一种聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的眼部给药系统的制备方法与流程

本发明涉及医药领域，具体涉及聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的新型给药系统的制备方法。

背景技术：

传统滴眼用液体剂型因制备简单、价格低廉、携带和用药方便,易于被患者接受,因此占据了眼科用药剂型中约90％的市场份额。然而由于眼部的特殊结构与生理因素，受眼部解剖学和生理学方面的诸多限制(诸如泪液分泌与流转、鼻泪管消除、血-房水屏障、血-眼屏障、血-视网膜屏障等)，滴眼液滴入眼部后，药液滞留于泪膜中的时间非常短暂，因此使得能够到达眼内组织的有效药物量只有给药剂量的1％～5％，故生物利用度很低(通常<5％)。如何增加药物在眼部吸收是该递药系统目前所面临的主要挑战。

纳米粒是一种大小在1～1000nm的固态胶体分散体系，一般由脂类、蛋白质、天然或合成的聚合物(如白蛋白、藻酸钠、脱乙酰壳多糖和聚己内酯)等组成。因其粒径小，可提高药物的溶解度且具有一定的粘附性能，可望通过进一步增加其粘附性能提高局部滞留时间达到进一步增强药物吸收的效果。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的眼部给药系统及其制备方法。

本发明所采取的技术方案是：

一种聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的纳米给药系统的制备方法，包括以下步骤：

1)用酸活化的改性蒙脱石吸附药物，得载药蒙脱石；

2)将聚丙烯酸树脂、药物在超声加热条件下溶解于有机溶剂中，再加入载药蒙脱石，制得有机相；

3)将表面活性剂溶于水，制得水相；

4)在搅拌条件下将有机相注入水相中，将有机相水相混合物超声，超声后继续搅拌挥发有机溶剂，即得聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的纳米给药系统。

优选的，所述药物为阳离子型药物。

优选的，所述阳离子型药物包括盐酸倍他洛尔。

优选的，步骤1)中，蒙脱石酸活化时的酸浓度为4～7v/v％。

优选的，步骤2)中，药物与聚丙烯酸树脂的重量比为1:2～1:10；聚丙烯酸树脂与载药蒙脱石的重量比为11～56：0.5～1。

优选的，所述聚丙烯酸树脂选自rlpo和rspo型聚丙烯酸树脂。

最优选的，所述聚丙烯酸树脂由质量比为5:95的rspo和rlpo组成。

优选的，步骤2)中，所述有机溶剂选自丙酮、甲醇、二氯甲烷、乙醇、三氯甲烷、乙腈中的至少一种。

优选的，步骤2)中，所述加热的温度为30～60℃。

优选的，步骤3)中，水相中表面活性剂的浓度为0.5％-2％w/v。

优选的，所述表面活性剂选自泊洛沙姆188、泊洛沙姆147、泊洛沙姆407、吐温、聚乙二醇400、聚乙二醇1000、聚乙烯醇中的至少一种。

优选的，步骤4)中，将有机相注入水相时，有机相的温度为30～60℃，有机相注入到水相的速度为4～6ml/min。

优选的，步骤4)中，有机相与水相的体积比例为1:2～5。

优选的，步骤4)中，所述超声时间为5～15min，超声功率为60～70％。

上述任一项所述方法制备的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的纳米给药系统。

本发明的有益效果是：

本发明方法制备的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的纳米给药系统粒径小，为纳米级，且具有更高的zeta电位，与粘膜表面具有更好的粘附性，从而有利于提高药物的吸收和利用。

本发明方法主要以水为溶剂，未使用大量有毒的有机溶剂，并且操作简单方便。

附图说明

图1为实施例1制备的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液的透射电镜(tem)照片；

图2为实施例1制备的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液的粒径及其分布图；

图3为不同质量比rspo和rlpo制备的载药蒙脱石纳米混悬液体外释放曲线，图中的rs表示rspo，rl表示rlpo；

图4为bh水溶液以及聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液(mt-bhnps)的体外释放曲线；

图5为空白肠黏膜溶液(mucin)、空白纳米粒混悬液(blank-nps)、聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液(mt-bh-nps)、加入空白纳米粒的肠黏膜(blank-nps+mucin)、加入聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒的肠黏膜(mt-bh-nps+mucin)的zeta电位；

