CN1939281A - 一种单分散多孔微球的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种单分散多孔微球的制备方法，以蛋白药物溶液作内水相W1，乙基纤维素油相溶液作油相O，形成W1/O型初乳；以含SDS的PVA溶液为外水相W2；将初乳W1/O通过亲水SPG膜分散到外水相溶液W2中，得到稳定的W1/O/W2型乳液；再将油相溶剂蒸发，离心获得微球。本发明主要是通过SPG膜乳化方法与W1/O/W2型复乳－溶剂蒸发方法相耦合来制备多孔微球；该方法制备的微球粒径可控，单分散性好。此种微球主要用于蛋白药物控释，同时可广泛应用于栓塞介入治疗、癌症术后喷洒等领域。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白类药物控释用微球，具体地说是一种单分散多孔微球的制备方法，通过SPG膜乳化方法与W1/O/W2型复乳-溶剂蒸发方法相耦合来制备多孔微球，所得微球单分散性能良好。
背景技术
目前随着基因重组和相关生物技术的迅猛发展，使蛋白、多肽类药物大量涌现。与此同时，将蛋白药物包埋在微球中控制释放得到了广泛关注和大量的研究[文献1.Varde NK，Pack DW.Microspheres for controlled release drug delivery.ExpertOpin Biol Ther，2004，4(1)：35-51]。微球技术控制释放的主要原理是药物分子扩散、微球载体降解或扩散与降解同时发生。要达到理想的药物控制释放效果，微球的粒径大小和粒径分布是关键因素之一。目前的蛋白类药物控释用微球主要是通过W1/O/W2复乳-溶剂蒸发方法制备[文献2.Leo E，Pecquet S，Rojas J，et al.Changingthe pH of the external aqueous phase may modulate protein entrapment and deliveryfrom poly(lactide-co-glycolide)microspheres prepared by a w/o/w solvent evaporationmethod.J Microencapsul，1998，15(4)：421-430]，而其粒径分布很宽，通常分布从几微米至几百微米[文献3.Jackson JK，Liang LS，Hunter WL，et al.The encapsulationof ribozymes in biodegradable polymeric matrices.Int.J.Pharm，2002，243(1-2)：43-55；文献4.Yang YY，Chia HH，Chung TS.Effect of preparation temperature on thecharacteristics and release profiles of PLGA microspheres containing protein fabricatedby double-emulsion solvent extraction/evaporation method.J Controlled Release，2000，69(1)：81-96]。因此，控制微球的粒径及分布是解决这一问题的瓶颈。
发明内容
本发明目的：一种单分散多孔微球的制备方法。主要是通过SPG膜乳化技术与W1/O/W2型复乳-溶剂蒸发方法相耦合来制备多孔微球；膜乳化方法的引入成功控制了微球的粒径及分布。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种多孔微球制备方法，通过SPG膜乳化方法与W1/O/W2型复乳-溶剂蒸发方法相耦合来制备多孔微球；其以蛋白药物溶液作内水相W1，乙基纤维素油相溶液作油相O，形成W1/O型初乳；以含SDS的PVA溶液为外水相W2；将初乳W1/O通过亲水SPG膜分散到外水相溶液W2中，得到稳定的W1/O/W2型乳液；再将油相溶剂蒸发，离心获得微球。
多孔微球的具体制备过程为：
1)首先配制浓度0.5～10w/v％的蛋白溶液作内水相W1，4-10w/v％的乙基纤维素油相溶液作油相O；其中：微球的载体材料为毒副作用小、生物相容性好的乙基纤维素(EC)，EC粘度为50-100cp(测量条件：5％甲苯/乙醇溶液80∶20，25℃)；
2)将内水相W1、油相O和亲水亲油平衡值HLB＝4.5-6.0的表面活性剂混合，10000-20000rpm高速搅拌1-5min，制得稳定的W1/O型初乳；其中：油相溶剂沸点较低，对微球载体材料的溶解性能好，且在水中有一定的溶解度(小于10％)；初乳表面活性剂(HLB4.5-6.0)适宜，制备的W1/O型初乳较为稳定；
3)配制浓度0.01-0.1w/v％SDS、浓度0.1-4w/v％PVA的表面活性剂溶液作为外水相W2；其中：外水相表面活性剂(PVA+SDS)聚乙烯醇和十二烷基硫酸钠适宜，制备的W1/O/W2型复乳较为稳定；
