一种含凝胶内核的可降解聚合物微球及其制备方法和应用
【专利摘要】本发明提供一种含凝胶内核的可降解聚合物微球及其制备方法和应用，该聚合物微球的制备方法如下：将聚合物PLGA、PCL或PLA溶解于二氯甲烷或乙酸乙酯中，即得外壳材料；将透明质酸和羟乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸溶液和羟乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、羟乙基壳聚糖溶液与牛血清蛋白或细胞色素C蛋白质混合均匀即得物理凝胶内核材料；采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含凝胶内核的可降解聚合物微球。本发明的可降解聚合物微球具有较高的载药量和包封率，适用于作为蛋白质、多肽类亲水性药物的载体。
【专利说明】
-种含凝胶内核的可降解聚合物微球及其制备方法和应用
技术领域
[0001] 本发明属于生物材料领域，尤其设及一种含凝胶内核的可降解聚合物微球及其制 备方法和应用。
【背景技术】
[0002] 用生物可降解高分子材料研制的药物缓释微/纳米球，具有延长疗效、提高药物稳 定性、降低副作用等优点。运对各类多肤、蛋白质药物，特别是生物活性易丢失的多肤激素 类药物和抗癌药物，如干扰素、肿瘤坏死因子、神经生长因子、促红细胞生长素和重组人生 长激素，具有很好的实用价值。近年来，国内外针对多肤和蛋白类药物的长效注射微球开展 了研究，并取得了显著进展。目前，经美国食品药品管理署(抑A)批准的基于乳酸径基乙酸 共聚物(PLGA)的缓释微球药品已有8种，现已有注射用亮丙瑞林、曲普瑞林、布舍瑞林、奥曲 肤、兰瑞肤、米诺环素等缓释微球上市。虽然蛋白类药物被人们寄予厚望，但也需注意到:蛋 白质和多肤药物微球存在的载药量不高、突释效应和药物稳定性等问题严重地制约了微球 制剂的广泛应用和产业发展。
[0003] 微球制备的常规方法有很多，如相分离法、复乳法、超临界流体和喷雾干燥法等技 术。然而，还有很多问题存在于微球制剂技术，特别是在制备抗癌药、蛋白质药物微球给药 系统中，存在包封率低、易失活、体内外释药有较明显突释等问题。与传统的制备方法相比 较，电喷雾技术具有制备固体分散体较大的优势。潘绮等(潘绮，黄延宾.电喷雾法制备药 物-高分子固体分散体[J].高分子材料科学与工程，2011，（7) :133-135.)利用电喷雾法 制备药物，选用聚乙締化咯烧酬(PVP)作为水溶性高分子材料载体，将混合溶液连入电喷雾 设备制备固体分散体，高压发生器的容器中施加电压，收集生成物。利用XRD等进行表征，光 学显微镜下的刚制备的样品，粒径较大，没有结晶。该技术有望广泛应用于载多肤、蛋白质 药物的控释给药体系，尤其是使用可生物降解的材料为载体的缓释微球体及微球长效注射 剂的研究开发。
[0004] 迄今为止，乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)仍是作为骨架材料包裹抗癌药、多肤、蛋白 质类药物制成可注射微球制剂的主要选材。近年来，双层微球作为一种新型微型状制剂开 始受到重视，运种微球不仅克服了单层微球的一些问题，如降低传统单层药物易突释的缺 点，而且还改变释放模式，使其更符合长效给药需求。
【发明内容】
[0005] 解决的技术问题:针对现有的蛋白质微球存在的载药量和包封率低、可控释放性 能差的问题，本发明提供了一种含凝胶内核的可降解聚合物微球及其制备方法和应用，该 聚合物微球具有较高的载药量和包封率。
[0006] 技术方案:一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，该方法的步骤如下： (1)外壳材料的制备:将聚合物溶解于有机溶剂中，即得外壳材料，其中聚合物为PLGA、 P化或PLA，有机溶剂为二氯甲烧或乙酸乙醋，每ImL有机溶剂内加入50~200mg聚合物； (2) 物理凝胶内核材料的制备:将透明质酸和径乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸 溶液和径乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、径乙基壳聚糖溶液与蛋白质混合均匀即得 物理凝胶内核材料，其中质酸溶液的浓度为1~2mg/L，径乙基壳聚糖溶液的浓度为2~lOmg/ L，蛋白质为牛血清蛋白或细胞色素 C蛋白质，蛋白质的重量占外壳材料中聚合物重量的0.5 ~20〇/〇; (3) 含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备:采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含 凝胶内核的可降解聚合物微球，其中控制物理凝胶内核材料的流速为0.2mLA，外壳材料的 流速为2mL/h，喷头尖端与收集台之间的距离为15cm，高压电为4~8kV。
[0007] 上述所述的步骤(1)中每ImL有机溶剂内加入lOOmg聚合物。
[000引上述所述的步骤(2)中质酸溶液的浓度为Img/L，径乙基壳聚糖溶液的浓度为5mg/ L，蛋白质的重量占外壳材料中聚合物重量的2%。
