TWI547308B - 聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊 - Google Patents

聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊 Download PDF

Info

Publication number
TWI547308B
TWI547308B TW104118718A TW104118718A TWI547308B TW I547308 B TWI547308 B TW I547308B TW 104118718 A TW104118718 A TW 104118718A TW 104118718 A TW104118718 A TW 104118718A TW I547308 B TWI547308 B TW I547308B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
aforementioned
polysaccharide
preparation
active ingredient
polyelectrolyte
Prior art date
Application number
TW104118718A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201642951A (zh
Inventor
何麗貞
蔡軒昂
Original Assignee
聚和國際股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 聚和國際股份有限公司 filed Critical 聚和國際股份有限公司
Priority to TW104118718A priority Critical patent/TWI547308B/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI547308B publication Critical patent/TWI547308B/zh
Publication of TW201642951A publication Critical patent/TW201642951A/zh

Links

Landscapes

  • Medicinal Preparation (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Description

聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊
本發明關於一種聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊，尤指一種由兩種聚電解質聚合物所製得的聚電解質膠囊。
聚電解質(polyelectrolyte)係指一種聚合物，其重複單元(repeat unit)包含一電解質基團，而可於水溶液中解離，使該聚合物帶電。聚電解質聚有優異的水溶性因而有許多生化及醫療的應用，例如，用於做為藥物載體的成分，以形成核殼粒子藥物的外殼，(這種藥物載體可稱為聚電解質膠囊，具有較高的水溶性)。習用之聚電解質外殼通常為多層體結構，由帶正電的聚電解質與帶負電的聚電解質交替形成。這樣的聚電解質膠囊的製備過程相當繁瑣，需依序使帶正電的聚電解質與帶負電的聚電解質與核交互作用，使該聚電解質藉由靜電吸引力於核的外圍形成薄層。每一次聚電解質與核的反應之後都需要經清洗及分離處理，才可以進行下一次聚電解質與核的反應，因此程序相當繁瑣且費時。此外，由於程序中需要經過多個清洗與離心的過程，難易避免地造成聚電解質膠囊中的活性成分流失，使得聚電解質膠囊難以滿足於醫藥上之應用的需求。
為了解決聚電解質膠囊於製備程序上過於繁瑣且造成活性成分流失的問題，領域中曾嘗試同時加入帶正電的聚電解質與帶負電的聚電解質與核交互作用形成外膜。然而這樣的嘗試並未能成功，因為帶正電的聚電解 質與帶負電的聚電解質於溶液中容易相互吸引而聚集沈澱，無法有效率的於核的外圍形成薄膜。據此，領域中亟需一種新穎的由聚電解質行程之外膜的膠囊，以利醫藥領域的應用。
爰是，本發明的一個目的為提供一種聚電解質膠囊，其可提供優異的水溶性，從而作為藥物載體使用。
本發明的另一個目的為提供一種聚電解質膠囊的製備方法，其製備方法較習用聚電解質膠囊的製備方法更為簡單，而得以節省時間和成本。
為了達到前述目的，本發明提供一種聚電解質膠囊的製備方法，其包含以下步驟：(A)取得一多孔性粒子，其包含一多孔性材料；(B)使前述粒子與一多醣及一胜肽混合以獲得一核殼粒子；其中前述核殼粒子的核為前述多孔性粒子，且前述核殼粒子的殼包含前述多醣及前述胜肽；其中前述多醣及前述胜肽的重量平均分子量皆不大於5,000道耳吞。
