美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法与流程

本发明属于药物制剂领域，具体涉及美洲大蠊提取物的一种微凝胶剂型。

背景技术：

美洲大蠊原产于南美洲，是蜚蠊科中体积最大的昆虫。成虫体长29～35毫米，红褐色，翅长于腹部末端。触角很长，前胸背板中间有较大的蝶形褐色斑纹，斑纹的后缘有完整的黄色带纹，食性广泛。美洲大蠊成分能活血散瘀，解毒消疳，利尿消肿，可用于症瘕积聚，小儿疳积，脚气水肿，疔疮、肿毒及虫蛇咬伤。康复新液是经国家食品药品监督管理局批准的美洲大蠊干燥虫体提取物的上市产品，临床上可用于治疗金疮、外伤、溃疡、瘘管、烧伤、烫伤、褥疮之创面以及眼部、口腔、鼻腔、阴道黏膜的炎症和溃疡。

微凝胶，英文名称microgel，是一种具有分子内交联结构的聚合物微粒，具有优良的性能。早在1934年微凝胶就由Staudinger等人合成。Funke在微凝胶，特别是在反应性微凝胶方面做了大量理论和实验工作，用二乙烯基苯或乙二醇二甲基丙烯酸酯的多官能单体进行乳液聚合，制成活性微凝胶，并给出了微凝胶的定义。之后人们经过多年的探索与研究，对微凝胶及其在涂料中的功能和相互作用机理有了更深刻的认识，并把微凝胶的定义修正为凡凝胶颗粒大小在1～1000nm之间，具有分子内交联结构的颗粒都称为微凝胶。

目前已有报道和用于临床的美洲大蠊提取物外用剂型主要有溶液、凝胶和原位凝胶。这些现有技术治疗外伤时的不足之处是治愈率不够理想和患者的适应性较差，究其原因：①溶液剂容易流失，药效持续时间短，需多次给药，患者使用不方便。②普通凝胶剂成膜的附着性和均匀性一般，药物作用时间短，同时也需要多次给药。③原位凝胶难以控制胶凝时间、胶凝强度和胶凝温度。

因此需要为了解决目前美洲大蠊提取物制剂的上述问题，急需一种能够避免现有技术的缺点，操作简易可行的美洲大蠊提取物微凝胶制剂。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法。

为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是：提供一种美洲大蠊提取物微凝胶，其特征在于，美洲大蠊提取物微凝胶由美洲大蠊提取物和接枝共聚物组成，其中美洲大蠊提取物：接枝共聚物的重量比为1∶1～50。微凝胶颗粒的粒径在100～300nm范围内，美洲大蠊提取物被包裹在纳米微凝胶空间网络结构中。

本发明美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法，其特征在于，首先用引发剂对纤维素及其衍生物进行预处理，得到氧化后的纤维素及其衍生物。使用引发剂一是可以在纤维素及其衍生物表面有较多的引发剂颗粒，使其产生自由基，从而引发自由基聚合；二是将纤维素及其衍生物氧化，在其表面产生醛基和羧基基团，再与高分子材料反应形成接枝共聚物。接枝聚合后的纤维素及其衍生物的表面形态、化学结构、显微结构和性能都发生了变化，能够成为微凝胶药物的有效载体。然后将美洲大蠊提取物和接枝共聚物溶解在水中，得到美洲大蠊提取物微凝胶。

所述美洲大蠊提取物是将蜚蠊科动物美洲大蠊禁食数日后用高温水蒸气无公害捕杀，低温减压干燥，经乙醇提取3次，合并提取液，滤过，回收乙醇，浓缩成的稠膏。美洲大蠊提取物的制备方法也可以由水提醇沉的方法制备的稠膏，康复新液是经国家食品药品监督管理局批准的美洲大蠊干燥虫体提取物的上市产品。美洲大蠊提取物的浓度为0.1～30wt％。

所述引发剂为高锰酸钾、高碘酸钠、过氧化氢、过硫酸铵、过硫酸钾、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、过氧化甲乙酮中的至少一种。优选高锰酸钾和高碘酸钠。引发剂与纤维素及其衍生物的重量比例为1∶1～10。

所述纤维素及其衍生物为甲基纤维素、乙基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素中的至少一种。优选乙基纤维素、羧甲基纤维素和羟丙基纤维素。

