TWI823807B - 醫藥組成物及其製備方法與纖維複合材料 - Google Patents

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陳致光
鄭珮妏
林政彥
劉如蘋
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國立中山大學
高雄榮民總醫院
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Abstract

一種醫藥組成物的製備方法，先將包含阿拉伯膠、親油性藥物、親油性溶劑及油酸修飾的幾丁聚醣的混合膠體進行乳化處理而形成水包油型乳液，再照射紫外光以使阿拉伯膠與油酸修飾幾丁聚醣進行乳液界面交聯反應而形成具有中空結構的膠體顆粒，且親油性溶劑與親油性藥物被包覆並位於中空結構內，並移除親油性溶劑而獲得醫藥組成物。本發明還提供一種由此製備方法所製得的醫藥組成物及一種由包含醫藥組成物及具有親水性藥物的紡絲溶液的紡絲組分依序進行靜電紡絲處理及交聯硬化處理所製得的含有親油性藥物及親水性藥物的纖維複合材料。

Description

醫藥組成物及其製備方法與纖維複合材料
本發明是有關於一種醫藥製品的製備方法、醫藥製品與傷口敷料，特別是指一種醫藥組成物的製備方法、醫藥組成物與纖維複合材料。
論文「Preparation of reductant-responsive N-maleoyl-functional chitosan/poly(vinyl alcohol) nanofibers for drug delivery.」( 陳致光等人， Molecular Pharmaceutics，2016年)揭示一種由包含聚乙烯醇、二烯丙基二硫、親油性光起始劑、親水性藥物、去離子水及馬來酸酐功能化的幾丁聚醣的組分依序進行靜電紡絲處理及交聯硬化處理所形成的親水性的奈米纖維材料，其中，該奈米纖維材料被用來裝載親水性藥物並作為治療傷口的敷料。該奈米纖維材料雖然具有能夠裝載親水性藥物的優點，但是當需要搭配使用親油性藥物進行治療時，親水性的該奈米纖維材料則無法被用來裝載親油性藥物。
基於上述，如何達到同時裝載親水性藥物及親油性藥物的目的是目前所要解決的問題。
為了解決上述同時裝載親水性藥物及親油性藥物的問題，本發明設計出一種外部具有親水性且內部具有親油性的醫藥組成物，並將該醫藥組成物應用在現有的親水性的奈米纖維材料中。
因此，本發明的第一目的，即在提供一種可以獲得外部具有親水性且內部具有親油性的醫藥組成物的醫藥組成物的製備方法。
於是，本發明醫藥組成物的製備方法，包含步驟(a)、步驟(b)及步驟(c)。
該步驟(a)是將包含阿拉伯膠、親油性光起始劑、親油性藥物、親油性溶劑、去離子水及油酸修飾的幾丁聚醣的混合膠體進行乳化處理而形成水包油型乳液。
該步驟(b)是使該水包油型乳液被紫外光照射而進行乳液界面交聯反應，以使該水包油型乳液中的該油酸修飾幾丁聚醣與該阿拉伯膠形成具有中空結構的膠體顆粒，且該親油性溶劑與該親油性藥物在該膠體顆粒形成的過程中被包覆並位於該中空結構內。
該步驟(c)是移除位於該中空結構內的該親油性溶劑而獲得包含膠體顆粒及被該膠體顆粒包覆的該親油性藥物的醫藥組成物。
又，本發明的第二目的，即在提供一種外部具有親水性且內部具有親油性的醫藥組成物。
於是，本發明醫藥組成物的製備方法是由如上所述的醫藥組成物的製備方法所製得，且包含具有中空結構的膠體顆粒及被該膠體顆粒包覆並位於該中空結構內的親油性藥物。
又，本發明的第三目的，即在提供一種纖維複合材料。
於是，本發明纖維複合材料是由包含紡絲溶液及如上所述的醫藥組成物的紡絲組分依序進行靜電紡絲處理及交聯硬化處理所製得，其中，該紡絲溶液包括聚乙烯醇、交聯劑、親油性光起始劑、親水性藥物、去離子水及馬來酸酐功能化的幾丁聚醣。
本發明的功效在於：該醫藥組成物的製備方法透過使該親油性溶劑與該油酸修飾的幾丁聚醣的親油性基團相互吸引而讓該親油性溶劑作為模板，以使該油酸修飾的幾丁聚醣與該阿拉伯膠藉由靜電作用共同形成外部具有親水性且內部具有親油性並具有中空結構的膠體顆粒，從而讓溶解於該親油性溶劑中的該親油性藥物在該膠體顆粒形成的過程中能被包覆在該膠體顆粒的該中空結構內，進而讓包覆有該親油性藥物的醫藥組成物能進一步被裝載於親水性的纖維材料，此外，該纖維複合材料透過使該醫藥組成物及親水性藥物被包覆或被嵌入於由該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣及該聚乙烯醇所形成的纖維，從而能夠同時裝載親水性藥物及親油性藥物。
以下對本發明進行詳細說明。
《醫藥組成物的製備方法》
本發明醫藥組成物的製備方法，包含步驟(a)、步驟(b)及步驟(c)。
該步驟(a)是將包含阿拉伯膠、親油性光起始劑、親油性藥物、親油性溶劑、去離子水及油酸修飾的幾丁聚醣的混合溶液進行乳化處理而形成水包油型乳液。
該步驟(b)是使該水包油型乳液被紫外光照射而進行乳液界面交聯反應，以使該水包油型乳液中的該油酸修飾幾丁聚醣與該阿拉伯膠形成具有中空結構的膠體顆粒，且該親油性溶劑與該親油性藥物在該膠體顆粒形成的過程中被包覆並位於該中空結構內。
該步驟(c)是移除位於該中空結構內的該親油性溶劑而獲得包含膠體顆粒及被該膠體顆粒包覆的該親油性藥物的醫藥組成物。
在該步驟(a)中，該油酸修飾的幾丁聚醣是由包含油酸及數目平均分子量範圍為5kDa至190kDa且去乙醯化程度為75%以上的幾丁聚醣(chitosan)的反應組分進行醯胺化反應所製得。其中，為使該幾丁聚醣具有較多的胺基能夠與該油酸反應，本發明是將該幾丁聚醣的去乙醯化程度控制在75%以上。在本發明的一些實施態樣中，該幾丁聚醣的數目平均分子量範圍為50kDa至190kDa且去乙醯化程度為75%以上。在本發明的一些實施態樣中，該幾丁聚醣的數目平均分子量範圍為50kDa至190kDa且去乙醯化程度為75%至85%。在本發明的一些實施態樣中，該幾丁聚醣的數目平均分子量為5kDa且去乙醯化程度為大於90%。
詳細地說，在本發明的一些具體態樣中，該反應組分還包含1-(3二甲基胺丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽[1-(3-dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimide hydrochloride，簡稱EDC]及N-羥基琥珀醯亞胺( N-hydroxysuccinimide，簡稱NHS)。在本發明的一些實施態樣中，為了有助於經1-(3二甲基胺丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽及N-羥基琥珀醯亞胺活化的該油酸與該幾丁聚醣的胺基進行反應，該醯胺化反應的溫度範圍為60℃至90℃。在本發明的一些實施態樣中，為使該油酸與該幾丁聚醣的反應完全，該醯胺化反應的時間範圍為12小時至24小時。
該油酸修飾的幾丁聚醣中具有來自該油酸的親油性基團，因此，該油酸修飾的幾丁聚醣能夠藉由該親油性基團與該親油性溶劑相互吸引，從而有利於該水包油型乳液的形成。
在該步驟(a)中，該阿拉伯膠是作為乳化劑以使該油酸修飾的幾丁聚醣、該親油性光起始劑、該親油性藥物、該親油性溶劑及該去離子水能夠均勻混合，且該阿拉伯膠還透過靜電作用與該油酸修飾的幾丁聚醣共同形成該膠體顆粒。