图6为空白纳米粒混悬液和聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液的zeta电位值；a为空白纳米粒混悬液，b为聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液；a(a)和a(b)表示空白纳米粒的电位为21.39mv，b(a)和b(b)表示本申请制备的新型纳米粒(聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液)的电位可达26.00mv。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心，干燥，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取425.6mgrlpo，22.4mgrspo，56mgbh于试管中，加入5ml无水乙醇，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入5mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

另取1％泊洛沙姆188溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在800rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，再将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有淡蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液(即聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石的纳米给药系统)。

上述所制得的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米粒的平均粒径为78.53nm(见图1和图2)；平均包封率为75.63％(n＝3)；载药量为(7.9783±0.3363)％。聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米粒(mt-bhnps)的体外释放可达10h以上，累积释放度达78.33％，而bh的水溶液在2h内就已然基本释放完全(见图4)。

实施例2

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取425.6mgrlpo,22.4mgrspo,56mgbh于试管中，加入5ml丙酮，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入5mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

(3)另取1％泊洛沙姆188溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在800rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有乳白色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液。

实施例3

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取425.6mgrlpo,22.4mgrspo,56mgbh于试管中，加入5ml二氯甲烷，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入5mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

另取1％泊洛沙姆188溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在800rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有乳白色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液。

实施例4

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取425.6mgrspo,22.4mgrlpo,56mgbh于试管中，加入5ml无水乙醇，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入5mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

(3)另取2％泊洛沙姆407溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在800rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液。

实施例5

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取425.6mgrspo,22.4mgrlpo,56mgbh于试管中，加入5ml无水乙醇，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入10mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

另取1％聚乙二醇400溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在800rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液。

实施例6

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取224mgrspo,224mgrlpo,56mgbh于试管中，加入10ml无水乙醇，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入10mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

另取1％聚乙二醇1000溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在800rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液。

实施例7

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取532mgrspo,28mgrlpo,56mgbh于试管中，加入10ml无水乙醇，30℃超声溶解，待其完全溶解后，加入10mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

另取0.5％吐温80溶液为水相；

(4)将温度为30℃的有机相在800rpm搅拌条件下将10ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液。

实施例8

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4,50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取90mgrspo,22.4mgrlpo,56mgbh于试管中，加入5ml无水乙醇，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入10mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

(3)另取1％泊洛沙姆188溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在1000rpm搅拌条件下将5ml有机相注入20ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％),超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有淡蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液，过夜放置后稍有沉淀产生。

实施例9

(1)将蒙脱石置于5v/v％的硫酸中，70℃水浴酸化0.5h,用双蒸水洗涤至中性，超声处理以减少粒径，干燥后得到酸化蒙脱石，即经酸活化的改性蒙脱石；

制备浓度为3g/l的盐酸倍他洛尔(bh)水溶液，加入重量为bh重量的1/3的酸化蒙脱石，调节ph至4，50℃水浴中吸附6h,离心后干燥后，制得蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物(即载药蒙脱石)；

(2)精密称取358.4mgrspo,89.6mgrlpo,56mgbh于试管中，加入5ml乙腈，50℃超声溶解，待其完全溶解后，加入10mg蒙脱石-盐酸倍他洛尔复合物，制得有机相；

(3)另取1％聚乙烯醇溶液为水相；

(4)将温度为50℃的有机相在1000rpm搅拌条件下将5ml有机相注入25ml水相中(注入速度为5ml/min)，在将有机相水相混合物超声10min(功率为65％)，超声后搅拌2h，去除剩余的有机溶剂，得到带有蓝色乳光的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液，隔夜放置后稍有沉淀产生。

