一种壳聚糖微球的制备方法
【专利摘要】一种壳聚糖微球的制备方法，其具体操作为：使油相在油相管路中以一定流速流动，将壳聚糖水相以缓慢速度从水相管路中垂直注入油相管路中，通过油相流体的剪切力将壳聚糖水相分离成大小均匀的液滴，所述液滴随油相流动进入盛有交联剂乳液的容器，搅拌下交联固化成微球，分离干燥即得。本发明提供的方法制备的微球兼具有小粒径和高均一性的特点，能够提高介入疗法中栓塞的安全有效性，加强临床可操作性，降低临床安全事故率，产品无需进行过度筛分去除非目标粒径微球，降低生产成本，提高生产效率。
【专利说明】一种壳聚糖微球的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于医疗器械【技术领域】，具体的涉及一种壳聚糖微球的制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着现代医学的快速发展，在常规的药物治疗和手术治疗之外，一种新的治疗方 式，即介入疗法日渐成熟。介入疗法的关键在于，采用适当粒径的微球对病变部位的血管进 行栓塞，切断病变组织供血，达到抑制疾病发展的目的，有的微球还包含治疗药物，使药物 在局部释放，发挥治疗作用。
[0003] 壳聚糖为一种天然多糖已被广泛应用于微球制备的研究。介入疗法中使用微球的 目的是对病变部位血管进行栓塞，因此，对微球的粒径均一性要求很高，一般偏差应在20% 以下。但目前困扰医药【技术领域】人员的问题是，乳化_交联法、乳化_溶剂蒸发法等传统微 球制备工艺所制得的微球粒径大小不均一，尤其是对于小粒径微球而言，介入栓塞疗法所 需制备的微球粒径一般为5(T500 y m，属于小粒径微球，在这种粒径范围内，相同工艺下粒 径差异将进一步增加，偏差往往在50%以上，为了将粒径偏差控制在20%以内，成品需要经 过粒径筛选，造成大量物料浪费，因此，普通工艺制备的微球用于介入疗法疗效差，易造成 异位栓塞，致死率高，安全性差，为弥补粒径不均一的缺陷需进行精密筛分，不仅费时费力， 且造成物料损失，成本高。
[0004] 因此，现有技术中缺少一种壳聚糖微球的制备方法，可满足介入疗法栓塞技术对 于微球应具备的小粒径和高均一性的要求，提高介入疗法的安全有效性，降低生产成本。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种壳聚糖微球的制备方法，其制备的微球兼具有小粒径 和高均一性的特点，能够提高介入疗法中栓塞的安全有效性，加强临床可操作性，降低临床 安全事故率，产品无需进行过度筛分去除非目标粒径微球，降低生产成本，提高生产效率。
[0006] 本发明提供的技术方案为： 一种壳聚糖微球的制备方法，其具体操作为：使油相在油相管路中以一定流速流动，将 壳聚糖水相以缓慢速度从水相管路中垂直注入油相管路中，通过油相流体的剪切力将壳聚 糖水相分离成大小均匀的液滴，所述液滴随油相流动进入盛有交联剂乳液的容器，搅拌下 交联固化成微球，分离干燥即得。
[0007] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述油相选自液体石蜡、大 豆油、花生油、航空煤油或其中任两种成分任意比例的混合物。
[0008] 进一步优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述油相为液体石蜡 和大豆油的以体积比（1~4) :1的混合物。
[0009] 进一步优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述油相为液体石蜡 和航空煤油以体积比（1~4) :1的混合物。
[0010] 进一步优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述油相中进一步添 加占油相总体积百分比为2%的第一乳化剂，所述第一乳化剂选自月桂醇聚醚硫酸酯、司盘 80或十_烧基苯横酸纳。
[0011] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述壳聚糖水相为将壳聚糖 溶于质量百分含量为0. 5~1. 5%的盐酸、醋酸、乳酸、苹果酸或柠檬酸溶液中制得，其中壳聚 糖的质量百分含量为1~5%，优选为1. 5%。
[0012] 进一步优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述壳聚糖水相中进 一步添加占溶液质量百分含量为〇. 5~2%的NaCl。
[0013] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述交联剂乳液由交联剂水 溶液：油相：第二乳化剂以体积比100 :1〇〇 :(〇. 5~2)的比例混合乳化而成，其中，所述交联 剂水溶液中交联剂的体积百分含量为1~1〇%，优选为5%，所述交联剂选自戊二醛或三偏磷 酸钠，所述第二乳化剂选自吐温20、卵磷脂或豆磷脂。
