專利名稱：一種利用氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控微球載藥量的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制備微球并且調(diào)控其載藥量的方法。尤其是利用不同濃度的氯化鈉溶液處理微球從而調(diào)控微球載藥量的方法。
背景技術(shù)：
高分子微球是指直徑在微米級、形狀為球形的一類高分子材料。近年來，由于高分子微球在醫(yī)藥、生化、電子信息等領(lǐng)域潛在的巨大應(yīng)用價值，因此被廣泛研究。目前主要的微球制備方法有噴霧干燥法、擠壓法、界面和原位聚合法、相分離法和復(fù)相乳液法。這些方法產(chǎn)量大，但所制得微球的粒徑分布大多都很寬，使得在一些領(lǐng)域的應(yīng)用受到了限制。膜乳化技術(shù)是20世紀80年代后期出現(xiàn)的一種新的乳化方式，被認為是制備單分散乳液最簡單有效的方法。該技術(shù)是通過無機膜微孔將分散相在外加壓力的作用下，壓入連續(xù)相中形成乳液，通過控制壓力、乳化劑、連續(xù)相流速和膜孔徑，實現(xiàn)乳液滴的單分散性，這是機械攪拌、超聲乳化等傳統(tǒng)乳化方法所不具備的。膜乳化法使用多孔質(zhì)膜，要求膜孔徑均一，經(jīng)外加壓力作用后，不會發(fā)生變形、破損及孔徑變化。最常使用的是一種無機多孔玻璃膜一SPG 膜。天然多糖高分子微球由于具有生物相容性好及可降解性等優(yōu)異的性能而受到人們的廣泛關(guān)注，在生物醫(yī)用領(lǐng)域有很好的應(yīng)用前景。近年來，采用膜乳化法成功制備了粒徑單分散的天然多糖高分子微球。海藻酸是一種常用的天然多糖高分子材料，由古洛糖醛酸和甘露糖醛酸兩種單體構(gòu)成。它來源于海洋中儲量豐富的海藻類植物，具有原料豐富易得、生物相容性好等優(yōu)勢。海藻酸可以與多價金屬離子交聯(lián)形成凝膠，這一獨特的性質(zhì)被廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。海藻酸鈣微球是藥物傳遞的優(yōu)良載體，其多用攪拌乳化法、氣體噴霧法或靜電液滴生成法制備得到。目前研究中制備載藥海藻酸鈣微球的方法大多在制備初期就將藥物和海藻酸鈉溶液混合，采用靜電生成法或攪拌乳化法形成液滴，然后鈣離子交聯(lián)形成微球。靜電生成法難以得到粒徑50 以下的微球，而攪拌乳化法得到的微球粒徑分布較寬，在制備初期就將藥物和微球材料混合的方法存在載藥量和包埋率不高、微球的載藥量不易調(diào)控的問題，以上這些缺點限制了其推廣和應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡便可控的利用氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控微球載藥量的方法。本發(fā)明的利用氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控微球載藥量的方法，包括以下步驟
I)配制質(zhì)量濃度2%的海藻酸鈉溶液作為水相，配制含3%乳化劑的異辛烷作為油相，其中乳化劑為司盤85和吐溫85按體積比9:1的混合物，把水相和油相按體積比1:12倒入內(nèi)含圓柱形SPG膜的膜乳化器中，水相和油相分別在圓柱形SPG膜的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，攪拌下用氮、氣施加壓力，使水相擠過SPG膜進入油相，得到油包水乳液，在油包水乳液中加入含5%氯化鈣和20%氯化鈉的鹽溶液，攪拌至少0. 5h，然后加入異丙醇繼續(xù)攪拌至少lh，油包水乳液、鹽溶液和異丙醇的體積比為13:2:5，分液、離心清洗，得到海藻酸鈣微球，凍干保存；
2)將步驟I)所得的海藻酸鈣微球加入質(zhì)量分數(shù)為0.459T1. 8%的氯化鈉溶液中，使其終濃度為lmg/mL，振蕩至少2h后，用超純水離心洗滌；
