CN103495178A

CN103495178A - 玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备及作为药物载体的应用

Info

Publication number: CN103495178A
Application number: CN201310449286.7A
Authority: CN
Inventors: 何玉凤; 王燕; 裴菲; 王荣民; 徐知丽
Original assignee: Northwest Normal University
Current assignee: Northwest Normal University
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2014-01-08
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: CN103495178B

Abstract

本发明公开了一种玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备方法，是将玉米醇溶蛋白充分分散于70%～90%乙醇溶液中，加入氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液，再加入与氯化钙等物质的量的碳酸钠溶液，高速搅拌至溶液呈淡蓝色，然后通过控制玉米醇溶蛋白的加入量，使玉米醇溶蛋白的终浓度保持在0.1～10g^.L^-1，透析纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。通过对盐酸阿霉素的控制释放性能实验，表明本发明对于水溶性小分子药物具有很好的载药性和控释性，因此，可作为水溶性小分子药物控释载体用于药物制剂的生产中。

Description

玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备及作为药物载体的应用

技术领域

本发明属于高分子技术领域，涉及一种玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备；本发明同时还涉及该玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒作为药物载体在制备药物制剂中的应用。

背景技术

无机物/高分子杂合体粒子作为药物载体有独特的优势，包括温和的制备条件、不涉及任何有机溶剂和表面活性剂以及其他一些有利性能，其中碳酸钙/高分子杂合体微球因其良好的生物相容性和生物可降解性而倍受关注，这种微球可应用于临床治疗，其多孔的内部结构赋予了它可同时载亲水性药物和疏水性药物的能力。另外，碳酸钙具有pH敏感性，在固体肿瘤组织的胞外酸环境和癌细胞中溶酶体的引发下可进行药物释放。碳酸钙的比表面积很大且对各种各样的药有很好的负载能力，因此可作为很好的药物载体。

玉米醇溶蛋白是一种天然高分子材料，具有良好的成膜特性和生物降解性，在食品、医药和生物降解塑料领域有着良好的潜在应用前景。但玉米醇溶蛋白缺乏赖氨酸和色氨酸等必需的氨基酸，营养价值不高，再加上其不溶于水的特性更限制了它的应用。因此，利用玉米醇溶蛋白与碳酸钙的特性，制备一种新型的复合材料作为药物载体具有十分重要的意义。

发明内容

本发明的目的是利用利用玉米醇溶蛋白与碳酸钙的特性，提供一种玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备方法。

本发明的另一目的是提供该玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒作为药物载体的应用。

（一）玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备

本发明以玉米醇溶蛋白为原料，以碳酸钠、氯化钙水溶液为沉淀造粒剂，采用溶剂-非溶剂相分离法，制备了具有良好生物相容性的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。其具体制备工艺如下：

将玉米醇溶蛋白充分分散于70%～90%乙醇溶液中，加入氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液，再加入与氯化钙等物质的量的碳酸钠溶液，高速搅拌至溶液呈淡蓝色；然后通过控制玉米醇溶蛋白的加入量，使玉米醇溶蛋白的终浓度保持在0.1～10g^.L^-1，乙醇溶液的终浓度在1%～15%；最后采用透析袋透析纯化透析纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。

玉米醇溶蛋白与氯化钙的质量比为1.5:1～55:1，得到的复合微粒中，玉米醇溶蛋白与碳酸钙质量比为2:1～60:1。

为了使得到的微粒粒径才均一，搅拌速度应大于400 r/min。

（二）玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的结构、形貌表征

下面通过FT-IR、SEM等表征手段，对本发明合成的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒及其原料碳酸钙的表面官能团类型、结构形貌进行分析研究。

图1为本发明玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒及玉米醇溶蛋白微球、碳酸钙的红外光谱图（FT-IR）。图中，曲线1、2、3分别为玉米醇溶蛋白微球、玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒和碳酸钙的红外光谱图。曲线1中，1420、879和713cm-1处是碳酸钙的特征吸收峰。玉米醇溶蛋白微球谱线中，1672、1650和1460cm-1处分别是酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ的吸收峰。玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒谱线中1672、1546和1469-1附近分别是酰胺Ⅰ、酰胺Ⅱ和酰胺Ⅲ的吸收峰，879 cm^-1出现了碳酸钙的特征吸收峰，说明碳酸钙与玉米醇溶蛋白已成功复合，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。

