一種微球生物新材料包裹sod活性藥物載體制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微球生物新材料包裹SOD藥物載體制備方法，它由空白殼聚糖微球的制備、SOD殼聚糖微球的制備、SOD殼聚糖微球載藥量及其包封率的測定、SOD殼聚糖微球體外釋藥試驗完成其制備；本SOD殼聚糖微球在光學顯微鏡下觀察表面光滑均勻，在生理鹽水中分散性好，粒徑范圍1.2~3.8um；SOD殼聚糖微球制備過程反應條件溫和，不需有機溶劑，pH接近中性，SOD的活性損失?。淮郎y樣品平均值0.3，殼聚糖微球中SOD含量5KU=10mg或5.31×104U/g，包封率97.3%；本發(fā)明方法適于我國批量生產(chǎn)SOD保健品、美容酶制劑SOD化妝品，同時也為SOD藥用酶制劑的生產(chǎn)應用提供了新的技術(shù)方法。
【專利說明】
一種微球生物新材料包裹SOD活性藥物載體制備方法
[0001 ]
技術(shù)領域： 本發(fā)明涉及分子新材料生物技術(shù)領域，特指利用殼聚糖作為醫(yī)用級S0D生物新材料制 備藥物載體緩釋、控釋制劑用于藥物臨床及抗癌高效給藥提供新途徑新用途。
[0002]
【背景技術(shù)】： 超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，S0D)是生物體內(nèi)清除超氧陰離子自由基的 唯一的酶，是清除氧毒害的關(guān)鍵防線，因此，在臨床上，S0D已經(jīng)作為藥物用于治療早產(chǎn)兒由 于氧中毒而引起的呼吸系統(tǒng)疾??；另有研究表明，S0D對于神經(jīng)和免疫系統(tǒng)疾病都有輔助治 療作用，但S0D作為藥用酶在應用上還存在以下缺陷:分子量偏大，體內(nèi)半衰期短、給藥次數(shù) 多、易被蛋白酶降解、利用率低等不易透過細胞膜等;為解決以上問題，國內(nèi)科研者嘗試對 S0D進行分子修飾，國內(nèi)外多用一些水溶性高分子物質(zhì)如聚乙二醇（PEG)、 polyacryloymorpholin、右旋糖酐、淀粉等作為修飾材料，PEG與S0D中的E-NH2縮合，無毒， 無免疫原性，活化簡單但回收率低。 S0D在溶液中容易失活，無法長期保存，單純地將S0D植入機體內(nèi)，S0D很容易在機體內(nèi) 被擴散、稀釋、降解，生物利用度很低，且應用效果差，這就需要將S0D加入合適的載體中，使 其免受蛋白酶降解或擴散，在需要的地方較長時間控制釋放，并保持其生物活性;通常做法 是加入保護物質(zhì)如海藻糖、PEG等，或加入修飾材料有聚乙二醇、右旋糖酐、聚蔗糖、明膠、淀 粉、同源白蛋白以及聚烯屬烴基氧化物等進行化學修飾，增強其穩(wěn)定性，然后加入適合的載 體物質(zhì)，製成脂質(zhì)體(1 iposome)或微囊；由于S0D主要應用化妝品、食品及醫(yī)療保健上，不僅 要求S0D生產(chǎn)過程中及添加物質(zhì)無污染、無毒，而且要保持S0D活力、不要被降解，同時還要 保證S0D在人體作用部位能正確釋放。
[0003] S0D具有廣泛的藥理作用，在藥物作用機理研究方面已經(jīng)深入到分子水平，動物試 驗研究已在基因治療、與其他藥物聯(lián)合治療、分子修飾等方面取得了一定的進展，臨床研究 也進行了有意義的探索，但是總體來說還有一些問題需要解決：（1)進一步闡明S0D的抗氧 化作用及引起的體內(nèi)抗氧化網(wǎng)絡體系的一系列變化，尋求更佳的給劑途徑；（2)進行S0D的 分子修飾和改構(gòu)，進一步延長體內(nèi)半衰期，減少使用劑量，從而降低S0D反應產(chǎn)物過氧化 氫引起的副作用；（3)進一步提高S0D體外表達水平，提高比活性，以適應產(chǎn)業(yè)化的需求。
