專利名稱：具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于材料技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種具有溫度響應(yīng)性能的微球的制備方法，具體 地說是涉及一種具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法。
背景技術(shù)：
研究新型高效的藥物控釋材料及控釋體系，一直是人類探索改善藥物釋放模式、 降低毒副作用、增強(qiáng)吸收和治療效果的主要途徑，吸引了來自化學(xué)、材料學(xué)以及藥學(xué)領(lǐng)域研 究人員的極大興趣。海藻酸是從海藻中提取的天然多糖聚合物，是一種由(1 — 4) α-L-古羅糖醛酸和 (1 — 4) β-D-甘露糖醛酸依靠1，4_糖苷鍵連接組成的共聚高分子，無毒、具有良好的生物 相容性和可降解性，價格低廉，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景，尤其是作為藥物輸送 體系(DDS)受到一定關(guān)注。國內(nèi)外研究人員先后采用W/0乳化-離子交聯(lián)法、微流體技術(shù)、 滴制法等制備了海藻酸鈣微球藥物輸送體系。為了增強(qiáng)海藻酸藥物載體的功能，研究人員 還將海藻酸與其它具有生物活性的天然高分子(如大豆分離蛋白、殼聚糖)復(fù)合。但目前，海藻酸DDS存在明顯的不足大多數(shù)海藻酸DDS只是對藥物具有一定的緩 釋作用，缺乏響應(yīng)生理事件(尤其是溫度變化)的控制釋放能力。具有低臨界相變溫度(LCST)的溫度敏感性高聚物是一類具有特殊熱性能的高聚 物。當(dāng)環(huán)境溫度低于LCST時，其在溶液中的溶解性會隨著溫度升高緩慢降低。但一旦溫 度升高到LCST附近很小范圍里，其溶解性會突然降低，出現(xiàn)熱沉降，而且這種變化是可逆 的。這類高聚物中最具代表性的是聚(N-異丙基丙烯酰胺)(PNIPAm)和聚乙烯己內(nèi)酰胺 (PVCL)。因?yàn)檫@兩種聚合物的LCST都處于生理溫度范圍內(nèi)(30 40°C)，使它們的系列高 聚物在生物和醫(yī)藥材料中有極其廣泛的應(yīng)用前景。與PNIPAm相比，PVCL具有較好的生物 相容性和較低的毒性，但關(guān)于其研究與應(yīng)用卻較少。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法， 采用該方法獲得的產(chǎn)品，不僅具有良好的生物相容性、生物可降解性，而且具有良好的溫度 響應(yīng)性。其技術(shù)解決方案是一種具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，包括如下步驟(1)將N-乙烯己內(nèi)酰胺或含有N-乙烯己內(nèi)酰胺的混合物，與海藻酸鈉充分溶于水 中，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的水溶液，其中N-乙烯己內(nèi)酰胺或含有N-乙烯己內(nèi)酰胺的混合物 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 75% (優(yōu)選為40 60% )，海藻酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25 75% (優(yōu)選 為40 60% )，加入引發(fā)劑，并進(jìn)行充分混合、溶解，除氧，然后在45 75°C (優(yōu)選為50 600C )恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3 6小時(優(yōu)選為4 5小時)；(2)將步驟(1)獲得的的反應(yīng)液冷卻至室溫，緩慢加入溶有乳化劑1的油相中，油相與反應(yīng)液的體積比為2 3，乳化15分鐘；然后加入乳化劑2的水溶液，乳化10分鐘 ’最 后在高速攪拌下按每IOOmL乳液加25mL滴加交聯(lián)劑即含鈣離子水溶液，攪拌、固化15分 鐘；(3)將步驟(2)獲得的乳液用無水乙醇沉淀、離心分離，再分別用無水乙醇、蒸餾 水洗滌，冷凍干燥即得成品。上述步驟(1)中，所述的含有N-乙烯己內(nèi)酰胺的混合物為N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲 基丙烯酸的混合物或N-乙烯己內(nèi)酰胺與丙烯酸的混合物，其中N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲基丙 烯酸的混合物，N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲基丙烯酸的質(zhì)量配比為90 99 10 1，優(yōu)選為 94 97 6 3 ;N-乙烯己內(nèi)酰胺與丙烯酸的混合物，N-乙烯己內(nèi)酰胺與丙烯酸的質(zhì)量配 比為90 99 10 1，優(yōu)選為94 97 6 3。