在該步驟(a)中，該親油性光起始劑是用以供該水包油型乳液在被紫外光照射後能夠進行該乳液界面交聯反應。該親油性光起始劑例如但不限於具有低的生物毒性而不會損害生物體的親油性光起始劑。在本發明的一些實施態樣中，該親油性光起始劑是選自於2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(2,2-dimethoxy-2-phenylacetophenone，簡稱DMPA)、二苯基甲酮(benzophenone，簡稱BP)等。
在該步驟(a)中，該親油性藥物的種類沒有特別限制，可依據實際需求任意地選擇適合的親油性藥物。在本發明的一些實施態樣中，該親油性藥物為親油性抗發炎藥物。在本發明的一些實施態樣中，該親油性抗發炎藥物為薑黃素。
在該步驟(a)中，該親油性溶劑是用以溶解該親油性光起始劑及該親油性藥物，同時，該親油性溶劑還用以作為供該油酸修飾的幾丁聚醣與該阿拉伯膠共同建構出該膠體顆粒的該中空結構的模板。該親油性溶劑的種類沒有特別限制，只要能夠溶解該親油性光起始劑及該親油性藥物的親油性溶劑均適用於本發明。在本發明的一些實施態樣中，該親油性溶劑為氯仿。要說明的是，本發明可以進一步透過控制該親油性溶劑的用量來調整該膠體顆粒的粒徑大小，在本發明的一些實施態樣中，以該水包油型乳液的總量為1mL計，該親油性溶劑的用量範圍為30μL至50μL，且對應得到的該膠體顆粒的粒徑範圍為170nm至251nm。
在該步驟(a)中，該乳化處理是為了讓該油酸修飾的幾丁聚醣、該阿拉伯膠、該親油性光起始劑、該親油性藥物、該親油性溶劑及該去離子水均勻混合，並使該親油性光起始劑、該親油性藥物及該親油性溶劑能夠均勻地分散在該去離子水中而形成該水包油型(oil-in-water，O/W)乳液。在本發明的一些實施態樣中，為使該油酸修飾的幾丁聚醣、該阿拉伯膠、該親油性光起始劑、該親油性藥物及該親油性溶劑能於該去離子水中形成細小的油滴而成為粒徑範圍為100nm至500nm的奈米微粒(nanocapsules)，該乳化處理所使用的轉速範圍為27000rpm至31000rpm。在本發明的一些實施態樣中，為使該油酸修飾的幾丁聚醣、該阿拉伯膠、該親油性光起始劑、該親油性藥物及該親油性溶劑能順利形成油滴而不被破壞，該乳化處理的時間範圍為40分鐘至60分鐘。
在該步驟(b)中，該乳液界面交聯反應(mini-emulsion interfacial cross-linking)是指該油酸修飾的幾丁聚醣與該阿拉伯膠相互配合地將該親油性光起始劑、該親油性藥物及該親油性溶劑進行包覆而於該去離子水中形成奈米微粒，而後，在該親油性光起始劑的存在下，透過進一步照射紫外光能夠使該油酸修飾的幾丁聚醣與該阿拉伯膠進行交聯反應而形成具有中空結構的膠體顆粒。在本發明的一些實施態樣中，為使該油酸修飾的幾丁聚醣與該阿拉伯膠完全交聯，該乳液界面交聯反應的時間範圍為30分鐘至40分鐘。
在該步驟(c)中，移除該親油性溶劑的方式沒有特別限制。在本發明的一些實施態樣中，是利用減壓濃縮來移除該親油性溶劑。
《醫藥組成物》
本發明醫藥組成物是由如上所述的醫藥組成物的製備方法所製得。該醫藥組成物包含具有中空結構的膠體顆粒及被該膠體顆粒包覆並位於該中空結構內的親油性藥物。
該膠體顆粒的粒徑大小沒有特別限制，可依據使用需求任意地調整。該膠體顆粒的粒徑範圍例如但不限於170nm至500nm。在本發明的一些實施態樣中，該膠體顆粒的粒徑範圍為170nm至251nm。
該親油性藥物的種類如《醫藥組成物的製備方法》中所述，故於此不再贅述。在本發明的一些實施態樣中，以該膠體顆粒的總量為100wt%計，該親油性藥物的含量範圍為6wt%至8wt%。
《纖維複合材料》
本發明纖維複合材料是由包含紡絲溶液及如上所述的醫藥組成物的紡絲組分依序進行靜電紡絲處理及交聯硬化處理所製得，其中，該紡絲溶液包括聚乙烯醇、交聯劑、親油性光起始劑、親水性藥物、去離子水及馬來酸酐功能化的幾丁聚醣。
該靜電紡絲處理是使該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣與該聚乙烯醇形成纖維，且該醫藥組成物及該親水性藥物在該纖維形成的過程中被包覆或被嵌入在該纖維中而形成纖維複合產物。在本發明的一些實施態樣中，為使該纖維複合產物成形後能快速乾燥且不易變形，該靜電紡絲處理的溫度範圍為25℃至28℃且濕度範圍為30%至45%。
該交聯硬化處理是利用紫外光照射經該纖維複合產物，從而使該纖維複合產物中的纖維間藉由該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣上的馬來酸酐功能化的官能基團與該交聯劑進行交聯而硬化以獲得纖維複合材料。在本發明的一些實施態樣中，為使該纖維複合產物中的纖維間能夠形成穩固的交聯結構，該交聯硬化處理的時間為6小時。
該醫藥組成物如上所述，故於此不再贅述。要說明的是，在本發明的一些實施態樣中，為使該紡絲組分具有適當的黏度而能夠於該靜電紡絲處理產生均勻的纖維，以該紡絲組分中的該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣及該聚乙烯醇的總量為100wt%計，該醫藥組成物的含量為5wt%。
該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣是指胺基上的一個氫被馬來酸酐所取代的幾丁聚醣。在本發明的一些實施態樣中，為使該紡絲組分具有適當的電導度而於該靜電紡絲處理形成均勻的纖維，以及提供較多的交聯位點以供該交聯硬化處理的進行，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣的數目平均分子量範圍為369kDa至370kDa。在本發明的一些實施態樣中，為使該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣能夠溶解於該去離子水中而不需額外添加醋酸來幫助溶解，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣中的馬來酸酐的取代度為30%以上。在本發明的一具體例中，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣中的馬來酸酐的取代度為32%。
該聚乙烯醇是用以與該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣共同形成該纖維複合材料中的纖維。在本發明的一些實施態樣中，為使該紡絲組分能夠於該靜電紡絲處理產生均勻的纖維，該聚乙烯醇的聚合度為1700。在本發明的一些實施態樣中，為使該聚乙烯醇具有高的水溶性，該聚乙烯醇的水解度範圍為98.5%至99.4%。
在本發明的一些實施態樣中，為使該纖維複合材料具有好的水中穩定性，以該紡絲溶液的總量為100wt%計，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣與該聚乙烯醇的總含量為8wt%至10wt%。在本發明的一些實施態樣中，為進一步使該纖維複合材料具有更好的水中穩定性，以該紡絲溶液的總量為100wt%計，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣的含量為3.2wt%至4wt%，該聚乙烯醇的含量為4.8wt%至6wt%。
