海藻酸钙-壳聚糖微球及制备方法、载药海藻酸钙-壳聚糖及制备方法与流程

本发明涉及药物载体技术领域，尤其是涉及一种海藻酸钙-壳聚糖微球及制备方法、载药海藻酸钙-壳聚糖及制备方法。

背景技术：

随着人们对药物载体体系研究的深入，近年来，微囊/球等微粒性药物控释体系得到飞速发展，在临床上也得到了广泛的应用。

目前制备微球药物载体的方法主要有沉淀法和乳化法，这些方法工序繁琐，微球粒径分布较宽，容易形成较大粒径微球，影响药物载体的整体均一性，导致在药物缓控释阶段中不易精准控制。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法，以改善采用沉淀法和乳化法制备微球药物载体工序繁琐、微球粒径分布较宽，容易形成较大粒径微球，影响药物载体的整体均一性，导致药物缓控释阶段不易精准控制的技术问题。

本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：将海藻酸钠溶液通过静电喷雾喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，得到海藻酸钙-壳聚糖微球。

进一步的，所述海藻酸钠溶液的质量浓度为1.5-4％，优选为2-3％。

进一步的，所述壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的质量浓度为0.05-0.2％，优选为0.08-0.12％；

和/或，氯化钙的质量浓度为1-3％，优选我1.5-2.5％。

进一步的，所述海藻酸钠溶液的喷射速度为3-7ml/h，优选为4.5-5.5ml/h；

优选地，采用高压静电喷雾器将海藻酸钠溶液通过静电喷雾喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中。

本发明的目的之二在于提供一种海藻酸钙-壳聚糖微球，根据本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法得到；

优选地，海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径为20-50μm。

本发明的目的之三在于提供一种载药海藻酸钙-壳聚糖微球，包括药物和本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球，药物包覆于海藻酸钙-壳聚糖微球中；

优选地，载药海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径为20-50μm。

本发明的目的之四在于提供上述载药海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：将药物和海藻酸钠的混合溶液通过静电喷雾喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，得到载药海藻酸钙-壳聚糖微球。

进一步的，所述药物和海藻酸钠的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为1.5-4％，优选为2-3％；

和/或，所述药物和海藻酸钠的混合溶液中，药物的质量浓度为0.5-1.5％，优选为0.8-1.2％。

进一步的，所述壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的质量浓度为0.05-0.2％，优选为0.08-0.12％；

和/或，氯化钙的质量浓度为1-3％，优选为1.5-2.5％。

进一步的，所述药物和海藻酸钠的混合溶液的喷射速度为3-7ml/h，优选为4.5-5.5ml/h；

优选地，采用高压静电喷雾器将海藻酸钠溶液喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中。

本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球通过静电喷雾法制备而成，工序简单，操作方便，且微球粒径均一，粒径分布在20-50μm，使其在包载药物后，药物的缓控释更易于精准控制。

本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球粒径均一，粒径分布在20-50μm，其包载包覆后，药物的缓控释更易于精准控制。

本发明提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球，粒径均一，粒径分布在20-50μm，药物包封率高，缓控释效果好，能够有效提高药物的治疗效果。

附图说明

图1为实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的光学显微镜图；

图2为实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球的光学显微图；

图3为实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的sem图；

图4为实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球的sem图；

图5为实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖的药物累计释放量和释放时间的关系曲线；

图6为实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖及柚皮素的吸光度和存放时间的关系曲线。

具体实施方式

下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的一个方面，本发明提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：将海藻酸钠溶液通过静电喷雾至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，得到海藻酸钙-壳聚糖微球。

本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法，海藻酸钠溶液通过静电喷雾喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，即可制备得到微球，工序简单，操作方便，且微球粒径均一，粒径分布在20-50μm，使其在包载药物后，药物的缓控释更易于精准控制。

在本发明的一种优选实施方式中，海藻酸钠溶液的质量浓度为1.5-4％。

通过控制海藻酸钠溶液的质量浓度，以得到药物包封率高的海藻酸钙-壳聚糖微球药物载体，若海藻酸钠溶液的质量溶度低于1.5％，则很难制备得到粒径均一的微球，若海藻酸钠溶液的质量浓度高于4％，则制备得到的微球粒径过大，不适于作为药物载体使用。

