CN116473927A - 一种可注射pla微球制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可注射PLA微球制备方法及其应用,属于生物医药技术领域。可注射PLA微球制备方法包括以下步骤:S01.配制喷雾液;S02.喷雾液进行均质乳化;S03.喷雾干燥。其中,喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比为(1‑10):(1‑10);其中油相包括PLA和有机溶剂,水相包括表面活性剂、大分子物质和水。本发明制备的可注射PLA微球粒径基本在60μm以下,微球形态完整,彼此独立,没有出现团聚现象,且生物相容性好,能够满足注射需求。
Description
技术领域
本发明涉及生物医药技术领域,特别涉及一种可注射PLA微球制备方法及其应用。
背景技术
近年来,生物可降解的高分子材料走入人们的视野,该类型材料对人体无毒无排斥反应,并可以随着人体代谢逐渐降解后排出体外。聚乳酸(PLA)微球因其具有良好的生物相容性和生物降解性,已经作为多肽、蛋白类药物的载体,广泛应用于免疫学、基因治疗、肿瘤治疗、眼科等众多领域中。
注射微球目前已经在临床得到了大规模应用,对于注射微球而言,经注射进入体内后在体内逐步降解,使得载药以一定的速率缓慢释放,维持病灶部位的血药浓度,从而延长药物半衰期,实现长效缓释,对于患者而言可充分降低给药频率,改善顺应性。随着消费医疗市场的蓬勃发展,医用可注射PLA微球具备无限应用可能。
聚乳酸微球还可以应用于医美领域,医美行业近年发展迅猛,上游填充材料正处于升级迭代期,从玻尿酸升级为胶原蛋白、聚乳酸、左旋聚乳酸等再生材料。聚乳酸是通过化学合成的高分子材料,可以达到很高的纯度,并不存在免疫原隐患。基于聚乳酸开发的医美填充剂,可以刺激体内免疫系统,影响免疫细胞,进一步诱导成纤维细胞上调胶原蛋白的分泌,促进皮肤组织再生修复。
但在实际生产中,制备的PLA微球容易产生团聚现象,在水中的分散性差,难以实现可注射。同时,单一PLA微球前期降解速率缓慢,后期降解速率加快,不利于药物用量的控制。
发明内容
基于背景技术存在的问题,本发明提供了一种可注射PLA微球制备方法及其应用,本发明方法制备的PLA微球,微球形态完整,生物相容性好,能够满足注射需求。
本发明通过以下技术方案实施:
一种可注射PLA微球制备方法,包括以下步骤:
S01.配制喷雾液;
S02.喷雾液进行均质乳化;
S03.喷雾干燥。
进一步地,步骤S01中喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比为(1-10):(1-10);其中油相包括PLA和有机溶剂,水相包括表面活性剂、大分子物质和去离子水。
进一步地,PLA的分子量为50000-95000。
进一步地,进一步地,有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯中的一种。
进一步地,其中PLA的浓度为20-60g/L。
进一步地,表面活性剂为十二烷基磺酸钠、吐温80或吐温20中的一种;
大分子物质为海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖混合物,其中海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖的质量比为:(1-6):(1-3):(1-5)。
进一步地,表面活性剂的浓度为5-10g/L,大分子物质的浓度为0.5-1g/L。
进一步地,步骤S02中喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为3000-5000转/mi n,均质时间为5-10mi n。
进一步地,步骤S03中喷雾干燥的工艺条件为:喷雾液的输入速度为4-20mL/mi n,压缩空气压力为0.3-0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为惰性气体或空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
进一步地,可注射PLA微球在药物缓释微球制备的应用,药物重量为PLA微球重量的0.1-10%。
本发明的有益效果:
(1)本发明采用的喷雾干燥方法制备得到的微球粒度和形貌易控制、效率高、可批量生产。可注射PLA微球粒径基本在60μm以下,微球形态完整,彼此独立,没有出现团聚现象,且生物相容性好,能够满足注射需求。将PLA微球分散于水中,静置后表现出良好的分散性,可均匀分散在水体中,形成均匀分散液,而不是浮于上层或沉积在下层。
(2)本发明制备得到的PLA微球的降解失重率保持恒定速率,适用于药物缓释微球的制备,避免传统单PLA微球前期降解缓慢,药物缓释慢,后期降解迅速,药物快速释放导致的药物用量不可控。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步解释,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1为实施例1中可注射PLA微球显微镜图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详述,但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。
在本发明实施例和对比例中,PLA的分子量为5000。
实施例1
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比5:3;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
水相包括吐温20、大分子物质和去离子水,其中吐温20的浓度为5g/L,大分子物质的浓度为0.5g/L;
大分子物质由海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖混合物,其中海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖的质量比为2:1:1;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