該交聯劑是用以與該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣上的馬來酸酐功能化的官能基團進行交聯反應，從而使由該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣與該聚乙烯醇形成的纖維間經交聯而硬化。在本發明的一些實施態樣中，該交聯劑是選自於二烯丙基二硫(diallyl disulfide)、1,4丁二醇二(3-巰基丙酸酯)[1,4-butanediol bis(3-mercaptopropionate)]等。
該親油性光起始劑是用以供由該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣與該聚乙烯醇形成的該纖維與該交聯劑在被紫外光照射後能夠進行該交聯硬化反應。在本發明的一些實施態樣中，該親油性光起始劑是選自於2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、二苯基甲酮等。
該親水性藥物的種類沒有特別限制，可依據實際需求任意地選擇適合的親水性藥物。在本發明的一些實施態樣中，該親水性藥物為親水性抗生素藥物。在本發明的一些實施態樣中，該親水性抗生素藥物為鹽酸四環素(tetracycline hydrochloride，簡稱TCH)。
本發明將就以下實施例來作進一步說明，但應瞭解的是，所述實施例僅為例示說明之用，而不應被解釋為本發明實施之限制。
《醫藥組成物》
[製備例1] 油酸修飾的幾丁聚醣
將100mg的數目平均分子量範圍為50kDa至190kDa且去乙醯化程度為75%至85%的幾丁聚醣(chitosan，購自於Sigma-Aldrich，CAS號：148411-57-8)溶解於100mL的包含濃度為1vol%的醋酸的醋酸水溶液而獲得第一溶液。將100mL的包含280.8mg的油酸、190.5mg的1-(3二甲基胺丙基)-3-乙基碳二亞胺鹽酸鹽(EDC)、114.4mg的N-羥基琥珀醯亞胺(NHS)及乙醇的第二溶液滴加至該第一溶液而獲得反應組分，接著，使該反應組分中的幾丁聚醣與油酸在80℃下進行12小時的醯胺化反應，並以截留分子量(molecular weight cutoff)為3.5kDa的透析袋進行2天的透析純化而獲得包含油酸修飾的幾丁聚醣的溶液，然後，對該包含油酸修飾的幾丁聚醣的溶液進行2天的冷凍乾燥處理而獲得油酸修飾的幾丁聚醣。
利用核磁共振光譜儀(廠牌：JEOL，型號：JEOL-400)對該油酸修飾的幾丁聚醣進行鑑定，其結果為： 1H NMR (400 MHz, D 2O/CH 3COOD, ppm): δ 0.81 (s, CH=CHCH 2(CH 2) 6C H 3of oleic acid functional glucosamine units), 1.04-1.36 (br m, CH 2(C H 2) 4CH 2CHCHCH 2(C H 2) 6CH 3of oleic acid functional glucosamine units), 1.53 (br m, OCCH 2C H 2CH 2of oleic acid functional glucosamine units), 3.08 (s, H-2 protons of glucosamine units), 3.37-4.06 (br m, H-2 protons of N-acetyl glucosamine units and H-3, H-4, H-5, H-6 protons of both N-acetyl glucosamine and glucosamine units), 4.38-4.53 (br m, H-1 protons of both N-acetyl glucosamine and glucosamine units), 5.42 (s, CH 2C H=C HCH 2of oleic acid functional glucosamine units)，如圖1所示。
利用具有衰減全反射(attenuated total reflectance，簡稱ATR)採樣裝置的紅外光譜儀(廠牌：Thermo Fisher Scientific，型號：Nicolet iS50)對該油酸修飾的幾丁聚醣在500cm -1至4000cm -1的波數範圍進行鑑定而獲得FTIR光譜圖，該油酸修飾的幾丁聚醣所具有的特徵峰訊號為1416cm -1、1555cm -1、1642cm -1、2847cm -1、2916cm -1及3009cm -1，如圖2所示。
〈親油性溶劑的用量探討〉
將三個5mg的製備例1的油酸修飾的幾丁聚醣分別溶解於三個5mL的包含濃度為1vol%的醋酸的醋酸水溶液，再分別加入三個5mg的阿拉伯膠進行混合而獲得三個第一溶液。另一方面，將三個0.4mg的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)分別溶解於150μL、200μL及250μL的氯仿中而獲得三個第二溶液。
將該等第二溶液分別加入至該等第一溶液中而獲得三個混合膠體，並使用均質機(廠牌：MICCRA GmbH，型號：D-1)以31000rpm的轉速讓該等混合溶液進行40分鐘的乳化處理而獲得三個含有油酸修飾的幾丁聚醣、阿拉伯膠及2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的水包油型乳液，隨後以紫外光(波長為365nm、瓦數為6Watt且電流為0.12Amps)照射該等水包油型乳液，以使該等水包油型乳液進行40分鐘的乳液界面交聯反應而獲得三個包含由該油酸修飾的幾丁聚醣及該阿拉伯膠所形成且具有中空結構的膠體顆粒的混合物，然後，利用減壓濃縮分別去除該等混合物中的氯仿，以及利用冷凍乾燥分別去除該混合物中的水而獲得三組膠體顆粒。
利用穿透式電子顯微鏡(廠牌：JEOL，型號：JEM-2100，簡稱TEM) 對該等膠體顆粒進行量測而獲得該等膠體顆粒的TEM影像圖及平均粒徑；及利用動態光散射儀(廠牌：Malvern, Inc.，型號：nano-ZS90，簡稱DLS)對該等膠體顆粒進行量測而獲得該等膠體顆粒的平均粒徑，結果如圖3至圖5及表A-1所示。
表A-1
氯仿用量(μL) 150 200 250
TEM測得的平均粒徑(nm) 170 228 251
DLS測得的平均粒徑(nm) 233 284 325
由表A-1可知，該等膠體顆粒的平均粒徑會隨著親油性溶劑的用量增加而變大，此表示該等膠體顆粒的平均粒徑依據需求來藉由控制親油性溶劑的用量進行調整。要說明的是，為了確保後續進行靜電紡絲處理時不會有用於噴絲的針頭被膠體顆粒阻塞的問題產生，在後續的探討及實施例中是選擇使用氯仿用量為150μL所獲得平均粒徑較小的膠體顆粒來進行。
〈膠體顆粒的穩定性探討〉
配製兩個包含濃度為2mg/mL的膠體顆粒的膠體顆粒水溶液，其中，該等膠體顆粒是依據上述〈製備醫藥組成物的親油性溶劑的用量探討〉中的方法且選擇150μL的氯仿所製得。隨後分別以去離子水及pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水分別將該等膠體顆粒水溶液中的膠體顆粒的濃度稀釋至1mg/mL並置於在37℃的環境下5天，且在放置第0天、第1天、第3天及第5天分別利用動態光散射儀(廠牌：Malvern, Inc.，型號：nano-ZS90)量測該等膠體顆粒水溶液中的膠體顆粒的平均粒徑，並將放置第n天所量測到的平均粒徑(d n)除以放置第0天的平均粒徑(d 0)而獲得一數值(d n/d 0)，並依據該數值判斷該等膠體顆粒的穩定性，該數值接近於1表示膠體顆粒的穩定度佳，結果如表A-2。