較佳地，前述多醣及前述胜肽的重量平均分子量皆為介於1,000至3,500道耳吞之間。
較佳地，前述多醣及前述胜肽係經共價鍵相互連結。
較佳地，前述多醣的解離常數(pKb)為7.5至12。
較佳地，前述多醣為：甲殼素、三甲基幾丁聚醣、陽離子澱粉(cationic starch)、或其組合。
較佳地，前述胜肽的解離常數(pKa)為3至5。
較佳地，前述胜肽為：聚麩胺酸、聚天門冬胺酸、或其組合。
較佳地，前述多孔性材料包含：碳酸鈣、過磷酸鈣(Ca(H2PO4)2)、二氧化矽、碳酸錳、碳酸鎘、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛、聚乳酸聚甘醇酸(PLGA)、聚乳酸(PLA)、或其組合。
較佳地，前述步驟(A)之前，進一步於前述多孔性材料填充一第一活性成分。
較佳地，前述步驟(B)之後進一步包含一步驟(C)：(C)使前述核溶解。
較佳地，前述聚電解質膠囊包含一由前述殼所定義之一內部空間，其中前述製備方法進一步包含於前述內部空間中填充一第一活性成分。
較佳地，前述第一活性成分包含：阿黴素(Doxorubicin)、葉酸(folic acid)、牛血清白蛋白、胰島素、或其組合。
較佳地，前述步驟(B)之前，進一步於前述多醣及/或前述胜肽上接枝一第二活性成分。
較佳地，前述第二活性成分包含：染劑、金屬、抗體、受體、或其組合。
本發明又提供一種聚電解質膠囊(polyelectrolyte capsule)，其包含：一殼；及一由前述殼所定義之內部空間；其中前述殼包含一醣肽；其中前述醣肽包含：一多醣及一胜肽；其中前述多醣及前述胜肽係經一鍵相互連結；其中前述醣肽的重量平均分子量不大於10,000道耳吞。
較佳地，前述醣肽的重量平均分子量為2,000至7,000道耳吞。
較佳地，前述多醣的解離常數(pKb)為7.5至12。
較佳地，前述多醣為：甲殼素、三甲基幾丁聚醣(trimethyl chitosan)、陽離子澱粉(cationic starch)、或其組合。
較佳地，前述胜肽的解離常數(pKa)為3至5。
較佳地，前述胜肽為：聚麩胺酸、聚天門冬胺酸、或其組合。
較佳地，前述內部空間包含一第一活性成分。
較佳地，前述內部空間包含一核，前述核包含一多孔性材料(porous material)且係藉由靜電吸引力與前述殼相互連結。
較佳地，前述多孔性材料包含：碳酸鈣、過磷酸鈣(Ca(H2PO4)2)、二氧化矽、碳酸錳、碳酸鎘、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛、聚乳酸聚甘醇酸(PLGA)、聚乳酸(PLA)、或其組合。
較佳地，前述多孔性材料填充有一第一活性成分。
較佳地，前述第一活性成分包含：阿黴素(Doxorubicin)、葉酸(folic acid)、牛血清白蛋白、胰島素、或其組合。
較佳地，前述殼接枝(conjugated)有一第二活性成分；其中第二活性成分包含：染劑、金屬、抗體、受體、或其組合。
較佳地，前述鍵是：一共價鍵、一氫鍵、或一離子鍵。較佳地，前述共價鍵是醯胺鍵。
綜上所述，本發明提供一種新穎的聚電解質膠囊製備方法及該方法所製得之聚電解質膠囊。本發明方法步驟簡單，可以節省時間及成本，更可避免活性成分於繁瑣的製程中流失。
第一圖顯示第一實施例製得之半徑1μm之碳酸鈣粒子的掃描式電子顯微鏡照片。
第二圖顯示第一實施例製得之半徑5μm之碳酸鈣粒子的掃描式電子顯微鏡照片。
第三圖顯示第一實施例中填充有阿黴素的碳酸鈣粒子、未填充之碳酸鈣粒子、及阿黴素的傅里葉轉換紅外光譜。
第四圖顯示第一實施例中阿黴素的於1個小時與16個小時的包埋率。
第五圖顯示第一實施例中填充有葉酸的碳酸鈣粒子、未填充之碳酸鈣粒子、及葉酸的傅里葉轉換紅外光譜。
第六圖顯示第一實施例中填充有BSA的碳酸鈣粒子、BSA、及未填 充之碳酸鈣粒子的。
第七圖顯示傅里葉轉換紅外光譜，(A)第一實施例中填充有胰島素的碳酸鈣粒子及未填充之碳酸鈣粒子；(B)第一實施例中填充有BSA的碳酸鈣粒子及胰島素。
第八圖顯示第一實施例實驗D1中所製得之聚電解質膠囊(醣肽與未填充活性成分的碳酸鈣粒子)的共軛焦顯微鏡照片。(A)半徑1μm之碳酸鈣粒子；(B)半徑5μm之碳酸鈣粒子。
第九圖顯示第一實施例實驗D1中所製得之聚電解質膠囊(醣肽與填充阿黴素的碳酸鈣粒子)的共軛焦顯微鏡照片。
第十圖顯示第一實施例實驗D1中所製得之聚電解質膠囊(醣肽與填充葉酸的碳酸鈣粒子)的共軛焦顯微鏡照片。
第十一圖顯示第一實施例實驗D1中所製得之聚電解質膠囊(醣肽與填充牛血清白蛋白的碳酸鈣粒子)的共軛焦顯微鏡照片。(A)半徑1μm之碳酸鈣粒子；(B)半徑5μm之碳酸鈣粒子。
第十二圖顯示第一實施例實驗D1中所製得之聚電解質膠囊(醣肽與填充胰島素的碳酸鈣粒子)的共軛焦顯微鏡照片。
第十三圖顯示第一實施例實驗D2中溶解碳酸鈣核之前後的掃描式電子顯微鏡照片。(A)溶解前；(B)溶解後。
第十四圖顯示第二實施例實驗E中的阿黴素釋放率。