在本发明的优选实施方式中，海藻酸钠溶液的典型但非限制性的质量浓度如为1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％或4％。

在本发明的一种优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的质量浓度为0.05-0.2％，

在本发明的优选实施方式中，通过控制壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的浓度，以控制制备得到的海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径及粒径分布。

在本发明的一种优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙混合溶液中，壳聚糖的典型但非限制性的质量浓度如为0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％或0.2％。

在本发明的一种优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，氯化钙的质量浓度为1-3％。

在本发明中，氯化钙用于与海藻酸钠进行钙离子交换，得到凝胶状的海藻酸钙。

在本发明的优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，氯化钙的典型但非限制性的质量浓度如为1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％或3％。

在本发明的一种优选实施方式中，海藻酸钠溶液的喷射速度为3-7ml/h。

在本发明的优选实施方式中，海藻酸钠溶液的典型但非限制性的喷射速度如为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5或7ml/h。

通过控制海藻酸钠溶液的喷射速度，以使得制成的海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径更均一，药物包封率更高。

在本发明的一种优选实施方式中，采用高压静电喷雾器将海藻酸钠溶液通过静电喷雾喷至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中。

在本发明的进一步优选实施方式中，高压静电喷雾器的电压为12-20kv，优选为14-18kv。

在本发明的优选实施方式中，高压静电喷雾器的典型但非限制性的电压如为12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5或18kv。

通过控制高压静电喷雾器的电压为12-20kv，以制备得到粒径均一，且粒径为15-60μm的微球。

根据本发明的第二个方面，本发明提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，根据本发明第一个方面提供的制备方法得到。

本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球粒径均一，粒径分布在20-50μm，其包载包覆后，药物的缓控释更易于精准控制。

在本发明的一种优选实施方式中，海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径为20-50μm。

在本发明的优选实施方式中，海藻酸钙-壳聚糖微球的典型但非限制性的粒径如为20、22、25、28、30、35、40、45或50μm。

根据本发明的第三个方面，本发明提供了一种载药海藻酸钙-壳聚糖微球，包括药物和本发明提供的海藻酸钙-壳聚糖微球，其中，药物包覆于海藻酸钙-壳聚糖微球中。

本发明提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球，粒径均一，粒径分布在20-50μm，药物包封率高，缓控释效果好，能够有效提高药物的治疗效果。

在本发明的一种优选实施方式中，载药海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径为20-50μm。

在本发明的优选实施方式中，载药海藻酸钙-壳聚糖微球的典型但非限制性的粒径如为20、22、25、28、30、35、40、45或50μm。

根据本发明的第四个方面，本发明提供了一种载药海藻酸钙-壳聚糖微球的制备方法，包括如下步骤：将药物和海藻酸钠的混合溶液通过静电喷雾喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，得到载药-壳聚糖微球。

本发明提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球通过静电喷雾方法制备而成，工序简单，操作方便，且微球粒径均一，药物包封率高，易于精准控制药物的缓控释行为。

在本发明的一种优选实施方式中，药物和海藻酸钠的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为1.5-4％。

通过控制药物和海藻酸钠的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度，以得到药物包封率高的载药海藻酸钙-壳聚糖微球，若海藻酸钠质量溶度低于1.5％，则很难制备得到粒径均一的微球，且药物包封率低，若海藻酸钠的质量浓度高于4％，则制备得到的微球粒径过大，无法满足药物投递系统使用要求。

在本发明的优选实施方式中，药物和海藻酸钠的混合溶液中，海藻酸钠的典型但非限制性的质量浓度如为1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％、3％、3.2％、3.5％、3.8％或4％。

在本发明的一种优选实施方式中，药物和海藻酸钠的混合溶液中，药物的质量浓度为0.5-1.5％。

在本发明的优选实施方式中，药物和海藻酸钠的混合溶液中，药物的典型但非限制性的质量浓度如为0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1、1.1、1.2、1.3、1.4或1.5％。

在本发明的一种优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的质量浓度为0.05-0.2％，

在本发明的优选实施方式中，通过控制壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的浓度，以控制制备得到的海载药藻酸钙-壳聚糖微球的粒径为20-50μm及粒径分布均一。

