專利名稱：包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法。
背景技術：
口腔藥物緩釋體系是在口腔給藥，通過黏附材料與口腔的黏附作用，延長制劑在口腔中的滯留時間，從而發揮局部療效或全身治療作用，提高藥物的生物利用度。它具有緩釋和定位的特點，是一種新型生物黏附給藥系統。
牙齒是口腔的重要組成部分，除了重要的咀嚼功能外，牙齒對于臉部表情的協調也起著重要的作用，因此牙齒保健日益受到人們的重視。牙齒表面黏附給藥體系是在牙齒表面進行藥物緩釋，預防和治療牙齒疾病的潛在途徑。將負載藥物的黏附性高分子載體定位在牙齒表面，兩者發生黏附作用，然后使藥物緩慢釋放，則可以起到對牙齒長效護理的作用。
由于牙齒表面的牙釉質的主要成分是羥基磷灰石，表面含有羥基并帶負電。含有電正性基團的聚合物如殼聚糖與牙齒表面有較好的黏附作用。另外含有與羥基互為氫鍵給體/受體的基團的聚合物，如海藻酸鈉、羥丙基纖維素等也可能與牙齒表面有一定的黏附作用。
除了能很好地黏附于口腔粘膜外，作為牙齒黏附體系的高分子材料還應該具有以下特點無毒性；不易被口腔唾液酶消化吸收；易與藥物混合且能使包埋的藥物以一定的速率釋放；價格低廉、制備簡單。
殼聚糖是一種生物相容性的大分子多糖，對生物粘膜具有很強的黏附作用。殼聚糖分子中的氨基與羥基可與粘液中的糖蛋白形成氫鍵而產生黏附作用；粘膜中粘蛋白帶有負電荷，殼聚糖作為陽離子聚電解質能與粘膜產生靜電吸引。除了對生物粘膜的特異性作用外，氨基和羥基的存在還使殼聚糖能與體內其它帶有羥基的物質形成氫鍵，或通過靜電吸引與帶有負電的表面產生相互作用。線性分子結構使其具有很好的鏈段運動性，也有利于對生物表面的黏附。殼聚糖的上述性質使其有望成為對牙齒表面有較好黏附能力的藥物釋放載體，通過對活性藥物的包埋和釋放，可在刷牙后延長活性藥物在牙齒表面的滯留時間。
發明內容
本發明的目的是提供一種包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法。
本發明的包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法，包括以下步驟1)將殼聚糖溶解在0.3％～3％的醋酸溶液中，配成0.5mg/ml～2mg/ml的殼聚糖溶液，活性藥物以0.5～5mg/ml溶解在殼聚糖溶液中；2)將步驟1)所得溶液作為分散相，植物油作為連續相，水油體積比為0.1～0.4，并加入體積濃度為0.5％～1％的表面活性劑司盤80或司盤85，同時加入分散劑硬脂酸鎂，司盤80或司盤85與硬脂酸鎂的質量比為2∶1～4∶1，室溫下攪拌1小時以上，形成均勻的油包水乳液；3)在油包水乳液中加入5mg/ml～10mg/ml的交聯劑戊二醛1ml，40℃～60℃下反應4～6小時，得到包埋有活性藥物的殼聚糖微粒；4)將步驟3)所得的產物置于分液漏斗中靜置12小時以上分離油水相，取下層水溶液，調節pH值為8～9，離心除去沉淀物，取上清液得到包埋活性藥物的殼聚糖微粒懸浮液。
本發明中，所說的活性藥物可以是具有殺菌、健齒功能的藥物，如氟化鈉、氯化十六烷基吡啶，也可以是具有其它生物學功能的藥物。
本發明的有益效果在于本發明制備工藝簡單，反應條件溫和，原料廉價易得。采用適當的殼聚糖濃度、反應時間、表面活性劑與分散劑的配比，能夠得到粒徑為幾百納米的殼聚糖微粒。由于殼聚糖與羥基的氫鍵作用、靜電作用和納米級微粒本身的黏附能力，所制備的殼聚糖微粒對牙齒模擬物質羥基磷灰石或玻璃有良好的黏附性。通過對活性藥物的包埋與傳遞，使活性藥物緩慢而持續地釋放。該微粒在牙膏基質中能穩定存放，能滿足實際應用的需要，在刷牙后延長活性藥物在牙齒表面的作用時間，達到長效殺菌、健齒的功效。