4)选择孔径2.8-20μm的亲水SPG膜，在适宜压力下(稍微大于膜乳化初始压力)将初乳W1/O分散到外水相溶液W2中，得到稳定的W1/O/W2型乳液；其中：微球大小主要由SPG膜孔径大小来决定，选用孔径2.8-20μm的SPG膜可制备粒径从5-60μm的单分散微球；
5)膜乳化过程结束后，将油相溶剂蒸发(可按常规方法，通过升高温度、减压蒸发、稀释连续相或这几种方法结合将油相溶剂蒸发)，高速离心收集微球；
6)用双蒸水洗涤微球，收集微球，冷冻干燥后保存；多孔微球单分散性能较好，分散系数CV(coefficient of variance)小于20％；多孔微球表面形态较好，微孔分布均匀；多孔微球经冷冻干燥保存后，在水中分散性能较好。
本发明的优点为：
1.本发明通过采用通过SPG膜乳化方法与W1/O/W2型复乳-溶剂蒸发方法相耦合制备了多孔微球；通过膜乳化方法的引入，实现对微球粒径及分布的控制。
2.本发明制备的多孔微球，粒径可控，单分散性能好，此种微球主要用于蛋白药物控释，同时可广泛应用于栓塞介入治疗、癌症术后喷洒等领域。
3.本发明制备制备过程温和，减少了制备过程对蛋白药物活性的损害。如：实施中采用了合适的溶剂蒸发方法，即减压蒸发与加外水相溶液相结合，快速出去了油相中溶剂等。
附图说明
图1为本发明SPG膜乳化装置的示意图；其中：1为精密压力表，2为压缩氮气，3为排空阀，4为分散相储槽，5为第二排空阀，6为连续相溶液，7为SPG膜，8为磁搅拌，9为POWER，10为转速控制，11为温度控制；
图2为本发明通过SPG膜乳化方法与W1/O/W2型复乳-溶剂蒸发方法耦合制得的乙基纤维素载牛血红蛋白微球粒径分布图；
图3为通过SPG膜乳化方法与W1/O/W2型复乳-溶剂蒸发方法耦合制得的乙基纤维素载牛血红蛋白微球扫描电镜(SEM)图片。
具体实施方式
实施例
如图1所示，分散相W1/O型初乳液通过SPG膜在一定压力下分散到外水相连续相溶液中，形成W1/O/W2型复乳。油相溶剂蒸发后，将微球离心、洗涤、冷冻干燥得到载蛋白微球。
具体实施办法如下：
1、配制0.02g/ml的牛血红蛋白(Hb)溶液。
2、取100cp的乙基纤维素(EC)作微球载体材料，二氯甲烷作油相溶剂，配制5％w/v的EC溶液。
3、取0.5ml牛血红蛋白(Hb)溶液，10ml乙基纤维素(EC)，另加0.2ml亲水亲油平衡值HLB为5.0的Span80和Tween80混合乳化剂，4℃高速搅拌(14000rpm)3分钟，得到稳定的W1/O初乳。
4、配制1％w/v的PVA溶液含0.03％w/v的SDS作为外水相溶液。
5、选取9.8μm的SPG膜管，取5ml初乳作为膜乳化过程的分散相，4所得PVA溶液100ml作连续相。在操作压力0.39KPa下将分散相分散到连续相PVA溶液中，得到W1/O/W2型复乳。
6、膜乳化过程结束后，向复乳中加入200ml第2步所得PVA溶液，在真空度0.2MPa下，减压蒸发2小时，将溶剂蒸发，微球固化。
7、将6步所得固化微球于3000rpm离心10分钟，将所得微球用双蒸水洗涤3次，于3000rpm下继续离心10分钟。
8、收集微球，在零下56摄氏度冷冻干燥24小时，得到多孔微球。
9、使用激光粒度仪测定微球大小和分布，结果如图2，可以看出微球分布均匀，单分散性能较好(CV＝20％)，
10、使用描电镜观察微球大小和表面形态，结果如图3，从中可以看出微球表面孔均匀。
Claims (2)
1.一种单分散多孔微球的制备方法，其特征在于：以蛋白药物溶液作内水相W1，乙基纤维素油相溶液作油相O，形成W1/O型初乳；以含SDS的PVA溶液为外水相W2；将初乳W1/O通过亲水SPG膜分散到外水相溶液W2中，得到稳定的W1/O/W2型乳液；再将油相溶剂蒸发，离心获得微球。
2.按照权利要求1所述单分散多孔微球的制备方法，其特征在于：具体操作过程为，
1)以浓度0.5～10w/v％的蛋白溶液作内水相W1，4-10w/v％的乙基纤维素油相溶液作油相O；
2)将内水相W1、油相O和亲水亲油平衡值HLB＝4.5-6.0的表面活性剂混合，10000-20000rpm高速搅拌1-5min，制得稳定的W1/O型初乳；
3)配制浓度0.01-0.1w/v％SDS、浓度0.1-4w/v％PVA溶液作为外水相W2；
4)选择孔径2.8-20μm的亲水SPG膜，在略大于膜乳化初始压力的条件下将初乳W1/O分散到外水相溶液W2中，得到稳定的W1/O/W2型乳液；
5)膜乳化过程结束后，将油相溶剂蒸发，高速离心收集微球；
6)用双蒸水洗涤微球，收集微球，冷冻干燥后保存。
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2005
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