CN1437933A

CN1437933A - 可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制备方法

Info

Publication number: CN1437933A
Application number: CN 03121400
Authority: CN
Inventors: 陈学思; 杨亚楠; 景遐斌; 张雪飞; 徐效义; 梁奇志
Original assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Current assignee: Changchun Institute of Applied Chemistry of CAS
Priority date: 2003-03-28
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2003-08-27

Abstract

一种可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制备方法，其主要步骤为：取丙交酯和乙交酯的共聚物(PLGA)和利福平，溶于有机溶剂中，超声震荡下充分溶解；将制备的溶液在搅拌下注入到稳定剂水溶液中，搅拌充分乳化，再搅拌挥发有机溶剂，固化微球；将获得的悬浮液中的微球离心收集，并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，即得产品。微球载药量达到10～35％；微球表面光滑，不粘连，微球尺寸为5～50μm，直径分布均匀；利福平药物在体外1～12周匀速释放，在肺部具有被动靶向性。

Description

可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制备方法

技术领域

本发明涉及一种可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制备方法。

背景技术

利福平是目前临床应用最广泛的一种抗结核药物，对分支杆菌(包括结核杆菌)和革兰氏阳性、阴性菌均有很强的杀菌作用。口服后，在体内分布广泛，长期服用，对胃肠道、肝脏都会造成不同程度的损伤，且药物的有效治疗浓度维持时间短，因此需要频繁大量服药。为了减少利福平的毒副作用并提高肺部的药物浓度，可以使之与可生物降解性高分子材料混合，制成具有缓释作用的载药微球，并通过控制粒径的大小使之具有靶向性，从而提高肺组织中药物的局部浓度，有效的杀灭病菌。同时减少给药剂量和次数，降低全身药物浓度，降低毒副作用。

目前关于可生物降解性高分子聚酯材料包裹利福平微球的研究，国外无报道，国内仅有一篇报道，张万国，蒋雪涛，朱才娟，胡晋红，发表的“肺靶向利福平聚乳酸微球的研究”药学学报，1998，33(1)：57-61。该研究以聚乳酸(PLA)为载体，采用水包油O/W乳液—溶剂挥发法，以二氯甲烷为溶剂，甘油和明胶水溶液分步为稳定剂(乳化剂)，包裹利福平微球的直径为9～15μm，载药量低，仅达到16％，药物释放时间短，48小时利福平释放85.14％，表面存在明显的暴释现象，利福平没有很好地被包裹到PLA基质中，另外，微球表面不光滑，有孔洞，不能达到匀速释放，说明该制备方法存在一些问题。兔子的动物试验结果表明PLA利福平微球能够长时间停留在肺部，具有被动靶向性。

发明内容

本发明的目的是公开一种可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制备方法。

本发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)与乙交酯(GA)的无规共聚物PLGA为载体，采用水包油O/W乳液—溶剂挥发法，选用多种有机溶剂和不同体系的稳定剂(乳化剂)，制备了一系列可供喷雾或注射用的PLGA利福平微球。对微球性能的评价，表明微球表面光滑，微球直径大小均匀，而且可以控制；载药量明显提高(20％以上)；释药时间长，达到1～12周，没有明显的暴释现象，其释药动力学接近于零级释放，因此具有显著的长效和缓释作用。并通过控制微球粒径的大小，使其具有肺组织靶向性。我国是结核病的多发国，因此这种具有长效、缓释、和肺组织靶向性的载药微球具有十分广阔的应用前景。

由于本发明选用PLGA载体材料，因此可以通过调节LA和GA的投料比例控制材料的组成，从而控制和调节载体材料的降解速度，最终控制药物的释放速度。通过药物微球制备工艺控制微球的载药量、尺寸和形貌。