所述高分子材料为丙烯酸甘油酯、羟丙基β环糊精、聚丙烯酸、聚乙二醇、聚乳酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、端羧基聚乳酸、端羧基聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚乳酸-聚乙醇酸、聚乙二醇改性聚乳酸、聚乙二醇单甲醚改性聚乳酸中的至少一种。优选丙烯酸甘油酯、羟丙基β环糊精、聚丙烯酸和聚乳酸。

高分子材料与氧化后的纤维素及其衍生物的重量比例为1∶1～30。

一种美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、将纤维素及其衍生物溶于去离子水中，在水浴加热至50℃～80℃条件下搅拌使其全部溶解。

b、往步骤a制得的溶液中加入引发剂，继续搅拌12～24小时，得到氧化后的纤维素及其衍生物。

c、将步骤b制得的溶液用盐酸溶液或氢氧化钠溶液调节反应体系的pH值到5～7，搅拌下持续通入氮气30分钟～60分钟，升温至60℃～80℃，然后加入高分子材料进行交联。接枝聚合反应持续5～10小时。

d、将步骤c制得的混合物离心分离，将分离得到的沉降物用去离子水重新分散，该离心步骤重复三次以除去未反应的单体和引发剂，再于烘箱中烘干至恒重，得到纯净的接枝共聚物。

e、将步骤d制得的接枝共聚物和美洲大蠊提取物溶于去离子水中，搅拌均匀，调节pH值到5～8，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明的具体实施方式做详细地描述，但是并不是对发明专利保护范围的限定。

实施例1

一种美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法，步骤如下：

a、将200g羟丙基纤维素置于烧杯中，注入2000ml去离子水，水浴加热至60℃，不断搅拌使其全部溶解。

b、往上述溶液中加入20g高锰酸钾，持续搅拌24小时。

c、将上述溶液倒入三口烧瓶中，用盐酸溶液调节pH值到7.0，搅拌下持续通入氮气30分钟，升温至75℃，然后加入60g丙烯酸甘油酯进行接枝聚合反应，持续6小时。

d、将上述混合物放入离心机中进行分离，将分离得到的沉降物用去离子水重新分散，该离心步骤重复三次。再置于烘箱中于600烘干至恒重，得到羟丙基纤维素-丙烯酸甘油酯共聚物。

e、称取150g羟丙基纤维素-丙烯酸甘油酯共聚物和50g美洲大蠊提取物溶于800g去离子水中，搅拌均匀，用盐酸溶液调节pH值到6.8，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

将制备的美洲大蠊提取物微凝胶置电镜下观察，图1为SEM(扫描电镜)照片，由图可见微凝胶内部呈三维交联网络结构。图2为TEM(透射电镜)照片，凝胶颗粒呈球形，粒径在100～300nm之间。

实施例2

一种美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法，步骤如下：

a、将100g羧甲基纤维素置于烧杯中，注入1000ml去离子水，水浴加热至60℃，不断搅拌使其全部溶解。

b、往上述溶液中加入80g高碘酸钠，持续搅拌20小时。

c、将上述溶液倒入三口烧瓶中，用盐酸溶液调节pH值到7.0，搅拌下持续通入氮气60分钟，升温至70。℃，然后加入100g聚丙烯酸进行接枝聚合反应，持续8小时。

d、将上述混合物放入离心机中进行分离，将分离得到的沉降物用去离子水重新分散，该离心步骤重复三次。再置于烘箱中于60℃烘干至恒重，得到羧甲基纤维素-聚丙烯酸共聚物。

e、称取200g羧甲基纤维素-聚丙烯酸共聚物和200g康复新液溶于600g去离子水中，搅拌均匀，用盐酸溶液调节pH值到7.0，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

实施例3

一种美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法，步骤如下：

a、将150g甲基纤维素置于烧杯中，注入1000ml去离子水，水浴加热至80℃，不断搅拌使其全部溶解；

b、往上述溶液中加入50g过硫酸钾，持续搅拌12小时。

c、将上述溶液倒入三口烧瓶中，用盐酸溶液调节pH值到6.8，搅拌下持续通入氮气45分钟，升温至60℃，然后加入50g羟丙基β环糊精进行接枝聚合反应，持续5小时。

d、将上述混合物放入离心机中进行分离，将分离得到的沉降物用去离子水重新分散，该离心步骤重复三次。再置于烘箱中于60℃烘干至恒重，得到甲基纤维素-羟丙基β环糊精共聚物。

e、称取100g甲基纤维素-羟丙基β环糊精共聚物和100g美洲大蠊提取物溶于800g去离子水中，搅拌均匀，用盐酸溶液调节pH值到6.5，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