[0004] 與現(xiàn)有技術(shù)相比較:劉玲，袁勤生(2003)等利用復乳溶劑揮發(fā)法制備了超氧化物 歧化酶(S0D)的乳酸-羥乙酸共聚物(PLGA)微球，采用超聲w/ 〇/ w復乳溶劑揮發(fā)法制備 蛋白質(zhì)微球，只是初步研究S 0 D對微球粒徑、包封率、體外釋放等的影響； StefanoGiovagnolipoly(D，L-lactide-co_glycolide)PLGA 制作S0D 微球，對于相對分子品 質(zhì)較低的聚合物(Mr〈10 000)，藥物可均勾分散于納米顆粒中，但對于相對分子品質(zhì)較大 的聚合物，由于溶解度小甚至不溶，而限制了這項技術(shù)的應用，有必要對現(xiàn)有制球方法進行 改進和創(chuàng)新。
[0005] 近年來，S0D生產(chǎn)及應用實踐表明，現(xiàn)有的酶固定化修飾改造和脂質(zhì)體技術(shù)，雖然 具有良好的酶活性及穩(wěn)定性，在制藥加工、臨床檢測及衛(wèi)生防疫方面具有廣泛用途，關(guān)于殼 聚糖作為微囊、微球的囊材或載體，已有相當多的報道，可用于激素類、抗生素、抗癌藥、疫 苗、抗原、活細胞等物質(zhì);對于用殼聚糖來輔助多肽和蛋白質(zhì)類等生化物質(zhì)的微囊化，是正 在發(fā)展又非常有前景的課題;利用殼聚糖所制得的微囊或微球可以增加蛋白質(zhì)、多肽類的 藥物穩(wěn)定性，降低藥物在體內(nèi)的副作用，延長藥物療效；目前利用殼聚糖微球包裹SOD作為 藥物載體緩釋、控釋制劑尚未見報道，我們采用殼聚糠微球制備技術(shù)來解決SOD給藥的問 題，為SOD的高效給藥提供新途徑。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 本發(fā)明的目的是提出一種微球生物新材料包裹S0D活性藥物載體制備方法，特別是一 種微球生物新材料包裹S0D藥物載體制備方法。
[0007] 本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實現(xiàn)其發(fā)明目的的：一種微球生物新材料包裹S0D藥 物載體，它由空白殼聚糖微球的制備1、S0D殼聚糖微球的制備2、S0D殼聚糖微球載藥量及其 包封率的測定3、S0D殼聚糖微球體外釋藥試驗4四個步驟完成其制備方法： 空白殼聚糖微球的制備1:取殼聚糖l〇〇g溶解于l〇〇〇mL 2%冰醋酸溶液中，磁力攪拌，加 吐溫-80 l.OmL，磁力攪拌和超聲處理，滴加30% Na2S〇4溶液，至上述溶液混濁，通過紫外 分光光度計于500 min處測定其池度來判定微球的形成，微球形成后繼續(xù)攪拌及超聲處理 lh，離心分離，取10000~12000 r/min，離心15 min，將所得沉淀物重新懸浮于水中洗滌純 化，冷凍干燥，備用；另用含0.2%吐溫-80的生理鹽水分散，用掃描電子顯微鏡（SEM)和光學 顯微鏡觀察微球外觀形態(tài)，粒度分析儀測定微球粒徑分布，用光學顯微鏡采用顯微計數(shù)法 求平均粒徑，每次計數(shù)200個，計數(shù)3次； S0D殼聚糖微球的制備2:選擇醫(yī)用級S0D，酶活力大于5.0X106 U/ g.蛋白樣品，待配 制，用100克冷凍干燥的空白殼聚糖微球懸浮于250mL醋酸緩沖液中（pH= 6. 