一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法。以海藻酸钠为基质制备纳米载药胶囊；并将其添加至海藻酸钠纺丝液中；通过湿法纺丝制备负载载药纳米胶囊的海藻纤维。本发明可以减少纺丝过程中药物的流失，胶囊包覆药物，能够有效防止药物变性，并可负载不同种类的药物。此外，胶囊以海藻酸钠为基质制备，与同质纤维界面相容性好，且载药胶囊呈纳米级别，不会影响海藻酸纺丝液的可纺性及最终纤维性能。本发明可应用于敷料、纱布、绷带、药贴、药垫等医用材料，达到降低伤口感染、发炎，刺激细胞增殖，从而加速创面愈合等作用，还适用于肿瘤手术后的局部化疗。
【专利说明】一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种功能性纤维的制备方法，尤其是涉及一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法。
【背景技术】
[0002]海藻纤维是以海洋棕色藻类植物中提取得到的海藻酸钠为原料，以含有二价金属阳离子(镁离子除外，一般为钙离子)的溶液为凝固浴，经过湿法纺丝技术加工而成的一种再生纤维。海藻纤维具有高吸湿成胶性、整体易去除性、高透氧性、生物相容性、生物降解吸收性等优异特性。此外，海藻纤维与伤口渗出液或渗血接触后，能与渗液发生Na+/Ca2+离子交换，释放Ca2+，加速凝血过程，同时在创口表面形成一层稳定的网状凝胶，为伤口营造一个利于组织生长的微环境(微酸、无氧或低氧、适度湿润)，进而促进伤口愈合。并且创面形成的水凝胶体能有效保护神经末稍，避免外界刺激，减少伤口疼痛和伤疤的形成。因此，海藻纤维在医疗行业作为医用敷料、纱布、绷带、药贴、药垫等已得到越来越广泛的关注。
[0003]随着现代科学技术特别是材料学与药剂学的飞速发展，纺织技术在药剂学的应用正向纵深方向不断发展，载药纤维应运而生，成为一种新型的中间药物剂型。目前，载药纤维的制备方法主要有纤维后整理方法和共混纺丝方法。后整理法虽然在制备载药纤维及其织物方面简单易行，但缓控释效果差。当前许多研究多采用共混湿法纺丝技术制备载药纤维，但同时也存在诸如药物极易流失导致纤维有效药物负载量较低，且所添加药物的种类受限于纺丝液的性质和纺丝条件等问题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，在海藻纤维原有优异性能的基础上，赋予其新的功能活性，并解决现有载药纤维的药物有效负载量低、药物性质单一等问题。
[0005]本发明采用的技术方案的步骤如下:
本发明以海藻酸钠为基质制备纳米载药胶囊，并将其添加至海藻酸钠纺丝液中，通过湿法纺丝制备负载载药纳米胶囊的海藻纤维；具体包括以下步骤:
(1)海藻酸钙纳米载药胶囊的制备:将海藻酸钠加入到去离子水中，50°C水浴条件下搅拌溶解，得到质量百分比为1.33%海藻酸钠溶液；先后将0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液逐滴滴加至海藻酸钠溶液中，50 1:恒温搅拌I h ;最后添加不同种类药物，恒温搅拌2 h后，将混合液置于冰水浴中24 h，并在12000 rpm下离心水洗三次后收集，冷冻干燥，即得到海藻酸钙纳米载药胶囊；其中海藻酸钠=Ca(OH)2 =NaHCO3:药物的质量比为 250:7.4:12.6:1 ；
(2)混合纺丝液的制备:将海藻酸钠加入到去离子水中，常温搅拌，直至完全溶解，获得质量百分比为2?4 %的海藻酸钠溶液；在海藻酸钠溶液中加入步骤(I)所得纳米载药胶囊，搅拌均匀，脱泡，制成混合纺丝液；其中，海藻酸钠与纳米载药胶囊的质量比为100:1-15 ；
(3)负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备:采用湿法纺丝技术制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经凝固浴后的海藻纤维经拉伸卷绕后，自然晾干；其中凝固浴为质量百分比为
0.5?4.5 %的氯化钙水溶液，凝固浴温度为20?60 °C。
[0006]所述海藻酸钙纳米载药胶囊呈核-壳结构，其粒径范围为50-150 nm。
[0007]所述的海藻酸钙纳米载药胶囊中药物负载量为10-70%。
[0008]所述的不同种类药物为治疗皮肤创伤，或者多肽蛋白质类促表皮细胞生长因子，或者可透皮给药的生物活性成分。
[0009]所述的治疗皮肤创伤的抗菌消炎类药物为盐酸万古霉素、盐酸四环素、布洛芬或者阿司匹林中的一种或任意两种或三种混合物。
[0010]所述的可透皮给药的生物活性成分为肿瘤术后局部化疗用的盐酸阿霉素或者紫杉醇。
[0011]本发明与现有技术相比，具有的有益效果是:
本发明采用纳米载药胶囊与海藻酸钠共混纺丝，海藻酸钠与凝固浴中的Ca2+发生离子螯合作用转变成纤维析出过程中，将纳米载药胶囊包覆于其中得到一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维。这一方法可以减少纺丝过程中药物的流失，提高纤维的药物负载量；同时，胶囊包覆药物，能够有效防止 药物变性，并可负载不同种类的药物，扩大了其应用领域。此外，胶囊以海藻酸钠为基质制备， 与同质纤维界面相容性好，且载药胶囊呈纳米级别，不会影响海藻酸纺丝液的可纺性及最终纤维性能。本发明所得负载纳米载药胶囊的海藻纤维应用于敷料、纱布、绷带、药贴、药垫等医用材料，达到降低伤口感染、发炎，刺激细胞增殖，从而加速创面愈合等作用，还适用于肿瘤手术后的局部化疗。
【具体实施方式】
[0012]下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
[0013]实施例1:
(I)称取10 g海藻酸钠加入到750 mL去离子水中，在水浴50 °C下搅拌30 min，得到均匀的海藻酸钠溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL,并50 1:恒温水浴中搅拌I h ;加入200 μ g/mL的盐酸万古霉素水溶液200mL,50 °〇恒温水浴中搅拌2 h ;混合液置于冰水浴中，静置24 h，12000 rpm下离心并水洗三次，最后冷冻干燥即得到负载盐酸万古霉素的海藻酸钙纳米胶囊，其药物负载量为23 %。
[0014](2)称取10 g海藻酸钠加入到275 mL去离子水中，充分搅拌溶解，得到质量浓度为3.5 %的海藻酸钠溶液；称取0.1 g负载盐酸万古霉素的海藻酸钙纳米胶囊，加入到上述海藻酸钠溶液中，搅拌均匀后,真空脱泡得到混合纺丝液；混合纺丝液通过50 X 70 μ m的喷丝孔形成细流进入质量百分比为0.5 %的氯化钙水溶液中，温度为20 °C，湿法纺丝制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经拉伸卷绕，自然晾干。
[0015]实施例2:
(I)称取10 g海藻酸钠加入到750 mL去离子水中，在水浴50 °C下搅拌30 min，得到均匀的海藻酸钠溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL,并50 1:恒温水浴中搅拌I h ;加入200 μ g/mL的布洛芬溶液200 mL, 50°〇恒温水浴中搅拌2 h分散均匀；混合液置于冰水浴中，静置24 h，12000 rpm下离心并水洗三次，最后冷冻干燥即得到负载布洛芬的海藻酸钙纳米胶囊，其药物负载量为36 %。
[0016](2)称取10 g海藻酸钠加入到275 mL去离子水中，充分搅拌溶解，得到质量浓度为3.5 %的海藻酸钠溶液；称取1.5 g负载布洛芬的海藻酸钙纳米胶囊，加入到上述海藻酸钠溶液中，搅拌均匀后，真空脱泡得到混合纺丝液；混合纺丝液通过50X70 μ m的喷丝孔形成细流进入质量百分比为2.0 %的氯化钙水溶液中，温度为50 °C，湿法纺丝制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经拉伸卷绕，自然晾干。
[0017]实施例3:
(I)称取10 g海藻酸钠加入到750 mL去离子水中，在水浴50 °C下搅拌30 min，得到均匀的海藻酸钠溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL，并50 1:恒温水浴中搅拌I h ;加入200 μ g/mL的布洛芬溶液100 mL，501:恒温水浴中搅拌I h后再加入200 μ g/mL的盐酸万古霉素100 mL，继续搅拌I h ;混合液置于冰水浴中，静置24 h, 12000 rpm下离心并水洗三次，最后冷冻干燥即得到同时负载布洛芬和盐酸万古霉素的海藻酸钙纳米胶囊，其布洛芬的负载量为31%，盐酸万古霉素负载量为18%。
[0018](2)称取10.0 g海藻酸钠加入到275 mL去离子水中，充分搅拌溶解，得到质量浓度为2.5 %的海藻酸钠溶液；称取0.9 g负载布洛芬和盐酸万古霉素的海藻酸钙纳米胶囊，加入到上述海藻酸钠溶液中，搅拌均匀后，真空脱泡得到混合纺丝液；混合纺丝液通过50X70 μ m的喷丝孔形成细流进入质量百分比为3.0 %的氯化钙水溶液中，温度为25 °C，湿法纺丝制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经拉伸卷绕，自然晾干。
[0019]实施例4:· (I)称取10 g海藻酸钠加入到750 mL去离子水中，在水浴50 °C下搅拌30 min，得到均匀的海藻酸钠溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL，并50 1:恒温水浴中搅拌I h ;加入200 μ g/mL的多肽蛋白质类促表皮细胞生长因子200 mL,50 1:恒温水浴中搅拌2 h ;混合液置于冰水浴中，静置24 h，12000 rpm下离心并水洗三次，最后冷冻干燥即得到负载细胞生长因子的海藻酸钙纳米胶囊，其药物负载量为70%。
