专利名称：一种纳米载药聚丙烯腈纤维、制备及应用的制作方法
技术领域：
本发明属载药纤维领域，特别是涉及一种纳米载药聚丙烯腈纤维、制备及应用。
技术背景用纺织品作为药物载体，具有悠久的历史，在我国古代，将中药装于布袋中，通过缝 缀佩戴的方式驱邪避秽，或熬制膏药，附于织物上贴于体表特定穴位，使药物渗入体内， 对于某些疾病比服药更为有效。纺织品与人类关系密切，如果赋予其载药功能，就能在医 治疾病的过程中不打针、不吃药、治疗方便、减少毒副作用，提高用药安全性和病人耐受 性。随着现代科技特别是材料学与药学的发展，纺织技术在药剂学的应用正向纵深方向不 断发展。药物纤维就是在这种背景下，出现的以纤维为载体的新型中间药物剂型。除了传 统的各种特殊药用功能纤维如止血纤维，麻醉纤维、避孕纤维、消炎止痛纤维、止呕纤 维、平喘纤维、防冻疮纤维外，近20年来的发展，国际上又有各种新的药物纤维产品上市， 如日本可乐丽公司的防心脏病背心和美国辉瑞公司的胃药纤维等。除了基于透皮给药将药 物纤维加工成药用纺织品如康复服装、药物鞋、鞋垫药物口罩、药贴、药用乳罩、药用枕 头、药用内衣、药用毛巾与手帕和等外科医药用品如手术缝合线、创伤敷裹外，目前许多 研究是将载药纤维作为一种中间剂型加工成各种给药系统，用于皮肤疾病的治疗，或通过 透皮进行系统给药。将载药纤维编织、镶嵌于织物之中或制备各种给药系统有许多优点如尺寸易于调整、 容易使用和处理、舒适而不会影响美观、透气性能好不会对皮肤产生不良的刺激等。有良 好的发展前景，特别对于一些婴幼儿、老人与特殊疾病群体。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，后整理方法虽然在制备载药纤维与织物方面有方便易 行、条件温和等优势，但缓控释效果差，初期突释明显，因此目前许多^f究开发正致力于 通过共混方法制备载药物纤维。各种纺丝方法中，湿法纺丝制备药物纤维工艺过程简单成 熟，使用范围较广。共混溶液湿法纺丝制备载药纤维主要存在的问题为药物的有效装载与长期缓慢控释。 纤维在凝固液成纤的时候，药物结晶析出，药物晶粒会被大量推向纤维表面，导致纤维预 拉伸、热拉伸过程中药物损失，并引起药物初期突释现象；也有部分药物小晶粒子被纤维 基质完全包裹，引起纤维装载药物释放不完全。为解决这些问题，通过整合纳米技术、湿法纺丝技术及生物可降解材料的使用，制备长效、缓释纳米载药纤维，目前未见相关报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米载药聚丙烯腈纤维、制备及应用，该载药纤维是一种载 有含药物的可降解聚合物纳米粒的聚丙烯腈基纤维，是以聚丙烯腈为基质，纤维内含有载 有药物的纳米粒子，通过组成纳米粒子的骨架聚合物材料逐步生物降解，控制药物长期、 有效缓慢地释放。
本发明的一种纳米载药聚丙烯腈纤维，是以聚丙烯腈为基质，通过对含有载药纳米粒 子的共混纺丝原液进行湿法纺丝制备所得，其中的纳米粒由可降解聚合物材料制备，纳米 粒子内部载有生物活性成分和透皮促渗剂。
所述载药纳米粒的重量含量为5~40%，聚丙烯腈的重量含量为60~95%，纳米粒的粒 径范围为小于200nm。