2)，加入lg，5 X106U/ g SOD于1000 mL水溶液，4°C下磁力攪拌，10000~12000 r/min離心沉淀，沉淀（ 微球）以去離子水洗3次，真空干燥，于4°C儲存;將沉淀物重新洗滌純化、冷凍干燥;將離心 液和洗滌液收集合并，得載藥微球、分散液濃度為每l〇ml含S0D50000U(單位)微球合并液， 即S0D微球合并液； S0D殼聚糖微球載藥量及其包封率的測定3:根據(jù)S0D酶聯(lián)免疫檢測試劑提供的方法，用 DG320酶聯(lián)免疫檢測儀，于492 nm處測定吸光度值，繪制標準曲線；將上述S0D殼聚糖微球 的制備2步驟所得的"S0D微球合并液"用PBS稀釋至100mL，然后取10uL并用roS稀釋至100u L，作為待測樣品，測定A492值;按下式計算SOD殼聚糖微球的載藥量及包封率： 載藥量(％)=(投藥量-合并液中藥量）/微球重量X100% 包封率(％)=(投藥量-合并液中藥量）/投藥量X100% S0D殼聚糖微球體外釋藥試驗4 :取1 OmgS0D殼聚糖微球，混懸于10.0 mLPBS溶液（ ρΗ7·4,0·1 mol/ L)中，37°C恒溫下磁力攪拌，按時取樣離心（10 000 r/min)15min，取上清 液10u L，按一定比例稀釋，按上述S0D殼聚糖微球的制備2的方法測定S0D的濃度，以測算 S0D的體外釋放規(guī)律； 在偏酸的條件下，水溶性藥物如S0D較易被吸附進入殼聚糖微球內(nèi)部，只需約6小時吸 附即達平衡;在體外PH7.2緩沖液中，殼聚糖微球能夠緩慢控制釋放S0D，初始有藥物突釋現(xiàn) 象，dlO釋放度約為38.6%，至d20累積釋放度約75.1%。
[0008] 由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用沉淀凝聚法制備殼聚糖微球，再用殼聚糖微 球包裹S0D，制成S0D殼聚糖微球，S0D蛋白活性影響很小，本方法所制備的S0D殼聚糖微球在 光學顯微鏡下觀察表面光滑，大小較均勻，在生理鹽水中分散性好，粒徑范圍1. 2~3. 8um; SOD殼聚糖微球載藥量及其包封率，在殼聚糖微球制備過程反應條件溫和，不需要有 機溶劑，pH接近中性，SOD的活性損失很小，我們通過測定SOD殼聚糖微球制備后剩余SOD量 來推算微球中SOD含量;SOD標準曲線回歸方程為:Y= 0.003 5C+ 0. 053 1( C:ng/ mL，r= 1);待測樣品Α·平均值為0 · 3，殼聚糖微球中SOD含量為5KU=10mg或5 · 31 X 104U/g，包封 率為97.3%; SOD殼聚糖微球為淺藍綠色或白色致密球體;本發(fā)明方法適于我國現(xiàn)行生產(chǎn)條 件批量生產(chǎn)SOD保健品、美容酶制劑SOD化妝品，同時也為SOD藥用酶制劑的生產(chǎn)應用提供了 新的技術(shù)方法。
[0009] 本方法制得的S0D殼聚糖微球包封藥物有以下特點：1.有明顯的控制藥物釋放和 延長藥效的作用，減少給藥次數(shù);2.增加藥物的靶向性，提高藥物的利用率;3.降低所包封 藥物的毒副作用;4.可控釋給藥，延長S0D的半衰期;可增強S0D穩(wěn)定性提高藥物的穩(wěn)定性； 5.體積微小，可透過組織的間隙，提高疏水性藥物對細胞膜的通透性。
[0010]
【附圖說明】： 附圖1是本發(fā)明工藝流程示意圖。
[0011] 附圖標記說明見說明書最后一頁表格。
[0012]
【具體實施方式】： 下面結(jié)合附圖對
【發(fā)明內(nèi)容】
作進一步說明： 實施例1: 由
【發(fā)明內(nèi)容】
