專利名稱：可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制備方法。
目前關(guān)于可生物降解性高分子聚酯材料包裹利福平微球的研究，國外無報道，國內(nèi)僅有一篇報道，張萬國，蔣雪濤，朱才娟，胡晉紅，發(fā)表的“肺靶向利福平聚乳酸微球的研究”藥學(xué)學(xué)報，1998，33(1)57-61。該研究以聚乳酸(PLA)為載體，采用水包油O/W乳液—溶劑揮發(fā)法，以二氯甲烷為溶劑，甘油和明膠水溶液分步為穩(wěn)定劑(乳化劑)，包裹利福平微球的直徑為9～15μm，載藥量低，僅達(dá)到16％，藥物釋放時間短，48小時利福平釋放85.14％，表面存在明顯的暴釋現(xiàn)象，利福平?jīng)]有很好地被包裹到PLA基質(zhì)中，另外，微球表面不光滑，有孔洞，不能達(dá)到勻速釋放，說明該制備方法存在一些問題。兔子的動物試驗(yàn)結(jié)果表明PLA利福平微球能夠長時間停留在肺部，具有被動靶向性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制備方法。
本發(fā)明采用具有良好的生物相容性和可生物降解性的丙交酯(LA)與乙交酯(GA)的無規(guī)共聚物PLGA為載體，采用水包油O/W乳液—溶劑揮發(fā)法，選用多種有機(jī)溶劑和不同體系的穩(wěn)定劑(乳化劑)，制備了一系列可供噴霧或注射用的PLGA利福平微球。對微球性能的評價，表明微球表面光滑，微球直徑大小均勻，而且可以控制；載藥量明顯提高(20％以上)；釋藥時間長，達(dá)到1～12周，沒有明顯的暴釋現(xiàn)象，其釋藥動力學(xué)接近于零級釋放，因此具有顯著的長效和緩釋作用。并通過控制微球粒徑的大小，使其具有肺組織靶向性。我國是結(jié)核病的多發(fā)國，因此這種具有長效、緩釋、和肺組織靶向性的載藥微球具有十分廣闊的應(yīng)用前景。
由于本發(fā)明選用PLGA載體材料，因此可以通過調(diào)節(jié)LA和GA的投料比例控制材料的組成，從而控制和調(diào)節(jié)載體材料的降解速度，最終控制藥物的釋放速度。通過藥物微球制備工藝控制微球的載藥量、尺寸和形貌。
本發(fā)明對比例(實(shí)例1)采用PLA為載體材料，利福平載藥量達(dá)到18.4％，106天利福平釋放82.3％，與上述文獻(xiàn)報道相比，緩釋性能得到了明顯的提高。但是在藥物釋放初期存在緩慢的爆釋現(xiàn)象。原因是包裹在PLA微球中表層部分的利福平通過溶解擴(kuò)散作用較快從材料基質(zhì)中溶出。由于PLA降解較慢，完全降解時間為2年，從而阻止了利福平進(jìn)一步基質(zhì)中溶出，降低了利福平的釋放速度。相對比較PLGA的降解速度較快，完全降解時間控制在1周～6個月，隨著基質(zhì)高分子的降解，利福平同時釋放，從而達(dá)到了理想的零級釋放動力學(xué)。
本發(fā)明利福平PLGA微球的制備采用水包油O/W乳液-溶劑揮發(fā)法，按下述步驟進(jìn)行稱取一定量的利福平和PLGA，溶于下述有機(jī)溶劑之一或混合溶劑中，在超聲震蕩下充分溶解。將此溶液在高速攪拌下注入水溶液穩(wěn)定劑中，攪拌5-20min，以充分乳化，形成O/W乳液，再溫和攪拌1-6h至有機(jī)溶劑揮發(fā)，固化微球。另一制備方法，將含有利福平和PLGA的有機(jī)溶劑溶液先注入到甘油中，高速攪拌1-8min，使有機(jī)相均勻分散，然后再注入到明膠水溶液中，溫和攪拌10-60min，使有機(jī)溶劑揮發(fā)。將獲得的懸浮液中的微球離心，收集，并用二次蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥，即得產(chǎn)品。
本發(fā)明公開的利福平PLGA微球中的載體PLGA的單體是丙交酯(LA，其中包括L-丙交酯，消旋D，L-丙交酯以及L-丙交酯和D-丙交酯任何比例的混合物)和乙交酯(GA)，LA/GA的比可以從95∶5到50∶50之間任意調(diào)節(jié)。
本發(fā)明所采用的藥物利福平為廣普抗生素，對分支桿菌和革蘭氏陰性、陽性菌有很強(qiáng)的殺滅作用。其性狀為磚紅色結(jié)晶粉末，無臭無味，難溶于水，易溶于甲醇、氯仿。室溫下穩(wěn)定，對熱相對穩(wěn)定。
本發(fā)明所采用的揮發(fā)性有機(jī)溶劑為二氯甲烷、氯仿、乙醚或乙酸乙酯。
本發(fā)明所使用的穩(wěn)定劑分別為0.2％到2％的明膠水溶液、聚乙烯醇(PVA)水溶液、十二烷基磺酸鈉水溶液，以及分步穩(wěn)定劑甘油和明膠水溶液，先將高分子利福平混合溶液分散在甘油中，然后，再將此乳液分散到0.2％到2％明膠水溶液中。