[0020](2)称取10 g海藻酸钠加入到275 mL去离子水中，充分搅拌溶解，得到质量浓度为3.0 %的海藻酸钠溶液；称取1.2 g负载促细胞生长因子的海藻酸钙纳米胶囊，加入到上述海藻酸钠溶液中，搅拌均匀后，真空脱泡得到混合纺丝液；混合纺丝液通过50X70 μπι的喷丝孔形成细流进入质量百分比为3.0 %的氯化钙水溶液中，温度为60 °C，湿法纺丝制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经拉伸卷绕，自然晾干。
[0021]实施例5:
(I)称取10 g海藻酸钠加入到750 mL去离子水中，在水浴50 °C下搅拌30 min，得到均匀的海藻酸钠溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL，并50 1:恒温水浴中搅拌I h;加入200 μ g/mL的盐酸阿霉素溶液200 mL,50 1:恒温水浴中搅拌2 h ;混合液置于冰水浴中，静置24 h，12000 rpm下离心并水洗三次，最后冷冻干燥即得到负载盐酸阿霉素的海藻酸钙纳米胶囊，其药物负载量为10%。
[0022](2)称取10 g海藻酸钠加入到275 mL去离子水中，充分搅拌溶解，得到质量浓度为3.0 %的海藻酸钠溶液；称取0.6 g负载盐酸阿霉素的海藻酸钙纳米胶囊，加入到上述海藻酸钠溶液中，搅拌均匀后，真空脱泡得到混合纺丝液；混合纺丝液通过50X70 μ m的喷丝孔形成细流进入质量百分比为4.5 %的氯化钙水溶液中，温度为40 °C，湿法纺丝制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经拉伸卷绕，自然晾干。
[0023]所得负载纳米载药胶囊的海藻纤维内部结构致密、无明显缺陷，平均直径为10μ m。纳米载药胶囊的添加对海藻纤维微观结构和物化性能无明显影响，且具有控制释放功倉泛。
[0024]将实施例1、2、3、4、5所得负载纳米载药胶囊的海藻纤维进行物理机械性能及药物释放性能测试，其结果如表I所示。
[0025]表I实施例1?5制得负载纳米载药胶囊的海藻纤维的力学性能及药物释放性能
【权利要求】
1.一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，其特征在于:以海藻酸钠为基质制备纳米载药胶囊，并将其添加至海藻酸钠纺丝液中，通过湿法纺丝制备负载载药纳米胶囊的海藻纤维；具体包括以下步骤: (1)海藻酸钙纳米载药胶囊的制备:将海藻酸钠加入到去离子水中，50°C水浴条件下搅拌溶解，得到质量百分比为1.33%海藻酸钠溶液；先后将0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液逐滴滴加至海藻酸钠溶液中，50 1:恒温搅拌I h ;最后添加不同种类药物，恒温搅拌2 h后，将混合液置于冰水浴中24 h，并在12000 rpm下离心水洗三次后收集，冷冻干燥，即得到海藻酸钙纳米载药胶囊；其中海藻酸钠=Ca(OH)2 =NaHCO3:药物的质量比为 250:7.4:12.6:1 ； (2)混合纺丝液的制备:将海藻酸钠加入到去离子水中，常温搅拌，直至完全溶解，获得质量百分比为2?4 %的海藻酸钠溶液；在海藻酸钠溶液中加入步骤(I)所得纳米载药胶囊，搅拌均匀，脱泡，制成混合纺丝液；其中，海藻酸钠与纳米载药胶囊的质量比为100:1-15 ； (3)负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备:采用湿法纺丝技术制备负载纳米载药胶囊的海藻纤维，经凝固浴后的海藻纤维经拉伸卷绕后，自然晾干；其中凝固浴为质量百分比为0.5?4.5 %的氯化钙水溶液，凝固浴温度为20?60 °C。
2.根据权利要求1所述的一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，其特征在于:所述海藻酸钙纳米载药胶囊呈核-壳结构，其粒径范围为50-150 nm。
3.根据权利要求1所述的一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，其特征在于:所述的海藻酸钙纳米载药胶囊中药物负载量为10-70%。
4.根据权利要求1所述的一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，其特征在于:所述的不同种类药物为治疗皮肤创伤，或者多肽蛋白质类促表皮细胞生长因子，或者可透皮给药的生物活性成分。
5.根据权利要求4所述的一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，其特征在于:所述的治疗皮肤创伤的抗菌消炎类药物为盐酸万古霉素、盐酸四环素、布洛芬或者阿司匹林中的一种或任意两种或三种混合物。
6.根据权利要求4所述的一种负载纳米载药胶囊的海藻纤维的制备方法，其特征在于:所述的可透皮给药的生物活性成分为肿瘤术后局部化疗用的盐酸阿霉素或者紫杉醇。
【文档编号】A61K45/00GK103436992SQ201310384080
【公开日】2013年12月11日 申请日期:2013年8月29日 优先权日:2013年8月29日
【发明者】姚菊明, 许国凯, 刘琳 申请人:浙江理工大学