在本发明的一种优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙混合溶液中，壳聚糖的典型但非限制性的质量浓度如为0.05％、0.08％、0.1％、0.12％、0.15％、0.18％或0.2％。

在本发明的一种优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，氯化钙的质量浓度为1-3％。

在本发明中，氯化钙用于与海藻酸钠进行钙离子交换，得到凝胶状的海藻酸钙。

在本发明的优选实施方式中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，氯化钙的典型但非限制性的质量浓度如为1％、1.2％、1.5％、1.8％、2％、2.2％、2.5％、2.8％或3％。

在本发明的一种优选实施方式中，药物和海藻酸钠的混合溶液的典型但非限制性的喷射速度如为3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5或7ml/h。

通过控制药物和海藻酸钠溶液的喷射速度，以使得制成的药物海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径更均一，药物包封率更高。

在本发明的一种优选实施方式中，采用高压静电喷雾器将药物和海藻酸钠的混合溶液通过静电喷雾喷至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中。

在本发明的进一步优选实施方式中，高压静电喷雾器的电压为12-20kv，优选为14-18kv。

在本发明的优选实施方式中，高压静电喷雾器的典型但非限制性的电压如为12、12.5、13、13.5、14、14.5、15、15.5、16、16.5、17、17.5或18kv。

通过控制高压静电喷雾器的电压为12-20kv，以制备得到粒径均一，且粒径为15-60μm的载药微球。

在本发明的一种优选实施方式中，载药海藻酸钙-壳聚糖按照如下步骤制备而成：

(a)将药物和海藻酸钠的混合溶液通过静电喷雾装置喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中；

(b)将步骤(a)所得的溶液离心，去除上清液，并用去离子水洗涤数次，干燥，得到海藻酸钙-壳聚糖微球。

在本发明中，药物包括但不限于柚皮素和芦荟苷。

下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。

实施例1

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法包括如下步骤：

(1)以水为溶剂配置海藻酸钠溶液，海藻酸钠的质量浓度为1.5％；

(2)以乙酸为溶剂配置壳聚糖和氯化钙的混合溶液，其中，壳聚糖的浓度为0.2％，氯化钙的浓度为1％；

(3)将柚皮素和海藻酸钠的混合溶液以4.5ml/h的喷射速度通过静电喷雾喷射至壳聚糖和氯化钙的混合溶液中；

(4)将步骤(3)中的溶液以5000转/min的速度离心，去除上清液，然后再用去离子水洗涤3次，得到载药海藻酸钙-壳聚糖微球悬浮液，冻干，得到载药海藻酸钙-壳聚糖微球。

实施例2

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于，在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的质量浓度为4％；在步骤(2)中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的的质量浓度为0.05％，氯化钙的质量浓度为3％。

实施例3

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于，在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的质量浓度为2％；在步骤(2)中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的的质量浓度为0.1％，氯化钙的质量浓度为1.5％。

实施例4

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于，在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的质量浓度为3％；在步骤(2)中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的的质量浓度为0.1％，氯化钙的质量浓度为2.5％。

实施例5

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例1的不同之处在于，在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为2.5％；在步骤(2)中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的的质量浓度为0.1％，氯化钙的质量浓度为2％。

实施例6

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例5的不同之处在于，在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的质量浓度为0.5％。

实施例7

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例5的不同之处在于，在步骤(1)中，海藻酸钠溶液的质量浓度为10％。

实施例8

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例5的不同之处在于，在步骤(2)中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的质量浓度为0.01％。

实施例9

本实施例提供了一种海藻酸钙-壳聚糖微球，其制备方法与实施例5的不同之处在于，在步骤(2)中，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的的质量浓度为0.5％。

实施例10

实施例10提供了一种载药海藻酸钙-壳聚糖微球，其包括柚皮素和实施例1提供的海藻酸钙-壳聚糖微球药物载体，其制备方法与实施例1的不同之处在于，在步骤(1)中，将柚皮素溶解于海藻酸钠溶液中，且柚皮素的质量浓度为1％。

