶，再通过反相悬浮聚合的方式包裹聚己内酯，得到复合微球，不仅制备方法简单，而且在后续洗涤过程中，会去除活化剂，使复合微球的组分更加简单，均为具有高相容性的高分子材料，可使得制备的复合微球的细胞相容性更好，此外，如图2所示，通过水相本身粘性将分散均匀的聚己内酯直接包裹，使得制备得到的微球包裹聚己内酯更加均匀，包裹效果更好。

另外，本发明在制备过程中，直接采用超声分散的方式分散聚己内酯粉体，无需对聚己内酯预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。

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)

1.一种含聚己内酯的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的盐溶液进行活化；

S2：将含聚己内酯的溶液加入到所述S1的活化后的透明质酸溶液中；

S3：以氨基多糖为交联剂，加入到经过所述S2处理后的溶液中，得到水相；

S4：将醋酸丁酯纤维素溶于乙酸丁酯溶剂中，制备得到油相；

S5：将油相与水相混合，收集反应后的微球，经洗涤和干燥后，得到所述含聚己内酯的复合微球。

2.根据权利要求1所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述活化剂由1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺组成。

3.根据权利要求2所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述活化剂中，所述1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二胺盐酸盐和N-羟基琥珀酰亚胺的摩尔比为1:1。

4.根据权利要求1所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述S1中，将透明质酸溶解到NaCl溶液中，得到所述透明质酸的盐溶液。

5.根据权利要求4所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述包含透明质酸的盐溶液中所述透明质酸的质量分数为6％-12％。

6.根据权利要求1所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述S2中，将聚己内酯粉末溶于PBS缓冲溶液中超声分散，得到所述含聚己内酯的溶液。

7.根据权利要求6所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述S2中，将聚己内酯粉末和羧甲基纤维素钠加入到PBS缓冲溶液中，然后超声分散，得到所述含聚己内酯的溶液。

8.根据权利要求1所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述聚己内酯和透明质酸的质量比为1:1-3。

9.根据权利要求1所述的一种含聚己内酯的复合微球的制备方法，其特征在于，所述氨基多糖与所述透明质酸的质量比为5-18:100。

10.一种含聚己内酯的复合微球，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，所述含聚己内酯的复合微球的压缩弹性为30％-50％，0.1Hz下模量为200-500pa。

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