專利名稱：生物可降解高分子包封水溶性分子微球的制備方法
技術領域：
本發明涉及生物可降解微球制備技術領域，具體涉及生物可降解高分子包封水溶性分子的微球制備方法。
背景技術：
微球是指小分子溶解或者分散在高分子材料基質中形成的微小球狀實體，常見粒徑在1-500 Pm，屬于基質型骨架微粒。以可降解高分子為基質的微球以其長效緩釋的優越性而受到了日益廣泛的重視和應用。近十年來被廣泛的用于小分子緩/控釋體系，傳輸各種小分子，目前涉及的小分子包括激素、藥物、維生素、蛋白質、短肽等。現今已有多種小分子微球制劑上市并銷售。微球的制備方法一般而言有以下幾類，雙乳液干燥法、噴霧干燥法、低溫噴霧提取 法、相分離法、超臨界流體技術等。其中雙乳液干燥法制備的微球，小分子在微球中分散較均勻且微球釋放時突釋比較小，因而應用最為廣泛。雙乳液干燥法制備微球首先將小分子溶解于內水相，再加入至油相中攪拌乳化形成水/油初乳，將此初乳加入外水相中再次分散形成水/油/水乳劑，待中間層揮發以后就形成固化的微球。利用雙乳液干燥法制備微球包裹親水性分子時其包封率難以提高，因為水溶性分子與油溶性高分子相容性很差，進而水溶性分子有被外水相萃取出來的傾向。傳統提高水溶性分子包封率的方法是提高聚合物油相濃度，從而增大油相粘度使得水溶性分子難以被萃取出。這種方法對提高水溶性分子包封率有一定效果，但是聚合物油相濃度增大后難以分散，工藝實現困難，且微球的粒徑難以控制。納米介孔材料是一種孔徑介于微孔與大孔之間的具有巨大表面積和三維孔道結構的新型材料。介孔材料的研究和開發對于理論研究和實際生產都具有重要意義。它具有其它多孔材料所不具有的優異特性具有高度有序的孔道結構；孔徑單一分布，且孔徑尺寸可在較寬范圍變化；介孔形狀多樣，孔壁組成和性質可調控；通過優化合成條件可以得到高熱穩定性和水熱穩定性等。同時由于介孔材料具有高比表面積和孔容，因而具有很強的吸附性，對小分子藥物、蛋白質等吸附后起到固定的作用。基于上述原理，將介孔材料加入內水相吸附水溶性分子后，對水溶性分子起一個固定的作用，再用雙乳液固化法制備微球時水溶性分子難以被萃取，因而能大大提高水溶性分子的包封率。同時避免了提高聚合物油相后產生的各種問題，具有廣闊的應用前景。

發明內容
本發明的目的在于克服雙乳液法水溶性分子包封率較低的問題，提供生物可降解高分子包封水溶性分子微球的制備方法，具體技術方案如下。生物可降解高分子包封水溶性分子微球的制備方法，包括如下步驟
(1)將納米介孔孔材料加入含有水溶性分子水溶液中形成內水相；
(2)將步驟(I)得到的內水相加入可降解高分子有機溶液中，在高速分散機下分散形成初乳液；
(3)將步驟(2)得到的初乳液加入含有表面活性劑的水溶液，高速分散，形成復乳；
(4)將步驟(3)得到的復乳加入水中攪拌、脫除溶劑固化后過濾干燥，得到生物可降解高分子包封水溶性分子微球。進一步的，步驟(I)所述納米介孔材料的粒徑為2-500nm,介孔材料與水溶性分子的質量比為0. 5 10倍。進一步的，步驟(I)中水溶液還添加表面活性劑，提高初乳液穩定性，表面活性劑濃度為 0. 05%-5%(g/mL)。進一步的，步驟(2)所述高速分散機的分散速度為3000-60000rpm，內水相與可降解高分子有機溶液的體積比為1:2-1:10，分散時間為10min-2h。 進一步的，步驟(3)中的水溶液其表面活性劑濃度為0.01%_5%( g/mL)，分散速度為2000-70000rpm，體系中有機相與水相比例在1:1. 5_1:20之間，分散時間在10min_5h之間。進一步的，步驟(1)、(3)中的所述表面活性劑為具有生物相容性的陰離子或陽離子或非離子表面活性劑(不限于甲基纖維素、聚乙二醇、羧甲基纖維素或聚乙烯醇)。進一步的，步驟(4)中溶劑脫除溫度為20_50°C，溶劑脫除時間為2h_12h，干燥溫度為 20-50°C。進一步的，步驟(I)中使用的納米介孔材料為介孔硅或介孔羥基磷灰石；所述水溶性分子包括具有治療及營養功能的小分子或大分子。進一步的，所述水溶性分子包括激素或化學藥物或維生素或蛋白質或短肽中的一種以上。進一步的，可在步驟(2 )使用的可降解高分子為聚氨酯或聚酯或聚乳酸或聚乙醇酸或乳酸乙醇酸共聚物或上述高分子的復合物，分子量為10000-100000。與現有材料相比，本發明具有如下優點和效果