实施例11-18

实施例11-18分别提供了一种载药海藻酸钙-壳聚糖微球，其分别由实施例2-9提供的海藻酸钙-壳聚糖微球作为药物载体，将柚皮素包覆于海藻酸钙-壳聚糖微球中，其制备方法同实施例10，在此不再赘述。

对比例1

本对比例提供了一种载药海藻酸钙微球，其制备方法包括如下步骤：将柚皮素和海藻酸钠的混合溶液通过静电喷雾喷射至氯化钙溶液中制备而成，其中柚皮素和海藻酸钠的混合溶液中，柚皮素的质量浓度为1％，海藻酸钠的质量浓度为2.5％，氯化钙溶液中，氯化钙的质量浓度为2％，在此不再赘述。

试验例1

将实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球和实施例15提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球分别进行光学显微镜测试和扫描电镜测试，结果如图1-4所示，其中图1为实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的光学显微镜图；图2为实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球的光学显微镜图；图3为实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球的sem图，图4为实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球的sem图。从图1和图2中可以看出，海藻酸钙-壳聚糖微球和载药海藻酸钙-壳聚糖微球的粒径均一，且海藻酸钙-壳聚糖微球为空心结构，而载药海藻酸钙-壳聚糖微球中包覆有物质，这说明实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球能够成功将柚皮素包覆于海藻酸钙-壳聚糖微球中。

从图3看出，实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球粒径均一，为20-50μm，从图4可以看出，实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球具有明显的核壳结构，这也说明实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球能够成功将柚皮素包覆于海藻酸钙-壳聚糖微球中。

试验例2

取0.2g实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球溶解于20mlpbs溶液中，置于恒温摇床(37℃，70r/min)，在特定时间取2ml,测吸光度后补充2ml新鲜的pbs溶液，通过吸光度计算柚皮素的释放量，并以时间为横坐标以柚皮素累计释放量为纵坐标绘制曲线，曲线如图5所示，从图5可以看出，柚皮素的累计释放量随着时间的延长持续增加，至12h时，柚皮素基本释放完毕，这说明本发明实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖的药物释放时间能够达到12h。

试验例3

分别取12mg实施例10-18及对比例1提供的载药微球进行药物包封率测试，结果如表1所示。

表1载药微球柚皮素包封率数据表

从表1中实施例11-18与对比例1的对比看出，实施例11-18提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球的药物包封率显著高于对比例1，这说明本发明提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球通过海藻酸钙和壳聚糖相互协同，显著提高了药物包封率，从而能够有效提高载药微球的治疗效果。

从实施例11-14和实施例15-18的对比可以看出，实施例11-14提供的载药微球的药物包封率显著高于实施例15-18，这说明在制备载药微球时，当柚皮素和海藻酸钠的混合溶液中，海藻酸钠的质量浓度为1.5-4％，壳聚糖和氯化钙的混合溶液中，壳聚糖的质量浓度为0.05-0.2％，氯化钙的质量浓度为1-3％时，制备得到的载药海藻酸钙-壳聚糖微球的药物包封率更高。

试验例4

将实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球和柚皮素分别放置于冰箱(-20℃)中保存，每隔一定时间分别称取0.01g柚皮素，0.02g载药海藻酸钙-壳聚糖微球，溶于10mpbs溶液，测其吸光度，分别绘制柚皮素和载药海藻酸钙-壳聚糖微球的随时间变化的吸光度曲线，结果如图6所示。

从图6可以看出，柚皮素吸光度在前36h时，吸光度基本保持不变，而36h后，吸光度出现明显下降，这说明柚皮素在保留36h后即出现分解，使吸光度明显下降；而载药海藻酸钙-壳聚糖微球的吸光度曲线在60h内均保持平稳，这说明载药海藻酸钙-壳聚糖微球能够显著提高柚皮素的稳定性，减少柚皮素的分解。

试验例5

将实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球和实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球分别溶解pbs溶液中，配置成相同质量浓度的溶液，然后分别测定两者微球的抗菌率，结果如表2所示。

表2微球抗菌性能数据表

从表2可以看出，实施例5提供的海藻酸钙-壳聚糖微球和实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球均具有明显的抑菌作用，尤其是实施例14提供的载药海藻酸钙-壳聚糖微球包覆有柚皮素后，其抗菌性能更佳。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。