圖1a)包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片；b)未包埋活性藥物的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片；圖2a)包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的透射電鏡照片；b)未包埋活性藥物的殼聚糖微粒的透射電鏡照片；圖3a)包埋氟化鈉的殼聚糖微粒在羥基磷灰石表面黏附的掃描電鏡照片；b)殼聚糖微粒在羥基磷灰石表面黏附的X射線光電子能譜；圖4包埋氟化鈉的殼聚糖微粒在玻璃表面黏附的掃描電鏡照片；
圖5a)30天后包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片；b)30天后包埋氟化鈉的殼聚糖微粒在玻璃表面黏附的掃描電鏡照片；圖6包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的累積釋放曲線；圖7a)包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片；b)包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的透射電鏡照片；圖8包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒在羥基磷灰石表面黏附的掃描電鏡照片；圖9包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒在玻璃表面黏附的掃描電鏡照片；圖10包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的累積釋放曲線。
具體實施例方式
實施例1包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的制備將殼聚糖溶解在1％的醋酸溶液中，配成2mg/ml的殼聚糖溶液，氟化鈉以2mg/ml溶解在殼聚糖溶液中。將上述溶液作為分散相，植物油作為連續相，水油體積比為0.2，并加入1％(v/v)的表面活性劑司盤80，同時加入分散劑硬脂酸鎂，司盤80與硬脂酸鎂的質量比為3∶1，室溫下攪拌1小時以上，形成均勻的油包水乳液。在乳液中加入10mg/ml的交聯劑戊二醛1ml，40℃下反應6小時，殼聚糖在戊二醛的作用下固化形成微粒，氟化鈉同時被包埋于微粒中。將產物置于分液漏斗中靜置12小時以上分離油水相，取下層水溶液，用氫氧化鈉溶液調pH值為8.5，2000轉/分離心除去沉淀物，上清液即為包埋氟化鈉的殼聚糖微粒懸浮液。
如在上述反應中不加氟化鈉，通過同樣的制備過程則得到未包埋活性藥物的殼聚糖微粒。
圖1a是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片，圖1b是未包埋活性藥物的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片，粒徑均為幾百納米，微粒間分散均較好。圖2a是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的透射電鏡照片，微粒為實心結構；圖2b是未包埋活性藥物的殼聚糖微粒的透射電鏡照片，微粒為中空結構。
采用25％小牛血清/PBS溶液(調pH值為6.8)模擬口腔唾液環境，將羥基磷灰石片置于模擬唾液中。然后將殼聚糖微粒與牙膏混合為懸浮液，用牙刷蘸取適量懸浮液在羥基磷灰石片表面來回刷2分鐘，最后用水(1ml/次)沖洗3次后干燥。用掃描電鏡觀察黏附于羥基磷灰石片表面的殼聚糖微粒，并用X射線光電子能譜檢測黏附于羥基磷灰石片表面的殼聚糖微粒(微粒事先用氯化鎘染色)。圖3a是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒在羥基磷灰石表面黏附的掃描電鏡照片，有較多殼聚糖微粒(箭頭所指)黏附于羥基磷灰石片上；圖3b是殼聚糖微粒在羥基磷灰石表面黏附的X射線光電子能譜，除羥基磷灰石的典型組分外，還檢測到了氮元素和鎘元素。表明殼聚糖微粒對羥基磷灰石有良好的黏附性。