可知，一種微球生物新材料包裹S0D藥物載體，它由空白殼聚糖微球的制備 1、S0D殼聚糖微球的制備2、S0D殼聚糖微球載藥量及其包封率的測定3、S0D殼聚糖微球體外 釋藥試驗4四個步驟完成其制備方法： 空白殼聚糖微球的制備1:取殼聚糖l〇〇g溶解于l〇〇〇mL 2%冰醋酸溶液中，磁力攪拌，加 吐溫-80 l.OmL，磁力攪拌和超聲處理，滴加30% Na2S〇4溶液，至上述溶液混濁，通過紫外 分光光度計于500 min處測定其池度來判定微球的形成，微球形成后繼續(xù)攪拌及超聲處理 lh，離心分離，取10000~12000 r/min，離心15 min，將所得沉淀物重新懸浮于水中洗滌純 化，冷凍干燥，備用；另用含0.2%吐溫-80的生理鹽水分散，用掃描電子顯微鏡（SEM)和光學 顯微鏡觀察微球外觀形態(tài)，粒度分析儀測定微球粒徑分布，用光學顯微鏡采用顯微計數(shù)法 求平均粒徑，每次計數(shù)200個，計數(shù)3次； S0D殼聚糖微球的制備2:選擇醫(yī)用級S0D，酶活力大于5.0X106 U/ g.蛋白樣品，待配 制，用100克冷凍干燥的空白殼聚糖微球懸浮于250mL醋酸緩沖液中（pH= 6. 2)，加入lg，5 X106U/ g SOD于1000 mL水溶液，4°C下磁力攪拌，10000~12000 r/min離心沉淀，沉淀（ 微球）以去離子水洗3次，真空干燥，于4°C儲存;將沉淀物重新洗滌純化、冷凍干燥;將離心 液和洗滌液收集合并，得載藥微球、分散液濃度為每l〇ml含S0D50000U(單位)微球合并液， 即S0D微球合并液； S0D殼聚糖微球載藥量及其包封率的測定3:根據(jù)S0D酶聯(lián)免疫檢測試劑提供的方法，用 DG320酶聯(lián)免疫檢測儀，于492 nm處測定吸光度值，繪制標準曲線；將上述S0D殼聚糖微球 的制備2步驟所得的"S0D微球合并液"用PBS稀釋至100mL，然后取10uL并用roS稀釋至100u L，作為待測樣品，測定A492值;按下式計算SOD殼聚糖微球的載藥量及包封率： 載藥量(％)=(投藥量-合并液中藥量）/微球重量X100% 包封率(％)=(投藥量-合并液中藥量）/投藥量x 100% sOD殼聚糖微球體外釋藥試驗4 :取1 OmgSOD殼聚糖微球，混懸于10.0 mLPBS溶液（ ρΗ7·4,0·1 mol/ L)中，37°C恒溫下磁力攪拌，按時取樣離心（10 000 r/min)15min，取上清 液10u L，按一定比例稀釋，按上述SOD殼聚糖微球的制備2的方法測定SOD的濃度，以測算 SOD的體外釋放規(guī)律； 在偏酸的條件下，水溶性藥物如SOD較易被吸附進入殼聚糖微球內(nèi)部，只需約6小時吸 附即達平衡;在體外PH7.2緩沖液中，殼聚糖微球能夠緩慢控制釋放SOD，初始有藥物突釋現(xiàn) 象，dlO釋放度約為38.6%，至d20累積釋放度約75.1%。
[0013] 實施例2: 抗癌S0D微球藥物實驗 (1)取100mg冷凍干燥的殼聚糖微球懸浮于250mL醋酸緩沖液中（pH= 6.2)，加入5 X 103 U/mLS0D 1.0mL，4°C下磁力攪拌，10000~12000r/min離心沉淀，沉淀(微球）以去離子水洗3 次，真空干燥，于4 °C儲存;將沉淀物重新洗滌純化、冷凍干燥;將離心液和洗滌液收集合并， 得載藥微球、分散液稱"S0D微球合并液"；殼聚糖微球中S0D含量為5KU=10mg或5.31 X l〇4U/g，包封率為97. 3%;冷凍干燥制得50000U/g-S0D微球，感官為淺藍綠色或白色致密球 體。
[0014] (2)磁性抗癌微球自然累積釋藥速率:精確稱取抗癌S0D微球50mg，共4份；乙醚洗 凈油膜，每份加生理鹽水5mg，置密閉瓶中37°C溫浴振搖;分別放置12 h、24 h、48h、96 h過 濾；取適量濾液按一定比例稀釋后，紫外分光光度計測定各樣品含量，計算藥物累積釋放 率;實驗結(jié)果:抗癌S0D微球溶液釋放速率，在37°C恒溫中放置12h、24h、48h、96h的自然累 積釋藥速率分別為52.17%、67.12%、72.19%和74.14%。