[0009] -种含凝胶内核的可降解聚合物微球，该聚合物微球是根据上述所述的一种含凝 胶内核的可降解聚合物微球的制备方法制备得到的。
[0010] -种含凝胶内核的可降解聚合物微球在作为蛋白质、多肤类亲水性药物载体中的 应用。
[0011] 有益效果:本发明提供的一种含凝胶内核的可降解聚合物微球及其制备方法和应 用，具有W下有益效果:本发明的聚合物微球的制备方法在制备过程中减少了药物与有机 溶剂的接触，使得溶剂挥发时，聚合物层与药物接触少，从而避免了蛋白质失活，蛋白质包 夹内核凝胶水相之间，阻碍内水相中药物的渗透。因此，制备得到的含凝胶内核的可降解聚 合物微球具有较高的载药量和包封率，适用于作为蛋白质、多肤类亲水性药物的载体。
【附图说明】
[0012] 图1为实施例1制备得到的含凝胶内核的可降解聚合物微球的电镜扫描图。
[0013] 图2为实施例1制备得到的含凝胶内核的可降解聚合物微球中牛血清蛋白的3D巧 光图。
【具体实施方式】
[0014] W下实施例中所使用的径乙基壳聚糖(GC，脱乙酷度>60%)、透明质酸(HA)、牛血 清白蛋白（BSA)、细胞色素 C(CC)均购自Sigma公司，乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA，LA:GA=50: 50,相对分子质量为4万）购自Lactel Absorbable Polymers公司，聚己内醋(P化，相对分子 质量为10万)购自山东省医疗器械研究所，聚乳酸(P化LA，相对分子质量为4万)购自山东省 医疗器械研究所，其它试剂均为市售分析纯试剂。
[001引实施例1 一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，该方法的步骤如下： (1) 外壳材料的制备:将聚合物PLGA溶解于二氯甲烧中，即得外壳材料，其中每ImL有机 溶剂内加入lOOmg聚合物； (2) 物理凝胶内核材料的制备:将透明质酸和径乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸 溶液和径乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、径乙基壳聚糖溶液与牛血清蛋白混合均匀 即得物理凝胶内核材料，其中透明质酸溶液的浓度为Img/L，径乙基壳聚糖溶液的浓度为 5mg/L，牛血清蛋白的重量占外壳材料中聚合物重量的20/0; (3)含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备:采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含 凝胶内核的可降解聚合物微球，其中控制物理凝胶内核材料的流速为0.2mLA，外壳材料的 流速为2mL/h，喷头尖端与收集台之间的距离为15cm，高压电为6kV。
[0016] 实施例2 一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，该方法的步骤如下： (1) 外壳材料的制备:将聚合物PLGA溶解于二氯甲烧中，即得外壳材料，其中每ImL有机 溶剂内加入lOOmg聚合物； (2) 物理凝胶内核材料的制备:将透明质酸和径乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸 溶液和径乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、径乙基壳聚糖溶液与牛血清蛋白混合均匀 即得物理凝胶内核材料，其中透明质酸溶液的浓度为Img/L，径乙基壳聚糖溶液的浓度为 5mg/L，牛血清蛋白的重量占外壳材料中聚合物重量的4〇/〇; (3) 含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备:采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含 凝胶内核的可降解聚合物微球，其中控制物理凝胶内核材料的流速为0.2mLA，外壳材料的 流速为2mL/h，喷头尖端与收集台之间的距离为15cm，高压电为6kV。
[0017] 实施例3 一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，该方法的步骤如下： (1) 外壳材料的制备:将聚合物PLGA溶解于二氯甲烧中，即得外壳材料，其中每ImL有机 溶剂内加入lOOmg聚合物； (2) 物理凝胶内核材料的制备:将透明质酸和径乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸 溶液和径乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、径乙基壳聚糖溶液与细胞色素 C蛋白质混合 均匀即得物理凝胶内核材料，其中透明质酸溶液的浓度为Img/L，径乙基壳聚糖溶液的浓度 为5mg/L，细胞色素 C蛋白质的重量占外壳材料中聚合物重量的2%; (3) 含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备:采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含 凝胶内核的可降解聚合物微球，其中控制物理凝胶内核材料的流速为0.2mLA，外壳材料的 流速为2mL/h，喷头尖端与收集台之间的距离为15cm，高压电为6kV。
