納米顆粒粉末制劑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)物納米顆粒粉末制備領(lǐng)域，具體涉及一種制備易水分散的輔酶Q10 納米顆粒粉末制劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 輔酶Qio(coenzyme Qiq)，簡稱CoQiq。又名泛醌，是以較低的含量廣泛存在于各類生 物體組織中的脂溶性醌類化合物，也是一種類維生素物質(zhì)，是線粒體呼吸鏈的必需成分，也 是重要的抗氧化劑和非特異性免疫增強(qiáng)劑，具有提高人體免疫力、增強(qiáng)抗氧化、延緩衰老和 增強(qiáng)人體活力等作用，能夠預(yù)防心腦血管疾病，同時為心肌細(xì)胞提供更多能量，增強(qiáng)心臟功 能。但是CoQ iq具有超高的疏水性(A⑶LogP = 21)，不溶于水，這導(dǎo)致其進(jìn)入生物體內(nèi)后具有 極低的有效血液濃度和生物利用率。因此，如何提高輔酶Qio的水分散性和溶解度成為一個 關(guān)鍵問題。藥物一般可通過化學(xué)修飾，或通過制備藥物納米顆粒來增加其表面積的方式來 提高其水溶解度。同時，納米粒子在體內(nèi)循環(huán)時較易通過各類組織屏障，甚至致密的血腦屏 障。
[0003] 殼聚糖是一種天然可食用多糖類高分子，是甲殼素脫乙酰后的產(chǎn)物。而甲殼素是 作為蝦、蟹等甲殼類動物甲殼的主要成份，是地球上僅次于纖維素的第二大天然可再生高 分子。殼聚糖含有較多氨基，是一種pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑，在pH>~5時不溶于 水，在pH〈~5時帶上正電荷而溶于水。并能與疏水顆粒表面的負(fù)電荷相互吸引包裹在其表 面，以防止顆粒之間因疏水作用相互團(tuán)聚而尺寸增加。
[0004]聚乙烯吡咯烷酮作為一種使用廣泛、生理相容性好的水溶性合成高分子，具有膠 體保護(hù)作用、成膜性、粘結(jié)性、吸濕性、增溶或凝聚作用，特別是在醫(yī)藥、食品、化妝品、滌劑、 印染、涂料、顏料和催化劑制備有著廣泛的應(yīng)用其結(jié)構(gòu)含有叔氨基是一種pH響應(yīng)性聚電解 質(zhì)類表面活性劑。
[0005] 納米顆粒的幾種常規(guī)制備方法在實際運(yùn)用中存在諸多缺點。例如，球磨和高壓均 質(zhì)化等方法需要相對較高的能量輸入，且所產(chǎn)生的顆粒在大尺寸方向上的分布有拖尾現(xiàn) 象。又如，反溶劑攪拌析出法制備得到的顆粒往往尺寸分布寬，且顆粒大小較難穩(wěn)定控制， 各批次間顆粒尺寸的一致性也較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種制備易水分散的輔酶Qiq納米顆粒粉末制劑的方法。
[0007] 本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實現(xiàn):一種制備易水分散的輔酶Qiq納米顆粒粉末制劑的 方法，是將水難溶性輔酶Q 1O的有機(jī)溶劑溶液與pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑的水溶液在 混合器密閉腔體中射流共混，其中所述的有機(jī)溶劑能與水互溶;收集從混合器出口流出的 懸浮液，調(diào)節(jié)懸浮液PH至pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑等電點以上，懸浮液產(chǎn)生團(tuán)聚沉 降，再對沉降物進(jìn)行抽濾和真空干燥，得到易水分散的輔酶Q 1O納米顆粒粉末。
[0008] 具體步驟是：
[0009] (1)分別將輔酶Qiq溶于能與水互溶的有機(jī)溶劑，pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑 溶于適當(dāng)pH的水中。
[0010] (2)如圖1所示，將上述兩溶液在混合器密閉腔體中射流共混。其中有機(jī)溶劑能與 水互溶，有機(jī)溶劑移向水相，水難溶輔酶Q1Q溶解度因此瞬時下降而析出。該混合具有高雷諾 數(shù)，過程雖只需低能輸入，但為高能密度耗散，導(dǎo)致顆粒克服大表面能形成納米級尺寸的顆 粒。同時，表面活性劑吸附于顆粒表面，限制顆粒的進(jìn)一步生長，并有效穩(wěn)定和分散顆粒。形 成的穩(wěn)定的納米懸浮液從混合器出口流出。
[0011] (3)收集懸浮液，調(diào)節(jié)懸浮液pH，pH響應(yīng)性表面活性劑的電荷被中和而變?yōu)樗?溶，納米顆粒失去保護(hù)團(tuán)聚沉淀，經(jīng)由過濾膜抽濾，真空干燥可得輔酶Q1Q粉末。該粉末通過 回調(diào)pH和攪拌，可重新分散于水中形成穩(wěn)定的納米懸浮液。