本發明關於一種聚電解質膠囊。憑藉著聚電解質於水溶液中帶電的特性，本發明之聚電解質膠囊可作為藥物載體使用，提升活性成分的水溶性，從而提高活性成分的藥效。
本發明所述「活性成分(active ingredient)」係指具有所欲活性的成分。舉例來說，若目的為治療癌症，則活性成分泛指所有具有抑制癌細胞的物質(如，阿黴素(Doxorubicin))。又舉例來說，若目的為治療糖尿病，則 活性成分泛指所有得以預防、舒緩、及/或治療糖尿病的物質(如，胰島素)。再舉例來說，若目的為於顯微鏡視野下標的生物體內的特定分子，則該活性成分可能為螢光蛋白。換言之，本發明所述活性成分泛指以目標為導向之具有所欲活性的成分。
有鑑於習用聚電解質膠囊具有費時、操作步驟繁瑣、及活性成分填充度低的缺點，本發明的第一個面向為提供一種聚電解質膠囊的製備方法，其包含以下步驟：(A)取得一多孔性粒子，其包含一多孔性材料；(B)使前述粒子與一多醣(第一聚電解質)及一胜肽(第二聚電解質)以獲得一核殼粒子；其中前述核殼粒子的核為前述多孔性粒子，且前述核殼粒子的殼包含前述多醣及前述胜肽。於一可行實施態樣中，前述多孔性材料包含：碳酸鈣、過磷酸鈣(Ca(H2PO4)2)、二氧化矽、碳酸錳、碳酸鎘、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛、聚乳酸聚甘醇酸(PLGA)、聚乳酸(PLA)、或其組合。
在一較佳實施態樣中，前述多醣與前述胜肽解離之後具有相反的電性；更明確地說，前述多醣與前述胜肽於水溶液(pH 7至8)中解離之後具有相反的電性。於一可行實施態樣中，前述多醣的解離常數(pKb)為7.5至12。於一可行實施態樣中，前述胜肽的解離常數(pKa)為3至5。
雖不欲被任何理論所拘限，本發明認為，當使用低分子量的前述多醣及前述胜肽時，前述多醣及前述胜肽之間不會有過度的聚集沉澱現象，因而無須交替使前述多醣及前述胜肽與前述多孔性粒子反應，從而可以省略繁瑣的純化步驟。
於一較佳實施態樣中，前述多醣及前述胜肽的重量平均分子量皆不大於5,000道耳吞；於一更佳實施態樣中，前述多醣及前述胜肽的重量平均分子量皆為介於1,000至3,500道耳吞之間(包含1,000道耳吞及3,500道耳吞)。
於一可行實施態樣中，前述多醣與前述胜肽係經一鍵相互連結為一醣肽。較佳地，前述鍵是：一共價鍵、一氫鍵、或一離子鍵；較佳地，前述 共價鍵是醯胺鍵。
於一可行實施態樣中，使前述多醣與前述胜肽與一連結分子反應而形成前述醣肽；其中前述連結分子為：1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺(EDC)、N,N-二環己基碳二亞胺(N,N'-Dicyclohexylcarbodiimide)、Sulfo-NHS(N-羟基硫代琥珀酰亚胺；N-Hydroxysulfosuccinimide sodium salt)/1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺、或其組合。於一較佳實施態樣中，前述多醣與前述連結分子之間、及/或前述胜肽與前述連結分子之間係分別透過一鍵連結；較佳地，前述鍵是：一共價鍵、一氫鍵、或一離子鍵。
於一較佳實施態樣中，前述醣肽的重量平均分子量不大於10,000道耳吞；於一更佳實施態樣中，前述醣肽的重量平均分子量皆為介於2,000至7,000道耳吞之間(包含2,000道耳吞及7,000道耳吞)。於一可行實施態樣中，前述多醣為：甲殼素、三甲基幾丁聚醣、陽離子澱粉(cationic starch)、或其組合。於一可行實施態樣中，前述胜肽為：聚麩胺酸、聚天門冬胺酸、或其組合。
在本發明的精神下，所屬領域具有通常知識者亦可選擇兩種經解離後會具有不同電性的聚電解質分子，而不限於本發明具體教示之多醣或胜肽。只要所選擇的聚電解質分子具有本發明所教示的合適的分子量，則同樣可達到本發明所主張的性質。舉例來說，除了前述多醣，所屬領域具有通常知識者亦可採用：聚組胺酸、聚離胺酸、聚精氨酸、聚鳥胺酸、或聚烯丙基胺；除了前述胜肽，所屬領域具有通常知識者亦可採用：聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、透明質酸、或陰離子澱粉(anionic strach)。
於一可行實施態樣中，本發明之方法進一步包含一步驟，以於前述多孔性材料中填充一第一活性成分。於另一可行實施態樣中，本發明之方法進一步包含一步驟(C)，以使前述核溶解；在此可行實施態樣中，本發明之方法進一步包含一步驟，以於前述殼所定義之一內部空間中填充一第一活性成分。前述第一活性成分的種類例如，但不限於：阿黴素(Doxorubicin)、 葉酸(folic acid)、牛血清白蛋白、胰島素、或其組合。於一可行實施態樣中，於前述步驟(B)之前，進一步於前述多醣及/或前述胜肽上接枝一第二活性成分。前述第二活性成分的種類例如，但不限於：染劑、金屬、抗體、受體(receptor)、或其組合，而有更多種不同的應用。