本发明对比例(实例1)采用PLA为载体材料，利福平载药量达到18.4％，106天利福平释放82.3％，与上述文献报道相比，缓释性能得到了明显的提高。但是在药物释放初期存在缓慢的爆释现象。原因是包裹在PLA微球中表层部分的利福平通过溶解扩散作用较快从材料基质中溶出。由于PLA降解较慢，完全降解时间为2年，从而阻止了利福平进一步基质中溶出，降低了利福平的释放速度。相对比较PLGA的降解速度较快，完全降解时间控制在1周～6个月，随着基质高分子的降解，利福平同时释放，从而达到了理想的零级释放动力学。

本发明利福平PLGA微球的制备采用水包油O/W乳液-溶剂挥发法，按下述步骤进行：称取一定量的利福平和PLGA，溶于下述有机溶剂之一或混合溶剂中，在超声震荡下充分溶解。将此溶液在高速搅拌下注入水溶液稳定剂中，搅拌5-20min，以充分乳化，形成O/W乳液，再温和搅拌1-6h至有机溶剂挥发，固化微球。另一制备方法，将含有利福平和PLGA的有机溶剂溶液先注入到甘油中，高速搅拌1-8min，使有机相均匀分散，然后再注入到明胶水溶液中，温和搅拌10-60min，使有机溶剂挥发。将获得的悬浮液中的微球离心，收集，并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，即得产品。

本发明公开的利福平PLGA微球中的载体PLGA的单体是丙交酯(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的比可以从95∶5到50∶50之间任意调节。

本发明所采用的药物利福平为广普抗生素，对分支杆菌和革兰氏阴性、阳性菌有很强的杀灭作用。其性状为砖红色结晶粉末，无臭无味，难溶于水，易溶于甲醇、氯仿。室温下稳定，对热相对稳定。

本发明所采用的挥发性有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、***或乙酸乙酯。

本发明所使用的稳定剂分别为0.2％到2％的明胶水溶液、聚乙烯醇(PVA)水溶液、十二烷基磺酸钠水溶液，以及分步稳定剂甘油和明胶水溶液，先将高分子利福平混合溶液分散在甘油中，然后，再将此乳液分散到0.2％到2％明胶水溶液中。

本发明利福平PLGA微球形态完整，粒径范围为8～30μm，微球中利福平的平均含量为20～50％，体外释药时间1～8周，且接近与零级释放。本药物制剂可采用喷雾和注射方法使用。利福平PLGA微球具有显著的长效、缓释作用和肺组织靶向性。

具体实施方式

实例1：

将PLA(Mv＝164000)1.5g与利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷(DCM)中，在超声震荡下充分溶解。将此溶液在高速搅拌下注入到150ml 1％的明胶水溶液中，乳化10min，形成O/W乳液，再温和搅拌4h挥发DCM，固化微球。将获得的悬浮液中的微球离心收集并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，得到PLA药物微球。微球中利福平含量为18.4％，占总微球80％的粒径范围在8～20μm之间，106天药物释放82.3％，完全释放时间计算约为141天，药物释放初期有缓慢爆释现象。

实施例2：

将PLGA(Mv＝153000，LLA∶GA＝95∶5)1.5g与利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷中，在超声震荡下充分溶解。将此溶液在高速搅拌下注入到150ml1％的明胶水溶液中，乳化10min，形成O/W乳液，再温和搅拌4h挥发DCM，固化微球。将获得的悬浮液中的微球离心收集并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，得到药物微球。微球中利福平含量为35.3％，占总微球80％的粒径范围在10～25μm之间，药物完全释放时间为117天。

实施例3：

将PLGA(Mv＝162000，LLA∶GA＝90∶10)1.5g取代实例2中的PLGA，其它制备条件相同，所得到的微球中利福平含量为34.7％，占总微球80％的粒径范围在10～23μm之间，79天释放利福平为84％，药物完全释放时间为92天。

实施例4：

将PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)1.5g取代实例2中的PLGA，其它制备条件同实例2相同，所得到的微球中利福平含量为32.5％，占总微球80％的粒径范围在10～22μm之间，药物完全释放时间为48天。

实施例5：

将PLGA(Mv＝138000，LLA∶GA＝50∶50)1.5g取代实例2中的PLGA，其它制备条件相同，所得到的微球中利福平含量为30.4％，占总微球80％的粒径范围在10～20μm之间，药物完全释放时间为9天。