将实施例1中的PLA微球溶于水,适当混合即可分散在水中,待水风干后,利用扫描电子显微镜观察,结果如图1所示,图1为实施例1中可注射PLA微球的显微镜图,可以看出,所得微球形态完整、彼此独立,没有出现团聚现象,具有良好的分散性。
实施例2
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比3:5;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为50g/L;
水相包括十二烷基磺酸钠、大分子物质和去离子水,其中十二烷基磺酸钠的浓度为5g/L,大分子物质的浓度为0.5g/L;
大分子物质由海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖混合物,其中海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖的质量比为:3:1:2;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
实施例3
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比5:5;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
水相包括吐温80、大分子物质和去离子水,其中吐温80的浓度为5g/L,大分子物质的浓度为0.5g/L;
大分子物质由海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖混合物,其中海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖的质量比为:6:3:5;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
对比例1
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
对比例2
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比5:3;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
水相包括吐温20和去离子水,其中吐温20的浓度为5g/L;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
对比例3
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比5:3;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
水相包括吐温20、大分子物质和去离子水,其中吐温20的浓度为5g/L,大分子物质的浓度为0.5g/L;
大分子物质由海藻酸钠和β-葡萄糖混合物,其中海藻酸钠和β-葡萄糖的质量比为2:1;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
对比例4
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比5:3;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
水相包括吐温20、大分子物质和去离子水,其中吐温20的浓度为5g/L,大分子物质的浓度为0.5g/L;
大分子物质由乳清蛋白和β-葡萄糖混合物,其中乳清蛋白和β-葡萄糖的质量比为1:1;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
对比例5
可注射PLA微球的制备
S01.配制喷雾液;
喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比5:3;
油相包括PLA和二氯甲烷,PLA的浓度为40g/L;
水相包括吐温20、大分子物质和去离子水,其中吐温20的浓度为5g/L,大分子物质的浓度为0.5g/L;
大分子物质由海藻酸钠和乳清蛋白混合物,其中海藻酸钠和乳清蛋白的质量比为2:1;
S02.喷雾液进行均质乳化;
喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为4000转/mi n,均质时间为10min。
S03.喷雾干燥;
喷雾液的输入速度为10mL/mi n,压缩空气压力为0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
试验例1
PLA微球降解失重速率的对比
将实施例1-3和对比例1-5中PLA微球放入pH为7.4的缓冲溶液中,于37℃的摇床中进行降解实验,每隔一段时间取出,通过离心、清洗、干燥后称取微球的剩余质量,具体结果如表1所示。
表1
组别 | 1月 | 2月 | 3月 | 4月 | 5月 | 6月 |
实施例1 | 92.6 | 85.4 | 61.3 | 43.5 | 33.1 | 21.8 |
实施例2 | 93.4 | 85.8 | 60.5 | 42.0 | 34.9 | 23.7 |
实施例3 | 91.7 | 84.2 | 62.3 | 44.1 | 33.7 | 21.0 |
对比例1 | 95.1 | 92.9 | 90.2 | 86.7 | 66.3 | 43.2 |
对比例2 | 93.4 | 91.7 | 88.5 | 84.1 | 63.0 | 39.5 |
对比例3 | 92.5 | 88.4 | 70.9 | 59.4 | 35.8 | 21.6 |
对比例4 | 93.2 | 86.9 | 71.8 | 55.7 | 34.6 | 19.5 |
对比例5 | 92.9 | 87.4 | 72.5 | 58.4 | 36.9 | 20.8 |