[0012] 上述方法中，混合過程為高雷諾數(shù)湍流共混，混合腔體單入口注射速度為0 . lm/s 以上。
[0013] 上述方法中所述的混合器使用非敞口密閉混合器，混合腔體含有至少兩個流體注 入口和一個流出口。
[0014] 本發(fā)明中所述pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑，可以是殼聚糖或聚乙烯吡咯烷 酮。通過調(diào)節(jié)pH，表面活性劑可在水溶性和水不溶性間可逆轉(zhuǎn)變，如pH〈5，殼聚糖為水溶性； pH>5，殼聚糖為水不溶。pH〈7，聚乙烯吡咯烷酮為水溶性較高;pH>7，聚乙烯吡咯烷酮水溶性 降低。
[0015] 本發(fā)明方法中溶解輔酶Qiq的有機(jī)溶劑能與水互溶，選自丙酮、四氫呋喃、DMF、DMA、 乙醇、丙醇或它們?nèi)我獾幕旌衔铩?br>[0016]與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明方法制備速度快，耗能低，設(shè)備體積小且易于操作。制備 的顆粒粒徑小，平均約120nm;載藥率高達(dá)93% ;輔酶Qiq成粒析出率高達(dá)86%。
【附圖說明】
[0017]圖1.納米懸濁液制備和分離干燥示意圖。
[0018] 圖2.殼聚糖穩(wěn)定的輔酶Q1O納米顆粒的粒徑大小分布圖。
[0019] 圖3.殼聚糖穩(wěn)定的輔酶Qiq納米顆粒的粒徑透射電鏡圖。
[0020] 圖4.殼聚糖穩(wěn)定的輔酶Qiq納米顆粒重分散后的粒徑大小分布圖。
[0021] 圖5.無殼聚糖保護(hù)的輔酶Q1O納米顆粒的粒徑大小分布圖。
[0022] 圖6.原料粉末及殼聚糖保護(hù)的輔酶Qiq納米顆粒分別通過不同方法分離干燥后得 到的粉末的XRD圖。
【具體實施方式】
[0023] 實施例一:在典型實驗中，配制3mL lOmg/mLCoQio丙酮溶液和3mL 10mg/mL殼聚糖 鹽酸水溶液(pH〈5)，將兩溶液同時從混合器兩入口以相同速度注射入混合器。兩股流體在 混合器腔體中進(jìn)行充分湍流混合，制備的懸濁液從混合器出口流出。注射共耗時約5s，用盛 有24mL水的容器在混合器出口接收。用動態(tài)光散射法測定其粒徑大小(平均直徑約I IOnm) 和分布(如圖2)，用透射電鏡進(jìn)行形貌表征(如圖3)。調(diào)節(jié)升高懸浮液至pH>5,納米顆粒發(fā)生 團(tuán)聚沉降，經(jīng)由抽濾，得到沉淀物粉末，粉末可真空干燥。粉末經(jīng)攪拌可重新分散于pH〈5水 溶液，平均直徑約IlOnm(如圖4)與重分散前粒徑無明顯差異。
[0024]實施例二：在對比實驗中，不添加 pH響應(yīng)性表面活性劑殼聚糖。配制3mL IOmg/ mLC〇Q1Q丙酮溶液，與3mL水同時以相同速度從兩入口注入混合器腔體。兩股流體在混合器腔 體中進(jìn)行充分湍流混合，制得的懸濁液從混合器出口流出。注射共耗時約5s，用盛有24mL水 的容器在混合器出口接收，用動態(tài)光散射表征其粒徑大小和分布，如圖5所示。粒徑較實施 例一大，平均直徑約800nm〇
[0025] 實施例三:在載藥率和析出率測定中，取例一中制備的納米懸濁液12mL，調(diào)節(jié)升高 懸浮液至pH>5,納米顆粒發(fā)生團(tuán)聚沉降，經(jīng)由抽濾，得到沉淀物粉末，立即將濾膜和粉末冷 凍干燥。干燥后根據(jù)濾膜過濾前后的質(zhì)量差求出納米顆粒質(zhì)量為11. lmg。干燥后納米顆粒 溶于丙酮，通過HPLC測出輔酶Qiq并計算得輔酶Qiq質(zhì)量為10.4mg。載藥率(藥物質(zhì)量/納米顆 粒質(zhì)量）=93.3%，輔酶Qio成粒析出率(成粒藥物質(zhì)量/投料藥物質(zhì)量）= 10.4/12 = 86.4%。
[0026] 實施例四：在納米顆粒粉末晶態(tài)測定中，將實施例一中納米懸濁液回調(diào)PH、沉降、 過濾并真空干燥，并測定XRD。結(jié)果顯示該納米顆粒粉末在XRD中無尖銳峰(如圖6d所示），表 明為無定型態(tài)，這將易于其被人體吸收。而納米懸濁液經(jīng)噴霧干燥得到的納米顆粒粉末在 XRD上出現(xiàn)尖銳峰(如圖6c)，表明發(fā)生了重結(jié)晶，這將降低人體對其吸收速度。
[0027]實施例五:分別使用四氫呋喃、DMF、DMA、丙醇、乙醇其他有機(jī)溶劑代替實施例一中 丙酮，配制3mL 10mg/mLC〇Q1Q有機(jī)溶液和3mL 10mg/mL殼聚糖水溶液(pH〈5)，將兩溶液同時 從混合器兩入口以相同速度注射入混合器。兩股流體在混合器腔體中進(jìn)行充分湍流混合， 制備的懸濁液從混合器出口流出。注射共耗時約5s，用盛有24mL水的容器在混合器出口接 收。用動態(tài)光散射法測定其平均粒徑如表1所示。調(diào)節(jié)升高懸浮液至pH>5,納米顆粒發(fā)生團(tuán) 聚沉降，經(jīng)由抽濾，得到沉淀物粉末，粉末可真空干燥。粉末經(jīng)攪拌可重新分散于pH〈5水溶 液，平均直徑與重分散前粒徑無明顯差異。