上述步驟(1)中，所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，用量為N-乙烯己內(nèi)酰胺或含有 N-乙烯己內(nèi)酰胺的混合物摩爾數(shù)的 5%，優(yōu)選為2%;上述步驟⑵中，所述的油相為 正己烷，所述的乳化劑1為Span-85，用量為0. 01 0. 06g/mL(優(yōu)選為0. 03 0. 05g/mL) 油相，所述的乳化劑2為Tween-85，使用的質(zhì)量數(shù)與乳化劑1使用的質(zhì)量數(shù)相同，使用時將 乳化劑2稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的水溶液，所述的交聯(lián)劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的CaCl2水溶 液。上述步驟(1)中，所述的攪拌速度為200r/min，所述的反應(yīng)溫度為60°C，所述的反 應(yīng)時間為5小時；上述步驟(2)中，所述的攪拌速度為1000 1400r/min，優(yōu)選為1200 1350r/mino本發(fā)明具有以下有益技術(shù)效果(1)利用制備微球的原料之一-海藻酸鈉作為分散聚合的穩(wěn)定劑，通過N-乙烯己 內(nèi)酰胺等單體在海藻酸鈉水溶液中的原位分散聚合一步得到溫敏性海藻酸鈉/聚乙烯己 內(nèi)酰胺類聚合物混合溶液，操作簡單安全。(2)所獲得的海藻酸鈣復(fù)合微球一方面具有一定的溫度響應(yīng)性、且響應(yīng)溫度在生 理溫度附近，另一方面具有良好的生物相容性和生物可降解性，在生物醫(yī)用領(lǐng)域，尤其是藥 物的控制釋放方面有廣泛應(yīng)用前景。
下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步說明圖1是將本發(fā)明實(shí)施例1獲得成品即海藻酸鈣復(fù)合微球粘附于載玻片上，經(jīng)過噴 金處理后，將載玻片置于掃描電鏡(日本JEOL公司JSM-6390LV型)下，拍攝的照片。圖2是將本發(fā)明實(shí)施例2獲得成品即海藻酸鈣復(fù)合微球粘附于載玻片上，經(jīng)過噴 金處理后，將載玻片置于掃描電鏡(日本JEOL公司JSM-6390LV型)下，拍攝的照片。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1在250mL三口燒瓶中加入0. 4g海藻酸鈉、0. 8g N-乙烯己內(nèi)酰胺、58. 8g水，0. 02g 偶氮二異丁腈即偶氮二異丁腈約為N-乙烯己內(nèi)酰胺摩爾數(shù)的2. 14%，攪拌，進(jìn)行充分混 合、溶解，除氧如充入氮?dú)獍胄r，然后加熱升溫至60°C，反應(yīng)5小時，反應(yīng)過程可以伴隨著連續(xù)性攪拌或間歇性攪拌。將反應(yīng)混合物冷卻至室溫，緩慢加到40mL溶有2g Span-85的 正己烷中，攪拌15min后，滴加2g Tween-85 (用2mL的水稀釋)，繼續(xù)乳化lOmin。最后滴 加25mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的氯化鈣水溶液，攪拌固化15min。用無水乙醇沉淀、離心分離，然 后分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌，冷凍干燥，得到如圖1所示的成品。實(shí)施例2大致同實(shí)施例1的方法，所不同的是海藻酸鈉、N-乙烯己內(nèi)酰胺、偶氮二異丁腈的 用量分別為0. 6g、0. 6g、0. 015g，上述偶氮二異丁腈約為N-乙烯己內(nèi)酰胺摩爾數(shù)的2. 12%。 所得成品如圖2所示。實(shí)施例3大致同實(shí)施例1的方法，所不同的是加入0.8g海藻酸鈉、0.4gN_乙烯己內(nèi)酰胺、 0. Olg偶氮二異丁腈，上述偶氮二異丁腈約為N-乙烯己內(nèi)酰胺摩爾數(shù)的2. 13%。實(shí)施例4大致同實(shí)施例1的方法，所不同的是加入0. 6g海藻酸鈉、0. 57g N-乙烯己內(nèi)酰胺、 0. 03g甲基丙烯酸、0. 015g偶氮二異丁腈，上述偶氮二異丁腈約為N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲基 丙烯酸混合物摩爾數(shù)的2. 08%。實(shí)施例5大致同實(shí)施例1的方法，所不同的是加入0. 6g海藻酸鈉、0. 57g N-乙烯己內(nèi)酰胺、 0. 03g丙烯酸、0. 015g偶氮二異丁腈，上述偶氮二異丁腈為N-乙烯己內(nèi)酰胺與丙烯酸摩爾 數(shù)的2.03%。上述方式制備的海藻酸鈣復(fù)合微球具有較好的溫度響應(yīng)性，體積相轉(zhuǎn)變溫度在生 理溫度附近，利用721型分光光度計(jì)通過濁度法測得的上述相應(yīng)實(shí)施例獲得的海藻酸鈣復(fù) 合微球相轉(zhuǎn)變溫度列于表1。表1濁度法測得的凝膠微球的相轉(zhuǎn)變溫度