[0015] (3)抗癌SOD微球磁場體外導向試驗：內(nèi)徑4mm的塑料管50cm水平放置，以不同恒 速灌注15%的抗癌S0D微球生理鹽水混懸液;管身中段放置4000GS雙極永磁鐵，極間距為 10mm，觀察不同流速時，磁球滯留情況;實驗結(jié)果:在4000GS磁場中，流速為每分鐘10 cm、20 cm、60 cm、90cm時，微球滯留率分別為98%、87%、41%、29%;因人體微血管流速不超過3〇11/ min，故在很小磁場作用下，磁性微球即可滯留于毛細血管床中。
[0016] (4)抗癌S0D微球血管磁場導向試驗：SD大白鼠10只，隨機分為甲、乙兩組;每只鼠 尾由近側(cè)端依次均分為A、B、C三個區(qū)段;切開鼠尾根部暴露鼠尾動脈，5號頭皮針插入A 區(qū)5mm，以0.15 ml/min的速度注入10%磁性抗癌微球鹽水混懸液0.12 ml，甲組B區(qū)放置 4000GS雙極磁鐵30分鐘，乙組不放磁鐵40分鐘后處死大白鼠，分離并精確稱量兩組B區(qū)滯留 磁球重量。
[0017] (5)抗癌S0D微球組織磁場導向試驗:家兔8只，隨機分為A、B兩組;A組：左后腿 局部注射20%抗癌S0D微球鹽水混懸液lml，注射完畢在注射部位放置4000 GS雙極磁場;B 組：左后腿局部注射相同劑量懸液不加磁場;A組30 min后去除磁場;在15min時X線透視 下局部觀察;3d后處死動物，剝離收集兩級B區(qū)未被吸收的剩余磁球，精確稱重。
[0018] 上述實驗表明：根據(jù)局部用藥的情況，按抗癌S0D微球的粒經(jīng)在10~20 Lm設計較 為適宜;這樣既可用普通61/ 2號針頭順利吸取注射，又可較長時間地緩釋藥物，使微球 成為腫瘤組織內(nèi)抗癌藥的"儲存器"；抗癌S0D微球混懸液組織內(nèi)注射后，迅速分布于局部， 在體表相應部位磁場的作用下，磁球滯留于局部，較長時間地溶出釋放高濃度抗癌藥，利于 集中殺傷癌細胞;局部磁場去除后，由于稀釋液已被吸收，局部微球密度增大，粘度增加，限 制了微球向遠處擴散，大大減少了抗癌藥的全身分布。
[0019]本發(fā)明所述的微球生物新材料是指殼聚糖(Chitosan)，是甲殼素（Chitin)的部 分脫乙酰基產(chǎn)物，是自然界中存在的唯一堿性多糖，作為甲殼素的衍生物，殼聚糖無毒，具 有生物相容性和生物可降解性，有抗菌消炎，促進傷口愈合，抗酸，抗?jié)?，降血脂和降膽?醇等多種作用，因而成為醫(yī)藥界研究的熱點之一;殼聚糖來源豐富，制備簡單，且具有無毒、 無免疫原性、良好組織相容性、生物可降解性，在體內(nèi)能完全降解并代謝;其分解產(chǎn)物及代 謝產(chǎn)物對人體健康無害，已應用于制備手術(shù)縫合線、人工皮膚、傷口愈合材料、抗凝血藥物、 藥物釋放體系等。
【主權(quán)項】
1. 一種微球生物新材料包裹SOD活性藥物載體制備方法，其特征是它由空白殼聚糖微 球的制備1、S0D殼聚糖微球的制備2、S0D殼聚糖微球載藥量及其包封率的測定3、S0D殼聚糖 微球體外釋藥試驗4四個步驟完成其制備方法： 空白殼聚糖微球的制備1:取殼聚糖l〇〇g溶解于l〇〇〇mL 2%冰醋酸溶液中，磁力攪拌，加 吐溫-80 l.OmL，磁力攪拌和超聲處理，滴加30% Na2S〇4溶液，至上述溶液混濁，通過紫外 分光光度計于500 min處測定其池度來判定微球的形成，微球形成后繼續(xù)攪拌及超聲處理 lh，離心分離，取10000~12000 r/min，離心15 min，將所得沉淀物重新懸浮于水中洗滌純 化，冷凍干燥，備用；另用含0.2%吐溫-80的生理鹽水分散，用掃描電子顯微鏡（SEM)和光學 顯微鏡觀察微球外觀形態(tài)，粒度分析儀測定微球粒徑分布，用光學顯微鏡采用顯微計數(shù)法 求平均粒徑，每次計數(shù)200個，計數(shù)3次； SOD殼聚糖微球的制備2:選擇醫(yī)用級S0D，酶活力大于5.0X106 U/ g.