专利名称：一种温度敏感性可注射载药控制释放系统的制作方法
技术领域：
本发明属于可生物降解高分子材料及药物控制释放领域，具体涉及ー种温度敏感性可注射载药控制释放系统，本发明尤其适用于作为可注射阴道载药控制释放系统。
背景技术：
随着生活水平的提高及科学技术的发展，人们对各种短期灵活的节育措施需求在増加，针对阴道的灵活节育措施的研究也更活跃。阴道凝胶作为各种药物的载体在过去几十年中一直是研究热点，其包覆的各种避孕药物及阴道杀菌剂等取得的科研成果推动了女性生理、生殖安全的进步及生物医用材料学科的发展。目前，应用于避孕药包覆释放的阴道凝胶主要有羟こ基纤维素、羟丙基纤维素、甲基纤维素、聚卡波非、海藻酸钠、羧甲基纤维素钠及温度敏感性的聚氧化丙烯-聚氧化こ烯-聚氧化丙烯三元嵌段共聚物等，前几种高分子材料在药物包覆时需要在体外制备好载药的阴道凝胶，然后植入阴道内，进而达到释放 的目的，这种植入的方式可能会引起患者的不适感。而聚氧化丙烯-聚氧化こ烯-聚氧化丙烯三元嵌段共聚物在制备方法上不同，其由于具有温敏性，在室温下为自由流动的溶胶，药物在这个状态下加入，在体温(37°C)下立即形成有一定強度的不能自由流动凝胶，利用这种高聚物特殊的溶胶-凝胶转变性能，可以采用注射或喷入方法来完成载药体系的放置，不会引起患者的不适或疼痛感。但是上述的几种不能在体内降解的阴道凝胶在药物释放完成后，会在阴道内堆积，从而堵塞阴道。在较短时间内完全降解性的，同时能满足药物释放治疗要求的温敏性高分子应该是解决这些问题的好办法。近二十年来，可完全生物降解性温敏性高分子作为生物医用材料应用于药物的控制释放、细胞的増殖及组织的再生等方面成为了各国科学家的研究热点，聚酷-聚こニ醇嵌段或接枝共聚物尤为常见。Jeong B.等人合成了一系列以聚酯(PLGA)与聚こニ醇(PEG)为嵌段的温敏性可降解的共聚物，例如，线性三元嵌段共聚物PEG-PLGA-PEG (Jeong B. etal. , Advanced Drug Delivery Reviews. 2002, 54, 37 - 51)、接枝共聚物 PLGA-g-PEG 和PEG-g-PLGA(Jeong B. et al. , Chem. Commun. , 2001, 1516 - 1517;Jeong B. et al. , J. Phys.Chem. B2003, 107，10032-10039.)，这类两亲性高聚物一定浓度的水溶液具有温敏性，即在室温下为流动的液相，而在体温下快速转变为不能流动的凝胶，表现为可逆的溶胶-凝胶转变现象，同时具有良好的生物相容性和生物降解性，适合作为注射用制剂的载体材料。在控制药物释放研究中，以亲水性药物Ketoprofen和疏水性药物Spironolactone为释放药物(Jeong B. et al. , J. Controlled Release, 2000，63，155-163)，发现对疏水性药物有明显的增溶作用，药物早期以扩散释放为主，后期以扩散释放伴随降解稳定释放为主。Zentner等(Zentner GM. et al. , J. Controlled Release, 2001，72，203-215)以辛酸亚锡为催化剂通过开环聚合的方式合成了 PLGA-PEG-PLGA三元线性温敏性嵌段共聚物并将其开发成为商品ReGel(共聚物浓度为23wt%)。邹鹏等人报道了一种温敏性星形四臂PLGA_mPEG嵌段共聚物的合成方法，该共聚物水凝胶具有溶胶-凝胶转变性能、优良的体内及体外生物降解性能、体内生物相容性(Peng Z. et al.，J. Mater. Chem.，2012，22，6316-6326)。丁建东等在CN 1823726A中公开了ー种可降解的温敏性物理水凝胶及其制备方法，通过异辛酸亚锡、氢化钙或锌粉为催化剂，以聚こニ醇为大分子引发剂合成了 PLGA-PEG-PLGA三元线性温敏性嵌段共聚物。目前上述温敏性凝胶主要应用于胰岛素、环孢素A、紫杉醇、睾酮、吲哚美辛、基因等生物活性物质的控制释放及细胞培养等组织工程领域和术后粘连防止。在避孕药物的控制释放领域很少有文献报道，特别是雌、孕激素和吲哚美辛三种复合避孕消炎药的控制释放未见文献报道。