女口 廣口口實(shí)施例1實(shí)施例2實(shí)施例3相轉(zhuǎn)變溫度。C37. O36. O35. 權(quán)利要求
一種具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，其特征在于包括如下步驟(1)將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～75％的N 乙烯己內(nèi)酰胺或含有N 乙烯己內(nèi)酰胺的混合物，與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25～75％的海藻酸鈉充分溶于水中，配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2％的水溶液，加入引發(fā)劑，并進(jìn)行充分混合、溶解，除氧，然后在45～75℃恒溫?cái)嚢璺磻?yīng)3～6小時；(2)將步驟(1)獲得的反應(yīng)液冷卻至室溫，緩慢加入溶有乳化劑1的油相，油相與反應(yīng)液的體積比為2∶3，乳化15分鐘；然后加入乳化劑2的水溶液，乳化10分鐘；最后在高速攪拌下按每100mL乳液加25mL滴加交聯(lián)劑即含鈣離子水溶液，攪拌、固化15分鐘；(3)將步驟(2)獲得的乳液用無水乙醇沉淀、離心分離，再分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌，冷凍干燥即得成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，其特征 在于所述步驟(1)中，所述的含有N-乙烯己內(nèi)酰胺的混合物為N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲基丙 烯酸的混合物或N-乙烯己內(nèi)酰胺與丙烯酸的混合物，其中N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲基丙烯酸 的混合物，N-乙烯己內(nèi)酰胺與甲基丙烯酸的質(zhì)量配比為90 99 10 1 ；N-乙烯己內(nèi)酰 胺與丙烯酸的混合物，N-乙烯己內(nèi)酰胺與丙烯酸的質(zhì)量配比為90 99 10 1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，其 特征在于所述步驟(1)中，所述的引發(fā)劑為偶氮二異丁腈，用量為N-乙烯己內(nèi)酰胺或含有 N-乙烯己內(nèi)酰胺的混合物摩爾數(shù)的1 5% ；所述步驟(2)中，所述的油相為正己烷，所述 的乳化劑1為Span-85，用量為0. 01 0. 06g/mL油相，所述的乳化劑2為Tween-85，使用 的質(zhì)量數(shù)與乳化劑1使用的質(zhì)量數(shù)相同，使用時將乳化劑2稀釋成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的水溶 液，所述的交聯(lián)劑是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8%的CaCl2水溶液。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，其 特征在于所述步驟(1)中，所述的攪拌速度為200r/min，所述的反應(yīng)溫度為60°C，所述的 反應(yīng)時間為5小時；所述步驟(2)中，所述的攪拌速度為1000 1400r/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，其特征 在于所述步驟(1)中，所述的攪拌速度為200r/min，所述的反應(yīng)溫度為60°C，所述的反應(yīng) 時間為5小時；所述步驟(2)中，所述的攪拌速度為1000 1400r/min。
全文摘要
本發(fā)明公開一種具有溫度響應(yīng)性能的海藻酸鈣復(fù)合微球的制備方法，包括步驟將選定量的N-乙烯己內(nèi)酰胺等與海藻酸鈉充分溶于水中，配成水溶液，加入引發(fā)劑，混合均勻、除氧，在恒溫下攪拌反應(yīng)3～6小時；將上述步驟獲得的反應(yīng)液冷卻至室溫，緩慢加入溶有乳化劑1的油相中乳化，然后加入乳化劑2的水溶液乳化，最后在高速攪拌下滴加交聯(lián)劑，攪拌、固化；將上述步驟獲得的乳液用無水乙醇沉淀、離心分離，再分別用無水乙醇、蒸餾水洗滌，冷凍干燥即得成品。本發(fā)明獲得的海藻酸鈣復(fù)合微球一方面具有一定的溫度響應(yīng)性且響應(yīng)溫度在生理溫度附近，另一方面具有良好的生物相容性和生物可降解性，在生物醫(yī)用領(lǐng)域，尤其是藥物的控制釋放方面有廣泛應(yīng)用前景。
文檔編號A61K47/36GK101962464SQ201010292330
公開日2011年2月2日 申請日期2010年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月27日
發(fā)明者夏延致, 李銀銀, 紀(jì)全, 馬曉梅 申請人:青島大學(xué)