傳統油溶性可降解高分子包封水溶性分子時包封率較低，而通過將納米介孔材料加入水溶性分子水溶液中，吸附水溶性分子，從而在使用雙乳液固化法制備微球時水溶性分子難以被外水相萃取，進而能大大提高水溶性分子的包封率。
具體實施例方式實施例I
將0. 5克分子量為17800的聚乳酸-羥基乙酸共聚物加入5mL 二氯甲烷中震蕩溶解得到可降解高分子油溶液。取500 ii I配好的100mg/mL的氧氟沙星的水溶液(含0. 1%甲基纖維素，g/mL)，加入0. Ig粒徑為25nm介孔硅搖勻后得到內水相。將內水相加入可降解高分子油溶液中，以7200rpm分散10分鐘得到初乳。取30mg甲基纖維素溶于50mL水中(0. 06%,g/mL)，將初乳加入后以7200rpm分散10分鐘得到復乳。將復乳加入400mL水中35°C脫溶4h。抽濾得到微球后，40°C干燥10h，同未加入介孔硅的微球相比較，氧氟沙星包封率從25%增加到72%。實施例2
將0. 4克分子量為23000的聚乳酸加入5mL 二氯甲烷中震蕩溶解得到可降解高分子油溶液。取600 u I配好的50mg/mL的TGF- P 3水溶液(含1%聚乙二醇，g/mL),加入0. Img粒徑為30nm介孔硅搖勻后得到內水相。將內水相加入可降解高分子油溶液中，以9000rpm分散25分鐘得到初乳。取300mg聚乙二醇溶于30mL水中(1%，g/mL)，將初乳加入后以IOOOOrpm分散30分鐘得到復乳。將復乳加入400mL水中35°C脫溶4h。抽濾得到微球后，40°C干燥IOh0 TGF- ^ 3包封率從15%增加至Ij 42%。實施例3
將0. 6克分子量為38000的聚己內酯加入4mL 二氯甲烷中震蕩溶解得到可降解高分子油溶液。取400 V- I配好的10mg/mL的維生素C水溶液,加入50mg粒徑為25nm介孔輕基磷灰石搖勻后得到內水相。將內水相加入可降解聞分子油溶液中，以IOOOOrpm分散50分鐘得到初乳。取30mg甲基纖維素溶于40mL水中(0.075%，g/mL)，將初乳加入后以12000rpm 分散20分鐘得到復乳。將復乳加入400mL水中35°C脫溶3h。抽濾得到微球后，40°C干燥IOh0維生素C包封率從15%增加到45%。實施例4
將0. 3克分子量為50000的聚乳酸加入6mL 二氯甲烷中震蕩溶解得到可降解高分子油溶液。取400 V- I配好的2mg/mL的絲氨酸水溶液(含0. 5%羧甲基纖維素，g/mL),加入0.5mg粒徑為200nm介孔羥基磷灰石搖勻后得到內水相。將內水相加入可降解高分子油溶液中，以8000rpm分散I小時得到初乳。取30mg甲基纖維素溶于20mL水中(0. 15%，g/mL)，將初乳加入后以9000rpm分散50分鐘得到復乳。將復乳加入400mL水中35°C脫溶7h。抽濾得到微球后，40°C干燥10h。絲氨酸包封率從22%增加到67%。實施例5
將0. 5克分子量為90000的聚戊內酯加入4mL 二氯甲烷中震蕩溶解得到可降解高分子油溶液。取600 ill配好的10mg/mL的氧氟沙星水溶液(含2%聚乙烯醇，g/mL)，加入25mg粒徑為IOOnm介孔羥基磷灰石搖勻后得到內水相。將內水相加入可降解高分子油溶液中，以8000rpm分散20小時得到初乳。取IOmg甲基纖維素溶于30mL水中(0. 03%, g/mL)，將初乳加入后以IOOOOrpm分散15分鐘得到復乳。將復乳加入400mL水中35°C脫溶3h。抽濾得到微球后，40°C干燥10h。氧氟沙星包封率從28%增加到76%。
實施例6