表A-2
放置天數 第0天 第1天 第3天 第5天
d n/d 0(去離子水) 1 0.98 1.09 1.11
d n/d 0(磷酸鹽緩衝生理鹽水) 1 1.01 1.04 1.05
由表A-2可知，由該等膠體顆粒在去離子水或磷酸鹽緩衝生理鹽水中放置5天所計算得到的數值(d n/d 0)均接近於1，此表示該等膠體顆粒的平均粒徑變化不大，也因此該等膠體顆粒能夠穩定地在去離子水或磷酸鹽緩衝生理鹽水維持原有結構而不會有顆粒聚集的狀況。
[實施例1] 醫藥組成物
將5mg的製備例1的油酸修飾的幾丁聚醣溶解於5mL的包含濃度為1vol%的醋酸的醋酸水溶液，再加入5mg的阿拉伯膠進行混合而獲得第一溶液。另一方面，將0.4mg的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮(DMPA)及0.45mg的薑黃素溶解於150μL的氯仿中而獲得第二溶液。
將該第二溶液加入至該第一溶液中而獲得混合膠體，並使用均質機(廠牌：MICCRA GmbH，型號：D-1)以31000rpm的轉速讓該混合溶液進行40分鐘的乳化處理而獲得含有油酸修飾的幾丁聚醣、阿拉伯膠、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮及薑黃素的水包油型乳液，隨後以紫外光(波長為365nm、瓦數為6Watt且電流為0.12Amps)照射該水包油型乳液，以使該水包油型乳液進行40分鐘的乳液界面交聯反應而獲得包含醫藥組成物及未被包覆的薑黃素的第一混合物，其中，該醫藥組成物包含由該油酸修飾的幾丁聚醣及該阿拉伯膠所形成且具有中空結構的膠體顆粒，及被包覆而位於該中空結構中的薑黃素，然後，利用減壓濃縮去除該第一混合物中的氯仿，以及利用冷凍乾燥去除該第一混合物中的水而獲得包含該醫藥組成物及該未被包覆的薑黃素的第二混合物。
利用三個5mL的氯仿對該第二混合物進行三次萃取處理以去除該未被包覆的薑黃素，並於萃取處理後進行蒸發處理液去除用於萃取處理的氯仿，最後進行冷凍乾燥處理而獲得該醫藥組成物。
[對照例1] 膠體顆粒
對照例1是如上述《製備醫藥組成物的親油性溶劑的用量探討》中利用150μL的氯仿所製備出的膠體顆粒，也就是說，相對於實施例1的醫藥組成物，對照例1不含有親油性藥物。
《纖維複合材料》
[製備例2] 紡絲溶液
將400mg的數目平均分子量為369kDa的馬來酸酐功能化的幾丁聚醣(maleoyl functional chitosan，簡稱MCS，馬來酸酐的取代度為32%)、600mg的聚乙烯醇(購自於台灣長春石油化學股份有限公司，聚合度為1700，水解度為98.5%至99.4%)及鹽酸四環素溶解於去離子水而獲得包含馬來酸酐功能化的幾丁聚醣、聚乙烯醇及濃度為5mg/mL的鹽酸四環素的紡絲溶液。其中，以該紡絲溶液的總量為100wt%計，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣與該聚乙烯醇的總含量為10wt%，而該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣的含量為4wt%，該聚乙烯醇的含量為6wt%。該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣是依據論文「Preparation of reductant–responsive N-maleoyl-functional chitosan/poly (vinyl alcohol) nanofibers for drug delivery.」( 陳致光等人， Mol Pharmaceut，2016年)，及論文「Preparation of highly swelling/antibacterial cross-linked N-maleoyl-functional chitosan/polyethylene oxide nanofiber meshes for controlled antibiotic release.」( 陳致光等人， Mol Pharmaceut，2020年)自行合成所製備得到。
[製備例3] 紡絲溶液
製備例3是以與製備例2類似的方式得到紡絲溶液，差別在於：製備例3未添加鹽酸四環素。
[實施例2] 纖維複合材料
將50mg的實施例1的醫藥組成物加入製備例2的紡絲溶液中並攪拌3小時以使該醫藥組成物均勻分散於該紡絲溶液而獲得紡絲組分，其中，以該紡絲組分中的馬來酸酐功能化的幾丁聚醣及聚乙烯醇的總量為100wt%計，該醫藥組成物的含量為5wt%。隨後將該紡絲組分加入至注射針筒(廠牌：Falco Tech，體積：10mL，規格：18gauge)，並將裝填有該紡絲組分的注射針筒固定於注射器推進幫浦(廠牌：Falco Tech ，型號：NE-300)，並以鋁箔紙包覆一個銅板作為纖維收集板，然後將連接於高壓電源供應器(廠牌：Matsusada Precision Inc.，型號：AU-40P/75-LC)的鱷魚夾連接至該注射針筒的針頭並作為正極，而該纖維收集板作為負極來進行靜電紡絲處理而獲得纖維複合產物。其中，該高壓電源供應器的施加電壓為15kV，該注射器推進幫浦的推進速度為0.5mL/h，該注射針筒的針頭頂端與該纖維收集板的距離為15cm，該靜電紡絲處理的溫度為25℃且濕度為30%至45%。
將500mg的該纖維複合產物浸入60mL的含有己烷、800mg的二烯丙基二硫及800mg的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮的混合溶液，接著，將浸入有該纖維複合產物的該混合溶液暴露於紫外光(波長為365nm、瓦數為6Watt且電流為0.12Amps)下進行6小時的交聯硬化處理，隨後利用乙醚和乙醇洗去未反應的烯丙基二硫化物及未反應的2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮而獲得包含纖維複合材料的混合物，之後將該混合物置於真空環境下12小時以去除殘留的溶劑而獲得纖維複合材料。
[對照例2] 纖維材料
對照例2是以與實施例2類似的方式得到纖維材料，差別在於：對照例2是只有使用製備例2的紡絲溶液，也就是未使用實施例1的醫藥組成物來進行靜電紡絲處理。利用掃描電子顯微鏡(廠牌：Hitachi，型號：SU-5000)量測該纖維材料的纖維直徑為122nm，結果如圖6所示。
[比較例1] 纖維複合材料
比較例1是以與實施例2類似的方式得到纖維複合材料，差別在於：比較例1是將實施例1的醫藥組成物置換成對照例1的膠體顆粒，以及將製備例2的紡絲溶液置換成製備例3的紡絲溶液，也就是說，比較例1的纖維複合材料未包覆任何親油性藥物及親水性藥物。利用掃描電子顯微鏡(廠牌：Hitachi，型號：SU-5000)量測該纖維複合材料的纖維直徑為59nm，結果如圖7所示。
[比較例2] 纖維複合材料
比較例2是以與實施例2類似的方式得到纖維複合材料，差別在於：比較例2是將製備例2的紡絲溶液置換成製備例3的紡絲溶液，也就是說，比較例2的纖維複合材料未包覆親水性藥物。