[0014] 进一步优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述交联剂水溶液中 进一步加入占交联剂水溶液质量百分含量为〇. 5~2%的NaCl。
[0015] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，交联固化的时间为2~20h。
[0016] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述干燥为冷冻干燥或真空 低温干燥。
[0017] 上述真空低温干燥中的低温是指温度不超过45°C，洗涤采用石油醚等脂溶性有机 溶剂洗涤。
[0018] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述壳聚糖水相注入油 相时的管孔内径为5(Tl50iim，注入时壳聚糖水相流速为l-20iiL/min ;油相流速为 200-2000 u L/min。
[0019] 进一步优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述油相管路内径为 500?1000 ii m。
[0020] 优选地，本发明所述的壳聚糖微球的制备方法，其中，所述干燥步骤替换为将洗涤 后微球以Ig : (1~1〇) ml的比例置于生理盐水或PBS缓冲溶液中保存。
[0021] 本发明技术方案可实现以下积极效果： (1)本发明方法所得的壳聚糖微球粒径均一，粒径大小偏差达到20%以下，用于制备栓 塞剂，所得产品在临床上具有可操作性，安全系数高，异位栓塞致死率低。
[0022] (2)与普通工艺制成的微球相比，本发明所得微球产品圆整度高，表面光滑，手术 后微球更容易到达病变部位，因此栓塞有效率大大提高。
[0023] (3)所得产品分离干燥后粒径均一，不需精细筛分，产品收率高，物料损失小，与常 规乳化-交联工艺相比，物料成本降低85%甚至更高。
[0024] (4)本发明方法对壳聚糖水溶液浓度进行了选择，当浓度低于0. 5%时，微球干燥 后体积缩小为干燥前的20%以下，所得产品粒径过小；浓度高于8%则容易堵塞管路，产品圆 整度差，因此浓度范围优选为1~5%。
[0025] (5)本发明方法对油相进行了筛选，筛选对象包括液体石蜡、石油醚、二氯甲烷、矿 物油、大豆油、花生油、航空煤油等，其中，单独采用石油醚、矿物油制备出合格微球难度较 大，因而放弃，单独采用液体石蜡、大豆油、花生油或航空煤油能制备出合格微球，但工艺稳 定性非最优，最终，采用液体石蜡和大豆油或航空煤油配比作为油相效果最佳，所得油相剪 切力强，密度适中，流动性好，可在低流速下剪切出小粒径液滴，同时油相流体稳定性好，产 品质量稳定均一。加入第一乳化剂剪切液滴不拖尾，交联后微球圆整度好。
[0026] (6)交联剂的选择，本发明对比了几种交联剂，最终选择戊二醛和三偏磷酸钠，其 中戊二醛效果最佳，并且，交联剂浓度过小时，液滴交联较慢，液滴深部交联程度低，成品微 球强度差易碎裂，浓度过高造成浪费，且不易洗涤除去，因此最终确定1~1〇%，交联剂中加入 第二乳化剂，本发明优选了吐温20,卵磷脂或豆磷脂，优选的交联剂渗透力强，可以促进交 联溶液乳化，缩短交联时间，使交联反应过程更加稳定，微球深部交联完全，干燥产品强度 好，收率高，质量均一。
[0027] (7)在制备过程中意外的发现，配制交联剂溶液中加入氯化钠代替纯水能够使交 联过程中交联剂更好的渗透进液滴内部，配合合理选择的第二乳化剂，使微球内部交联完 全，产品强度好。
[0028] (8)本发明对于管路的直径、流速均作了考察，最终确定油相管路、水相管路的孔 径和各自流速的范围，在此范围内，可制得本发明优选的粒径大小的微球，且产品质量稳 定，圆整度、均一度、硬度均达到理想标准。
【专利附图】
【附图说明】
[0029] 图1本发明制备方法水相管路和油相管路连接示意图； 其中，1为油相管路，2为水相管路,3液滴； 图2本发明实施例1所得微球扫描电镜图。
【具体实施方式】
[0030] 以下结合附图及具体实施例对本发明做以下阐述，所述实施例仅为对本发明的解 释和说明，不作为对本发明保护范围的限制。
[0031] 实施例1 1、 物料准备：称取壳聚糖0. 5 g溶于50 mL质量百分含量为1%的盐酸中，加入0. 45g 的NaCl，制成壳聚糖水相；按体积比8 :2 :0. 2量取液体石蜡，大豆油和月桂醇聚醚硫酸酯 混匀配制成油相I L (可循环使用）;量取40 mL体积百分含量50%的戊二醛水溶液溶解于 160 mL生理盐水中，加入4ml豆磷脂制成戊二醛溶液，与200mL制备好的油相混合，搅拌乳 化制成戊二醛乳液，备用； 2、 制备过程：采用用保定兰格恒流泵有限公司生产的BT100-2J型蠕动泵将贮油罐中 的油相泵出，输入管径为800 y m的透明硅胶管中，如附图1所示，将盛有壳聚糖水相溶液的 注射器(水相管路2)尖端从该透明硅胶管（油相管路1) 一侧垂直插入，注射器后连接有注 射泵，注射泵采用保定兰格恒流泵有限公司生产的LSP02-1B型注射泵，注射器针头内径为 120 ii m，调节蠕动泵使油相在透明硅胶管内流速为800 ii L/min，调节注射泵使壳聚糖水相 流速为10 U L/min，壳聚糖水相溶液受油相剪切力作用成为液滴3进入油相，和油相一起流 动，从透明硅胶管末端进入盛有戊二醛溶液的成型罐中，搅拌反应，待所有壳聚糖水相注入 完毕后继续交联反应10小时，将所得的固化微球抽滤分离，用石油醚洗涤，冷冻干燥，无需 过筛，制得干燥微球〇. 66g。
