TWI721441B - 含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
本發明有關於一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法，其包括一核層，係設有複數個空心乳膠顆粒以承載一負載物；以及至少一殼層，係設有複數個實心乳膠顆粒或空心乳膠顆粒以包覆核層；藉此，本發明可利用空心乳膠顆粒承載藥物，使藥物由核層擴散進入殼層，再由殼層擴散至外界，達到延長藥物釋放之目的。
Description
本發明係有關於一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法，尤其係指利用同軸靜電紡絲技術(coaxial electrospinning)製備出具有殼層包覆核層之核殼結構的藥物緩釋纖維，藉此，可應用於負載藥物或其他有效成分，並達到緩釋之目的。
為了乘載、釋放藥物並延長藥物作用的時間，已有相關業者提出具有控制藥物釋放的藥物載體，例如中華民國專利公告第TW I344377 B號「具營養物質攜帶及緩釋功效之纖維載體及其製備方法」，揭示一種可攜帶營養物質及具有緩釋效果的纖維載體及其製法，所述製法包括提供纖維素材，使纖維素材經研磨處理，及獲取粒徑在10mm至0.01μm的纖維粉末，主要目的在於提高纖維攜帶維生素之能力，並有緩慢釋放維生素之效果，攝食後可幫助維持血漿維生素有較高濃度從以幫助吸收。
中華民國專利公開第TW I481424 B號「緩釋性組成物及其製法」，揭示一種緩釋性組成物，其係由水溶性生理活性胜肽實質
上係均勻地分散於由乳酸聚合物或其鹽構成之微膠囊中，生理活性物質所含之量佔總微膠囊之15至35重量/重量%，及乳酸聚合物之重量平均分子量(Mw)為約11,000至約27,000；其特徵為具有高含量之生理活性物質，且抑制投藥後一天內之初始過量釋放及維持長時期穩定之藥物緩釋性。
另，有更多新型藥物載體陸續被研究開發，例如用靜電紡絲技術製造高分子奈米纖維，藉由將藥物負載於奈米纖維中，其奈米纖維的表面孔隙作為釋放藥物的基礎，釋放及延長藥物作用的時間。例如中華民國專利公告第TW I562802 B號「含溫度感應型材料之緩釋型奈米纖維及其製法」，揭示一種可藉由溫度變化釋放有效成分的緩釋型奈米纖維，其係藉由靜電紡絲法將實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒或空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒與溫度感應型材料混合製得。
近來，為了因應生醫材料上不同負載物與不同緩釋效果之廣大需求，相關業者仍致力於開發各種緩釋纖維。
本發明主要目的為提供一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法，其係指利用同軸靜電紡絲技術(coaxial electrospinning)製備出具有殼層包覆核層之核殼結構的藥物緩釋纖維，藉此，可應用於負載藥物或其他有效成分，並達到緩釋之目的。
為了達到上述實施目的，本發明提出一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維，其包括：一核層，係設有複數個空心乳膠顆粒以承載一負載物；以及一殼層，係設有複數個實心乳膠顆粒或空心乳膠顆粒以包覆核層，以達到提升阻擋面積之目的；其中所述空心乳膠顆粒及實心乳膠顆粒係選自聚苯乙烯
(polystyrene)乳膠顆粒、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)乳膠顆粒、聚甲基丙烯酸正丁酯(poly-n-butyl methacrylate)、異丙基丙烯醯胺(poly(N-isopropylacrylamide))乳膠顆粒、苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯共聚物之乳膠顆粒、苯乙烯與甲基丙烯酸正丁酯共聚物之乳膠顆粒、甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸正丁酯共聚物之乳膠顆粒，或異丙基丙烯醯胺與甲基丙烯酸共聚物。
於本發明之一實施例中，所述空心乳膠顆粒或實心乳膠顆粒為空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒或實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒。
於本發明之一實施例中，所述核層係將空心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一核層纖維溶液所製得，且殼層係將實心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一殼層纖維溶液所製得。
於本發明之一實施例中，核層纖維溶液與殼層纖維溶液係利用同軸靜電紡絲法製成具殼層包覆核層結構之同軸纖維。
於本發明之一實施例中，空心乳膠顆粒或實心乳膠顆粒之粒徑為10nm~1μm。
本發明亦提出一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維的製備方法，其包括下列步驟：步驟一：將複數個空心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一核層纖維溶液，且將複數個實心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一殼層纖維溶液；以及步驟二：將核層纖維溶液與殼層纖維溶液利用同軸靜電紡絲法製成具殼層包覆核層結構之同軸纖維，以得到含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維。
於本發明之一實施例中，空心乳膠顆粒與複數個實心乳膠顆之重量比較佳為1：1~1：50。
藉此，本發明可先將藥物載負於空心乳膠顆粒載體內部，藥物由核層內部擴散出來，進入殼層，再由殼層擴散至纖維外面，過程中由於藥物受到載體壁層和實心乳膠顆粒阻擋，因而可達到延長藥物釋放的效果。
1:核層
11:空心乳膠顆粒
2:殼層
21:實心乳膠顆粒
3:負載物
第一圖：本發明含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維由核層釋放藥物至殼層之示意圖。
第二圖：實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒之外觀型態圖。
第三圖：空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒承載藥物之外觀型態圖。
第四圖：本發明含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維之掃描式電子顯微圖。