[比較例3] 纖維複合材料
比較例3是以與實施例2類似的方式得到纖維複合材料，差別在於：比較例3是將實施例1的醫藥組成物置換成對照例1的膠體顆粒，也就是說，比較例3的纖維複合材料未包覆親油性藥物。
[比較例4]
比較例4為市售的傷口敷料「Tegaderm TM」。
表B
實施例2 比較例1 比較例2 比較例3
紡絲組分 醫藥組成物 膠體顆粒 有 有 有 有
親油性藥物 有 無 有 無
紡絲溶液 親水性藥物 有 無 無 有
[評價項目]
醫藥組成物的粒徑分析：利用穿透式電子顯微鏡(廠牌：JEOL，型號：JEM-2100)對實施例1的醫藥組成物進行量測而獲得該醫藥組成物的TEM影像圖及平均粒徑，結果如圖8所示，且量測到的平均粒徑為281nm；利用動態光散射儀(廠牌：Malvern, Inc.，型號：nano-ZS90)對實施例1的醫藥組成物進行量測而獲得該醫藥組成物的平均粒徑為325nm。
相較於表A-1中以氯仿用量為150μL所製得的膠體顆粒(即，對照例1的膠體顆粒)的TEM測得的平均粒徑為170nm及DLS測得的平均粒徑為233nm可知，由於薑黃素會被該膠體顆粒包覆而位於該中空結構內，所以實施例1的醫藥組成物的平均粒徑應會受到包覆薑黃素的影響而增大。
醫藥組成物的紫外光-可見光光譜分析：利用紫外光-可見光分光光譜儀(廠牌：Jasco Inc.，型號：V-770)分別對薑黃素、實施例1的醫藥組成物及對照例1的膠體顆粒量測波長範圍為200nm至500nm的吸光度，結果如圖9所示。
參閱圖9，薑黃素在波長為425nm處具有最大的吸光度，而比較實施例1的醫藥組成物及對照例1的膠體顆粒在波長為425nm處的吸收峰可知，實施例1的醫藥組成物在波長為425nm處有明顯的吸收峰，對照例1的膠體顆粒並無明顯的吸收峰，此表示實施例1的醫藥組成物確實存在有被包覆於該膠體顆粒中的薑黃素。
醫藥組成物的紅外光光譜分析：利用具有衰減全反射(attenuated total reflectance，簡稱ATR)採樣裝置的紅外光譜儀(廠牌：Thermo Fisher Scientific，型號：Nicolet iS50)分別對薑黃素、實施例1的醫藥組成物及對照例1的膠體顆粒在500cm -1至4000cm -1的波數範圍進行鑑定而獲得FTIR光譜圖，結果如圖10所示。
依據 Loo , C.-Y.等人在2016年於Journal of agricultural and food chemistry期刊上發表的「Combination of silver nanoparticles and curcumin nanoparticles for enhanced anti-biofilm activities.」可知，薑黃素的紅外光光譜圖中具有位在1508cm -1及1278cm -1附近的特徵峰，參閱圖10，相較於對照例1的膠體顆粒的紅外光光譜圖，實施例1的醫藥組成物具有1510cm -1及1285cm -1的特徵峰，此表示實施例1的醫藥組成物確實存在有被包覆於該膠體顆粒中的薑黃素。
醫藥組成物中的親油性藥物的載藥量及包覆率：將實施例1的醫藥組成物加入至5mL的包含pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水及濃度為1vol%的Tween80的混合溶液中並以細胞破碎儀(廠牌：Qsonica，型號：Q125)進行30分鐘的超聲波處理，以使該醫藥組成物分散於該混合溶液而獲得待測溶液。另一方面，配製五個包含不同濃度的薑黃素、濃度為1vol%的Tween80及水的薑黃素標準溶液，其中，該等薑黃素標準溶液中的薑黃素濃度分別為0.005mg/mL、0.01mg/mL、0.02mg/mL、0.04mg/mL及0.08mg/mL，並利用紫外光-可見光分光光譜儀(廠牌：Jasco Inc.，型號：V-770)量測該等薑黃素標準溶液於波長為425nm處的吸光度，進而依據該等薑黃素標準溶液中的薑黃素濃度及與該等薑黃素標準溶液對應的吸光度建立出一個檢量線。隨後利用該紫外光-可見光分光光譜儀量測該待測溶液在波長為425nm處的吸光度，並藉由該檢量線獲得該醫藥組成物中的薑黃素的含量後，再以下列公式計算出該醫藥組成物中的薑黃素載藥量(loading content，簡稱LC)為7wt%及包覆率(encapsulation efficiency，簡稱EE)為82wt%。 LC(單位：wt%)=(醫藥組成物中的薑黃素的重量/醫藥組成物中的藥物載體的重量)×100%； EE(單位：wt%)=(醫藥組成物中的薑黃素的重量/薑黃素的初始添加重量)×100%。
醫藥組成物的體外藥物釋放分析：將30mg的實施例1的醫藥組成物分散於30mL的包含pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水及濃度為1vol%的Tween80的混合溶液而獲得待測溶液，並將該待測溶液置於培養箱中在37℃下以100rpm的速度持續搖動。在預定的釋放時間下從該待測溶液中取出3mL的溶液作為樣品，然後將該樣品以15000rpm的轉速進行30分鐘的離心處理而獲得上澄液及沉澱物，接著，利用紫外光-可見光分光光譜儀(廠牌：Jasco Inc.，型號：V-770)量測該上澄液於波長為425nm處的吸光度，進而依據前述的薑黃素的檢量線計算得到該醫藥組成物中的薑黃素的釋放量。另一方面，將該沉澱物重新分散於3mL的pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水後再倒回該待測溶液繼續進行培養。之後，於預定的釋放時間下重複上述的取樣、離心處理、吸光度量測及沉澱物的重新分散等步驟並於培養時間96小時後利用不同時間下獲得的該醫藥組成物的薑黃素的釋放量，結果如表1所示。
纖維複合材料的光學顯微鏡分析：利用螢光顯微鏡(廠牌：Olympus，型號：BX51)對實施例2的纖維複合材料進行量測，結果如圖11所示。
由於薑黃素經激發後會產生黃綠色的螢光，參閱圖11，從實施例2的纖維複合材料的螢光顯微影像圖可以看到該纖維複合材料的纖維分布有明顯的綠色螢光，此表示實施例1的醫藥組成物確實有被包覆於該纖維複合材料的纖維中。
纖維複合材料中的親水性藥物的載藥量及包覆率：將實施例2的纖維複合材料浸入10mL的包含pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水及濃度為1vol%的Tween80的混合溶液中並以細胞破碎儀(廠牌：Qsonica，型號：Q125)進行30分鐘的超聲波處理，以分解該纖維複合材料的纖維結構而獲得包含鹽酸四環素及來自被分解的該纖維複合材料的固體的混合物。將該混合物以3000rpm的轉速進行10分鐘的離心處理以去除該固體而獲得包含鹽酸四環素的上澄液。另一方面，配製多個包含不同濃度的鹽酸四環素及水的鹽酸四環素標準溶液，其中，該等鹽酸四環素標準溶液中的鹽酸四環素濃度範圍為0.015625mg/mL至0.5mg/mL，並利用紫外光-可見光分光光譜儀(廠牌：Jasco Inc.，型號：V-770)量測該等鹽酸四環素標準溶液於波長為360nm處的吸光度，進而依據該等鹽酸四環素標準溶液中的鹽酸四環素濃度及與該等鹽酸四環素標準溶液對應的吸光度建立出一個檢量線。隨後利用該紫外光-可見光分光光譜儀量測該上澄液在波長為360nm處的吸光度，並藉由該檢量線獲得該上澄液中的鹽酸四環素的含量後，再以下列公式計算出該纖維複合材料中的鹽酸四環素載藥量(LC)為2wt%及包覆率(EE)為38wt%。 LC(單位：wt%)=(纖維複合材料中的鹽酸四環素的重量/纖維複合材料中的馬來酸酐功能化的幾丁聚醣及聚乙烯醇的總重量)×100%； EE(單位：wt%)=(纖維複合材料中的鹽酸四環素的重量/鹽酸四環素的初始添加重量)×100%。
