一种双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明属于生物医药技术领域，具体涉及一种双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜及其制备方法。
【背景技术】
[0002]药物控释体系，就是使用含有高分子材料通过口服或埋植等方法使之进入生物体内，并在生物体内按照预定的释放速度，在特定的较长时间里释放药物，以达到长效治疗的目的。相较于常规给药模式，药物控释优势在于:(1)可使得体内的药物浓度长期维持在有效治疗范围内，不会过高或过低，降低其毒副作用；(2)提高了药物生物利用度；(3)可将药物靶向输送，治疗针对性提升；(4)方便体内半衰期短的药物，如多肽和蛋白类药物的给药。
[0003]药物控释技术的发展离不开控释载体的发展，而一般的载体通常都要满足生物相容性良好，机械性能佳等条件。因此无论是天然还是合成的阳离子聚合物均能展现出其成为控释材料的优势，从而成为生物医学应用的研究热点。但如聚L-赖氨酸等合成阳离子聚合物由于其较差的血液相容性与生物降解性，甚至会对生物体产生毒害等问题，严重限制其在药物控释领域的应用。而天然阳离子聚合物材料以其无毒、释放速率稳定等特点而逐渐成为研究热点，其中以壳聚糖为主的天然多糖已成为药物缓释领域广泛研究及应用的生物材料。
[0004]壳聚糖，作为无毒，来源经济，有良好的成膜性以及生物相容性的天然物质，在药物制剂中的应用成为了研究热点，尤其是用于多肽，蛋白质类制剂，有着非常深远的意义。因此，随着生物技术药的迅猛发展，以壳聚糖微胶囊用于覆载缓释抗癌类、蛋白质类及基因类等药物的研究展现出良好的市场前景与潜力。
[0005]但就实际应用的情况而言，由于壳聚糖水溶性差，仅能够溶于稀酸当中，不能够与水溶性药物形成均一度高的水相，致使其制备出来的微胶囊包封率差，载药量低下。且壳聚糖缓释壁材属于单层膜结构，分子骨架疏松，在缓释环境中容易产生溶胀以至药物在初期阶段被大量释放，造成的突释现象尤为严重；而另一个普遍存在的问题是，因壳聚糖结构中缺乏温度敏感或pH敏感的基团，其微胶囊负载的药物只能够随时间而被缓释，而不能控制释放。此类问题限制着壳聚糖微胶囊的在生物医药技术领域上的临床应用与发展前景。
【发明内容】
[0006]为解决现有技术的缺点和不足之处，本发明的首要目的在于提供一种双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜的制备方法。
[0007]本发明的另一目的在于提供上述制备方法制得的双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜。
[0008]本发明目的通过以下技术方案实现:
[0009]—种双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜的制备方法，包括以下步骤:
[0010](1)将水溶性药物溶解于双胍壳聚糖-醋酸溶液中，双胍壳聚糖-醋酸溶液中的双胍壳聚糖与水溶性药物的质量比为1?4:1，搅拌形成均匀的水相；然后在剪切搅拌下将水相加入油相，之后加入交联剂，最后过滤或离心分离，将固体洗涤、干燥，制得双胍壳聚糖载药微胶囊；其中，所述的油相由石油醚、液体石蜡、司班80和吐温20组成；
[0011](2)将由琼脂粉和甘油组成的复合交联剂加入淀粉溶液中，加热糊化制得淀粉混合液；将淀粉混合液降低温度后加入步骤(1)所制得的双胍壳聚糖载药微胶囊搅拌混合；然后进行超声，之后流延或浇注成膜，恒温干燥，制得所述双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜。
[0012]步骤(1)中所述双胍壳聚糖-醋酸溶液通过以下步骤制得:将1质量份壳聚糖溶于50体积份0.24mol/L的稀盐酸溶液，搅拌溶解后用醇沉淀，减压抽滤，干燥，得到壳聚糖盐酸盐粉末；将壳聚糖盐酸盐粉末按质量比1:10溶于水中，调节溶液pH = 2?3，加热至95?110°C，加入双氰胺，双氰胺中的氨基摩尔质量与壳聚糖盐酸盐粉末质量比为1?5 ;冷凝回流2?3h进行双胍改性，冷却后用醇沉淀，减压抽滤得滤饼，再用醇洗涤滤饼后干燥，研磨后得产物双胍壳聚糖；最后将所得的双胍壳聚糖用醋酸配制成双胍壳聚糖-醋酸溶液。
[0013]步骤(1)中所述的双胍壳聚糖-醋酸溶液中双胍壳聚糖浓度为0.01?0.06g/mL。
[0014]步骤⑴中所述的油相与水相体积比为5?6:1，油相中的石油醚和液体石蜡的体积比为1:1.5，司班80和吐温20占油相体积的3?4%。
[0015]步骤(1)中所述的交联剂为体积浓度为25%的戊二醛。
[0016]步骤(1)中所述的水相以0.1?2mL/min速度加入到油相中；所述剪切搅拌的转速为 800 ?lOOOrpm。