前述染劑例如螢光染劑，包括但不限於：Fluorescein isothiocyanate (FITC)、Rhdamine B(Rh-B)、Cy-2、Cy-3、Cy-3B、Cy-3.5、Cy-5、Cy-5.5、Cy-7、德州紅(texas red)、或靛氰綠(indocyanine green)。前述金屬例如但不限於：奈米金、奈米四氧化三鐵、鎝、錸、或釓。前述抗體包括但不限於：抗CD4免疫球蛋白IgG、抗CD8免疫球蛋白IgG、抗CD19免疫球蛋白IgG、抗CD20免疫球蛋白IgG、抗CD 22免疫球蛋白IgG、抗CD33免疫球蛋白IgG、抗CD 34免疫球蛋白IgG、抗CD 44免疫球蛋白IgG、抗CD64免疫球蛋白IgG、抗CD 47免疫球蛋白IgG、抗CD70免疫球蛋白IgG、抗CD74免疫球蛋白IgG、抗CD 79b免疫球蛋白IgG、抗CD-105免疫球蛋白IgG、抗CD133免疫球蛋白IgG、抗CD138免疫球蛋白IgG、Denosumab、或其組合。前述受體包括但不限於：葉酸受體、HER2受體、動情素受體、上皮生長因子受體、黃體生成素釋放激素受體(luteinizing hormone-releasing hormone receptor)、血小板衍生生長因子受體、G蛋白耦合受體、生長抑制素受體(somatostatin receptors)、苯并二氮三烯七環受體(benzodiazepine receptors,leukotriene receptor)、或嵌合抗原T細胞受體(chimeric T cell receptor)。
本發明的第二個面向為提供一種聚電解質膠囊(polyelectrolyte capsule)。可行地，其係由本發明之方法所製得。前述聚電解質膠囊包含：一殼；及一由前述殼所定義之內部空間；其中前述殼包含前述多醣及前述胜肽。前述多醣及前述胜肽係如前述段落中所定義者。於一較佳實施態樣中，前述多醣與前述胜肽係經共價鍵相互連結為一醣肽。前述多醣、胜肽、及醣肽係如前述段落中所定義者。
於一可行實施態樣中，前述內部空間包含一第一活性成分。於另一可 行實施態樣中，前述內部空間包含一核；前述核包含一多孔性粒子(porous particle)且係藉由靜電吸引力與前述殼相互連結；其中前述多孔性粒子包含一多孔性材料。於該可行實施態樣中，前述多孔性材料填充有一第一活性成分。前述第一活性成分的種類例如，但不限於：阿黴素(Doxorubicin)、葉酸(folic acid)、牛血清白蛋白、胰島素、或其組合。於一可行實施態樣中，前述多醣及/或前述胜肽上接枝一第二活性成分。前述第二活性成分的種類例如，但不限於：染劑、金屬、抗體、受體、或其組合。
於一可行實施態樣中，前述多孔性材料包含：碳酸鈣、過磷酸鈣(Ca(H2PO4)2)、二氧化矽、碳酸錳、碳酸鎘、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛、聚乳酸聚甘醇酸(PLGA)、聚乳酸(PLA)、或其組合。
於一可行實施態樣中，施予前述聚電解質膠囊至有需要之個體的方式可視需求來選擇。前述施予的方法例如，但不限於：口服、靜脈注射、噴劑、或塞劑。
於下述段落中將描述於本發明精神下的具體實施例。下列具體實施例僅為示範性用途，而不應用於限制本發明的權利範圍。所屬領域具有通常知識者基於本發明的揭露內容及通常知識自然可以視其需求進行變化，而仍屬於本發明之精神的範疇。
第一實施例：本發明聚電解質膠囊的製備。
於本實施例中將製備本發明之聚電解質膠囊中的核，並於前述核中填充活性成分。本實施例中所用於製備前述核的多孔性材料為碳酸鈣，而前述活性成分為阿黴素。
實驗A1、半徑1μm之碳酸鈣粒子。
準備一碳酸鈣溶液(0.5M)、一碳酸鈉溶液(Na2CO3，0.5M)、及一水溶性澱粉溶液(0.25wt%)。將前述碳酸鈣溶液與前述水溶性澱粉溶液混合，並至於一烘箱中持續攪拌30分鐘。接著，迅速地加入前述碳酸鈉溶液(碳酸鈣及碳酸鈉的最終莫耳比為1：1)，並激烈攪拌10分鐘。然後， 經離心取得白色沉澱物，即碳酸鈣。使前述白色沉澱物於50℃下烘乾隔夜。以掃描式電子顯微鏡觀察製得之碳酸鈣粒子。如第一圖中所示，本實施例所製得的碳酸鈣粒子具有均一的大小(約1μm)。
實驗A2、半徑5μm之碳酸鈣粒子。
準備一碳酸鈣溶液(0.33M)及一碳酸鈉溶液(Na2CO3，0.33M)。使前述碳酸鈣溶液及前述碳酸鈉溶液於室溫下快速且充分的混合30秒而取得一混合液。接著待前述混合液的晃動靜止之後，使前述混合液靜置室溫下(25℃)20分鐘，而逐漸形成所需碳酸鈣粒子。然後，以清水清洗所得碳酸鈣粒子，再於50℃下烘乾隔夜。以掃描式電子顯微鏡觀察製得之碳酸鈣粒子。如第二圖中所示，本實施例所製得的碳酸鈣粒子具有均一的大小(約5μm)。
實驗B1、填充阿黴素的碳酸鈣粒子。