发明内容
本发明的目的在于提供ー种温度敏感性可注射载药控制释放系统；所述的载药控制释放系统能够均匀分散所载药物，在室温或室温以下以自由流动的液体形式存在，在体温下以不能自由流动的凝胶形式存在。本发明提供的ー种温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，星形聚こ丙交酷-聚こニ醇单甲醚嵌段共聚物和人体模拟液，所述共聚物的质量百分比含量为I5-40%o 作为上述技术方案的一种改进，所述人体模拟液为模拟阴道液，所载药物为炔雌醇、孕ニ烯酮及吲哚美辛的混合物，所载药物为系统总质量的0. 01-8wt%。本发明提出的温度敏感性可注射载药控制释放系统与已有的可生物降解温敏性水凝胶相比具有如下特点载药控制释放系统的重要组成成分星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物在分子结构上表现为几何拓扑结构规整、对称，致使该载药控制释放系统在低温下具有更低的粘度、更高的共聚物浓度及更高的药物包覆量，同时仍然保持较快的降解速度。作为阴道载药控制释放系统，同时包覆雌激素(炔雌醇)、孕激素(孕ニ烯酮)及消炎药(吲哚美辛)，既能达到短期避孕(一次喷入阴道)或长期避孕(毎月喷入阴道一次)的效果，又能起到消炎的作用。本发明提出的载药控制释放系统，只有在10-45被％浓度范围内才表现出溶胶-凝胶转变特性。当浓度过高时，其在室温及室温以下以不能流动的凝胶态形式存在，随着温度的提高只能发生凝胶-溶胶的转变；当浓度过低时，其随着温度的提高只能发生冷溶胶-热溶胶-沉淀的转变，不经过凝胶形态过程，故上述两种情形都不适合药物的包覆，而当共聚物浓度为10-45wt%吋，其随着温度的提高能够发生溶胶-凝胶转变特性，具体转变现象为冷溶胶(低温)-凝胶(体温)-热溶胶(较高温度)-沉淀(更高温度)，故在这ー浓度范围内的高聚物溶液系统可用于药物包覆便于注射操作，更为合适浓度为15-40wt%。本发明提出的载药控制释放系统可以通过与雌激素(炔雌醇)、孕激素(孕ニ烯酮或左炔诺孕酮)及消炎药(吲哚美辛)以混合的方式包覆药物。聚合物的溶剂为模拟阴道液。复合药物的释放速率可通过调整丙交酯与こ交酯的物质的量比例及共聚物的浓度等因素来控制。凝胶的载药量没有严格的限制，除非载药量影响共聚物溶液的溶胶-凝胶转变行为。给药途径可以是阴道载药控制释放系统喷入阴道或者皮下注射。与其它药物控释载体相比，本发明提出的可降解温敏性载药控制释放系统具有如下特点
I.载药控制释放系统同时具有智能性、可短时间内完全降解性、可注射性。2.载药控制释放系统中重要组成成分星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物由亲水性嵌段mPEG及疏水性嵌段PLGA组成，具有两亲性，其能在特定溶剂中自组装成纳米级别的胶束(20-50nm)。3.载药控制释放系统中重要组成成分星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物在分子结构上为星形大分子链拓扑结构，规整、对称，致使载药控制释放系统具有更低的粘度、更高的共聚物浓度及更高的药物包覆量，同时仍然保持较快的降解速度。4.载药控制释放系统中重要组成成分星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物完全由合成高分子材料构成，各嵌段组成具有很好的生物相容性。