表1中数值为微球剩余质量百分比。通过表1数据可以看出,对比例1中微球前期降解速率缓慢,3月才降解10%,4-6月降解速率明显提升,用于药物缓释微球制备,不好控制药物释放量。对比例2中同样存在前期降解速率缓慢,后期速率明显提升的情况。对比例4-5中,添加大分子物质,发现大分子物质可提升微球前期的降解速率,但前后期的降解速率还未能保持在稳定水平。本发明实施例1-3中使用三种大分子物质混合制备PLA微球,得到的微球能够保持稳定的降解速率,解决了降解失重前少后多不稳定的情况,用于药物缓释,可确保药物释放速率稳定。
试验例2
PLA微球可吸取性对比
以一次性1mL注射器套用针头内径为0.5mm、长度为19.7mm的针头(即常用的1mL注射器枪头)为注射率检测设备,以1mL的微球分散液(微球干重为0.1g,记为M0)为实验样品。分别称取0.1g实施例1~5及对比例1~5中所制备的微球,分别分散于1mL蒸馏水中,放置于玻璃瓶中。快速混匀后,形成微球分散液。利用1mL注射器抽吸1mL分散液,并分别冷冻干燥吸取在注射器中的微球;以吸取在注射器中的微球质量(M1)占总微球质量(M0)的百分比,为微球的可吸取率(M1/M0)×100%,具体结果如表2所示。
表2
组别 | 可吸取率% |
实施例1 | 89 |
实施例2 | 90 |
实施例3 | 86 |
对比例1 | 35 |
对比例2 | 67 |
对比例3 | 83 |
对比例4 | 81 |
对比例5 | 85 |
从表2结果可以看出,实施例1-3制备得到的微球的可吸取率远高于对比例1和对比例2中,对比例1中为单一PLA制备的微球,可吸取率仅为35%,对比例2中添加表面活性,微球的可吸取率提升近一倍,实施例1-3和对比例3-4中添加大分子物质,显著提升了微球的可吸取率。
试验例3
PLA微球蛋白吸附性对比
生物材料与生理环境相接触时,需要很好的细胞粘附性才能在体内不被排斥,不产生严重的副作用,而细胞粘附性中一个很重要的点,在于细胞表面粘附有大量蛋白,而蛋白吸附是一个重要的细胞粘附推动力。
以BSA蛋白浓度为横坐标,BSA吸光值为纵坐标,绘制BSA蛋白生长曲线,配制BSA溶液,测其吸光值,用BSA溶液孵育PLA微球,孵育5小时后,再次测BSA溶液吸光值,计算孵育后浓度,孵育前后的浓度差表明了BSA蛋白被PLA微球吸附,具体吸附结果如表3所示。
表3
组别 | BSA吸附(μg/g) |
实施例1 | 3600 |
实施例2 | 3200 |
实施例3 | 4000 |
对比例1 | 500 |
对比例2 | 1200 |
对比例3 | 2800 |
对比例4 | 3000 |
对比例5 | 2800 |
从表3结果可以看出,比例1中仅用PLA作为原料制备的微球,其对蛋白吸附性值只有500μg/g,BSA吸附值越高说明蛋白吸附性越好,对比例2中添加表面活性剂,对蛋白吸附值有一定提升,对比例3-4中添加了大分子原料,制备得到的微球对蛋白吸附值有了明显提升。实施例1-3的吸附值可达3200μg/g,说明本发明方法制备的PLA微球具有优异的细胞粘附性,可用于药物缓释微球制备,从而应用于注射液中。
最后应说明的是:以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,并不用以限制本发明创造,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明创造的保护范围之内。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种可注射PLA微球制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S01.配制喷雾液;
S02.喷雾液进行均质乳化;
S03.喷雾干燥。
2.根据权利要求1中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,步骤S01中喷雾液由油相和水相组成,油相和水相的质量比为(1-10):(1-10);其中油相包括PLA和有机溶剂,水相包括表面活性剂、大分子物质和去离子水。
3.根据权利要求2中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,PLA的分子量为60000-95000。
4.根据权利要求2中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,有机溶剂为二氯甲烷、三氯甲烷、乙酸乙酯中的一种。
5.根据权利要求2中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,其中PLA的浓度为20-60g/L。
6.根据权利要求2中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,表面活性剂为十二烷基磺酸钠、吐温80或吐温20中的一种;
大分子物质为海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖混合物,其中海藻酸钠、乳清蛋白和β-葡萄糖的质量比为(1-6):(1-3):(1-5)。
7.根据权利要求2中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,表面活性剂的浓度为5-10g/L,大分子物质的浓度为0.5-1g/L。
8.根据权利要求1中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,步骤S02中喷雾液的均质乳化的温度为50℃,均质机转速为3000-5000转/min,均质时间为5-10min。
9.根据权利要求1中可注射PLA微球的制备方法,其特征在于,步骤S03中喷雾干燥的工艺条件为:喷雾液的输入速度为4-20mL/min,压缩空气压力为0.3-0.5MPa,进风温度为160℃,出风温度为80℃,载气为惰性气体或空气,于旋风分离器中收集微球后,在60℃以下减压干燥。
10.根据权利要求1-9中任一可注射PLA微球在药物缓释微球制备的应用,其特征在于,药物重量为PLA微球重量的0.1-10%。
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