图2为玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的电镜扫描图（SEM）。从图2可以看出，玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒为表面光滑、形状不规则的颗粒。颗粒之间有团聚现象，可能是因为玉米醇溶蛋白中含硫氨基酸分子间强烈的二硫键和疏水键使颗粒之间相互粘附。玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒之间有孔隙，这个特点有利于药物的负载。碳酸钙在酸性条件下溶解，因此可控制药物在酸性条件下释放。

（三）玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的载药性能

复合微球对小房子药物的包封率与载药量的测定方法如下：首先，准确移取一定量负载小分子药物的复合微球于透析袋中，浸入一定量的模拟液中，37℃、60 r/min下于恒温震荡仪中进行释放。一定时间后，取少量透析袋外的释放介质测小分子药物的吸光度，对药物分子（DM）的包封率和微球载体的载药量按公式（1）和（2）计算。

上述公式中[DM]_透析液为透析液中药物分子浓度（mg/mL），V_透析液为透析液体积（mL），W_DM加入量为负载溶液中的药物分子的加入量（mg），M_DM为负载到复合微球中的药物分子的质量（mg），[DM]_释放液为释放介质中药物分子的浓度（mg/mL），V_释放液为释放液的体积（mL）。

测试结果：玉米醇溶蛋白微球对盐酸阿霉素的包封率和载药量分别为42.4%和2.9%，最大包封率和载药量分别为71.2%和3.1%。由此可见，与玉米醇溶蛋白微球相比，本发明玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒对盐酸阿霉素的包封率和载药率较高。

（四）玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的控制释放性能

玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒对盐酸阿霉素的释放试验：准确移取2 mL 载有盐酸阿霉素的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒于透析袋（MWCO: 3.5kDa）中，浸入50 mL pH为7.4的缓冲溶液中，37℃、60 r/min下于恒温震荡仪中进行释放。一定时间间隔下（1 hr、2 hrs、4 hrs、6 hrs、8 hrs、10 hrs、12 hrs、24 hrs、36 hrs、48 hrs、60 hrs）取5 mL透析袋外的释放介质测盐酸阿霉素的吸光度，再加5 mL新的同温度的释放介质继续振荡释放，每个样品做3次平行，计算累计释放率。

测试结果见图3，其中1为载盐酸阿霉素的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒，2为载盐酸阿霉素的玉米醇溶蛋白微球玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。从图3可以看出，对盐酸阿霉素在pH为7.4的缓冲溶液中具有很好的控制释放性能，前12 hrs的释放速率为0.02%/min，240 hrs后累积释放曲线呈平衡状态，累积释放量达89.0%，与玉米醇溶蛋白微球相比较，玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒对盐酸阿霉素的累计释放率也增加，且表现出更好的缓释性能。

综上所述，本发明利用玉米醇溶蛋白良好的生物相容性、生物降解能力，碳酸钙的pH敏感性、药物控释性能及优良的成粒性，制备的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒对盐酸阿霉素具有控制释放性能，可用做药物控释载体控制释放盐酸阿霉素等水溶性小分子药物。

附图说明

图1为本发明玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒及其原料的红外光谱图；

图2为本发明玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的电镜扫描图；

图3为载药载体在pH=7.4 缓冲溶液中的释放曲线。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备及其对罗丹明B和盐酸阿霉素控制释放性能作进一步说明。

实施例一

1、玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备：将10 mg玉米醇溶蛋白充分分散于1.5mL 70%乙醇溶液中，加入5.6mg氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液；再将混合溶液加入到95.5mL碳酸钠溶液中（碳酸钠质量为5.3mg），在400 r/min的速度下搅拌，使玉米醇溶蛋白的终浓度为0.1g^.L^-1，乙醇溶液的终质量浓度为1%，用透析袋纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。该复合微粒中玉米醇溶蛋白与碳酸钙质量比为2:1，对盐酸阿霉素的包封率和载药量分别为66.5%和2.3%。

2、对盐酸阿霉素的释放试验：玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒对盐酸阿霉素在pH=7.4 缓冲溶液中具有很好的控制释放性能，150 hrs后累积释放曲线呈平衡状态，累积释放量达54.8%。