实施例6：

用利福平0.5g取代实例4中利福平1.0g，其它制备条件相同，所得微球表面光滑，占总微球80％的粒径范围在12～26μm之间，载药量为22.6％，药物完全释放时间为51天。

实施例7：

用利福平1.5g取代实例4中利福平1.0g，其它制备条件相同，所得微球表面光滑，占总微球80％的粒径范围在8～24μm之间，载药量为35.8％，药物完全释放时间为45天。

实施例8：

用利福平3.0g取代实例4中利福平1.0g，其它制备条件相同，所得微球表面略有粗糙，占总微球80％的粒径范围在6～22μm之间，载药量为36.4％，药物完全释放时间为42天。

实施例9：

用4.5ml的二氯甲烷取代实例4中7.5ml的二氯甲烷，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为35.4％，占总微球80％的粒径范围在20～45μm之间，药物完全释放时间为54天。

实施例10：

用15ml的二氯甲烷取代实例4中7.5ml的二氯甲烷，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为15.8％，占总微球80％的粒径范围在5～15μm之间，药物完全释放时间为37天。

实施例11：

用75ml 1％的明胶水溶液取代实例4中150ml 1％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为33.4％，占总微球80％的粒径范围在15～36μm之间，药物完全释放时间为51天。

实施例12：

用300ml 1％的明胶水溶液取代实例4中150ml 1％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为30.7％，占总微球80％的粒径范围在8～20μm之间，药物完全释放时间为50天。

实施例13：

用600ml 1％的明胶水溶液取代实例4中150ml 1％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为21.6％，占总微球80％的粒径范围在5～15μm之间，药物完全释放时间为52天。

实施例14：

用1.5g PLGA(Mv＝289000，LLA∶GA＝80∶20)取代实例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为33.1％，占总微球80％的粒径范围在15～32μm之间，药物完全释放时间为57天。

实施例15：

用1.5g PLGA(Mv＝62000，LLA∶GA＝80∶20)取代实例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA/GA＝80∶20)，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为31.3％，占总微球80％的粒径范围在8～20μm之间，药物完全释放时间为44天。

实施例16：

用1.5g PLGA(Mv＝34000，LLA∶GA＝80∶20)取代实例4中的1.5g PLGA(Mv＝125000，LLA/GA＝80∶20)，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为30.6％，占总微球80％的粒径范围在5～18μm之间，药物完全释放时间为38天。

实施例17：

用1.5g PLGA(Mv＝10700，LLA/GA＝80∶20)取代实例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为25.1％，占总微球80％的粒径范围在5～15μm之间，药物完全释放时间为31天。

实施例18：

用1.5g PLGA(Mv＝4600，LLA∶GA＝80∶20)取代实例4中的1.5g PLGA(Mv＝159000，LLA/GA＝80∶20)，其它制备条件相同。所得微球表面粗糙，微球中利福平含量为18.9％，占总微球80％的粒径范围在5～15μm之间，药物完全释放时间为24天。

实施例19：

用0.5％的明胶水溶液取代实例4中的1.0％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为28.2％，占总微球80％的粒径范围在15～32μm之间，药物完全释放时间为51天。

实施例20：

用2.0％的明胶水溶液取代实例4中的1.0％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，微球中利福平含量为33.7％，占总微球80％的粒径范围在8～20μm之间，药物完全释放时间为47天。

实施例21：

将PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)1.5g与利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷中，在超声震荡下充分溶解，然后，将此溶液先注入到50ml的甘油中，高速搅拌5min，使有机相均匀分散，然后再注入到100ml 1％的明胶水溶液中，温和搅拌4h，挥发DCM。将获得的悬浮液中的微球离心收集并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，得到药物微球。微球中利福平含量为34.6％，占总微球80％的粒径范围在10～20μm之间，药物完全释放时间为41天。