將0. 3克分子量為40000的聚氨酯加入4mL 二甲基甲酰胺中震蕩溶解得到可降解高分子油溶液。取800 ill配好的10mg/mL的氧氟沙星水溶液(含3%聚乙烯醇，g/mL)，加入32mg粒徑為200nm介孔羥基磷灰石搖勻后得到內水相。將內水相加入可降解高分子油溶液中，以8000rpm分散30小時得到初乳。取0. 6g甲基纖維素溶于30mL水中(2%，g/mL)，將初乳加入后以IOOOOrpm分散20分鐘得到復乳。將復乳加入400mL水中35°C脫溶3h。抽濾得到微球后，40°C干燥10h。氧氟沙星包封率從35%增加到68%。
權利要求
1.生物可降解高分子包封水溶性分子微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟 (1)將納米介孔孔材料加入含有水溶性分子水溶液中形成內水相； (2)將步驟(I)得到的內水相加入可降解高分子有機溶液中，在高速分散機下分散形成初乳液； (3)將步驟(2)得到的初乳液加入含有表面活性劑的水溶液，高速分散，形成復乳； (4)將步驟(3)得到的復乳加入水中攪拌、脫除溶劑固化后過濾干燥，得到生物可降解聞分子包封水溶性分子微球。
2.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于步驟(I)所述納米介孔材料的粒徑為2-500nm，介孔材料與水溶性分子的質量比為0. 5^10倍。
3.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(I)中水溶液還添加表面活性劑，表面活性劑濃度為0. 05%-5%(g/mL)。
4.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于步驟(2)所述高速分散機的分散速度為3000-60000rpm，內水相與可降解高分子有機溶液的體積比為1:2_1:10，分散時間為10min_2ho
5.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于步驟(3)中的水溶液其表面活性劑濃度為0. 01%-5% ( g/mL)，分散速度為2000-70000rpm，體系中有機相與水相比例在1: 1. 5-1:20之間，分散時間在10min-5h之間。
6.根據權利要求2所述的制備方法，其特征在于步驟(1)、(3)中的所述表面活性劑為具有生物相容性的陰離子或陽離子或非離子表面活性劑。
7.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于步驟(4)中溶劑脫除溫度為20-50°C，溶劑脫除時間為2h-12h，干燥溫度為20-50°C。
8.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于步驟(I)中使用的納米介孔材料為介孔硅或介孔羥基磷灰石；所述水溶性分子包括具有治療及營養功能的小分子或大分子。
9.根據權利要求8所述的制備方法，其特征在于所述水溶性分子包括激素或化學藥物或維生素或蛋白質或短肽中的一種以上。
10.根據權利要求I所述的制備方法，其特征在于可在步驟(2)使用的可降解高分子為聚氨酯或聚酯或聚乳酸或聚乙醇酸或乳酸乙醇酸共聚物或上述高分子的復合物，分子量為10000-100000。
全文摘要
本發明涉及生物可降解高分子包封水溶性分子微球的制備方法。該方法首先將介孔納米材料加入含有水溶性分子的水溶液中形成內水相，內水相與可降解高分子有機溶液混合后經高速分散，形成初乳液。再將該初乳液與含有表面活性劑的水溶液混合后高速分散形成復乳液，通過對有機溶劑的脫除，得到固化的可降解高分子微球。經洗滌，過濾并干燥后得到能夠釋放親水性分子的微球。由于在內水相中加入了介孔納米材料，大大提高水溶性分子在疏水性可降解高分子中的包封率，并增加緩釋周期。
文檔編號A61K47/34GK102772366SQ20121022425
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月2日 優先權日2012年7月2日
發明者吳剛, 鄧春林, 陳龍 申請人:華南理工大學