5.载药控制释放系统不带电荷，其降解行为主要为酯键的水解，产物为小分子乳酸、こ醇酸及聚こニ醇单甲醚，前两者通过三羧酸循环代谢成ニ氧化碳及水排出，后者经肾脏由尿液排出，对人体安全无毒。6.通过调整聚こニ醇单甲醚所占的质量分数及分子量大小、丙交酯与こ交酯的物质的量比例及共聚物的浓度等因素来任意调节该载药控制释放系统的溶胶-凝胶转变温度、降解速率及释药速率。7.载药控制释放系统对疏水性药物有较明显的增溶作用，提高了药物在共聚物溶液中的溶解性。8.作为阴道载药控制释放系，采用溶液共混法将避孕药复方雌、孕激素(炔雌醇，孕ニ烯酮)和消炎药(吲哚美辛)载入共聚物水凝胶载体，制备的载药系统作为节育喷剂。在妇女月经完后喷入中，其形成网状凝胶附着于壁，缓慢可控地释放药物，既能达到短期避孕(一次喷入阴道)或长期避孕(毎月喷入阴道一次)的效果，又能起到消炎的作用。
图I是载药控制释放系统于不同浓度下随温度升高的流变曲线；图2是高效液相色谱确定的药物测试流动相混合比例曲线；图3是三种药物的出峰先后顺序曲线；图4是吲哚美辛、孕ニ烯酮与炔雌醇的累积释放曲线；图5是炔雌醇的Higuchi模型拟合曲线。
具体实施例方式本发明的载药控制释放系统包括温度敏感性的星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物、人体模拟液，用于包埋所载的药物。载药控制释放系统的重要组成星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物中的疏水嵌段PLGA的含量为55-85wt%，亲水嵌段mPEG的含量为15_45wt%，更为合适的组成为，疏水嵌段PLGA的含量为60-75wt%，亲水嵌段mPEG的含量为25_40wt%。载药控制释放系统的重要组成星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物的疏水嵌段PLGA中，丙交酯含量为0-100mol%，こ交酯含量为0-100mol% ;更为合适的组成为，丙交酷含量为50-90mol%，こ交酯含量为10-50mol%。
载药控制释放系统的重要组成星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物的亲水嵌段mPEG的数均分子量为350-1000，更为合适的分子量为350-750。本发明提供的载药控制释放系统不仅可以作为载药控制释放系统，也可以作为其它药物的控制释放系统，其15-40wt%的水溶液、模拟液或其它模拟液(PBS缓冲液、模拟体液、模拟宫腔液)在室温或室温以下为自由流动的液态溶胶，而在人体温度下快速转变为不可自由流动的凝胶。当作为阴道载药控制释放系统时，将药物(炔雌醇、孕ニ烯酮及吲哚美辛)均匀包埋于任何一种阴道载药控制释放系统的模拟阴道液，在室温或室温以下为自由流动的液态溶胶，而在人体温度下快速转变为不可自由流动的载药凝胶。所述载药控制释放系统的重要组成星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物的含量为15-40wt%，所述药物的含量为0. 01_8wt%，余量为溶剤。所述阴道载药控制释放系统中的药物为复方避孕药雌、孕激素(炔雌醇、孕ニ烯 酮、左炔诺孕酮)及消炎药吲哚美辛。下面通过实例对载药控制释放系统进行说明。本发明不仅仅局限以下实施例。实施例I星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物，其聚こ丙交酯(PLGA)嵌段中丙交酯摩尔比例为90%，こ交酯摩尔比例为10%，将其完全溶解于2-4°C的模拟阴道液，配制成浓度为30wt%星形共聚物溶液。将2. Omg炔雌醇、4. 80mg孕ニ烯酮及12mg吲哚美辛溶解于Iml浓度为30wt%上述星形共聚物溶液，制备出阴道载药控制释放系统。升高温度观察阴道载药控制释放系统的溶胶-凝胶转变行为及采用静态流变仪研究其粘度变化情況。当阴道载药控制释放系统在玻璃瓶倒转时不能流动的状态被定义为凝胶状态。图I是阴道载药控制释放系统于不同浓度下(20，25，30，35及40wt%)随温度升高的流变曲线。粘度急剧增加时对应的温度为溶胶-凝胶转变点。阴道载药控制释放系统的可逆性非常明显，溶胶在受热时形成凝胶，其凝胶在冷却时又回复成可流动的溶胶。