[001引实施例4 一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，该方法的步骤如下： (1) 外壳材料的制备:将聚合物PLGA溶解于二氯甲烧中，即得外壳材料，其中每ImL有机 溶剂内加入lOOmg聚合物； (2) 物理凝胶内核材料的制备:将透明质酸和径乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸 溶液和径乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、径乙基壳聚糖溶液与牛血清蛋白混合均匀 即得物理凝胶内核材料，其中透明质酸溶液的浓度为Img/L，径乙基壳聚糖溶液的浓度为 5mg/L，牛血清蛋白的重量占外壳材料中聚合物重量的80/0; (3) 含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备:采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含 凝胶内核的可降解聚合物微球，其中控制物理凝胶内核材料的流速为0.2mLA，外壳材料的 流速为2mL/h，喷头尖端与收集台之间的距离为15cm，高压电为6kV。
[0019]将实施例1~4制备得到的聚合物微球分别冷冻后真空干燥4h，除去残余有机溶剂 待测试。分别称取处理后的实施例1~4的聚合物微球lOmg，将聚合物微球加入5mL的O.lmol/ L化OH/SDS溶液中，然后在37°C恒溫水浴振荡器中解育24h，确保聚合物完全溶解，然后 Micro-BCA蛋白质测试法进行载药率测定，得到的聚合物微球的载药率如下表所示：
对实施例1制备得到的聚合物微球冷冻后真空干燥地后，做W下两个测试： 1.对实施例1处理后的聚合物微球做表面喷金处置，进行电镜扫描分析，电镜扫描图如 图1所示，聚合物微球粒径均一、表面光滑、形貌完整，呈球形态，说明该条件下制得的微球 比较理想。
[0020] 2.将实施例1处理后的聚合物微球放置在激光扫描共聚焦显微镜的载物台上，采 用深度扫描模式进行扫描，并使用透射光和巧光双通道扫描，获取垂向系列二维切片。将获 取的系列二维图片进行Image-Pro Plus 5.1Ξ维图像的重建。共聚焦显微镜测试观测到负 载牛血清蛋白巧光，得到的巧光图如图2所示。
[0021] W上对本发明实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明 实施例的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不 应理解为对本发明的限制。
【主权项】
1. 一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，其特征在于该方法的步骤如下： (1) 外壳材料的制备:将聚合物溶解于有机溶剂中，即得外壳材料，其中聚合物为PLGA、 PCL或PLA，有机溶剂为二氯甲烷或乙酸乙酯，每ImL有机溶剂内加入50~200mg聚合物； (2) 物理凝胶内核材料的制备：将透明质酸和羟乙基壳聚糖分别溶于水制成透明质酸 溶液和羟乙基壳聚糖溶液，再将透明质酸溶液、羟乙基壳聚糖溶液与蛋白质混合均匀即得 物理凝胶内核材料，其中质酸溶液的浓度为1~2mg/L，羟乙基壳聚糖溶液的浓度为2~IOmg/ L，蛋白质为牛血清蛋白或细胞色素 C蛋白质，蛋白质的重量占外壳材料中聚合物重量的0.5 ~20%; (3) 含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备:采用同轴电喷雾的制备工艺制备得到含 凝胶内核的可降解聚合物微球，其中控制物理凝胶内核材料的流速为〇. 2mL/h，外壳材料的 流速为2mL/h，喷头尖端与收集台之间的距离为15cm，高压电为4~8kV。2. 根据权利要求1所述的一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，其特征在 于:所述步骤(1冲每ImL有机溶剂内加入IOOmg聚合物。3. 根据权利要求1所述的一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法，其特征在 于:所述步骤(2)中质酸溶液的浓度为lmg/L，羟乙基壳聚糖溶液的浓度为5mg/L，蛋白质的 重量占外壳材料中聚合物重量的2%。4. 一种含凝胶内核的可降解聚合物微球，其特征在于:该聚合物微球是根据权利要求1 ~3中任一项所述的一种含凝胶内核的可降解聚合物微球的制备方法制备得到的。5. -种含凝胶内核的可降解聚合物微球在作为蛋白质、多肽类亲水性药物载体中的应 用。
【文档编号】A61K9/16GK105919944SQ201610283891
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】冯芳, 周天水, 崔荣煜, 周兴, 董延茂
【申请人】苏州科技学院