第五圖：發明含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維之穿透式電子顯微圖。
第六圖：本發明其一較佳實施例對於負載物釋放的分析圖。
本發明之目的及其結構功能上的優點，將依據以下圖面所示之結構，配合具體實施例予以說明，俾使審查委員能對本發明有更深入且具體之瞭解。
請參閱第一圖，本發明提供一種含實心乳膠顆粒(21)及空心乳膠顆粒(11)之核殼結構藥物緩釋纖維，其包括一核層(1)，係設有複數個空心乳膠顆粒(11)(粒徑約為10nm~1μm)以承載一負載物(3)；以及至少一殼層(2)，係設有複數個實心乳膠顆粒或空心乳膠
顆粒以包覆核層(1)(粒徑約為10nm~1μm)，以達到提升阻擋面積之目的；其中所述空心乳膠顆粒及實心乳膠顆粒係選自聚苯乙烯(polystyrene)乳膠顆粒、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)乳膠顆粒、聚甲基丙烯酸正丁酯(poly-n-butyl methacrylate)乳膠顆粒、異丙基丙烯醯胺(poly(N-isopropylacrylamide))乳膠顆粒，苯乙烯與甲基丙烯酸甲酯共聚物之乳膠顆粒、苯乙烯與甲基丙烯酸正丁酯共聚物之乳膠顆粒，或甲基丙烯酸甲酯與甲基丙烯酸正丁酯共聚物之乳膠顆粒、異丙基丙烯醯胺與甲基丙烯酸共聚物；其中空心乳膠顆粒(11)或實心乳膠顆粒(21)為空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒或實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒；較佳而言，核層(1)係將空心乳膠顆粒(11)與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一核層纖維溶液所製得，且殼層(2)係將實心乳膠顆粒(21)與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一殼層纖維溶液所製得，核層纖維溶液與殼層纖維溶液係進一步利用同軸靜電紡絲法製成具殼層(2)包覆核層(1)結構之同軸纖維。藉此，於實際應用時，可先將負載物(3)(如藥物)載負於複數個空心乳膠顆粒(11)載體內部，藥物由核層(1)內部擴散出來進入殼層(2)，再由殼層(2)擴散至纖維外面，過程中受到空心乳膠顆粒(11)載體壁層和實心乳膠顆粒(21)阻擋，達到延長藥物釋放的時間。
本發明亦提供一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維的製備方法，其包括下列步驟：步驟一：將複數個空心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一核層纖維溶液，且將複數個實心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一殼層纖維溶液；以及步驟二：將核層纖維溶液與殼層纖維溶液利用同軸靜電紡絲
法製成具殼層包覆核層結構之同軸纖維，以得到含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維。
較佳而言，空心乳膠顆粒或實心乳膠顆粒為空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒或實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒；實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒之製備方法包括(a)將甲基丙烯酸甲酯(MMA)、甲基丙烯酸(MAA)及去離子水混合並加熱；(b)溫度達80℃時，加入起始劑過硫酸鉀(KPS)水溶液進行反應5-10分鐘，以得到poly(MMA-MAA)乳膠顆粒；以及(c)加入N-isopropylacrylamide(NIPAAm)、甲基丙烯酸(MAA)及交聯劑與poly(MMA-MAA)乳膠顆粒進行無乳化劑種子乳化反應四小時，以得到實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒；空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒係進一步利用溶劑將實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒中的poly(MMA-MAA)溶解，以得到空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒。
此外，藉由下述具體實施例，可進一步證明本發明可實際應用之範圍，但不意欲以任何形式限制本發明之範圍。
實施例一：製備含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維
(1)選用實心乳膠顆粒與空心乳膠顆粒
有關本實施例的實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之製法可參考發明人之前案中華民國專利公告第TW I562802 B號「含溫度感應型材料之緩釋型奈米纖維及其製法」。
詳細而言，本實施例之實心乳膠顆粒係選自實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒，其外觀型態如第二圖所示；空心乳膠顆粒係選自空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆
粒包覆藥物(咖啡因)，其外觀型態如第三圖所示。
(2)製備具核殼結構的藥物緩釋纖維
製備核殼電紡纖維之配方如表一，將實心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻，此為殼層之纖維溶液，另將包覆藥物之空心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混均勻，此為核層之纖維溶液，配置完成的溶液經由同軸靜電紡絲方式紡製出具核殼結構之同軸纖維，使用掃描式電子顯微鏡與穿透式電子顯微鏡觀察其外觀型態分別如第四圖與第五圖。
實施例二：含核殼結構藥物緩釋纖維的控制釋放
將實施例一所製得的具核殼結構的藥物緩釋纖維在37℃的去離子水(pH 5.4)中進行負載藥物釋放。結果請參閱第六圖，具核殼結構的藥物緩釋纖維可在24小時內持續釋放藥物，其中纖維中含有越多實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒時，藥物的釋放速率越慢。
另，本發明於實際運用時，殼層不一定僅能設有實心乳膠顆粒，亦可選擇性設有空心乳膠顆粒或則摻雜有實心與空心乳膠顆粒之殼層以包覆核層，藉此，使用者可視需求將乳膠顆粒於製備時選擇性加入TiO2、ZnO或滑石粉同樣達到提升阻擋面積並控制藥物釋放速率之目的。