实施例2星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物，其聚こ丙交酯(PLGA)嵌段中丙交酯摩尔比例为75%，こ交酯摩尔比例为25%，将其完全溶解于2_4°C的模拟阴道液，配制成浓度为30wt%星形共聚物溶液。将2. Omg炔雌醇、4. 80mg孕ニ烯酮及12mg吲哚美辛溶解于Iml浓度为30wt%上述星形共聚物溶液，制备出阴道载药控制释放系统。实施例3星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物，其聚こ丙交酯(PLGA)嵌段中丙交酯摩尔比例为50%，こ交酯摩尔比例为50%，将其完全溶解于2-4°C的模拟阴道液，配制成浓度为30wt%星形共聚物溶液。将2. Omg炔雌醇、4. 80mg孕ニ烯酮及12mg吲哚美辛溶解于Iml浓度为30wt%上述星形共聚物溶液，制备出阴道载药控制释放系统。实施例4星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物，其聚こ丙交酯(PLGA)嵌段中丙交酯摩尔比例为50%，こ交酯摩尔比例为50%，将其完全溶解于2-4°C的模拟阴道液，配制成浓度为30wt%星形共聚物溶液。将4. Omg炔雌醇、IOmg孕ニ烯酮及25mg吲哚美辛溶解于Iml浓度为30wt%上述星形共聚物溶液，制备出阴道载药控制释放系统。
实施例5星形聚こ丙交酯(PLGA)-聚こニ醇单甲醚(mPEG)嵌段共聚物，其聚こ丙交酯(PLGA)嵌段中丙交酯摩尔比例为50%，こ交酯摩尔比例为50%，将其完全溶解于2-4°C的模拟阴道液，配制成浓度为30wt%星形共聚物溶液。将8. Omg炔雌醇、20mg孕ニ烯酮及50mg吲哚美辛溶解于Iml浓度为30wt%上述星形共聚物溶液，制备出阴道载药控制释放系统。实施例6-13
实施例14实施例3中的阴道载药控制释放系统于37°C下20-30秒形成凝胶后，加入10毫升37°C的模拟阴道液作为释放介质。在特定时间点取样，同时补充同体积的新鲜模拟液，持续取样35天。样品液药物浓度采用高效液相色谱(HPLC)检测。HPLC流动相为甲醇和水的混合液，图2确定了混合流动相的体积比为53:47，该条件下能够较好地将三种药物分开。图3确定了三种药物的出峰顺序，即吲哚美辛最早出峰，时间为11. 12min，孕ニ烯酮其次出峰，时间为13. 23min,炔雌醇最后出峰,时间为15. 67min。三种药物在不同浓度梯度下检测的标准曲线呈现很好的线性关系，图4展示了三种药物的累积释放规律曲线，对曲线进行零级、ー级与Higuchi模型拟合,发现Higuchi模型拟合表现最好的线性关系(图5为炔雌醇的拟合曲线)，表明三种药物的释放规律符合Higuchi模型。在35天时，炔雌醇的累积释放分数为38%、孕ニ烯酮的累积释放分数为84%、吲哚美辛的累积释放分数为55%。实施例15实施例4中的阴道载药控制释放系统于37°C下20-30秒形成凝胶后，加入10毫升37°C的模拟阴道液作为释放介质。在特定时间点取样，同时补充同体积的新鲜模拟液，持续取样35天。样品液药物浓度采用高效液相色谱(HPLC)检测。三种药物在不同浓度梯度下检测的标准曲线呈现很好的线性关系，对三种药物的累积释放规律曲线进行零级、ー级与Higuchi模型拟合,发现Higuchi模型拟合表现最好的线性关系,表明三种药物的释放规律符合Higuchi模型。在35天吋，炔雌醇的累积释放分数为32%、孕ニ烯酮的累积释放分数为58%、吲哚美辛的累积释放分数为38%。实施例16实施例5中的阴道载药控制释放系统于37°C下20-30秒形成凝胶后，加入10毫升37°C的模拟阴道液作为释放介质。在特定时间点取样，同时补充同体积的新鲜模拟液，持续取样35天。样品液药物浓度采用高效液相色谱(HPLC)检测。