蛋白樣品，待配 制，用100克冷凍干燥的空白殼聚糖微球懸浮于250mL醋酸緩沖液中（pH= 6. 2)，加入lg，5 X106U/ g SOD于1000 mL水溶液，4°C下磁力攪拌，10000~12000 r/min離心沉淀，沉淀（ 微球）以去離子水洗3次，真空干燥，于4°C儲存;將沉淀物重新洗滌純化、冷凍干燥;將離心 液和洗滌液收集合并，得載藥微球、分散液濃度為每l〇ml含S0D50000U(單位)微球合并液， 即SOD微球合并液； SOD殼聚糖微球載藥量及其包封率的測定3:根據(jù)SOD酶聯(lián)免疫檢測試劑提供的方法，用 DG320酶聯(lián)免疫檢測儀，于492 nm處測定吸光度值，繪制標準曲線；將上述SOD殼聚糖微球 的制備2步驟所得的"SOD微球合并液"用PBS稀釋至100mL，然后取10uL并用roS稀釋至100u L，作為待測樣品，測定A492值;按下式計算SOD殼聚糖微球的載藥量及包封率： 載藥量(％)=(投藥量-合并液中藥量）/微球重量X100% 包封率(％)=(投藥量-合并液中藥量）/投藥量X100% SOD殼聚糖微球體外釋藥試驗4:取lOmgSOD殼聚糖微球，混懸于10.0 mLPBS溶液（ ρΗ7·4,0·1 mol/ L)中，37°C恒溫下磁力攪拌，按時取樣離心（10 000 r/min)15min，取上清 液10u L，按一定比例稀釋，按上述SOD殼聚糖微球的制備2的方法測定SOD的濃度，以測算 SOD的體外釋放規(guī)律； 在偏酸的條件下，水溶性藥物如SOD較易被吸附進入殼聚糖微球內(nèi)部，只需約6小時吸 附即達平衡;在體外PH7.2緩沖液中，殼聚糖微球能夠緩慢控制釋放SOD，初始有藥物突釋現(xiàn) 象，dlO釋放度約為38.6%，至d20累積釋放度約75.1%。2. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種微球生物新材料包裹SOD活性藥物載體制備方法，其特 征是在于SOD殼聚糖微球為淺藍綠色或白色致密球體。3. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種微球生物新材料包裹SOD活性藥物載體制備方法，其特 征在于在光學顯微鏡下觀察表面光滑，大小較均勻，在生理鹽水中分散性好，粒徑范圍1. 2 ~3. 8um〇4. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種微球生物新材料包裹SOD活性藥物載體制備方法，其特 征是殼聚糖微球中300含量為51(1]=1011^或5.31\10 41]/^，包封率為97.3%。5. 根據(jù)權(quán)利要求1中所述的一種微球生物新材料包裹SOD活性藥物載體制備方法，其特 征是SOD殼聚糖微球制備藥物載體緩釋、控釋制劑用于藥物臨床及抗癌高效給藥的應用。
【文檔編號】A61K9/16GK105997892SQ201610358799
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月27日
【發(fā)明人】左有權(quán)
【申請人】湖南海熙生物科技有限公司