本發(fā)明利福平PLGA微球形態(tài)完整，粒徑范圍為8～30μm，微球中利福平的平均含量為20～50％，體外釋藥時間1～8周，且接近與零級釋放。本藥物制劑可采用噴霧和注射方法使用。利福平PLGA微球具有顯著的長效、緩釋作用和肺組織靶向性。
實(shí)施例2將PLGA(Mv＝153000，LLA∶GA＝95∶5)1.5g與利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷中，在超聲震蕩下充分溶解。將此溶液在高速攪拌下注入到150ml1％的明膠水溶液中，乳化10min，形成O/W乳液，再溫和攪拌4h揮發(fā)DCM，固化微球。將獲得的懸浮液中的微球離心收集并用二次蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥，得到藥物微球。微球中利福平含量為35.3％，占總微球80％的粒徑范圍在10～25μm之間，藥物完全釋放時間為117天。
實(shí)施例3將PLGA(Mv＝162000，LLA∶GA＝90∶10)1.5g取代實(shí)例2中的PLGA，其它制備條件相同，所得到的微球中利福平含量為34.7％，占總微球80％的粒徑范圍在10～23μm之間，79天釋放利福平為84％，藥物完全釋放時間為92天。
實(shí)施例4將PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)1.5g取代實(shí)例2中的PLGA，其它制備條件同實(shí)例2相同，所得到的微球中利福平含量為32.5％，占總微球80％的粒徑范圍在10～22μm之間，藥物完全釋放時間為48天。
實(shí)施例5將PLGA(Mv＝138000，LLA∶GA＝50∶50)1.5g取代實(shí)例2中的PLGA，其它制備條件相同，所得到的微球中利福平含量為30.4％，占總微球80％的粒徑范圍在10～20μm之間，藥物完全釋放時間為9天。
實(shí)施例6用利福平0.5g取代實(shí)例4中利福平1.0g，其它制備條件相同，所得微球表面光滑，占總微球80％的粒徑范圍在12～26μm之間，載藥量為22.6％，藥物完全釋放時間為51天。
實(shí)施例7用利福平1.5g取代實(shí)例4中利福平1.0g，其它制備條件相同，所得微球表面光滑，占總微球80％的粒徑范圍在8～24μm之間，載藥量為35.8％，藥物完全釋放時間為45天。
實(shí)施例8用利福平3.0g取代實(shí)例4中利福平1.0g，其它制備條件相同，所得微球表面略有粗糙，占總微球80％的粒徑范圍在6～22μm之間，載藥量為36.4％，藥物完全釋放時間為42天。
實(shí)施例9用4.5ml的二氯甲烷取代實(shí)例4中7.5ml的二氯甲烷，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為35.4％，占總微球80％的粒徑范圍在20～45μm之間，藥物完全釋放時間為54天。
實(shí)施例10用15ml的二氯甲烷取代實(shí)例4中7.5ml的二氯甲烷，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為15.8％，占總微球80％的粒徑范圍在5～15μm之間，藥物完全釋放時間為37天。
實(shí)施例11用75ml 1％的明膠水溶液取代實(shí)例4中150ml 1％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為33.4％，占總微球80％的粒徑范圍在15～36μm之間，藥物完全釋放時間為51天。
實(shí)施例12
用300ml 1％的明膠水溶液取代實(shí)例4中150ml 1％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為30.7％，占總微球80％的粒徑范圍在8～20μm之間，藥物完全釋放時間為50天。
實(shí)施例13用600ml 1％的明膠水溶液取代實(shí)例4中150ml 1％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為21.6％，占總微球80％的粒徑范圍在5～15μm之間，藥物完全釋放時間為52天。
實(shí)施例14用1.5g PLGA(Mv＝289000，LLA∶GA＝80∶20)取代實(shí)例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為33.1％，占總微球80％的粒徑范圍在15～32μm之間，藥物完全釋放時間為57天。