实施例22：

将PLGA(Mv＝159000，LLA∶GA＝80∶20)1.5g与利福平1.0g溶解到7.5ml的二氯甲烷中，在超声震荡下充分溶解。将此溶液注入到50ml的甘油中，高速搅拌5min，使有机相均匀分散，然后再注入到100ml的水中，温和搅拌30min，挥发DCM。将获得的悬浮液中的微球离心收集并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，所得微球表面粗糙，并有孔洞，粒径范围在12～24μm之间，载药量为26.2％，药物完全释放时间为53天。

实施例23：

用150ml 2％的PVA水溶液取代实例4中的150ml的1％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面光滑，占总微球80％的粒径范围在21～44μm之间，载药量为23.4％，药物完全释放时间为55天。

实施例24：

用150ml 2％的十二烷基磺酸钠水溶液取代实例4中的150ml的1％的明胶水溶液，其它制备条件相同。所得微球表面较光滑，但聚集现象严重，占总微球80％的粒径范围在30～50μm之间，载药量为32.9％，药物完全释放时间为61天。

实施例25：

用7.5ml的乙酸乙酯取代实例4中的7.5ml二氯甲烷溶剂，其它制备条件相同。扫描电镜下观察，微球的表面粗糙；载药量为13.7％，占总微球80％的粒径范围在20～55μm之间，药物完全释放时间为60天。

实施例26：

用7.5ml的氯仿取代实例4中的7.5ml二氯甲烷溶剂，其它制备条件相同。扫描电镜下观察，微球的表面光滑；载药量为33.7％，占总微球80％的粒径范围在15～48μm之间，药物完全释放时间为54天。

实施例27：

用7.5ml的***取代实例4中的7.5ml二氯甲烷溶剂，其它制备条件相同。扫描电镜下观察，微球的表面粗糙；载药量为15.4％，占总微球80％的粒径范围在32～60μm之间，药物完全释放时间为64天。

实施例28：

用7.5ml的1∶1氯仿和二氯甲烷的混合溶剂取代实例4中的7.5ml二氯甲烷溶剂，其它制备条件相同。扫描电镜下观察，微球的表面略有粗糙；载药量为33.2％，占总微球80％的粒径范围在12～25μm之间，药物完全释放时间为49天。

实施例29：

用7.5ml的1∶1乙酸乙酯和二氯甲烷的混合溶剂取代实例4中的7.5ml二氯甲烷溶剂，其它制备条件相同。扫描电镜下观察，微球的表面粗糙；载药量为20.6％，占总微球80％的粒径范围在17～38μm之间，药物完全释放时间为53天。

实施例30：

用7.5ml的1∶1***和二氯甲烷的混合溶剂取代实例4中的7.5ml二氯甲烷溶剂，其它制备条件相同。扫描电镜下观察，微球的表面粗糙；载药量为18.4％，占总微球80％的粒径范围在22～45μm之间，药物完全释放时间为57天。

Claims

1、一种可生物降解性高分子材料包裹利福平微球的制备方法，其主要步骤为：

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份有机溶剂中，超声震荡下充分溶解；

b)将步骤a制备的溶液在搅拌下注入到5000～50000份稳定剂水溶液中，搅拌充分乳化，再搅拌挥发有机溶剂，固化微球；

c)将获得的悬浮液中的微球离心收集，并用二次蒸馏水洗涤数次后冷冻干燥，即得产品。

2、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的载体丙交酯和乙交酯的共聚物中单体丙交酯/乙交酯的比例为95∶5-50∶50。

3、如权利要求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-丙交酯与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为5000～500,000。

4、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤b是将步骤a制备的溶液在搅拌下注入2000～25000份的甘油中，搅拌均匀分散，注入到0.2-2％的明胶水溶液中，搅拌挥发有机溶剂，固化微球。

5、如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的稳定剂为0.5-2％的明胶水溶液、聚乙烯醇水溶液或十二烷基磺酸钠。

6.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为具有挥发性的溶剂。

7、如权利要求1或6所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为二氯甲烷、氯仿、***或乙酸乙酯。