取得前述半徑1μm之碳酸鈣粒子的懸浮液(10mg)，並使其與阿黴素(1mg/mL，2mL)混合為一混合液。於暗室中室溫下持續攪拌該混合液數個小時(1至16個小時)。接著，離心取得該碳酸鈣粒子(其中已填充有阿黴素)，並以清水清洗，再於50℃下烘乾。以傅里葉轉換紅外光譜(FT-IR)觀察該填充有阿黴素的碳酸鈣粒子，並比較未填充之碳酸鈣粒子及阿黴素的圖譜。結果如第三圖所示，填充有阿黴素的碳酸鈣粒子的圖譜分別具有碳酸鈣粒子及阿黴素特有的峰型(圖中圓圈指示處)，顯示已成功於碳酸鈣粒子中填充阿黴素。
第三圖中，CaCO3-DOX的峰值為：3312.62、2935.81、1403.38、1283.26、1201.96、1018.55、873.91、744.87；CaCO3的峰值為：1401.57、1088.61、874.31、745.20；DOX的峰值為：3316.96、2934.99、1730.65、1615.51、1580.04、1525.09、1413.08、1282.80、1234.82、1211.34、1113.89、1071.50、969.15、950.49、912.24、870.66、846.13、794.19、761.28、721.67、709.49、687.69、600.25、582.97。
此外，於阿黴素與前述碳酸鈣粒子的懸浮液混合的期間，以下列公式計算阿黴素包埋率：阿黴素包埋率=((Wt-Wf)/Wt)×100%
- Wt：初始使用之阿黴素的量(由分光光度計於波長480nm下量測)。
- Wf：阿黴素與碳酸鈣粒子反應後，溶液中殘留的阿黴素的量(由分光光度計於波長480nm下量測)。
混合1個小時與16個小時的阿黴素包埋率係如第四圖中所示。由圖中數據可知，阿黴素包埋率在16個小時的混合時間時，可達到97%。
實驗B2、填充葉酸的碳酸鈣粒子。
取得前述半徑1μm之碳酸鈣粒子的懸浮液(10mg)，並使其與葉酸(1mg/mL，2mL)混合為一混合液。於暗室中室溫下持續攪拌該混合液1個小時。接著依循前述B1段落中的步驟取得填充有葉酸的碳酸鈣粒子。以傅里葉轉換紅外光譜(FT-IR)觀察該填充有葉酸的碳酸鈣粒子，並比較未填充之碳酸鈣粒子及葉酸的圖譜。結果如第五圖所示，填充有葉酸的碳酸鈣粒子的圖譜分別具有碳酸鈣粒子及葉酸特有的峰型(圖中圓圈指示處)，顯示已成功於碳酸鈣粒子中填充葉酸。
實驗B3、填充牛血清白蛋白的碳酸鈣粒子。
取得前述半徑5μm之碳酸鈣粒子的懸浮液(10mg)，並使其與牛血清白蛋白(10mg/mL，2mL)混合為一混合液。於暗室中室溫下持續攪拌該混合液1個小時。接著依循前述B1段落中的步驟取得填充有牛血清白蛋白的碳酸鈣粒子。以傅里葉轉換紅外光譜(FT-IR)觀察該填充有牛血清白蛋白的碳酸鈣粒子，並比較未填充之碳酸鈣粒子及牛血清白蛋白的圖譜。結果如第六圖所示，填充有牛血清白蛋白的碳酸鈣粒子的圖譜分別具有碳酸鈣粒子及牛血清白蛋白特有的峰型(圖中圓圈指示處)，顯示已成功於碳酸鈣粒子中填充牛血清白蛋白。
第六圖中，BSA-CaCO3的峰值為：3319.99、2969.73、2512.45、1795.17、1651.81、1392.94、1157.00、1081.27、1023.70、871.74、848.12、744.70、712.32；BSA的峰值為：3284.20、2960.37、1644.71、1515.92、1453.74、1393.71、1241.98、1080.77；CaCO3的峰值為：3365.54、1764.17、1403.68、1152.72、1081.49、1023.54、849.31、745.30、712.79。
實驗B4、填充胰島素的碳酸鈣粒子。
取得前述半徑1μm之碳酸鈣粒子的懸浮液(10mg)，並使其與胰島素(10mg/mL，2mL，溶劑為0.1N的氫氧化鈉水溶液)混合為一混合液。於暗室中室溫下持續攪拌該混合液2個小時。接著依循前述B1段落中的步驟取得填充有胰島素的碳酸鈣粒子。以傅里葉轉換紅外光譜(FT-IR)觀察該填充有胰島素的碳酸鈣粒子，並比較未填充之碳酸鈣粒子及胰島素的圖譜。結果如第七圖A及第七圖B所示，填充有胰島素的碳酸鈣粒子的圖譜分別具有碳酸鈣粒子及胰島素特有的峰型(圖中圓圈指示處)，顯示已成功於碳酸鈣粒子中填充胰島素。
第七圖A及第七圖B中，填充胰島素的碳酸鈣粒子的峰值為：3359.58、2510.06、1652.99、1403.52、1153.02、1085.79、1022.81、873.85、745.43、712.69；碳酸鈣粒子的峰值為：2512.07、1975.36、847.88、871.54、712.06；胰島素的峰值為：3287.81、2960.81、1645.15、1514.94、1451.51、1396.00、1238.65、1173.03、1127.06、877.64。
實驗C、醣肽的製備。