3)將步驟2)所得的經(jīng)氯化鈉溶液處理的海藻酸鈣微球加入帶正電荷的藥物溶液中，振蕩至少2h，然后離心清洗除去未被海藻酸鈣微球吸附的藥物分子，得到裝載藥物的海藻酸鈣微球。本發(fā)明中，所說的SPG膜是一種無機多孔玻璃膜，其具有多種孔徑，分別為0. 3 y m、I y m、2 y m、5 y m、10 y m、15 y m、20 y m、30 y m 和 50 y m,膜的表面用娃燒偶聯(lián)劑進
行疏水化處理。所說的帶正電荷的藥物是鹽酸阿霉素、亞甲基藍、麻黃堿或維生素B:。
本發(fā)明的原理是在海藻酸鈣微球和氯化鈉的懸浮液中，微球中的鈣離子被溶液中的鈉離子置換，溶液濃度越高就有越多的鈣離子被置換，同時海藻酸中的羧酸根由螯合態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽杂蓱B(tài)。清洗后海藻酸鈣微球浸入帶正電荷的藥物溶液中，由于海藻酸在水中帶負電，因此海藻酸鈣微球可以通過靜電作用吸附帶正電荷的藥物分子。因為只有處于自由態(tài)的羧酸根才能在溶液中電離呈負電，從而具備吸附帶正電荷藥物分子的能力，經(jīng)過氯化鈉處理的海藻酸鈣微球中的自由態(tài)羧酸根含量增加，因此可以吸附更多的藥物分子，提高載藥量。通過改變步驟2)中氯化鈉溶液的濃度，就可以調(diào)控海藻酸鈣微球最終的載藥量。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明工藝簡單，原料來源廣泛，過程可控性好，最終產(chǎn)品具有粒徑均勻，有多種粒徑規(guī)格可選，載藥量大并且易于調(diào)控、包封率高的特點，在醫(yī)藥、生物、化工等領(lǐng)域有著良好的應(yīng)用前景。


圖I a)用15 孔徑SPG膜制備的海藻酸鈣微球的掃描電鏡照片。b)單個微球的放大圖，其中插入小圖為微球的橫截面圖。c)微球的光鏡照片。圖2用不同濃度的氯化鈉溶液處理后的15 孔徑SPG膜制備的海藻酸鈣微球的光鏡照片。氯化鈉溶液濃度分別為a) 0. 45%，b) 0. 9%和c) I. 8%。圖3用不同濃度的氯化鈉溶液處理后的15 孔徑SPG膜制備的海藻酸鈣微球的掃描電鏡照片。氯化鈉溶液濃度分別為a) 0. 45%，b) 0. 9%和c) I. 8%。插入小圖是微球?qū)?yīng)的橫截面的掃描電鏡照片。圖4表示了用不同濃度氯化鈉溶液處理的微球中鈣離子和鈉離子的含量。圖5是微球用氯化鈉溶液處理前后的紅外譜圖。圖6用不同濃度的氯化鈉溶液處理后的15 孔徑SPG膜制備的海藻酸鈣微球裝載阿霉素后的光鏡照片。氯化鈉溶液濃度分別為a) 0. 45%，b) 0. 9%和c) I. 8%。插入小圖是是載藥微球?qū)?yīng)的激光共聚焦照片。圖7表示了用不同濃度氯化鈉溶液處理的微球裝載的阿霉素含量。
具體實施例方式以下結(jié)合實例進一步說明本發(fā)明，但這些實例并不用來限制本發(fā)明。
實施例I 1)配制2%的海藻酸鈉溶液IOmL作為水相，配制含3%乳化劑(司盤85:吐溫85=9:1)的異辛烷120mL作為油相，把水相和油相倒入內(nèi)含圓柱形SPG膜的膜乳化器中，水相和油相分別在圓柱形SPG膜的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，攪拌下用氮氣施加壓力，使水相擠過SPG膜進入油相，得到油包水乳液，在油包水乳液中加入20mL含5%氯化鈣和20%氯化鈉的鹽溶液，攪拌0. 5h，然后加入50mL異丙醇繼續(xù)攪拌lh，分液、離心清洗，得到海藻酸鈣微球，其掃描電鏡照片見圖la、b,光鏡照片見圖Ic ；
2)取2mg步驟I)所得的海藻酸鈣微球加入2mL質(zhì)量分數(shù)為0.45%的氯化鈉溶液，振蕩2h，然后用超純水離心洗滌3次，其光學(xué)顯微鏡照片見圖2a，將微球臨界點干燥后的掃描電鏡照片見圖3a ；
3)取2mg步驟2)所得的海藻酸鈣微球加入2mL鹽酸阿霉素溶液(I.5mg/mL)中振蕩2h，然后離心清洗除去未被吸附的阿霉素，得到裝載阿霉素的海藻酸鈣微球，其光鏡照片見圖6a。實施例2
步驟同實施例1，但在步驟2)中采用質(zhì)量分數(shù)為0. 9%的氯化鈉溶液，其光學(xué)顯微鏡照片見圖2b，干燥后的掃描電鏡照片見圖3b，裝載阿霉素后微球的光鏡照片和激光共聚焦照片見圖6b。實施例3