三种药物在不同浓度梯度下 检测的标准曲线呈现很好的线性关系，对三种药物的累积释放规律曲线进行零级、ー级与Higuchi模型拟合,发现Higuchi模型拟合表现最好的线性关系，表明三种药物的释放规律符合Higuchi模型。在35天吋，炔雌醇的累积释放分数为20%、孕ニ烯酮的累积释放分数为30%、吲哚美辛的累积释放分数为21%。当作为其它药物的控制释放系统，采用对应的水体模拟液(可以是水溶液、模拟阴道液或其它模拟液，如PBS缓冲液、模拟体液、模拟宫腔液)，本发明也可以产生相同良好的技术效果，在室温或室温以下为自由流动的液态溶胶，而在人体温度下快速转变为不可自由流动的载药凝胶。本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，星形聚乙丙交酯-聚乙二醇单甲醚嵌段共聚物和人体模拟液，所述共聚物的质量百分比含量为15-40%。
2.根据权利要求I所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述人体模拟液为模拟阴道液，所载药物为炔雌醇、孕二烯酮及吲哚美辛的混合物，所载药物为系统总质量的O. 01-8wt%。
3.根据权利要求I或2所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物中，聚乙丙交酯的质量百分比含量为55-85%，聚乙二醇单甲醚的质量百分比含量为I5-45%ο
4.根据权利要求I或2所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物中，聚乙丙交酯的质量百分比含量为60-75%，聚乙二醇单甲醚的质量百分比含量为.25-40%。
5.根据权利要求I或2所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物的嵌段聚乙丙交酯中，丙交酯含量为0-100mol%，余量为乙交酯。
6.根据权利要求4所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物的嵌段聚乙丙交酯中，丙交酯含量为0-100mol%，余量为乙交酯。
7.根据权利要求I或2所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物的嵌段聚乙丙交酯中，丙交酯含量为50-90mol%，余量为乙交酯。
8.根据权利要求6所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物的嵌段聚乙丙交酯中，丙交酯含量为50-90mol%，余量为乙交酯。
9.根据权利要求I或2所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述共聚物的嵌段聚乙二醇单甲醚的数均分子量为350-1000，更为合适的分子量为350-750。
10.根据权利要求I或2所述的温度敏感性可注射载药控制释放系统，其特征在于，所述人体模拟液为水溶液、模拟阴道液或包括PBS缓冲液、模拟体液和模拟宫腔液在内的其它模拟液。
全文摘要
本发明公开了一种温度敏感性可注射载药控制释放系统，星形聚乙丙交酯-聚乙二醇单甲醚嵌段共聚物和人体模拟液，共聚物含量为15-40wt%。该药物控释系统在室温或室温以下以可自由流动的液态存在，在人体温度下快速转变为不可流动的乳白色物理交联水凝胶。表现为可逆溶胶-凝胶转变行为。所述的载药控制释放系统能够均匀分散所载药物，在室温或室温以下以自由流动的液体形式存在，在体温下以不能自由流动的凝胶形式存在；作为阴道载药控制释放系，采用溶液共混法将避孕药复方雌、孕激素和消炎药载入共聚物水凝胶载体，制备的载药系统作为节育喷剂。在妇女月经完后喷入中，其形成网状凝胶附着于壁，缓慢可控地释放药物，起到节育作用。
文档编号A61K9/00GK102755282SQ20121017938
公开日2012年10月31日 申请日期2012年6月1日 优先权日2012年6月1日
发明者封水彬, 索进平, 聂磊, 邹鹏 申请人:华中科技大学