采用25％小牛血清/PBS溶液(調pH值為6.8)模擬口腔唾液環境，將玻璃片置于模擬唾液中。然后將殼聚糖微粒與牙膏混合為懸浮液，用牙刷蘸取適量懸浮液后在玻璃片表面來回刷2分鐘，最后用水(1ml/次)沖洗3次后干燥。用掃描電鏡觀察黏附在玻璃片表面的殼聚糖微粒。圖4是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒在玻璃表面黏附的掃描電鏡照片，有較多殼聚糖微粒黏附于玻璃片上，表明殼聚糖微粒對玻璃有良好的黏附性。
在殼聚糖微粒懸浮液中混入適量的牙膏基質，置于60℃的烘箱中存放，30天后在掃描電鏡下觀察殼聚糖微粒形態的穩定性。圖5a是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的30天后掃描電鏡照片，其形態保持穩定；圖5b是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒30天后在玻璃表面黏附的掃描電鏡照片，微粒仍然對玻璃表面有良好的黏附性。表明殼聚糖微粒在牙膏中性質穩定，能保持其分散性和黏附性。
取10mg包埋氟化鈉的殼聚糖微粒，分散在pH＝6.8的PBS溶液中，在37℃振蕩下釋放10h，每隔2h離心取上清液。用氟離子選擇性電極測定上清液中氟離子的電位值，以檸檬酸鈉緩沖溶液為總離子強度調節劑。測定結果與標準曲線相對照，計算氟化鈉的釋放量。圖6是包埋氟化鈉的殼聚糖微粒的累積釋放曲線，表明氟化鈉能夠緩慢而持續地釋放。
實施例2包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的制備將活性藥物改為氯化十六烷基吡啶，采用司盤85為表面活性劑，并采用實施例1同樣的制備方法可以得到包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒。圖7a是包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的掃描電鏡照片，粒徑為幾百納米，微粒間分散較好。圖7b是包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的透射電鏡照片，微粒為實心結構。
采用25％小牛血清/PBS溶液(調pH值為6.8)模擬口腔唾液環境，將羥基磷灰石片置于模擬唾液中。然后將殼聚糖微粒與牙膏混合為懸浮液，用牙刷蘸取適量懸浮液后在羥基磷灰石片表面來回刷2分鐘，最后用水(1ml/次)沖洗3次后干燥。用掃描電鏡觀察黏附在羥基磷灰石片表面的殼聚糖微粒。圖8是包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒在羥基磷灰石表面黏附的掃描電鏡照片，有較多殼聚糖微粒(箭頭所指)黏附于羥基磷灰石片上，表明殼聚糖微粒對羥基磷灰石有良好的黏附性。
采用實施例1同樣的方法測試微粒在玻璃表面的黏附性。圖9是包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒在玻璃表面黏附的掃描電鏡照片，有較多殼聚糖微粒黏附于玻璃片上，表明殼聚糖微粒對玻璃有良好的黏附性。