纖維複合材料的體外藥物釋放分析：將50mg的實施例2的纖維複合材料浸入包含pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水及濃度為1vol%的Tween80的混合溶液而獲得第一待測溶液，並將該第一待測溶液置於培養箱中在37℃下以100rpm的速度溫和搖動。在預定的釋放時間下從該第一待測溶液中取出3mL的溶液作為樣品並補充等量的pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水至該第一待測溶液。將該樣品以3000rpm的轉速進行5分鐘的離心處理而獲得上澄液，接著，利用該紫外光-可見光分光光譜儀量測該上澄液於波長為425nm及360nm處的吸光度，進而依據前述的薑黃素的檢量線及鹽酸四環素的檢量線計算得到該纖維複合材料中的薑黃素及鹽酸四環素的釋放量。之後，於預定的釋放時間下重複上述的取樣、離心處理及吸光度量測等步驟並於培養時間96小時後利用不同時間下獲得的該纖維複合材料的薑黃素及鹽酸四環素的釋放量，結果如表2所示。另一方面，為了評估該纖維複合材料中的纖維與烯丙基二硫化物間的交聯對藥物釋放量的影響，依據上述獲得該第一待測溶液的步驟獲得第二待測溶液，且當預定的釋放時間達到15小時後，此時於該第二待測溶液中添加麩胱甘肽(GSH)並繼續觀察藥物的釋放量，結果如表3所示。此外，為了確認該纖維複合材料中的交聯結構與藥物釋放量的相關性，在釋放時間為24小時後分別從該第一待測溶液及該第二待測溶液中取出部分樣品，並利用掃描電子顯微鏡(廠牌：Hitachi，型號：SU-5000)進行觀察，結果如圖12至圖13所示。
參閱圖12至圖13，在未添加麩胱甘肽的情況下，實施例2的纖維複合材料具有明顯地纖維的結構，而在添加麩胱甘肽後，由於實施例2的纖維複合材料中的多條纖維間由烯丙基二硫化物所形成的雙硫鍵被麩胱甘肽破壞，而讓該纖維複合材料中的纖維的結構轉變為膜結構，從而有利於該纖維複合材料中的藥物釋放。
細胞存活率分析：要先說明的是，該細胞存活率分析是用來評估纖維複合材料中的用來裝載親水性藥物的纖維以及用來裝載親油性藥物的膠體顆粒對於後續在傷口癒合應用時的皮膚細胞的生物安全性，因此，該細胞存活率分析是選擇比較例1的纖維複合材料來進行分析。依據ISO10993-5醫療器械生物學評價─第5部分：體外細胞毒性試驗(2009年)，將濃度為3cm 2/mL的比較例1的纖維複合材料浸入MEM細胞培養基中並於37℃下浸泡24小時，隨後進行離心處理而獲得上澄液。將該上澄液以MEM細胞培養基進行稀釋而獲得五個分別具有該上澄液的樣品組分，其中，該MEM細胞培養基是以該上澄液的總量為100vol%計，額外以10vol%、25vol%、50vol%、75vol%及100vol%的用量與該上澄液進行混合。另一方面，將五個初始細胞群數量為5×10 3個細胞的L929細胞(來源：財團法人食品工業發展研究所生物資源保存及研究中心)分別置於無菌的96孔盤並於MEM培養基中於37℃且5%的CO 2的環境下培養24小時而獲得五個含有L929細胞及MEM培養基的第一細胞溶液，然後將該等第一細胞溶液中的MEM培養基以該等樣品組分分別進行替換後再繼續培養24小時及48小時而獲得五個含有L929細胞及樣品組分的第二細胞溶液。之後，將該等第二細胞溶液中的樣品組分替換為pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水，然後分別加入10μL的包含DMEM/F-12培養基及濃度為1mg/mL的3-(4,5-二甲基噻唑-2-基)-二苯基四氮唑溴鹽[3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-diphenyl tetrazolium bromide，簡稱MTT]的MTT溶液並在於37℃且5%的CO 2的環境下培育4小時，接著，利用五個70μL的二甲基亞碸分別替換該等MTT溶液而獲得五個待測溶液，隨後利用酶素標示讀取儀(廠牌：BioTek，型號：800TS)以630nm作為參考波長，並於波長為570nm處量測該等待測溶液的光密度，進而依據下列公式計算出每個樣品組分所對應的細胞存活率。要說明的是，每個樣品組分所對應的細胞存活率是經過三重複的實驗後並將其結果取平均值所得到，結果如表4所示。 細胞存活率(單位：%)=(待測溶液的光密度/未經處理的L929細胞的光密度)×100%。
纖維複合材料的表面的細胞附著分析：將L929細胞以2×10 5個/孔的濃度接種於一個具有黏附雙面膠帶及面積為2cm 2的實施例2的纖維複合材料的孔的6孔盤，然後於每個孔加入3mL的包含MEM培養基及濃度為10vol%的馬血清[來源：美國標準生物品收藏中心(American Type Culture Collection，簡稱ATCC)，編號為30-2040]的培養液並培育24小時。之後將該纖維複合材料自該6孔盤中取出，並利用掃描電子顯微鏡(廠牌：Hitachi，型號：SU-5000)及螢光顯微鏡(廠牌：Olympus，型號：BX51)分別觀察該纖維複合材料表面附著的細胞。
利用該掃描電子顯微鏡進行觀察時，是以包含濃度2.5vol%的戊二醛的戊二醛水溶液於4℃下對附著於該纖維複合材料表面的細胞進行4小時的固定處理，然後以pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水進行洗滌，隨後利用多個含有濃度為30vol%、50vol%、70vol%、90vol%、95vol%及100vol%的乙醇的脫水劑對該纖維複合材料進行多次脫水處理，且每次脫水處理的時間為15分鐘且包含真空乾燥步驟。之後將經脫水的纖維複合材料進一步置於室溫(25℃)下進行兩天的乾燥處理而獲得經乾燥的纖維複合材料。對該經乾燥的纖維複合材料的表面進行金濺鍍處理而獲得用來進行掃描電子顯微鏡觀察的樣品。其中，該掃描電子顯微鏡的加速電壓設置為15kV。結果如圖14所示。
利用螢光顯微鏡進行觀察時，是將自該6孔盤中取出的該纖維複合材料以pH值為7.4的磷酸鹽緩衝生理鹽水進行洗滌，然後將該纖維複合材料置於載玻片上並利用含有4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole，簡稱DAPI)的封片劑進行封片，且同時在黑暗環境中對附著於該纖維複合材料表面的細胞的細胞核進行20分鐘的染色處理而獲得用來進行螢光顯微鏡觀察的樣品。結果如圖15所示。
參閱圖14，L929細胞成功地附著在實施例2的纖維複合材料的表面，另外，再參閱圖15，從實施例2的纖維複合材料的表面可以明顯看到分布有許多被DAPI染色的L929細胞的細胞核所發出的藍色螢光，此表示實施例2的纖維複合材料是一種有利於L929細胞附著並用以供L929細胞進一步進行增殖及分化且具有高的生物相容性的無毒的纖維狀支架(fibrous scaffold)。