混合一甲殼素水溶液(200mg/4mL，分子量約2,500道耳吞)及1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳醯二亞胺(EDC，128.5mg，0.67mmol)，並使其攪拌均勻。接著加入一聚麩胺酸鈉鹽水溶液(200mg，分子量約1,308道耳吞)，並將所得混合物於室溫下攪拌24個小時。然後，以透析膜(Spectra/Por molecular porous membrane,cut-off：5,000)透析該混合物48小時。透析之後，以冷凍乾燥法乾燥所得醣肽。
為了能夠偵測本發明之聚電解質膠囊的位置，於所得醣肽上接枝螢光染劑(Fluorescein isothiocyanate(FITC)或Rhdamine B(Rh-B))。首先，將200mg的前述醣肽溶解於50mL的水中以取得一醣肽水溶液，並控制該醣肽水溶液的pH值為約9。接著，取得一FITC水溶液(50mg的FITC溶於25mL的甲醇水溶液中，甲醇：水的體積比=1：1)，並維持其pH值為約9。然後使前述醣肽水溶液及前述FITC水溶液於黑暗中混合隔夜。接著，經由真空濃縮移除甲醇，再透過透析膜(Spectra/Por molecular porousmembrane,cut-off：1,000)透析48小時以取得最終產物，並使該最終產物(100mg)冷凍乾燥。
使所得醣肽上接枝Rh-B的方法如下。取得Rh-B水溶液(25mg的Rh-B溶於25mL的水中)，並維持其pH值為約9。將前述醣肽水溶液及前述FITC水溶液於黑暗中混合隔夜。接著，透過透析膜(Spectra/Por molecular porous membrane,cut-off：1,000)透析48小時以取得最終產物，並使該最終產物(80mg)冷凍乾燥。
實驗D1、連結醣肽與碳酸鈣粒子。
於黑暗中使一接枝FITC之醣肽水溶液(2mL，1mg/mL，溶劑為0.15M的NaCl水溶液)與未填充活性成分的碳酸鈣粒子(10mg，1μm或5μm)混合1個小時。接著，於黑暗中清洗、離心、並使產物於真空中乾燥。再以共軛焦顯微鏡觀察所得產物。如第八圖A及B中所示，視野中可觀察到發出螢光的球體，可見醣肽已確實連結至碳酸鈣粒子的表面而製得本發明之聚電解質膠囊。
同理，分別使前述接枝FITC之醣肽水溶液與填充阿黴素的碳酸鈣粒子(請參前述實驗B1，1μm)、填充葉酸的碳酸鈣粒子(請參前述實驗B2，1μm)、填充牛血清白蛋白的碳酸鈣粒子(請參前述實驗B3，1μm或5μm)、填充胰島素的碳酸鈣粒子(請參前述實驗B4，1μm)連結，再以共軛焦顯微鏡觀察所得產物。結果分別如第九圖、第十圖、第十一圖A 及B、第十二圖所示，視野中可觀察到發出螢光的球體，可見醣肽已確實連結至碳酸鈣粒子的表面而製得本發明之聚電解質膠囊。
實驗D2、以醣肽為外殼的微胞粒子(micelle)。
取得前述本發明之聚電解質膠囊(醣肽與填充阿黴素的碳酸鈣粒子之連結)，並將其浸泡於EDTA/0.1M HCl溶液中，待HCl滲入聚電解質膠囊內而將碳酸鈣溶解後，及取得本發明之以醣肽為外殼的微胞粒子(微胞內不再具有碳酸鈣核，但仍保有阿黴素)。同理，亦可使用本發明之未填充有活性成分的聚電解質膠囊，並於溶解碳酸鈣核而製得微胞粒子之後，再將活性成分填充進入所製得的微胞粒子中。
從第十三圖A及B的比較可觀察到，HCl將聚電解質膠囊中的碳酸鈣溶解後產生二氧化碳。由於本發明之聚電解質膠囊具有縝密的醣肽外殼，因此於聚電解質膠囊中因溶解碳酸鈣的二氧化碳無法快速的宣洩出來，而往外推擠醣肽外殼，從而使本發明之聚電解質膠囊膨脹(粒徑從約1μm膨脹至10μm)。
第二實施例：本發明聚電解質膠囊的特性分析
實驗E、分析本發明聚電解質膠囊的活性成分釋放率。
本實驗係模擬以口服方式給予本發明之聚電解質膠囊時，聚電解質膠囊中所填充之活性成分的釋放率。根據研究，當胃部有食物時，胃部環境的pH值約為1.0至2.0，而空腹時胃部環境的pH值約為2.5至3.7。另外，十二指腸、空腸、及迴腸近側部的pH值約分別為6.0至6.6及6.6至7.0，而迴腸末端及腸上皮細胞間體液的pH值則約為7.4。據此，於本實驗中測試本發明之聚電解質膠囊(前述實驗D1中所製得之填充阿黴素的聚電解質膠囊)於pH 1.4及7.4環境下的阿黴素釋放率，並以填充阿黴素的碳酸鈣粒子作為對造組。詳言之，本實驗模擬藥物經口服施予患者後，藥物依序進入胃部(藥物約會在胃部停留2個小時)及腸道的時間順序，並量測 活性成分的釋放率(如下列公式)。
實驗結果如第十四圖及下表一中所示，填充阿黴素的碳酸鈣粒子於pH1.4的環境下的釋放率可達近60%(反應時間120分鐘)，爾後進入pH 7.4的環境後釋出率也大致為60%左右。本發明之聚電解質膠囊在反應時間120分鐘時，於pH 1.4的環境下的釋放率僅有約20%，而在pH 7.4的環境下才逐步達到60%的釋放率。此實驗結果顯示本發明之聚電解質膠囊可順利通過胃酸的侵蝕，並於腸道才將活性成分釋出。
綜上所述，本發明之聚電解質膠囊具有製備簡單的好處，且可作為藥物載體使用。尤其是，從前述於不同pH值環境下的釋放型態可知，本發明之聚電解質膠囊可保護活性成分通過胃酸的侵蝕，並於抵達中性環境後才將活性成分釋放。