实施例10不同比例的rspo和rlpo对药物释放的影响方法：根据实施例1方法制备不同比例rspo和rlpo混合的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液；其中rspo和rlpo的质量比分别设为0：100、5：95、20：80、40：60、50：50、60：40、80：20、95：5、100：0。采用体外透析袋法研究何种比例的rspo、rlpo混合聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米混悬液的释放行为更优良。首先，移取4ml载药混悬液于透析袋中，将其两端绑紧并确定其不漏液，放置于盛有100ml释放介质(将6.78gnacl、2.18gnahco3、0.084gcacl2·h2o和1.38gkcl置于1000ml去离子水中，充分搅拌混匀得到释放介质)的广口瓶中，将广口瓶置于34±1℃，120rpm转速的气浴恒温振荡器。在特定的时间间隔内吸取5ml释放介质，同时补加相同体积的新鲜释放介质，保持广口瓶中的释放介质体积恒定。使用紫外可见分光光度计，在273nm波长处测定吸光度。

结果：不同比例的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米粒的体外释放曲线结果如图3所示，由图可知，任意比例rspo和rlpo制备的聚丙烯酸树脂包裹载药蒙脱石纳米粒均具有很好的缓释效果，缓释50h后各组缓释的总药物不到90％。尤其是其中rspo和rlpo质量比为5:95制备出的纳米粒具有最佳的缓释效果。由于聚丙烯酸树脂的季胺盐含量不同，导致含季铵盐较低的rspo渗透性和溶胀性较小，而含季胺盐基团较高的rlpo则相对较高，两者相互配合使用，可以调节制剂的释药行为。

实施例11聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米给药系统的黏膜粘附性试验

方法：(1)采用断颈法处死大鼠，手术剪剪开腹部后取出小肠，用生理盐水冲洗使内容物清净，刮出肠黏膜于10ml离心管中。取等量的肠黏膜分别与等量的空白纳米粒混悬液(制备方法与实施例1相同，但不含蒙脱石和药物bh)和本发明实施例制备的聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液混合后涡旋1min并超声混匀。利用zeta电位及激光粒度分析仪(delsananocparticlesizeandzetapotentialanalyzer；beckmancoulter,brea,ca,usa)测定空白肠黏膜溶液(mucin)、空白纳米粒混悬液(blank-nps)、聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液(mt-bh-nps)、肠黏膜与空白纳米粒混悬液(blank-nps+mucin)、肠黏膜与聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液(mt-bh-nps+mucin)的zeta电位，根据zeta电位变化来判断纳米粒的粘附性。

结果：黏膜粘附性试验结果如图5和图6所示。空白肠黏膜溶液其zeta电位值为-13.81±1.99mv，带负电，带电性质与预期的相一致；聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒与空白纳米粒相比较而言，聚丙烯酸树脂载药纳米粒的电位有所增加，如图6中a(a)和a(b)、b(a)和b(b)所示，空白纳米粒的电位为21.39mv，本申请制备的新型纳米粒(聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液)的电位可达26.00mv。本发明制备的新型纳米粒(聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米粒混悬液)显示出了更高的zeta电位，从而可望与角膜前泪膜中带负电荷的黏蛋白发生更强更持久的相互作用，更有纳米粒这种纳米级别的小粒径颗粒和高的比表面积本身所具备的对粘膜表面的粘附特性，双管齐下，有利于提高药物被吸收利用。

综上所述，本发明成功制备出带正电荷的聚丙烯酸树脂载药蒙脱石纳米给药系统，其次由于纳米粒在该给药系统中具有一些天然的优异性能诸如其小的纳米级别的粒径，本身就能够体现出来相对于块体材料数量级的比表面积的增加，从而传导到纳米粒特有的对粘膜表面(譬如眼部角膜处)物理粘附特性的优越性呈现，并且zeta电位测试表明，本发明纳米给药系统表面显示出正电性，为26.54±2.05mv，使得其能与给药部位上即角膜表面与泪膜界面上由结膜的杯状细胞所产生的带负电荷的黏蛋白发生物理吸附和特异性黏附作用，主要通过静电引力、氢键、疏水键等方式的结合从而能在更大范围和更多层次地使新型纳米粒与给药作用部位接触、吸附、粘附和持续发挥作用，为解决眼部给药的临床难题提供一种解决方案。本发明给药系统不仅能够延长药物在给药部位的滞留时间，还能够提高药物的稳定性，促进药物的吸收，在治疗诸如眼部等局部疾病方面极具优势。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。