一种基于蛋清的药物微载体及其制备方法与流程

本发明属于生物医药材料研究技术领域，具体涉及一种蛋清药物微载体及其制备方法。

背景技术：

随着科学技术的日益发展，药剂学的发展已进入一个全新的时代，各类新型药物剂型正在朝着稳定储藏、纳米微粒、控释缓释方向发展，以便更好地控制药量、提高利用率和降低毒副作用，既能有效治疗疾病又可减轻病患痛苦、降低毒副作用。因此，药物缓释纳米微球制剂成为药品新剂型研究的重点内容。目前用于制备药物微载体的材料主要包括聚酯类与其他物质的共聚物(如乳酸-羟基乙酸共聚物)、聚原酸酯、聚磷脂、聚乳酸以及海藻酸钠等等。作为药物缓释载体的材料, 是药物缓释体系中的重要组成部分，是调节药物释放速度的重要物质，也是影响药物作用效果的主要因素。药物缓释载体材料需要具有优良的生物相容性和生物可降解性，也就该材料应能在体内降解为小分子化合物，从而被机体代谢、吸收或排泄，对人体无毒副作用,并且降解过程的发生时间应适宜。在药物缓释纳米微球制剂的研究中，选择适宜的药物载体材料是最为关键的基础工作之一，关系到药物缓释体系的研制工作能否顺利进行，而且关系药物的使用效果。然而大多数用于制备药物微载体的材料成本高昂，制备方法复杂繁琐，且在生物相容性和可降解性方面表现有待提升，故而限制了药物微载体在临床中的应用。

禽类及鸟类蛋清作为一种天然的蛋白质来源，很早以前就受到了食品工业和医疗领域的广泛关注，例如利用蛋清进行创伤修复和疫苗制造等，因而蛋清的生物相容性及功能性早已得到了广泛的认可和关注。以鸡蛋清为例，鸡蛋清中所含的蛋白质可分属于不同的几类蛋白质家族，包括丝酶抑制蛋白、转铁蛋白、Kazal型蛋白酶抑制剂、糖基水解酶、脂质运载蛋白、细菌增渗蛋白、丛生蛋白、半胱氨酸蛋白酶抑制剂、VMO-1蛋白以及uPAR/CD59/Ly6/蛇神经毒素叶酸接收器。鸡蛋清中主要的蛋白质包括：卵清蛋白、卵铁传递蛋白/伴清蛋白、卵类黏蛋白以及卵黏蛋白；其他蛋白质包括：溶菌酶、卵抑制剂、卵巨球蛋白/卵固蛋白、胱抑素以及亲和素。同时，禽类蛋清虽不能自动进行降解，但由于蛋清可看作一种广义的蛋白质，在其进入人体后可被相关的蛋白酶水解，最终被人体吸收，故而亦可称为“可降解”材料。蛋清具有优良的生物相容性、生物功能性以及其无毒、可降解的特性，故而蛋清是一种制备药物微载体的理想材料，同时，其在其他生物医用材料以及三维细胞培养领域也具有广阔的应用前景。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于蛋清的药物微载体及其制备方法，其制备过程简单，尺寸可控，单分散性及重复性良好，同时具有良好的生物相容性、功能性和生物可降解性。

为了解决现有技术中的这些问题，本发明提供的技术方案是：

其特征在于所述蛋清药物微载体首先通过微流控装置乳化含有药物的蛋清溶液获得蛋清液滴模板，再利用化学或物理方法将模板固化获得。微球进入人体后可被蛋白酶水解，从而满足对于药物缓释体系及药物微载体可降解性的要求。

本发明的另一目的在于提供一种基于蛋清的药物微载体及其制备方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：