實(shí)施例15用1.5g PLGA(Mv＝62000，LLA∶GA＝80∶20)取代實(shí)例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA/GA＝80∶20)，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為31.3％，占總微球80％的粒徑范圍在8～20μm之間，藥物完全釋放時間為44天。
實(shí)施例16用1.5g PLGA(Mv＝34000，LLA∶GA＝80∶20)取代實(shí)例4中的1.5g PLGA(Mv＝125000，LLA/GA＝80∶20)，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為30.6％，占總微球80％的粒徑范圍在5～18μm之間，藥物完全釋放時間為38天。
實(shí)施例17用1.5g PLGA(Mv＝10700，LLA/GA＝80∶20)取代實(shí)例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為25.1％，占總微球80％的粒徑范圍在5～15μm之間，藥物完全釋放時間為31天。
實(shí)施例18用1.5g PLGA(Mv＝4600，LLA∶GA＝80∶20)取代實(shí)例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA/GA＝80∶20)，其它制備條件相同。所得微球表面粗糙，微球中利福平含量為18.9％，占總微球80％的粒徑范圍在5～15μm之間，藥物完全釋放時間為24天。
實(shí)施例19用0.5％的明膠水溶液取代實(shí)例4中的1.0％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為28.2％，占總微球80％的粒徑范圍在15～32μm之間，藥物完全釋放時間為51天。
實(shí)施例20用2.0％的明膠水溶液取代實(shí)例4中的1.0％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量為33.7％，占總微球80％的粒徑范圍在8～20μm之間，藥物完全釋放時間為47天。
實(shí)施例21將PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)1.5g與利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷中，在超聲震蕩下充分溶解，然后，將此溶液先注入到50ml的甘油中，高速攪拌5min，使有機(jī)相均勻分散，然后再注入到100ml 1％的明膠水溶液中，溫和攪拌4h，揮發(fā)DCM。將獲得的懸浮液中的微球離心收集并用二次蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥，得到藥物微球。微球中利福平含量為34.6％，占總微球80％的粒徑范圍在10～20μm之間，藥物完全釋放時間為41天。
實(shí)施例22將PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)1.5g與利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷中，在超聲震蕩下充分溶解。將此溶液注入到50ml的甘油中，高速攪拌5min，使有機(jī)相均勻分散，然后再注入到100ml的水中，溫和攪拌30min，揮發(fā)DCM。將獲得的懸浮液中的微球離心收集并用二次蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥，所得微球表面粗糙，并有孔洞，粒徑范圍在12～24μm之間，載藥量為26.2％，藥物完全釋放時間為53天。
實(shí)施例23用150ml 2％的PVA水溶液取代實(shí)例4中的150ml的1％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面光滑，占總微球80％的粒徑范圍在21～44μm之間，載藥量為23.4％，藥物完全釋放時間為55天。
實(shí)施例24用150ml 2％的十二烷基磺酸鈉水溶液取代實(shí)例4中的150ml的1％的明膠水溶液，其它制備條件相同。所得微球表面較光滑，但聚集現(xiàn)象嚴(yán)重，占總微球80％的粒徑范圍在30～50μm之間，載藥量為32.9％，藥物完全釋放時間為61天。
實(shí)施例25用7.5ml的乙酸乙酯取代實(shí)例4中的7.5ml二氯甲烷溶劑，其它制備條件相同。掃描電鏡下觀察，微球的表面粗糙；載藥量為13.7％，占總微球80％的粒徑范圍在20～55μm之間，藥物完全釋放時間為60天。