[0028]表 1

[0030]實施例六:使用聚乙烯吡咯烷酮代替實施例一中殼聚糖，配制3mL 1〇11^/1^0^10丙 酮溶液和3mL lOmg/mL聚乙烯吡咯烷酮(pH〈7)，將兩溶液同時從混合器兩入口以相同速度 注射入混合器。兩股流體在混合器腔體中進(jìn)行充分湍流混合，制備的懸濁液從混合器出口 流出。注射共耗時約5s，用盛有24mL水的容器在混合器出口接收。用動態(tài)光散射法測定其平 均直徑約234nm。調(diào)節(jié)升高懸浮液至pH>7,納米顆粒發(fā)生團(tuán)聚沉降，經(jīng)由抽濾，得到沉淀物粉 末，粉末可真空干燥。粉末經(jīng)攪拌可重新分散于pH〈7水溶液，平均直徑與重分散前粒徑無明 顯差異。
【主權(quán)項】
1. 一種制備易水分散的輔酶Q1Q納米顆粒粉末制劑的方法，其特征在于:將水難溶性輔 酶Qiq的有機(jī)溶劑溶液與pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑的水溶液在混合器密閉腔體中射 流共混，其中所述的有機(jī)溶劑能與水互溶;收集從混合器出口流出的懸浮液，調(diào)節(jié)懸浮液pH 至pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑等電點以上，懸浮液產(chǎn)生團(tuán)聚沉降，再對沉降物進(jìn)行抽 濾和真空干燥，得到易水分散的輔酶Q 1Q納米顆粒粉末。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備易水分散的輔酶Q1Q納米顆粒粉末制劑的方法，其特征在 于:混合過程為高雷諾數(shù)湍流共混，混合腔體單入口注射速度為0. lm/s以上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備易水分散的輔酶Q1Q納米顆粒粉末制劑的方法，其特征在 于:使用非敞口密閉混合器，混合腔體含有至少兩個流體注入口和一個流出口。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備易水分散的輔酶Q1Q納米顆粒粉末制劑的方法，其特征在 于:所述pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑為殼聚糖或聚乙烯吡咯烷酮。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的制備易水分散的輔酶Q1Q納米顆粒粉末制劑的方法，其特征在 于:通過調(diào)節(jié)pH，表面活性劑可在水溶性和水不溶性間可逆轉(zhuǎn)變。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備易水分散的輔酶Q1Q納米顆粒粉末制劑的方法，其特征在 于:溶解輔酶Q1Q的有機(jī)溶劑能與水互溶，選自丙酮、四氫呋喃、DMF、DMA、甲醇、乙醇或它們?nèi)?意的混合物。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種制備易水分散的輔酶Q10納米顆粒粉末制劑的方法。該方法是將水難溶性輔酶Q10的有機(jī)溶劑溶液與pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑的水溶液在混合器密閉腔體中射流共混；其中有機(jī)溶劑能與水能互溶；收集從混合器出口流出懸浮液，調(diào)節(jié)懸濁液pH至pH響應(yīng)性聚電解質(zhì)類表面活性劑等電點以上，懸浮液產(chǎn)生團(tuán)聚沉降，再對沉降物進(jìn)行抽濾和真空干燥，得到易水分散的輔酶Q10納米顆粒粉末。本發(fā)明制備方法快速、耗能低、設(shè)備體積小。所制備的納米顆粒尺寸小、分布窄且穩(wěn)定性好，同時具有載藥率和成粒析出率高的優(yōu)點。納米顆粒粉末為無定性態(tài)，這將有利于輔酶Q10在體內(nèi)的快速吸收。
【IPC分類】A61K9/14, A61K47/36, A61P9/00, A61P37/04, A61K47/32, A61K31/122, A61P39/06, A61P9/10
【公開號】CN105708806
【申請?zhí)枴緾N201610074301
【發(fā)明人】朱正曦, 林致國, 薛懷國
【申請人】揚(yáng)州大學(xué)