Claims (27)

  1. 一種聚電解質膠囊的製備方法，其包含以下步驟：(A)取得一多孔性粒子，其包含一多孔性材料；(B)使前述粒子與一多醣及一胜肽混合以獲得一核殼粒子；其中前述核殼粒子的核為前述多孔性粒子，且前述核殼粒子的殼包含前述多醣及前述胜肽；其中前述多醣及前述胜肽的重量平均分子量皆不大於5,000道耳吞。
  2. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述多醣及前述胜肽的重量平均分子量皆為介於1,000至3,500道耳吞之間。
  3. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述多醣及前述胜肽係經共價鍵相互連結。
  4. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述多醣的解離常數(pKb)為7.5至12。
  5. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述多醣為：甲殼素、三甲基幾丁聚醣、陽離子澱粉、或其組合。
  6. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述胜肽的解離常數(pKa)為3至5。
  7. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述胜肽為：聚麩胺酸、聚天門冬胺酸、或其組合。
  8. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述多孔性材料包含：碳酸鈣、過磷酸鈣、二氧化矽、碳酸錳、碳酸鎘、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛、聚乳酸聚甘醇酸(PLGA)、聚乳酸(PLA)、或其組合。
  9. 如請求項第1項所述之製備方法，其中前述步驟(A)之前，進一步於前述多孔性材料填充一第一活性成分。
  10. 如請求項第1或9項所述之製備方法，其中前述步驟(B)之後進一步包含一步驟(C)： (C)使前述核溶解。
  11. 如請求項第10項所述之製備方法，其中前述聚電解質膠囊包含一由前述殼所定義之一內部空間，其中前述製備方法進一步包含於前述內部空間中填充一第一活性成分。
  12. 如請求項第9或11項所述之製備方法，其中前述第一活性成分包含：阿黴素、葉酸、牛血清白蛋白、胰島素、或其組合。
  13. 如請求項第1項所述之製備方法，其中於前述步驟(B)之前，進一步於前述多醣及/或前述胜肽上接枝一第二活性成分。
  14. 如請求項第13項所述之製備方法，其中前述第二活性成分包含：染劑、金屬、抗體、受體、或其組合。
  15. 一種聚電解質膠囊，其包含：一殼；及一由前述殼所定義之內部空間；其中前述殼包含一醣肽；其中前述醣肽包含：一多醣及一胜肽；其中前述多醣及前述胜肽係經一鍵相互連結；其中前述內部空間包含一第一活性成分，且前述第一活性成分不與前述醣肽形成共價鍵結；其中前述醣肽的重量平均分子量不大於10,000道耳吞。
  16. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述醣肽的重量平均分子量為2,000至7,000道耳吞。
  17. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述多醣的解離常數(pKb)為7.5至12。
  18. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述多醣為：甲殼素、三甲基幾丁聚醣、陽離子澱粉、或其組合。
  19. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述胜肽的解離常數(pKa)為3至5。
  20. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述胜肽為：聚麩胺酸、聚天門冬胺酸、或其組合。
  21. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述內部空間包含一核，前述核包含一多孔性粒子且係藉由靜電吸引力與前述殼相互連結；其中前述多孔性粒子包含一多孔性材料。
  22. 如請求項第21項所述之聚電解質膠囊，其中前述多孔性材料包含：碳酸鈣、過磷酸鈣、二氧化矽、碳酸錳、碳酸鎘、聚苯乙烯、三聚氰胺甲醛、聚乳酸聚甘醇酸、聚乳酸、或其組合。
  23. 如請求項第21項所述之聚電解質膠囊，其中前述多孔性材料填充有前述第一活性成分。
  24. 如請求項第15或23項所述之聚電解質膠囊，其中前述第一活性成分包含：阿黴素、葉酸、牛血清白蛋白、胰島素、或其組合。
  25. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述殼接枝有一第二活性成分；其中第二活性成分包含：染劑、金屬、抗體、受體、或其組合。
  26. 如請求項第15項所述之聚電解質膠囊，其中前述鍵是：一共價鍵、一氫鍵、或一離子鍵。
  27. 如請求項第26項所述之聚電解質膠囊，其中前述共價鍵是醯胺鍵。
TW104118718A 2015-06-10 2015-06-10 聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊 TWI547308B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104118718A TWI547308B (zh) 2015-06-10 2015-06-10 聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW104118718A TWI547308B (zh) 2015-06-10 2015-06-10 聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TWI547308B true TWI547308B (zh) 2016-09-01
TW201642951A TW201642951A (zh) 2016-12-16