抗菌分析：依據 陳致光等人在2020年於Mol Pharmaceut期刊上發表的「Preparation of highly swelling/antibacterial cross-linked N-maleoyl-functional chitosan/polyethylene oxide nanofiber meshes for controlled antibiotic release.」採用改良的Kirby-Bauer法來進行抑菌圈試驗。首先，利用紫外光-可見分光光譜儀(廠牌：Jasco Inc.，型號：V-770)製備在波長為600nm處具有光密度值為0.1的含有金黃色葡萄球菌( S. aureus，來源為ATCC，編號為25923)的金黃色葡萄球菌懸浮液及含有大腸桿菌( E. coli，來源為ATCC，編號為25922)的大腸桿菌懸浮液。接著，將100µL的金黃色葡萄球菌懸浮液及100µL的大腸桿菌懸浮液分別塗在瓊脂板上，然後將兩個直徑為6mm的圓盤狀的實施例2的纖維複合材料、兩個直徑為6mm的圓盤狀的比較例1的纖維複合材料、兩個直徑為6mm的圓盤狀的比較例2的纖維複合材料及兩個直徑為6mm的圓盤狀的比較例3的纖維複合材料分別貼附於該等瓊脂板上並在37℃下培育24小時，然後透過影像分析軟體「Image-Pro Plus」對該等纖維複合材料於該等瓊脂板上產生的抑菌圈進行成像及直徑分析，並根據該等抑菌圈的直徑尺寸評估該等纖維複合材料的抑菌能力。要說明的是，每一個纖維複合材料是進行三重複的實驗，且每一個纖維複合材料的抑菌圈的直徑是以平均值表示，並取相應的標準差，結果如表5所示。此外，為了進一步評估麩胱甘肽(GSH)對纖維複合材料的藥物釋放量的影響，於此是將實施例2的纖維複合材料中添加麩胱甘肽後再貼附於該等瓊脂板，結果如表6所示。
初步動物實驗：研究動物的所有操作均獲得高雄榮民總醫院動物試驗審查委員會的批准。雄性的Sprague-Dawley(SD)大鼠(以下簡稱為SD大鼠)和雄性的鏈脲佐菌素(streptozocin，簡稱STZ)誘導的糖尿病大鼠(以下簡稱為STZ誘導大鼠)是任意採食地(ad libitum)餵食足夠的食物和水，且動物房的條件保持在21℃至23℃的溫度範圍、55%至65%的濕度範圍及12小時的光照與12小時的黑暗的循環。其中，該STZ誘導大鼠是以濃度為65mg/kg的鏈脲佐菌素注射至SD大鼠的腹腔兩次，以使該SD大鼠的血糖濃度大於300mg/dL而誘發I型糖尿病產生所獲得。
在傷口癒合試驗中，首先在體重為250g至300g、年齡為9週齡的SD大鼠及STZ誘導大鼠的背部進行開創而各自地產生三個4mm的全層傷口(full thickness wound)。將兩個直徑為4mm的圓盤狀的實施例2的纖維複合材料、兩個直徑為4mm的圓盤狀的比較例1的纖維複合材料及兩個直徑為4mm的圓盤狀的比較例4的市售傷口敷料分別覆蓋在該SD大鼠及該STZ誘導大鼠的背部的該等傷口上進行治療，並在治療第3天、第7天及第11天時更換新的實施例2的纖維複合材料、比較例1的纖維複合材料及比較例4的市售傷口敷料。另一方面，對該等傷口進行拍照並以游標卡尺測量治療第0天、第3天、第7天、第11天及第14天的傷口大小，且利用圖像處理軟體「ImageJ」進行傷口面積分析，隨後依據下列公式計算得到傷口面積及傷口癒合率。其中，直徑X表示傷口的最大直徑，直徑Y表示傷口的最小直徑，n表示治療天數。結果如圖16至圖17及表7所示。 傷口面積=(直徑X/2)×(直徑Y/2)×π； 傷口癒合率(單位：%)=[(治療第0天的傷口面積－治療第n天的傷口面積)/治療第0天的傷口面積]×100%。
表1
釋放時間(小時) 薑黃素累積釋放率(%)
1 4.1
2 7.8
3 10.9
4 13.1
5 15.5
6 18.4
7 20.5
8 22.7
9 26.2
10 28.5
11 30.2
12 31.1
15 33.2
24 38.5
27 40.9
30 42.7
33 45.8
36 47.2
48 48.7
60 49.4
72 51.6
表2
釋放時間(小時) 薑黃素累積釋放率(%) 鹽酸四環素累積釋放率(%)
1 6.0 9.5
2 8.1 19.2
3 15.2 19.4
4 12.6 24.6
5 13.9 28.1
6 15.2 30.5
7 16.5 32.3
8 17.7 33.8
9 19.5 36.7
10 20.7 38.9
11 21.8 41.0
12 22.6 42.9
15 23.6 44.7
24 24.8 46.3
27 25.7 47.9
30 26.6 49.3
33 27.8 51.5
36 28.8 52.9
48 29.4 53.9
60 30.1 54.9
72 30.9 56.0
96 31.8 57.1
表3
釋放時間(小時) 薑黃素累積釋放率(%) 鹽酸四環素累積釋放率(%)
1 7.3 8.4
2 9.6 10.8
3 12.0 13.4
4 14.1 15.5
5 15.4 17.5
6 16.8 19.6
7 17.2 22.6
8 18.7 24.8
9 19.7 27.1
10 21.5 29.2
11 24.2 30.9
12 25.5 33.1
15 27.7 39.8
24 34.7 59.7
27 35.1 60.3
30 35.9 61.8
33 36.5 63.2
36 37.1 66.8
48 39.5 75.3
60 40.6 76.4
72 42.1 77.4
96 43.1 78.4
表4
MEM細胞培養基額外添加量(vol%) 細胞存活率(%)
培養24小時後 培養48小時後
0 100 100
10 99.4 102.9
25 108.2 112.3
50 102.1 105.9
75 100.3 102.9
100 99.9 100.4
表5
實施例2 比較例1 比較例2 比較例3
金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑(cm) 2.21 0 1.23 1.42
大腸桿菌的抑菌圈直徑(cm) 1.96 0 0 0.92
表6
實施例2 實施例2添加GSH
金黃色葡萄球菌的抑菌圈直徑(cm) 2.41 2.65
大腸桿菌的抑菌圈直徑(cm) 2.15 2.51
表7
大鼠類型 治療天數 傷口癒合率(%)
實施例2 比較例1 比較例4
SD大鼠 0 0 0 0
3 55 45 35
7 84 72 54
11 100 100 93
14 100 100 100
STZ誘導大鼠 0 0 0 0
3 25 0 0
7 68 47 50
11 89 69 71
14 100 100 98
由表1的薑黃素累積釋放率可知，實施例1的醫藥組成物中的薑黃素在釋放時間為15小時前具有最快的釋放速率，而在15小時後釋放速率逐漸趨緩且在36小時後更進一步地趨緩，此表示實施例1的醫藥組成物可以穩定且長時間地持續釋放藥物，從而具有減少將包含該醫藥組成物的纖維複合材料應用於作為傷口敷料時的更換頻率，進而降低更換傷口敷料時對傷口造成的損傷的優點。
由表2的薑黃素累積釋放率及鹽酸四環素累積釋放率可知，實施例2的纖維複合材料在釋放時間為15小時前具有最快的薑黃素釋放速率及鹽酸四環素釋放速率，而在15小時後薑黃素釋放速率及鹽酸四環素釋放速率逐漸趨緩，此表示實施例2的纖維複合材料可以穩定且長時間地持續釋放藥物，而有利於減少將該纖維複合材料應用於傷口敷料的更換頻率，藉此達到保護傷口且避免傷口感染之目的。