由上述之實施說明可知，與現有技術相較之下，本發明之藥物緩釋纖維，不僅具有藥物緩釋的功能，並且可以藉由調控實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒的含量來控制藥物釋出的速度。在應用此藥物緩釋纖維時，可依照病情之輕重緩急來選用藥物釋放速率適宜的纖維。
綜上所述，本發明之含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法，的確能藉由上述所揭露之實施例，達到所預期之使用功效，且本發明亦未曾公開於申請前，誠已完全符合專利法之規定與要求。爰依法提出發明專利之申請，懇請惠予審查，並賜准專利，則實感德便。
惟，上述所揭之圖示及說明，僅為本發明之較佳實施例，非為限定本發明之保護範圍；大凡熟悉該項技藝之人士，其所依本發明之特徵範疇，所作之其它等效變化或修飾，皆應視為不脫離本發明之設計範疇。
1:核層
11:空心乳膠顆粒
2:殼層
21:實心乳膠顆粒
3:負載物
Claims (7)
- 一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維，其包括一核層，係設有複數個空心乳膠顆粒以承載一負載物；以及至少一殼層，係設有複數個實心乳膠顆粒或空心乳膠顆粒以包覆該核層，其中該空心乳膠顆粒及該實心乳膠顆粒分別為空心poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒與實心poly(MMA-MAA)/poly(NIPAAm-MAA)乳膠顆粒。
- 如請求項1所述之含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維，其中該核層係將該空心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一核層纖維溶液所製得，且該殼層係將該實心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一殼層纖維溶液所製得。
- 如請求項2所述之含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維，其中該核層纖維溶液與該殼層纖維溶液係利用同軸靜電紡絲法製成具殼層包覆核層結構之同軸纖維。
- 如請求項1所述之含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維，其中該空心乳膠顆粒或該實心乳膠顆粒之粒徑為10nm~1μm。
- 一種含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維的製備方法，其包括下列步驟：步驟一：將複數個空心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一核層纖維溶液，且將複數個實心乳膠顆粒與Poly(N-isopropylacrylamide)及甲醇或乙醇混和均勻成一殼層纖維溶液；以及步驟二：將該核層纖維溶液與該殼層纖維溶液利用同軸靜電紡絲法製成具殼層包覆核層結構之同軸纖維，以得到該含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維。
- 如請求項5所述之製備方法，其中該空心乳膠顆粒與該複數個實心乳膠顆粒之重量比為1：1~1：50。
- 如請求項6項所述之製備方法，其中該空心乳膠顆粒與該複數個實心乳膠顆粒之重量比為1：1~1：30。
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| TW108118785A TWI721441B (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法 |
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| TW108118785A TWI721441B (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法 |
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| TW202042790A TW202042790A (zh) | 2020-12-01 |
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| TW108118785A TWI721441B (zh) | 2019-05-30 | 2019-05-30 | 含實心乳膠顆粒及空心乳膠顆粒之核殼結構藥物緩釋纖維及其製備方法 |
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Citations (1)
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|---|---|---|---|---|
| TWI572374B (zh) * | 2015-10-14 | 2017-03-01 | 嘉藥學校財團法人嘉南藥理大學 | 含聚苯乙烯乳膠顆粒及溫度感應型材料之緩釋型奈米纖維貼布及其製備方法 |
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2019
- 2019-05-30 TW TW108118785A patent/TWI721441B/zh active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| TWI572374B (zh) * | 2015-10-14 | 2017-03-01 | 嘉藥學校財團法人嘉南藥理大學 | 含聚苯乙烯乳膠顆粒及溫度感應型材料之緩釋型奈米纖維貼布及其製備方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| International Journal of Pharmaceutics Volume 439, Issues 1–2, 15 December 2012, Pages 296-306，Porous core/sheath composite nanofibers fabricated by coaxial electrospinning as a potential mat for drug release system * |
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|---|---|
| TW202042790A (zh) | 2020-12-01 |
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