取10mg包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒，分散在pH＝6.8的PBS溶液中，在37℃振蕩下釋放12h，每隔1h離心取上清液。用紫外-可見光分光光度計在波長為259nm處測定上清液中氯化十六烷基吡啶的吸光度。測定結果與標準曲線相對照，計算氯化十六烷基吡啶的釋放量。圖10是包埋氯化十六烷基吡啶的殼聚糖微粒的累積釋放曲線，表明氯化十六烷基吡啶能夠緩慢而持續地釋放。
實施例3按實施例1的方法制備殼聚糖微粒，但殼聚糖是溶解在0.3％的醋酸溶液中，配成1mg/ml的殼聚糖溶液，氟化鈉是以5mg/ml溶解在殼聚糖溶液中，司盤80與硬脂酸鎂的質量比為2∶1。得到的殼聚糖微粒的粒徑為幾百納米，微粒間分散較好，為實心結構，對羥基磷灰石和玻璃有良好的黏附性，在牙膏中性質穩定，氟化鈉能夠緩慢而持續地釋放。
實施例4按實施例1的方法制備殼聚糖微粒，但水油體積比是0.1，表面活性劑司盤85的體積濃度是0.5％，戊二醛濃度是5mg/ml。得到的殼聚糖微粒的粒徑為幾百納米，微粒間分散較好，為實心結構，對羥基磷灰石和玻璃有良好的黏附性，在牙膏中性質穩定，氟化鈉能夠緩慢而持續地釋放。
實施例5按實施例1的方法制備殼聚糖微粒，但交聯反應條件是60℃下反應4h，司盤80與硬脂酸鎂的質量比為4∶1。得到的殼聚糖微粒的粒徑為幾百納米，微粒間分散較好，為實心結構，對羥基磷灰石和玻璃有良好的黏附性，在牙膏中性質穩定，氟化鈉能夠緩慢而持續地釋放。
實施例6按實施例1的方法制備殼聚糖微粒，但活性藥物是氯化十六烷基吡啶，殼聚糖溶液的濃度是1.5mg/ml，氯化十六烷基吡啶是以1mg/ml溶解在殼聚糖溶液中。得到的殼聚糖微粒的粒徑為幾百納米，微粒間分散較好，為實心結構，對羥基磷灰石和玻璃有良好的黏附性，氯化十六烷基吡啶能夠緩慢而持續地釋放。
權利要求
1.包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法，該方法包括以下步驟1)將殼聚糖溶解在0.3％～3％的醋酸溶液中，配成0.5mg/ml～2mg/ml的殼聚糖溶液，活性藥物以0.5～5mg/ml溶解在殼聚糖溶液中；2)將步驟1)所得溶液作為分散相，植物油作為連續相，水油體積比為0.1～0.4，并加入體積濃度為0.5％～1％的表面活性劑司盤80或司盤85，同時加入分散劑硬脂酸鎂，司盤80或司盤85與硬脂酸鎂的質量比為2∶1～4∶1，室溫下攪拌1小時以上，形成均勻的油包水乳液；3)在油包水乳液中加入5mg/ml～10mg/ml的交聯劑戊二醛1ml，40℃～60℃下反應4～6小時，得到包埋有活性藥物的殼聚糖微粒；4)將步驟3)所得的產物置于分液漏斗中靜置12小時以上分離油水相，取下層水溶液，調節pH值為8～9，離心除去沉淀物，取上清液得到包埋活性藥物的殼聚糖微粒懸浮液。
2.根據權利要求1所述的包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法，其特征在于所說的活性藥物是具有殺菌、健齒功能的氟化鈉或氯化十六烷基吡啶。
全文摘要
本發明涉及包埋與傳遞活性藥物的生物黏附性殼聚糖微粒的制備方法，步驟如下配制溶有活性藥物的殼聚糖溶液作為分散相，植物油作為連續相，在表面活性劑和分散劑作用下形成油包水乳液，隨后用戊二醛對殼聚糖進行交聯，分離油水相后得到包埋有活性藥物的殼聚糖微粒。本發明工藝簡單，制備條件溫和，原料廉價易得。控制反應條件能夠得到粒徑為幾百納米的殼聚糖微粒。該殼聚糖微粒對牙齒模擬物質羥基磷灰石或玻璃有良好的黏附性。通過對活性藥物的包埋與傳遞，使活性藥物緩慢而持續地釋放。該微粒在牙膏基質中能穩定存放，能滿足實際應用的需要，在刷牙后延長活性藥物在牙齒表面的作用時間，達到長效的殺菌、健齒的功效。
文檔編號A61P1/00GK1857733SQ20061004987
公開日2006年11月8日 申請日期2006年3月16日 優先權日2006年3月16日
發明者高長有, 陳波, 劉慧 , 沈家驄 申請人:浙江大學