所述纳米粒中生物活性成分含量为10~60%，包括治疗皮肤病类药物和可以通过透 皮进行系统给药的小分子合成化学药物，如消炎止痛类药物双氯芬酸、布洛芬、美洛昔康、 酮咯酸、酮洛芬、吡罗昔康、甲芬那酸、非诺洛芬、萘丁美酮、舒林酸、氟比洛芬、萘普 生、依托度酸、吲哚美辛、双水杨酸酯、二氟尼柳、托美丁、奥沙普秦等；抗过敏类药物 如地赛啶、甲新米呱、扑尔敏、非那根、息斯敏、开瑞坦、苯海拉明等；各种皮肤病包括 病毒性皮肤病、微生物感染性皮肤病、真菌性皮肤病、寄生虫昆虫及动物性皮肤病、变态 反应性疾病用药如阿昔洛韦、喷昔洛韦、雷公藤甲素、紫草素等及其他抗感染药、免疫调 节药、抗增生药、神经镇静与神经衰弱治疗类药物等；多肽蛋白质与疫苗类生物药品胰岛 素、降钙素、生长因子等；紫草、草珊瑚、两面针等含消炎、杀菌活性成分的中草药；多 糖、氨基酸、植物皂甙、内脂、挥发油和微量元素等保健营养物质或香脂、佛手柑油、苦 柑橘、乳香、波斯树脂、劳丹脂、熏衣草、柠檬香油、幽谷百合、奈若利橙花油、广藿香、 龙涎香、麝香、灵猫香、海狸香等各种香料成分。
所述透皮促渗剂在纳米粒中重量含量为0.1~5%，选自冰片、氮酮、油酸、N-甲基-2-吡咯烷酮、丙二醇中的一种或几种。
所述降解聚合物材料是可生物降解材料，具有良好的生物相容性，可通过生物降解控 制其中所载药物缓慢释放，选自聚乙交酯、聚丙交酯、聚丙交乙交酯、e-聚己内酯、聚磷 腈、壳聚糖、胶原质、聚乳酸PLA、乳酸-己内酯共聚物、透明质酸、明胶中的一种或几种。
本发明的一种纳米载药聚丙烯腈纤维的制备，包括歩骤 (1)通过纳米沉淀法、自乳化溶剂挥发法、凝聚相分离法等制备纳米悬浮液，采用冷冻干燥法、喷雾干燥法制备纳米粉末； (2)将制备的纳米粉均匀分散于含聚丙烯腈的纺丝原液中，或在所制备纳米体系中直接按先后加入适量NaSCN、聚丙烯腈进行配制，通过共混纺丝原液进行湿法纺丝制备。 所述的纺丝原液采用NaSCN的水溶液体系或ZnCl2和CaCl2的水溶液体系配制。 所述NaSCN的水溶液体系是50%(w/w) NaSCN， 35%(w/w) ZnCl2禾I] 20%(w/w) CaCl2的水溶液体系，湿法纺丝中凝固液对应为15%的NaSCN水溶液与15% ZnCl2水溶液。 本发明的纳米载药聚丙烯腈纤维的应用该纤维可以采用常规的织物面料的织造工艺方法并按照普通织物的制造工序进行，基 于该载药纤维的产品开发可以是用于治疗皮肤疾病的给药系统，也可以是通过透皮给药的 给药系统，还可以是各种卫生、保健、外科手术等药用纺织品，如药垫、药贴、保健、卫 生或辅助治疗的内衣、袜、手帕、帽、鞋、婴幼儿尿布等。 本发明的有益效果本发明的制备工艺简单，通过整合纳米技术、湿法纺丝技术及生物可降解材料的使用， 制备了长效、缓释纳米载药纤维，解决了目前共混溶液湿法纺丝制备载药纤维主要存在的 问题(药物的有效装载与长期缓慢控释)。
图l是载药纳米粒度分析图； 图2是湿纺工艺流程示意图；图3是载药纤维偏光显微镜照片，a-载药纤维，b-纤维截面载药纳米粒子； 图4是载药纤维中药物含量分析反相高效液相色谱图；图5是载药纳米纤维药物释放特征。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明 而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术 人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限 定的范围。实施例l:凝聚相分离法等制备纳米悬浮液精密称取1.0 g的布洛芬，以100mL40Q/o乙醇溶解。在磁力搅拌(1000r/min)下将 适量布洛芬溶液逐滴加入200mL壳聚糖的l。/。醋酸溶液中，用氢氧化钠溶液调PH至5，逐滴 加入三聚磷酸钠(TPP)溶液，继续搅拌10min，即得布洛芬壳聚糖纳米粒混悬液，将其冷冻干燥后即得载药纳米粉。