另一方面，由表3的薑黃素累積釋放率及鹽酸四環素累積釋放率可知，透過於釋放時間15小時後進一步添加麩胱甘肽，可以進一步地提高實施例2的纖維複合材料中的薑黃素釋放量及鹽酸四環素釋放量，此表示因應不同的治療需求，實施例2的纖維複合材料具有可以藉由添加麩胱甘肽來彈性地調整藥物釋放量的優點。
由表4的細胞存活率可知，在不同的稀釋濃度下，比較例1的纖維複合材料均具有大於90%以上的L929細胞的細胞存活率，此表示實施例2的纖維複合材料中用來裝載親水性藥物的纖維以及用來裝載親油性藥物的膠體顆粒具有好的生物安全性而適合應用於作為治療傷口時的敷料。
由表5的抑菌圈直徑結果可知，相較於不含任何藥物的比較例1的纖維複合材料、僅含有親油性藥物的比較例2的纖維複合材料及僅含有親水性藥物的比較例3的纖維複合材料，實施例2的纖維複合材料因可以同時裝載親油性藥物及親水性藥物，所以實施例2的纖維複合材料具有最大的抑菌圈直徑。此外，由表6的抑菌圈直徑結果可知，在添加麩胱甘肽後，實施例2的纖維複合材料中的纖維的結構轉變為膜結構而提高藥物的釋放量，因此有更大的抑菌圈直徑。
由表7的傷口癒合率及圖16至圖17的照片可知，在SD大鼠的傷口治療過程中，相較於不含任何藥物的比較例1的纖維複合材料及比較例4的市售傷口敷料，實施例2的纖維複合材料在治療第7天後具有高達84%的傷口癒合率，且在治療第11天後，實施例2的纖維複合材料已達到100%的傷口癒合率，而比較例4的市售傷口敷料僅有93%的傷口癒合率，此表示實施例2的纖維複合材料具有好的治療效果。
另一方面，在STZ誘導大鼠的傷口治療過程中，相較於不含任何藥物的比較例1的纖維複合材料及比較例4的市售傷口敷料，實施例2的纖維複合材料在治療第7天及第11天仍然表現出高的傷口癒合率，且在治療第14天後，實施例2的纖維複合材料已達到100%的傷口癒合率，而比較例4的市售傷口敷料僅有98%的傷口癒合率，此表示實施例2的纖維複合材料可以提高傷口的癒合速度而具有優異的治療效果。
綜上所述，本發明醫藥組成物的製備方法透過使親油性藥物被包覆在由油酸修飾的幾丁聚醣及阿拉伯膠共同形成且表面具有親水性的膠體顆粒中，從而能夠使包覆有親油性藥物的醫藥組成物進一步被裝載於親水性的纖維材料，此外，本發明纖維複合材料透過由馬來酸酐功能化的幾丁聚醣及聚乙烯醇所形成的纖維來包覆該醫藥組成物及親水性藥物，從而能夠在不受到藥物的親水性或親油性的影響下任意地依據傷口的治療需求選擇不同的藥物進行搭配，故確實能達成本發明的目的。
惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。
本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中： 圖1是一NMR光譜圖，說明本發明使用的油酸修飾的幾丁聚醣； 圖2是一FTIR光譜圖，說明該油酸修飾的幾丁聚醣及未經修飾的幾丁聚醣； 圖3是一TEM影像圖，說明利用150μL的氯仿所製得的膠體顆粒的態樣； 圖4是一TEM影像圖，說明利用200μL的氯仿所製得的膠體顆粒的態樣； 圖5是一TEM影像圖，說明利用250μL的氯仿所製得的膠體顆粒的態樣； 圖6是一SEM影像圖，說明本發明對照例2的纖維材料的態樣； 圖7是一SEM影像圖，說明本發明比較例1的纖維複合材料的態樣； 圖8是一TEM影像圖，說明本發明實施例1的醫藥組成物的態樣； 圖9是一紫外光-可見光光譜圖，說明該實施例1的醫藥組成物、對照例1的膠體顆粒及薑黃素在波長為200nm至500nm的吸收峰； 圖10是一FTIR光譜圖，說明該實施例1的醫藥組成物、該對照例1的膠體顆粒及該薑黃素的特徵峰訊號； 圖11是一螢光顯微影像圖，說明該薑黃素在本發明實施例2的纖維複合材料中的分布狀況； 圖12是一SEM影像圖，說明該實施例2的纖維複合材料於藥物的釋放時間為24小時後的態樣； 圖13是一SEM影像圖，說明該實施例2的纖維複合材料於藥物的釋放時間為15小時後加入麩胱甘肽並持續放置至釋放時間為24小時後的態樣； 圖14是一SEM影像圖，說明L929細胞附著於該實施例2的纖維複合材料的表面的態樣； 圖15是一螢光顯微影像圖，說明L929細胞附著於該實施例2的纖維複合材料的表面的態樣； 圖16是一影像圖，說明使用該實施例2的纖維複合材料、比較例1的纖維複合材料及比較例4的市售傷口敷料對Sprague-Dawley大鼠進行治療的傷口癒合狀況；及 圖17是一影像圖，說明使用該實施例2的纖維複合材料、比較例1的纖維複合材料及比較例4的市售傷口敷料對鏈脲佐菌素誘導的糖尿病大鼠進行治療的傷口癒合狀況。
無。

Claims (10)

  1. 一種醫藥組成物的製備方法，包含以下步驟： (a)將包含阿拉伯膠、親油性光起始劑、親油性藥物、親油性溶劑、去離子水及油酸修飾的幾丁聚醣的混合膠體進行乳化處理而形成水包油型乳液； (b)使該水包油型乳液被紫外光照射而進行乳液界面交聯反應，以使該水包油型乳液中的該油酸修飾幾丁聚醣與該阿拉伯膠形成具有中空結構的膠體顆粒，且該親油性溶劑與該親油性藥物在該膠體顆粒形成的過程中被包覆並位於該中空結構內；及 (c)移除位於該中空結構內的該親油性溶劑而獲得包含膠體顆粒及被該膠體顆粒包覆的該親油性藥物的醫藥組成物。
  2. 如請求項1所述的醫藥組成物的製備方法，其中，在該步驟(a)中，該油酸修飾的幾丁聚醣是由包含油酸及數目平均分子量範圍為5kDa至190kDa且去乙醯化程度為75%以上的幾丁聚醣寡糖乳酸的反應組分進行醯胺化反應所製得。
  3. 如請求項2所述的醫藥組成物的製備方法，其中，在該步驟(a)中，是控制該親油性溶劑的用量來調整該醫藥組成物的該膠體顆粒的粒徑大小。
  4. 如請求項1所述的醫藥組成物的製備方法，其中，在該步驟(b)中，該乳液界面交聯反應的時間範圍為30分鐘至40分鐘。
  5. 一種醫藥組成物，是由如請求項1至4中任一項所述的醫藥組成物的製備方法所製得，且包含具有中空結構的膠體顆粒及被該膠體顆粒包覆並位於該中空結構內的親油性藥物。
  6. 一種纖維複合材料，是由包含紡絲溶液及如請求項5所述的醫藥組成物的紡絲組分依序進行靜電紡絲處理及交聯硬化處理所製得，其中，該紡絲溶液包括聚乙烯醇、交聯劑、親油性光起始劑、親水性藥物、去離子水及馬來酸酐功能化的幾丁聚醣。
  7. 如請求項6所述的纖維複合材料，其中，以該紡絲組分中的該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣及該聚乙烯醇的總量為100wt%計，該醫藥組成物的含量為5wt%。
  8. 如請求項6所述的纖維複合材料，其中，以該紡絲溶液的總量為100wt%計，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣的含量為3.2wt%至4wt%，該聚乙烯醇的含量為4.8wt%至6wt%。
  9. 如請求項6所述的纖維複合材料，其中，該馬來酸酐功能化的幾丁聚醣的數目平均分子量範圍為369kDa至370kDa，且取代度為30%以上。
  10. 如請求項6所述的纖維複合材料，其中，該靜電紡絲處理的溫度範圍為25℃至28℃且濕度範圍為30%至45%。
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