CN205903442U - 基于3d打印技术的新型缓释微球 - Google Patents
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Abstract
基于3D打印技术的新型缓释微球，涉及药物制剂技术领域，包括：微球骨架和数个设于所述微球骨架内部的孔道；所述孔道的一端位于所述微球骨架的表面，所述孔道的另一端位于所述微球骨架内部；所述孔道沿缓释微球的径向随机分布；所述孔道为中空结构，呈螺旋形。本实用新型提供的新型缓释微球，以聚乳酸‑羟基乙酸共聚物为骨架材料，通过3D打印技术设计微球的内部结构，可以实现对微球内部结构的完全可控；因微球内部结构对微球的药物释放有着巨大的影响，该缓释微球作为药物载体，通过调节微球内部孔道的直径和形状实现微球药物释放的控释功能，达到长效的缓释效果，从而提高生物利用度，降低给药剂量。
Description
技术领域
本实用新型涉及药物制剂技术领域，尤其涉及一种基于3D打印技术的新型缓释微球。
背景技术
缓释微球是随着生物材料科学、临床医学及药物学的发展逐渐兴起的一种医药制剂，它是指药物分散或被吸附在高分子聚合物基质中形成的固体颗粒分散体系，微球的粒径范围一般为1～500μm。以缓释微球作为药物载体，可以通过调节和控制药物的释放速度实现长效缓释，可以提高生物利用度，降低给药剂量，并且因其与某些细胞组织有特殊的亲和性，能被组织器官的网状内皮系统所内吞，从而实现一定的靶向性。
微球的传统制备方法以乳化-溶剂挥发法、喷雾干燥法和相分离法为主，均是将药物分散或溶解在聚合物溶液中，再以不同方法将其固化为微球。药物在PLGA微球中的释放除开经由微球表面的孔道向外缓慢释放外，骨架材料的溶蚀也是微球释放药物的主要机制，即微球的内部结构可极大地影响微球中的药物释放。
然而传统的制备工艺无法有效地控制微球的内部结构，这也导致微球因内部结构的随机性易发生结构塌陷，从而突施药物，抑或微球的外部较为致密，药物难以释放，这使得微球的批内与批间差异较大，继而限制了微球作为强有效的缓释载药体系的应用。
3D打印是以计算机数字模型文件为基础，按照“分层制造、逐层叠加”原理，将粉末金属或高分子塑料等可粘合材料通过3D打印系统逐层精确地打印叠加，最终获得任意复杂形状产品的新型数字化成型技术。
发明内容
针对上述问题，本实用新型提供一种基于3D打印技术的新型缓释微球，以聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为骨架材料且内部结构可控，该微球中的药物能够持续均匀释放，长时间维持一定血药浓度，显著提高治疗的综合效果。
为实现本实用新型的上述目的，本实用新型提供一种基于3D打印技术的新型缓释微球，包括：微球骨架和数个设于所述微球骨架内部的孔道；所述孔道的一端位于所述微球骨架的表面，所述孔道的另一端位于所述微球骨架内部；所述孔道沿缓释微球的径向随机分布；所述孔道为中空结构。
所述孔道的孔径为5nm～100nm。
所述孔道呈螺旋形。
所述微球骨架由聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）制成。
所述缓释微球为球形，直径为100μm～500μm。
与现有技术相比本实用新型的有益效果。
本实用新型提供的基于3D打印技术的新型缓释微球，以聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）为骨架材料，通过3D打印技术设计微球的内部结构，可以实现对微球内部结构的完全可控；因微球内部结构对微球的药物释放有着巨大的影响，该缓释微球作为药物载体，通过调节微球内部孔道的直径和形状实现微球药物释放的控释功能，达到长效的缓释效果，从而提高生物利用度，降低给药剂量；随着3D打印技术的日益成熟和应用的逐渐广泛，以3D打印技术设计并控制微球的内部结构容易实现，且载药过程简单，便于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的缓释微球的表面示意图。