（1）蛋清的提取：

对所选蛋类表面进行彻底清洗，用分蛋器将蛋清与蛋黄分离，对分离得到的蛋清进行过滤，取滤出的蛋清稀溶液备用；

（2）含有药物的蛋清乳液的制备：

利用微流控装置及含有药物的蛋清稀溶液制备粒径可控、大小均一的蛋清乳液、Janus蛋清乳液或多组分（三组分或三组分以上）蛋清乳液；

（3）含有药物的蛋清乳液的固化：

通过化学或物理方法对含有药物的蛋清乳液进行固化，清洗后即可得到蛋清药物微载体；

（4）蛋清药物微载体的降解：

将蛋清药物微载体置于一定浓度的酶溶液中，可观察到随着时间的增长，药物微载体的荧光逐渐减弱，即微载体被酶降解从而实现了药物缓释。

优选的，步骤（1）中所述的蛋清可取自鸡、鸭、鹅、鹌鹑各种禽类或鸟类的蛋卵。

优选的，步骤（2）中所述由微流控技术制得的含有药物的蛋清乳液尺寸为5μm-500μm。

优选的，步骤（2）中所述药物为盐酸阿霉素、盐酸托泊替康、盐酸吉西他滨、卡铂、盐酸阿糖胞苷、盐酸氮芥、盐酸米托蒽醌、乙酰水杨酸、水溶性维生素中的一种或两种以上的任意组合。

优选的，步骤（3）中所述的蛋清乳液的固化方法为加热、紫外照射、强酸碱、酒精变性。

优选的，步骤（4）中所述致使药物微载体降解的酶可为蛋白酶中的一种或两种以上的任意组合。

本发明一种基于蛋清的药物微载体及其制备方法包括前期蛋清的提取，利用提取的蛋清稀溶液混合药物进行乳液的制备，收集后对含有药物的乳液进行固化和清洗，即可得到蛋清药物微载体。蛋清固化后可被体内的蛋白酶降解，从而实现药物缓释，故而该微载体可满足药物微载体的要求。所述方法包括以下步骤：

（1）蛋清的提取：

对所选蛋类表面进行彻底清洗，用分蛋器将蛋清与蛋黄分离，对分离得到的蛋清进行过滤，取滤出的蛋清稀溶液备用；

（2）含有药物的蛋清乳液的制备：

利用微流控装置及含有药物的蛋清稀溶液制备粒径可控、大小均一的蛋清乳液、Janus蛋清乳液或多组分（三组分或三组分以上）蛋清乳液；

（3）含有药物的蛋清乳液的固化：

通过化学或物理方法对含有药物的蛋清乳液进行固化，清洗后即可得到蛋清药物微载体；

（4）蛋清药物微载体的降解：

将蛋清药物微载体置于一定浓度的酶溶液中，可观察到随着时间的增长，药物微载体的荧光逐渐减弱，即微载体被酶降解从而实现了药物缓释。

相对于现有技术中的方案，本发明的优点是：

本发明一种基于蛋清的药物微载体，微球主要成分为禽类或鸟类蛋清，蛋清无毒，且具有良好的生物相容性和功能性，同时由于蛋清可视为一种广义蛋白质，进入人体后可被蛋白酶水解，最后被人体吸收，故而可将其看作可降解材料，能够实现药物缓释，因此，蛋清是一种制备药物微载体的理想材料，同时蛋清在其他生物医用材料及三维细胞培养领域亦有广阔应用前景。

本发明蛋清药物微载体作为一种单乳液微球、Janus微球或多组分微球，具有制备方法简单、材料易得、成本低廉、易于规模化生产等特点，有利于蛋清药物微载体在临床中的应用。

附图说明

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

图1为利用微流控装置制备单乳液蛋清药物微载体的示意图；

图2为利用微流控装置制备Janus蛋清药物微载体的示意图（多组分蛋清药物微载体的制备过程与Janus微载体类似）；

图3 为随着时间增长，药物（盐酸阿霉素）微载体荧光逐渐减弱的实例图，比例尺为150μm（从左至右依次为降解3h、4h、5h荧光情况）。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