实施例2:自乳化溶剂挥发法制备纳米粉末
将0.5 g冰片、2.0 g Poloxamer188或十二烷基硫酸钠在搅拌下溶解在200 mL tK中， 将2.0 g聚乳酸PLA和1.2 g布洛芬共同溶解在100 mL丙酮/乙醇的混和有机溶剂中，然后 将该混合的有机溶剂加到表面活性剂的水溶液中，得到带乳光的纳米悬浮液，通过旋转蒸 发仪除去有机溶剂和部分的水，得到了高分子纳米悬浮液，采用ZetasizerNanoZS粒度分 析仪分析所得混悬液的粒度分布，结果如图1所示。将纳米粒混悬液冷冻干燥后即得载药 纳米粉。
实施例3:纳米载药纤维制备 按下述步骤配制纺丝原液常温下将15.0g聚丙烯腈细粉分散于100mL5(^/Q的硫氰酸 钠水溶液中，然后在搅拌条件下置于7(TC的水浴中24小时，冷却至室温后，将3.0g载药 的聚乳酸纳米粉分散于纺丝液中，采用湿法纺丝工艺(如图2)制备载药纤维，采用15% 的硫氰酸钠水溶液作为凝固液。采用偏光显微镜观察纳米载药纤维如图3所示，采用读数 显微镜检测，纤维直径为118±21戶。
实施例4:载药纤维中药物含量分析 采用反相高效液相色谱检测载药纤维中药物的含量。色谱柱为Kromasil 100A C18 (250mmx4.6mm， 5 |xm)，选择甲醇与水-冰醋酸(80:19:1/v:v:v)为流动相，检测波长为 264nm。通过对不同浓度布洛芬标准液进行RP-HPLC分析，以质量浓度C (^g/mL)为横 坐标，峰面积A为纵坐标得标准曲线方程A=438.3xC+433.5， R=0.9993，线性范围为5-200 [ig/mL。
按如下步骤提取载药纤维中药物布洛芬称取2.0g载药纤维，用20mLN,N-二甲基 乙酰胺对载药纤维进行溶解，将溶液加到0.4。/。的NaOH溶液之中萃取出布洛芬，经滤膜过 滤后，进行反相高效液相色谱分析，色谱图如图5所示。
实施例5:纳米载药纤维药物控释特征
参照中华人民共和国药典2005年版规定，釆用溶出度测定法第2法装置，进行体外释 放度测定。以生理盐水600mL为释放介质，预温至(32±0.5) 'C ，将500mg药物纤维固定 于两层网状碟片中央，再将网碟置于烧杯下部，并使碟片与桨底旋转面平行，两者相距(25 ±2) mm，开始搅拌，转速50rmin",分别于l 60天内每天抽出5mL释放液，并立即补充 等量的空白释放介质，释放液以0.45nm微孔滤膜过滤，弃去初滤液，收集续滤液lmL，进 行RP-HPLC测定，累积释放结果如图6所示，在60天内，能够缓慢释放其中43.1%的药物。
权利要求
1.一种纳米载药聚丙烯腈纤维，其特征在于该纤维是以聚丙烯腈为基质，通过对含有载药纳米粒子的共混纺丝原液进行湿法纺丝制备所得，其中的纳米粒由可降解聚合物材料制备，纳米粒子内部载有生物活性成分和透皮促渗剂。
2. 根据权利要求1所述的纳米载药聚丙烯腈纤维，其特征在于所述载药纳米粒的重量含量为5~40%，聚丙烯腈的重量含量为60~95%，纳米粒的粒径范围为小于200nm。