[0032] 3、理化检测结果见表1 : 表1实施例1微球理化检测结果
【权利要求】
1. 一种壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：具体操作为：使油相在油相管路中以一 定流速流动，将壳聚糖水相以缓慢速度从水相管路中垂直注入油相管路中，通过油相流体 的剪切力将壳聚糖水相分离成大小均匀的液滴，所述液滴随油相流动进入盛有交联剂乳液 的容器，搅拌下交联固化成微球，分离，洗涤，干燥，即得。
2. 如权利要求1所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述油相选自液体石 蜡、大豆油、花生油、航空煤油或其中任两种成分任意比例的混合物。
3. 如权利要求2所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述油相为液体石蜡和 大豆油的以体积比（1~4) :1的混合物。
4. 如权利要求2所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述油相为液体石蜡和 航空煤油以体积比（1~4) :1的混合物。
5. 如权利要求2~4中任一项所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述油相中 进一步添加占油相总体积百分比为2%的第一乳化剂，所述第一乳化剂选自月桂醇聚醚硫 酸酯、司盘80或十二烷基苯磺酸钠。
6. 如权利要求1所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖水相为将壳 聚糖溶于质量百分含量为〇. 5~1. 5%的盐酸、醋酸、乳酸、苹果酸或柠檬酸溶液中制得，其中 壳聚糖的质量百分含量为1~5%，优选为1. 5%。
7. 如权利要求6所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述壳聚糖水相中进一 步添加占溶液质量百分含量为〇. 5~2%的NaCl。
8. 如权利要求1所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述交联剂乳液由交联 剂水溶液：油相：第二乳化剂以体积比100 :1〇〇 :(〇. 5~2)的比例混合乳化而成，其中，交联 剂水溶液中交联剂的体积百分含量为1~1〇%，优选为5%，所述交联剂选自戊二醛或三偏磷 酸钠，所述第二乳化剂选自吐温20、卵磷脂或豆磷脂。
9. 如权利要求8所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述交联剂水溶液中进 一步加入占交联剂水溶液质量百分含量为〇. 5~2%的NaCl。
10. 如权利要求1所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：交联固化的时间为 2?20h。
11. 如权利要求1所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述干燥为冷冻干燥 或真空低温干燥。
12. 如权利要求1~11中任一项所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述壳聚 糖水相注入油相时的管孔内径为5(Tl50 ii m，注入时壳聚糖水相溶液流速为1-20 ii L/min ; 油相流速为 200-2000 ii L/min。
13. 如权利要求12所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述油相管路内径为 500?1000 u m。
14. 如权利要求1~11所述的壳聚糖微球的制备方法，其特征在于：所述干燥步骤替换 为将洗涤后微球以Ig : (1~1〇) ml的比例置于生理盐水或PBS缓冲溶液中保存。
【文档编号】C08L5/08GK104208755SQ201410434189
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】贾晓伟, 李鹏达, 高亚琪, 张静, 李素哲 申请人:石家庄亿生堂医用品有限公司