Family

ID=57444914

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW104118718A TWI547308B (zh) 2015-06-10 2015-06-10 聚電解質膠囊的製備方法及所製得的聚電解質膠囊

Country Status (1)

Country Link
TW (1) TWI547308B (zh)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201221132A (en) * 2002-09-06 2012-06-01 Cerulean Pharma Inc Cyclodextrin-based polymers for therapeutics delivery
TW201323026A (zh) * 2011-12-12 2013-06-16 Ind Tech Res Inst 梳狀結構高分子、醫療裝置的改質方法及醫療裝置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW201221132A (en) * 2002-09-06 2012-06-01 Cerulean Pharma Inc Cyclodextrin-based polymers for therapeutics delivery
TW201323026A (zh) * 2011-12-12 2013-06-16 Ind Tech Res Inst 梳狀結構高分子、醫療裝置的改質方法及醫療裝置

Also Published As

Publication number Publication date
TW201642951A (zh) 2016-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Li et al. Zein/soluble soybean polysaccharide composite nanoparticles for encapsulation and oral delivery of lutein
Lohcharoenkal et al. Protein nanoparticles as drug delivery carriers for cancer therapy
Abazari et al. Chitosan immobilization on bio-MOF nanostructures: a biocompatible pH-responsive nanocarrier for doxorubicin release on MCF-7 cell lines of human breast cancer
Florek et al. Evaluation of mesoporous silica nanoparticles for oral drug delivery–current status and perspective of MSNs drug carriers
Li et al. Development of a nanoparticle delivery system based on zein/polysaccharide complexes
Sailaja et al. Different techniques used for the preparation of nanoparticles using natural polymers and their application
Teng et al. Carboxymethyl chitosan–soy protein complex nanoparticles for the encapsulation and controlled release of vitamin D3
Gopi et al. Biopolymers and their composites for drug delivery: a brief review
Chen et al. Fabrication and characterization of zein/lactoferrin composite nanoparticles for encapsulating 7, 8-dihydroxyflavone: Enhancement of stability, water solubility and bioaccessibility
Zeng et al. Construction and evaluation of ovalbumin-pullulan nanogels as a potential delivery carrier for curcumin
Teng et al. Nanoparticles synthesized from soy protein: preparation, characterization, and application for nutraceutical encapsulation
Delair Colloidal polyelectrolyte complexes of chitosan and dextran sulfate towards versatile nanocarriers of bioactive molecules
Bianchera et al. Polysaccharide nanoparticles for oral controlled drug delivery: The role of drug–polymer and interpolymer interactions
Zhang et al. Beyond chemotherapeutics: cisplatin as a temporary buckle to fabricate drug-loaded nanogels
Costalat et al. Controlling the complexation of polysaccharides into multi-functional colloidal assemblies for nanomedicine
Truong-Dinh Tran et al. Nanoparticulate drug delivery to colorectal cancer: formulation strategies and surface engineering
Chen et al. Fabrication of foxtail millet prolamin/caseinate/chitosan hydrochloride composite nanoparticles using antisolvent and pH-driven methods for curcumin delivery
Guo et al. Encapsulation of curcumin in soluble soybean polysaccharide‐coated gliadin nanoparticles: interaction, stability, antioxidant capacity, and bioaccessibility
Paşcalău et al. Bovine serum albumin gel/polyelectrolyte complex of hyaluronic acid and chitosan based microcarriers for Sorafenib targeted delivery
Gunathilake et al. Investigations on the interactions of proteins with nanocellulose produced via sulphuric acid hydrolysis
Deng et al. Designable carboxymethylpachymaran/metal ion architecture on sunflower sporopollenin exine capsules as delivery vehicles for bioactive macromolecules
Rojas et al. Pushing the Limits on the Intestinal Crossing of Metal–Organic Frameworks: An Ex Vivo and In Vivo Detailed Study
Zhang et al. Dual crosslinking of folic acid-modified pectin nanoparticles for enhanced oral insulin delivery
KR20220035077A (ko) 난용성 약제를 담지한 알부민 층-고분자 전해질 다층 입자
Yang et al. Plant polysaccharides as novel biomaterials for microcapsule construction and therapeutics delivery