實(shí)施例26用7.5ml的氯仿取代實(shí)例4中的7.5ml二氯甲烷溶劑，其它制備條件相同。掃描電鏡下觀察，微球的表面光滑；載藥量為33.7％，占總微球80％的粒徑范圍在15～48μm之間，藥物完全釋放時間為54天。
實(shí)施例27用7.5ml的乙醚取代實(shí)例4中的7.5ml二氯甲烷溶劑，其它制備條件相同。掃描電鏡下觀察，微球的表面粗糙；載藥量為15.4％，占總微球80％的粒徑范圍在32～60μm之間，藥物完全釋放時間為64天。
實(shí)施例28用7.5ml的1∶1氯仿和二氯甲烷的混合溶劑取代實(shí)例4中的7.5ml二氯甲烷溶劑，其它制備條件相同。掃描電鏡下觀察，微球的表面略有粗糙；載藥量為33.2％，占總微球80％的粒徑范圍在12～25μm之間，藥物完全釋放時間為49天。
實(shí)施例29用7.5ml的1∶1乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶劑取代實(shí)例4中的7.5ml二氯甲烷溶劑，其它制備條件相同。掃描電鏡下觀察，微球的表面粗糙；載藥量為20.6％，占總微球80％的粒徑范圍在17～38μm之間，藥物完全釋放時間為53天。
實(shí)施例30用7.5ml的1∶1乙醚和二氯甲烷的混合溶劑取代實(shí)例4中的7.5ml二氯甲烷溶劑，其它制備條件相同。掃描電鏡下觀察，微球的表面粗糙；載藥量為18.4％，占總微球80％的粒徑范圍在22～45μm之間，藥物完全釋放時間為57天。
權(quán)利要求
1.一種可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制備方法，其主要步驟為a)取丙交酯和乙交酯的共聚物100份，利福平10～200份，溶于300～1000份有機(jī)溶劑中，超聲震蕩下充分溶解；b)將步驟a制備的溶液在攪拌下注入到5000～50000份穩(wěn)定劑水溶液中，攪拌充分乳化，再攪拌揮發(fā)有機(jī)溶劑，固化微球；c)將獲得的懸浮液中的微球離心收集，并用二次蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥，即得產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的載體丙交酯和乙交酯的共聚物中單體丙交酯/乙交酯的比例為95∶5-50∶50。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述丙交酯包括L-丙交酯、消旋D，L-丙交酯和L-丙交酯與D-丙交酯的任何比例的混合物；丙交酯和乙交酯的共聚物的黏均分子量為5000～500,000。
4.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述步驟b是將步驟a制備的溶液在攪拌下注入2000～25000份的甘油中，攪拌均勻分散，注入到0.2-2％的明膠水溶液中，攪拌揮發(fā)有機(jī)溶劑，固化微球。
5.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述的穩(wěn)定劑為0.5-2％的明膠水溶液、聚乙烯醇水溶液或十二烷基磺酸鈉。
6.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為具有揮發(fā)性的溶劑。
7.如權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷、氯仿、乙醚或乙酸乙酯。
全文摘要
一種可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制備方法，其主要步驟為取丙交酯和乙交酯的共聚物(PLGA)和利福平，溶于有機(jī)溶劑中，超聲震蕩下充分溶解；將制備的溶液在攪拌下注入到穩(wěn)定劑水溶液中，攪拌充分乳化，再攪拌揮發(fā)有機(jī)溶劑，固化微球；將獲得的懸浮液中的微球離心收集，并用二次蒸餾水洗滌數(shù)次后冷凍干燥，即得產(chǎn)品。微球載藥量達(dá)到10～35％；微球表面光滑，不粘連，微球尺寸為5～50μm，直徑分布均勻；利福平藥物在體外1～12周勻速釋放，在肺部具有被動靶向性。
文檔編號A61K9/14GK1437933SQ03121400
公開日2003年8月27日 申請日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月28日
發(fā)明者陳學(xué)思, 楊亞楠, 景遐斌, 張雪飛, 徐效義, 梁奇志 申請人:中國科學(xué)院長春應(yīng)用化學(xué)研究所