实施例二

1、玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备：将200mg玉米醇溶蛋白充分分散于4.0mL 75%乙醇溶液中，加入22.2mg氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液；再将混合溶液加入到96.0 mL碳酸钠溶液中（碳酸钠 21.2mg，），在500 r/min的速度下搅拌，控制玉米醇溶蛋白的终浓度为2g.L^-1，乙醇溶液的终浓度为3%，用透析袋纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。该复合微粒中玉米醇溶蛋白与碳酸钙质量比为10:1，对盐酸阿霉素的包封率和载药量分别为68.2%和2.4%。

2、对盐酸阿霉素的释放性能：对盐酸阿霉素在pH=7.4 缓冲溶液中具有很好的控制释放性能，180 hrs后累积释放曲线呈平衡状态，累积释放量达64.5%。

实施例三

1、玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备：将500mg玉米醇溶蛋白充分分散于11.3 mL 80%乙醇溶液中，加入18.5mg氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液；再将混合溶液加入到88.7 mL碳酸钠溶液中（碳酸钠17.7 mg)，在600 r/min的速度下搅拌，控制玉米醇溶蛋白的终浓度为5g.L^-1，乙醇溶液的终浓度为9%，用透析袋纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。该复合微粒中玉米醇溶蛋白与碳酸钙质量比为30:1，对盐酸阿霉素的包封率和载药量分别为69.7%和2.6%。

2、对盐酸阿霉素的释放性能：对盐酸阿霉素在pH=7.4 缓冲溶液中具有很好的控制释放性能，200 hrs后累积释放曲线呈平衡状态，累积释放量达73.3%。

实施例四

1、玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备：将700mg玉米醇溶蛋白充分分散于14.1 mL 85%乙醇溶液中，加入 19.4mg氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液；再将混合溶液加入到85.9 mL碳酸钠溶液中（碳酸钠18.6mg），在700 r/min的速度下搅拌，控制玉米醇溶蛋白的终浓度为7g.L^-1，乙醇溶液的终浓度为12%，用透析袋纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。该复合微粒中玉米醇溶蛋白与碳酸钙质量比为40:1，对盐酸阿霉素的包封率和载药量分别为70.6%和2.9%。

2、对盐酸阿霉素的释放性能：对盐酸阿霉素在pH=7.4 缓冲溶液中具有很好的控制释放性能，220 hrs后累积释放曲线呈平衡状态，累积释放量达81.3%。

实施例五

1、玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备

将1000mg玉米醇溶蛋白充分分散于16.7mL 90%乙醇溶液中，加入 18.5mg氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液；再将混合溶液加入到83.3 mL碳酸钠溶液中（碳酸钠 17.7mg），在800 r/min的速度下搅拌，控制玉米醇溶蛋白的终浓度为10g.L^-1，乙醇溶液的终浓度为15%，用透析袋纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。该复合微粒中玉米醇溶蛋白与碳酸钙质量比为60:1，对盐酸阿霉素的包封率和载药量分别为71.2%和3.1%。

2、对盐酸阿霉素的释放性能：对盐酸阿霉素在pH=7.4 缓冲溶液中具有很好的控制释放性能，240 hrs后累积释放曲线呈平衡状态，累积释放量达89.0%。

Claims

1.一种玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备方法，是将玉米醇溶蛋白充分分散于70%～90%乙醇溶液中，加入氯化钙搅拌溶解，形成氯化钙与玉米醇溶蛋白的混合溶液，再加入与氯化钙等物质的量的碳酸钠溶液，高速搅拌至溶液呈淡蓝色；然后通过控制玉米醇溶蛋白的加入量，使玉米醇溶蛋白的终浓度保持在0.1～10g^.L^-1，乙醇溶液的终浓度在1%～15%，纯化，得到玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒。

2.如权利要求1所述玉米醇溶蛋白碳酸钙复合微粒的制备方法，其特征在于：玉米醇溶蛋白与氯化钙的质量比为1.5:1 ～ 55 :1。

3.如权利要求1所述玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备方法，其特征在于：所述搅拌速度大于400 r/min。

4.如权利要求1～3所述玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒的制备方法，其特征在于：所述纯化采用透析袋透析纯化。

5.如权利要求1所述方法制备的玉米醇溶蛋白/碳酸钙复合微粒作为小分子药物控释载体的应用。