步驟同實施例1，但在步驟2)中采用質(zhì)量分數(shù)為I. 8%的氯化鈉溶液，其光學(xué)顯微鏡照片見圖2c，干燥后的掃描電鏡照片見圖3c，裝載阿霉素后微球的光鏡照片見圖6c。實施例4
步驟同實施例I，但在步驟I)中采用孔徑為2 的SPG膜，得到裝載阿霉素的海藻酸鈣微球。實施例5
步驟同實施例I，但在步驟I)中采用孔徑為5 的SPG膜，得到裝載阿霉素的海藻酸鈣微球。實施例6
步驟同實施例1，但在步驟I)中采用濃度為1%的海藻酸鈉溶液作為水相，加入的鹽溶液含2. 5%的氯化鈣和10%的氯化鈉，得到裝載阿霉素的海藻酸鈣微球。實施例7
步驟同實施例1，但在步驟3)中采用亞甲基藍代替鹽酸阿霉素，得到裝載了亞甲基藍的微球。實施例8
步驟同實施例1，但在步驟3)中采用麻黃堿代替鹽酸阿霉素，得到裝載了麻黃堿的微球。實施例9
步驟同實施例1，但在步驟3)中采用維生素B1代替鹽酸阿霉素，得到裝載了維生素B1的微球。
權(quán)利要求
1.一種利用氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控微球載藥量的方法，包括以下步驟 1)配制質(zhì)量濃度2%的海藻酸鈉溶液作為水相，配制含3%乳化劑的異辛烷作為油相，其中乳化劑為司盤85和吐溫85按體積比9:1的混合物，把水相和油相按體積比1:12倒入內(nèi)含圓柱形SPG膜的膜乳化器中，水相和油相分別在圓柱形SPG膜的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，攪拌下用氮氣施加壓力，使水相擠過SPG膜進入油相，得到油包水乳液，在油包水乳液中加入含5%氯化鈣和20%氯化鈉的鹽溶液，攪拌至少O. 5h，然后加入異丙醇繼續(xù)攪拌至少lh，油包水乳液、鹽溶液和異丙醇的體積比為13:2:5，分液、離心清洗，得到海藻酸鈣微球，凍干保存； 2)將步驟I)所得的海藻酸鈣微球加入質(zhì)量分數(shù)為O.459Γ1. 8%的氯化鈉溶液中，使其 終濃度為lmg/mL，振蕩至少2h后，用超純水離心洗滌； 3)將步驟2)所得的經(jīng)氯化鈉溶液處理的海藻酸鈣微球加入帶正電荷的藥物溶液中，振蕩至少2h，然后離心清洗除去未被海藻酸鈣微球吸附的藥物分子，得到裝載藥物的海藻酸鈣微球。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控微球載藥量的方法，其特征在于所說的SPG膜具有多種孔徑規(guī)格，孔徑分別為O. 3μπι、1μπι、2μπι、5μπι、10 μ m、15 μ m、20 μ m、30 μ m和50 μ m，膜的表面用三甲基氯硅烷進行疏水化處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的利用氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控微球載藥量的方法，其特征在于步驟3)中所說的帶正電荷的藥物是鹽酸阿霉素、亞甲基藍、麻黃堿或維生素 B11全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用不同濃度的氯化鈉溶液處理海藻酸鈣微球來調(diào)控其載藥量的方法。采用膜乳化-凝膠化法制備粒徑均勻的海藻酸鈣微球；用不同濃度的氯化鈉溶液浸泡微球，使海藻酸鈣微球中的鈣離子部分被鈉離子取代，然后用超純水洗滌；將處理后的微球浸入帶正電荷的藥物溶液中，通過靜電作用裝載藥物，最終得到不同載藥量的海藻酸鈣微球。本發(fā)明制備方法簡便可控，材料來源廣泛，可以方便地調(diào)節(jié)微球載藥量，具有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號A61K47/36GK102631680SQ20121011566
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月19日
發(fā)明者仝維鋆, 宋亦超, 高長有 申請人:浙江大學(xué)