[0017]步骤(2)中所述的淀粉溶液中的淀粉为直链淀粉，优选为玉米淀粉；淀粉溶液浓度为 0.08 ?0.15g/mL0
[0018]步骤⑵中所述的双胍壳聚糖载药微胶囊与淀粉溶液中的淀粉的质量比为0.1?1:1。
[0019]步骤(2)中将淀粉混合液降低温度至45?55°C后再加入步骤(1)所制得的双胍壳聚糖载药微胶囊，搅拌的时间为5?50分钟。
[0020]本发明还提供了上述制备方法制得的双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜。
[0021]本发明采用双胍壳聚糖、淀粉、琼脂粉天然多糖分子材料为基材，首先通过乳化交联法制备出粒径为1?10 μ m的载药双胍壳聚糖微胶囊，之后利用微胶囊其表面富含的氨基(源于双胍基团)和羟基，于糊化阶段中以氢键的形式固定在由淀粉分子链与琼脂均相混合而成的网状结构中，制备得到双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜。
[0022]本发明中利用双胍改性壳聚糖，有效地弥补了壳聚糖的缺陷。首先，双胍基团将取代原本壳聚糖上的氨基，与交联剂戊二醛反应，生成的化学键在共轭效应下显得更加稳定，因此固化效果更佳，微胶囊在介质中释放不容易发生溶胀。再者，双胍基团的引入大大增加了壳聚糖链中的氨基，在固化成球后，在紧凑的空间下形成的氢键数量将增大，微球的稳定性进一步增强。而根据壳聚糖的双胍基与羧基的离子效应因pH值变化而变化的规律，可利用改变缓释体系中的pH而调节双胍壳聚糖微胶囊的溶胀速率，达到控制缓释的效果。本发明首次利用双胍壳聚糖微胶囊表层富含的氨基和羟基，通过其氢键的固定形式负载于淀粉膜上，制备出双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜。经过微胶囊壁材和淀粉膜层复式包裹之后，药物的突释现象可得到有效抑制。通过控制缓释体系中的酸碱度以调节淀粉复合膜中的氢键稳定性，以控制膜的溶胀和降解来调控药物的缓释行为，进一步达到缓释可控的效果。
[0023]与现有技术相比，本发明具有以下优点及有益效果:
[0024](1)壳聚糖经过双胍改性后，固化效果更佳，制备而成微胶囊不容易溶胀，且其pH缓释可控的特点，有效扩展其在药物缓释中的应用。
[0025](2)药物缓释行为主要取决于两者:双胍壳聚糖微胶囊和微胶囊壁材与复合膜的复合结构在缓释环境中的溶胀及降解程度，而本发明制得的双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜内部结构主要靠分子间的氢键进行固定，因此可通过调节缓释体系中的酸碱度来减弱或增强氢键稳定性以及离子效应，从而控制复合膜的溶胀及降解程度，以达到药物控缓释效果Ο
[0026](3)本发明双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜选用的基材均为天然多糖分子材料，不仅无毒无污染，而且具有优良的生物相容性和可降解性，因此双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜应用于药物的包裹及缓释具有广阔的前景。
【附图说明】
[0027]图1为实施例1中双胍壳聚糖微胶囊的扫描电镜图。
[0028]图2为实施例1中双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜的断层面扫描电镜图。
[0029]图3为实施例1中双胍壳聚糖微胶囊/淀粉复合膜的药物缓释图。
[0030]图4为实施例1中双胍壳聚糖微胶囊与壳聚糖微胶囊在水中溶胀度变化图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合实施例和附图，以水溶性药物安妥沙星药物作为药物模型对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
[0032]本发明实施例中所用的双胍壳聚糖-醋酸溶液通过以下步骤制得:将lg壳聚糖溶于50mL 0.24mol/L的稀盐酸溶液，搅拌至完全溶解，再用3倍体积的无水乙醇进行沉淀，减压抽滤，于烘箱中进行干燥，得到壳聚糖盐酸盐粉末；将壳聚糖盐酸盐粉末按质量比1:10溶于水中，调节溶液pH = 2?3，加热至95?110°C，加入双氰胺，双氰胺中的氨基摩尔质量与壳聚糖盐酸盐粉末质量比为1?5 ;冷凝回流2?3h进行双胍改性，冷却后用三倍无水乙醇进行沉淀，减压抽滤得滤饼，再用无水乙醇洗涤滤饼3次，最后于烘箱中进行干燥，研磨后得产物双胍壳聚糖，最后将所得的双胍壳聚糖用醋酸配制成双胍壳聚糖-醋酸溶液。
[0033]实施例1
[0034