实施例4

一种美洲大蠊提取物微凝胶及其制备方法，步骤如下：

a、将200g乙基纤维素置于烧杯中，注入1000ml去离子水，水浴加热至70℃，不断搅拌使其溶解。

b、往上述溶液中加入40g高锰酸钾，持续搅拌18小时。

c、将上述溶液倒入三口烧瓶中，用盐酸溶液调节pH值到7.0，搅拌下持续通入氮气60分钟，升温至70℃，然后加入180g聚乳酸进行接枝聚合反应，持续10小时。

d、将上述混合物放入离心机中进行分离，将分离得到的沉降物用去离子水重新分散，该离心步骤重复三次。再置于烘箱中于60℃烘干至恒重，得到乙基纤维素-聚乳酸共聚物。

e、称取300g乙基纤维素-聚乳酸共聚物和200g美洲大蠊提取物溶于500g去离子水中，搅拌均匀，用盐酸溶液调节pH值到7.0，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

参比实施例1

根据已有文献报道的方法制备美洲大蠊提取物凝胶剂，步骤如下：

称取100g美洲大蠊干燥虫体粉碎成粗粉，用95％乙醇提取3次，合并提取液，滤过，回收乙醇，浓缩至相对密度1.35的稠膏。称取卡波姆980NF10g于适量蒸馏水中，静置，使充分溶胀，加入50g甘油和5g山梨酸搅拌均匀，再加入上述稠膏，搅匀。然后加入三乙醇胺，加蒸馏水至1000g，搅匀，即得。

参比实施例2

a、将200g羟丙基纤维素置于烧杯中，注入2000ml去离子水，水浴加热至40℃，不断搅拌使其全部溶解；

b、往上述溶液中加入240g高锰酸钾，持续搅拌24小时；

c、将上述溶液倒入三口烧瓶中，用盐酸溶液调节pH值到4.5，搅拌下持续通入氮气30分钟，升温至75℃，然后加入60g丙烯酸甘油酯进行接枝聚合反应，持续6小时；

d、将上述混合物放入离心机中进行分离，将分离得到的沉降物用去离子水重新分散，该离心步骤重复三次。再置于烘箱中于60℃烘干至恒重，得到羟丙基纤维素-丙烯酸甘油酯共聚物；

e、称取100g羟丙基纤维素-丙烯酸甘油酯共聚物和40g美洲大蠊提取物溶于860g去离子水中，搅拌均匀，用盐酸溶液调节pH值到6.8，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

实验现象和结果分析：

①将羟丙基纤维素水浴加热至40℃并不断搅拌，但溶解时间过长超过12小时，说明加热温度过低，需要适当升温加热。

②加入的高锰酸钾量过多，导致后面离心分离步骤中除去的物料偏多造成浪费，故可适量减少高锰酸钾的用量。

③在三口烧瓶的反应中用盐酸溶液调节pH值到4.5，最后得到共聚物的收率仅为40％，远低于实施例1中75％的收率。

参比实施例3

a、将200g羟丙基纤维素置于烧杯中，注入2000ml去离子水，水浴加热至60℃，不断搅拌使其全部溶解。

b、往上述溶液中加入40g高锰酸钾，持续搅拌24小时。

c、将上述溶液倒入三口烧瓶中，用盐酸溶液调节pH值到7.0，搅拌下持续通入氮气30分钟，升温至50℃，然后加入80g丙烯酸甘油酯进行接枝聚合反应，持续10小时。

d、将上述混合物放入离心机中进行分离，再置于烘箱中于60℃烘干至恒重，得到羟丙基纤维素-丙烯酸甘油酯共聚物。

e、称取100g羟丙基纤维素-丙烯酸甘油酯共聚物和50g美洲大蠊提取物溶于850g去离子水中，搅拌均匀，用盐酸溶液调节pH值到7.0，即得美洲大蠊提取物微凝胶。

实验现象和结果分析：

①在三口烧瓶的反应中升温至50℃进行接枝聚合反应，最后得到共聚物的收率不到50％，远低于实施例1中75％的收率，考虑适当提高反应温度。

②离心分离步骤中没有进行重新分散再多次离心，导致得到的共聚物中杂质含量偏高，纯净度远低于实施例1中的样品。

以下通过试验例具体说明本发明的有益效果。

试验例1体外释放度评价

将实施例1、2、3、4制备的美洲大蠊提取物微凝胶样品和参比实施例1制备的美洲大蠊提取物凝胶样品以及美洲大蠊提取液进行体外释放度评价的对比试验，试验方法如下：采用改良的Franz立式扩散池作为释放装置，对体外释放度进行测定。释放条件为：扩散池供给池中放入精密称量的样品，中间薄膜为透析袋，接收池为去离子水(释放介质)，温度(37±1)℃，为保证漏槽条件，定时全部取出接收池的释放介质，并补充新的释放介质，将取出的释放介质取样20ul注入HPLC进行测定，计算累积释放度。