实施例1 一种基于鸡蛋清的药物微载体制备方法

1. 鸡蛋清的提取：用70%酒精对新鲜鸡蛋表面进行彻底清洗，之后用分蛋器将鸡蛋清与鸡蛋黄分离，将分离出的鸡蛋清用纱布进行过滤，取滤出的鸡蛋清稀溶液备用。

2. 含有盐酸阿霉素的鸡蛋清乳液的制备：制备鸡蛋清微球的微流控装置材料为硼硅酸盐，内相即非连续相材料为混合有浓度为1mg/mL盐酸阿霉素的鸡蛋清稀溶液，外相即连续相材料为浸出型大豆油。利用稳定的液体流速（内相流速 1mL/h）和剪切力（外相流速 10mL/h），连续相大豆油（油相）将非连续相含有药物的鸡蛋清溶液（水相）相切成尺寸均一的油包水单乳液结构，然后乳液通过收集管注入装满大豆油的收集池中。

3. 含有盐酸阿霉素的鸡蛋清乳液的固化：将收集池置于磁力搅拌加热器上，加热至80℃，鸡蛋清乳液受热发生变性固化成鸡蛋清微球，同时，在此温度下对盐酸阿霉素药效无影响。待收集池冷却后，将鸡蛋清微球吸出，并依次用丙酮、无水酒精对其进行彻底清洗，以去除表面残留的大豆油。最后得到盐酸阿霉素鸡蛋清药物微载体。测定粒径为200μm，pdi为1.8%。

4. 药物缓释情况观察：将制得的蛋清药物微载体置于胰蛋白酶溶液中，3h后每隔1h进行一次荧光强度的观察以及吸光度测定，可观察到微载体的荧光强度逐渐减弱，而酶溶液中的吸光度逐渐增强。

实例2 一种基于鸭蛋清的Janus药物微载体制备方法

1. 鸭蛋清的提取：用70%酒精对新鲜鸭蛋表面进行彻底清洗，之后用分蛋器将鸭蛋清与鸭蛋黄分离，将分离出的鸭蛋清用纱布进行过滤，取滤出的鸭蛋清稀溶液备用。

2. 含有盐酸阿霉素及卡铂的鸭蛋清Janus乳液的制备：制备鸭蛋清微球的微流控装置材料为硼硅酸盐。内相1为混合有浓度为1mg/mL盐酸阿霉素的鸭蛋清稀溶液，内相2为混合有浓度为0.5mg/mL卡铂的鸭蛋清稀溶液，外相材料为200cs甲基硅油。利用稳定的液体流速（内相流速 0.5mL/h）和剪切力（外相流速 10mL/h），连续相甲基硅油（油相）将非连续相即内相1与内相2（水相）相切成尺寸均一的油包水单乳液结构，然后乳液通过收集管注入装满甲基硅油的收集池中。

3. 含有盐酸阿霉素及卡铂的鸭蛋清Janus乳液的固化：因Janus乳液须瞬时固化，故而在步骤2开始之前即将收集池置于磁力搅拌加热器上，将收集池加热至80℃后再开始乳液的制备。当Janus乳液进入加热的收集池中时，蛋白质由于高温发生变性，从而可实现Janus乳液的固化。同时，在此温度下盐酸阿霉素与卡铂并不会失去药物活性。之后将鸭蛋清Janus微球吸出，并依次用正己烷、无水酒精对其进行彻底清洗，以去除表面残留的甲基硅油。最后即可得到盐酸阿霉素-卡铂Janus鸭蛋清药物微载体。测定粒径为300μm，pdi为1.5%。

4. 药物缓释情况观察：将制得的蛋清药物微载体置于蛋白酶k溶液中，2h后每隔1h进行一次荧光强度的观察以及吸光度测定，可观察到微载体的荧光强度逐渐减弱，而酶溶液中的吸光度逐渐增强。