3. 根据权利要求1所述的纳米载药聚丙烯腈纤维，其特征在于所述的生物活性成分在 纳米粒中重量含量为10 60%，是消炎止痛类药物双氯芬酸、布洛芬、美洛昔康、酮咯酸、 酮洛芬、吡罗昔康、甲芬那酸、非诺洛芬、萘丁美酮、舒林酸、氟比洛芬、萘普生、依托 度酸、吲哚美辛、双水杨酸酯、二氟尼柳、托美丁、奥沙普秦，抗过敏类药物地赛啶、甲 新米狐、扑尔敏、非那根、息斯敏、开瑞坦、苯海拉明，各种皮肤病包括病毒性皮肤病、 微生物感染性皮肤病、真菌性皮肤病、寄生虫昆虫及动物性皮肤病、变态反应性疾病用药 阿昔洛韦、喷昔洛韦、雷公藤甲素、紫草素及抗感染药、免疫调节药、抗增生药、神经镇 静与神经衰弱治疗类药物，多肽蛋白质与疫苗类生物药品胰岛素、降钙素、生长因子，含 消炎、杀菌活性成分的中草药紫草、草珊瑚、两面针，保健营养物质多糖、氨基酸、植物 皂甙、内脂、挥发油和微量元素或香料成分香脂、佛手柑油、苦柑橘、乳香、波斯树脂、 劳丹脂、熏衣草、柠檬香油、幽谷百合、奈若利橙花油、广藿香、龙涎香、麝香、灵猫香、 海狸香。
4. 根据权利要求1所述的纳米载药聚丙烯腈纤维，其特征在于所述透皮促渗剂在纳米粒中重量含量为0.1~5%，选自冰片、氮酮、油酸、N-甲基-2-吡咯烷酮、丙二醇中的一种 或几种。
5. 根据权利要求1所述的纳米载药聚丙烯腈纤维，其特征在于所述的可生物降解材料 选自聚乙交酯、聚丙交酯、聚丙交乙交酯、s-聚己内酯、聚磷腈、壳聚糖、胶原质、聚乳 酸PLA、乳酸-己内酯共聚物、透明质酸、明胶中的一种或几种。
6. —种纳米载药聚丙烯腈纤维的制备，包括步骤(1) 通过纳米沉淀法、自乳化溶剂挥发法或凝聚相分离法制备纳米悬浮液，采用冷冻干 燥法或喷雾干燥法制备纳米粉末；(2) 将制备的纳米粉均匀分散于含聚丙烯腈的纺丝原液中，或在所制备纳米体系中直接 按先后加入适量NaSCN、聚丙烯腈进行配制，通过共混纺丝原液进行湿法纺丝制备。
7. 根据权利要求1所述的纳米载药聚丙烯腈纤维的制备，其特征在于所述的纺丝原液 采用NaSCN的水溶液体系或ZnCl2和CaCl2的水溶液体系配制。
8. 根据权利要求7所述的纳米载药聚丙烯腈纤维的制备，其特征在于所述NaSCN的水 溶液体系是50%(w/w) NaSCN， 35%(w/w) ZnCl2和20%(w/w) CaCl2的水溶液体系，湿法纺 丝中凝固液对应为15%的NaSCN水溶液与15% ZnCl2水溶液。
9. 纳米载药聚丙烯腈纤维的应用是采用常规的织物面料的织造工艺方法并按照普通织物 的制造工序进行，用于治疗皮肤疾病的给药系统、通过透皮给药的给药系统或药垫、药贴、 保健、卫生或辅助治疗的内衣、袜、手帕、帽、鞋、婴幼儿尿布。
全文摘要
本发明涉及一种纳米载药聚丙烯腈纤维、制备及应用，该纤维以聚丙烯腈为基质，纤维内载有以可降解聚合物为骨架的、内含活性成分的纳米粒子。通过聚合物纳米粒的逐步降解，纤维能够控制药物长期、缓慢地释放。该载药纤维采用湿法纺丝方法制备，纺丝原液通过共混配制。纺丝液包含聚丙烯腈、缓释纳米粒，而纳米粒由活性成分、可降解聚合物和透皮吸收促渗剂等组成。该纤维可以进一步制备多种用途的药用纺织品、保健卫生织物、药物垫片、药贴、治疗皮肤疾病或通过皮肤进行系统给药的药物控释系统。
文档编号A61K47/38GK101250764SQ20081003446
公开日2008年8月27日 申请日期2008年3月11日 优先权日2008年3月11日
发明者余灯广, 朱利民, 申夏夏, 洁 韩 申请人:东华大学