结果见表1和图3

表1体外释放度评价结果

从图3可以看出，美洲大蠊提取物凝胶(参比实施例1)为普通速释剂型，在4h时已经释放达90％以上，基本释放完毕。而美洲大蠊提取物微凝胶(实施例1)在相同条件下进行释放，经过24小时后累积释放度可达90％以上，并且体外释放曲线可分为突释和缓释两个阶段，初期为突释阶段，累积释放度达50％以上，持续时间大约为4h左右。在缓释阶段，最终累积释放度可达97.8％，持续时间大约为20h左右。美洲大蠊提取物微凝胶具有明显的缓释效应。

由上可知，美洲大蠊提取物微凝胶较之美洲大蠊提取物凝胶具有以下优点：①可以延长给药间隔，减少给药次数，提高患者顺应性，使用更加方便。②可以实现给药浓度平稳，避免峰谷现象，有利于保持药物的恒定疗效，增加药物治疗的稳定性，降低副作用的发生率。③用最小的剂量达到最大药效。

试验例2

将实施例1制备的美洲大蠊提取物微凝胶样品和康复新液、参比实施例1制备的美洲大蠊提取物凝胶样品进行透皮吸收的对比实验：

(1)离体皮肤的制备

取体重为(25±2)g的雄性小鼠，用适量脱毛剂脱去腹部的毛，用生理盐水洗净腹部，然后用甘油涂于脱毛处皮肤，18小时后断颈处死，剥离脱毛处皮肤，去净皮下脂肪，用去离子水反复冲洗，置于生理盐水中备用。使用前用pH7.4磷酸盐缓冲液浸泡30分钟，然后用磷酸盐缓冲液漂洗至洗液澄明，用滤纸吸干，待用。

(2)透皮吸收实验方法

采用改良Franz扩散池进行透皮试验，往接收池中加入10ml生理盐水，把鼠皮置于供给室和接收池之间，称取适量样品均匀涂于皮上，皮肤渗透面积为3.4cm²，然后将扩散池置于恒温槽(37±1℃)中，开动电磁搅拌器保持恒速搅拌(200rpm)。于0.5、1、2、4、6、8、10、12、24h分别取样1ml(同时补加等量的生理盐水)，用HPLC法测定含量，计算单位面积累积渗透量和渗透率。

(3)实验结果

透皮吸收实验结果见表2。

表2透皮吸收实验结果

由上可知，美洲大蠊提取物凝胶(参比实施例1)具有一定的透皮作用，而美洲大蠊提取物微凝胶(实施例1)的透皮吸收效果明显优于美洲大蠊提取物凝胶(参比实施例1)，二者的渗透率经t检验有显著性差异(P＜0.05)。透皮实验结果还表明，美洲大蠊提取物微凝胶能在短时间内较快地达到一定释药量，随后缓慢持久地释放药物，起到了缓释效果。

本发明采用微凝胶作为美洲大蠊提取物的载体时，本发明制备的微凝胶可以增加美洲大蠊提取物的载药量并缓慢释放，有效减少给药次数。同时它能长时间与作用部位发生紧密接触，具有良好的生物黏附性，提高药物在接触部位的吸收，避开首过效应，从而提高生物利用度。另外由于美洲大蠊提取物被包裹在纳米微凝胶空间网络结构中，并且使用的材料均为可生物降解材料，故对皮肤和黏膜基本无刺激性。本发明制备的美洲大蠊提取物微凝胶较之现有技术制备的溶液和凝胶，具有易涂展、起效快、无油腻性、对皮肤和黏膜无刺激性、成膜的附着性和均匀性好、生物相容性好、有效减少给药次数、作用时间长、生物利用度高等优点。本发明利用现代科学技术将美洲大蠊提取物制成微凝胶，用于金疮、外伤、溃疡、瘘管、烧伤、烫伤、褥疮之创面以及眼部、口腔、鼻腔、阴道黏膜的炎症和溃疡，并且能有效避免现有技术的缺点，操作简易可行，市场前景非常广阔。