图2为本实用新型的缓释微球的切面示意图。
图3为利福平累计释放度测定曲线图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参照图1、图2，本实施例提供一种基于3D打印技术的新型缓释微球，包括：微球骨架1和数个设于所述微球骨架1内部的孔道2；所述孔道2的一端位于所述微球骨架1的表面，所述孔道2的另一端位于所述微球骨架1内部；所述孔道2沿缓释微球的径向随机分布；所述孔道2为中空结构。药物溶液或液态药物可通过微球表面的孔道2以虹吸现象包载于微球之中。
所述孔道2的孔径为0.1μm。
所述孔道2呈螺旋形。
所述微球骨架1由聚乳酸-羟基乙酸共聚物（poly(lactic-co-glycolic acid)，PLGA）制成。聚乳酸-羟基乙酸共聚物由两种单体-乳酸和羟基乙酸随机聚合而成，是一种可降解的功能高分子有机化合物，具有良好的生物相容性、无毒、良好的成囊和成膜的性能。PLGA水解后的两种产物乳酸和羟基乙酸，是人体代谢途径的副产物，对人体安全无毒，因此，本实用新型采用PLGA作为3D打印微球骨架的材料，生物安全性高，其反复给药以后会随着人体代谢，不会在体内出现蓄积现象，是一种良好的药物递送载体。
所述缓释微球为球形，直径为100μm。
为进一步验证本实用新型的有益效果，提供以下试验例。
1. 利福平/PLGA微球的制备。
以Autodesk maya 2013软件设计PLGA带孔缓释微球，直径为100μm，螺旋孔道直径为0.1μm，以熔融沉积造型3D打印机进行微球的制备。
2. 利福平/PLGA微球的载药过程。
本实用新型提供的新型缓释微球的载药过程为：将以3D打印技术制备的微球浸入药物溶液中，药物溶液可通过微球表面的孔道以虹吸现象包载于微球之中，而后将溶剂挥干即成。
本试验例中，称取2g利福平（Sigma）溶于100ml甲醇中，浓度为20mg/ml，将所制备微球浸于利福平甲醇溶液中2h后取出，将甲醇抽真空挥干。
3. 样品检测。
利福平/PLGA微球外观呈橘红色细粉状，颗粒均匀。经载药量测定，所制备的利福平/PLGA微球载药量为（10.52±0.78）%。
4. 利福平/PLGA微球体外缓释实验。
称取利福平/PLGA微球20mg，置于透析袋中（截留相对分子质量7000～12000），向透析袋中加入1ml pH7.4的磷酸盐缓冲液（PBS）；将透析袋封口后置于10ml PBS中，将试管封口于37.5℃恒温气浴振荡器中；于1d、2d、3d、7d、14d、21d、28d、35d、42d取出10ml PBS，并补充10ml的PBS于试管中。以高效液相色谱法检测上述样品中利福平含量，结果参照图3，图3中横坐标为时间，纵坐标为累计释放度。
前3d体外累计释放度为（14.59±0.24）%，到42d体外累计释放度达（95.16±1.32）%。
由此可见，所制备的利福平/PLGA微球具有缓释特征。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (5)
1.基于3D打印技术的新型缓释微球，其特征在于，包括：微球骨架和数个设于所述微球骨架内部的孔道；所述孔道的一端位于所述微球骨架的表面，所述孔道的另一端位于所述微球骨架内部；所述孔道沿缓释微球的径向随机分布；所述孔道为中空结构。
2.如权利要求1所述的基于3D打印技术的新型缓释微球，其特征在于，所述孔道呈螺旋形。
3.如权利要求1所述的基于3D打印技术的新型缓释微球，其特征在于，所述孔道的孔径为5nm～100nm。
4.如权利要求1所述的基于3D打印技术的新型缓释微球，其特征在于，所述微球骨架由聚乳酸-羟基乙酸共聚物制成。
5.如权利要求1所述的基于3D打印技术的新型缓释微球，其特征在于，所述缓释微球为球形，直径为100μm～500μm。
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