一種莽草酸核殼結構納米制劑及其制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種莽草酸核殼結構納米制劑及其制備方法，它由莽草酸、核層載體、殼層載體組成。藥物與核層載體溶于核層溶劑，殼層載體溶于殼層溶劑，二者經同軸靜電噴霧法制備而得。其中，莽草酸、核層載體和殼層載體的質量比為1:1～10:0.6～8，藥物與核層及殼層溶劑的質量體積比為10～40mg:5mL:5mL。該納米制劑能夠顯著減小藥物突釋，提高水溶性藥物莽草酸在體內的生物利用度。且本發明的工藝簡單，成本較低，可較為廣泛的應用于藥物的緩釋研究，具有較好的應用前景。
【專利說明】
-種莽草酸核亮結構納米制劑及其制備方法
技術領域
[0001] 本發明設及納米藥物制劑領域，特別是設及莽草酸核殼納米制劑及其制法。
【背景技術】
[0002] 莽草酸(SMkimic Acid),白色粉末，易溶于水，難溶于氯仿、苯和石油酸等有機溶 劑，為自然界中存在的一種重要的有機酸，于1885年由Eykmann等人首次從八角科植物的果 實中分離得到（參見：Bohm B A.化 ikimic Acid(3,4,5-T;r;Lhy 化 oxy-1-cyclohexene-1- carbo巧lie Acid) [J] Xhemical Reviews, 1965,65(4) :435-466.)。此前，莽草酸一般被用 來作為化工原料，或者轉化生成其他化學物質或化學制劑。自1997年莽草酸被發現是合成 抗冊N1型禽流感特效藥的原料藥W來，瑞±羅氏公司便W莽草酸為原料合成抗病毒藥物憐 酸奧司他韋Γ達菲"），因而莽草酸也具有了更為廣闊的開發價值和市場應用前景(張奠，王 辰.抗流感病毒藥物一Oseltamivir研究進展[J].中國臨床醫學，2002，9(6): 752-752.)。除 此之外，莽草酸因其自身具有多種生物活性如抗炎、鎮痛、抗氧化、抗菌等而得到了越來越 多白勺關注（參見：Est有vez A M,Est有vez R J . A short overview on the medicinal chemistry of(-)-shikimic acid[J].Mini Reviews in Medicinal Chemistry,2012,12 (14):1443-54;Rawat G,Tripathi P,Saxena R K.Expanding horizons of shikimic acid.Recent progresses in production and its endless frontiers in application and market trends[J].Applied Microbiology&Biotechnology,2013,97(10):4277- 4287)。然而，目前鮮有莽草酸的相關制劑報道，其主要原因在于莽草酸的水溶性較好，極易 產生突釋現象，同時由于莽草酸的極性較大，體內吸收效果較差，因而生物利用度較低，難 W正常發揮其藥效。目前，尚未有將水溶性藥物莽草酸作為原料藥，W同軸靜電噴霧技術制 備成靜電噴霧納米制劑，W達到減少藥物突釋及提高生物利用度的研究報道。
[0003] 所謂納米制劑，即粒徑處于納米級范圍的制劑，粒徑范圍一般為1~lOOOnm。由于 納米微粒的尺寸小，比表面積大，使得藥物的化學活性增強，吸收速率變快，與普通藥物相 比，納米藥物的藥效會大大提高(參見:洪偉勇，章文紅，王石健，等.生物可降解納米藥物轉 運系統研究進展[J].實用藥物與臨床，2015(5) :607-610.)。在遇到藥物分子量大、穩定性 差、難吸收、需要祀向或控釋等問題時，納米給藥系統往往成為解決辦法之一。運用納米技 術（參加：Kinam P.Facing the truth about nanotechnology in drug delivery.[J] .Acs化no,2013,7(9) :7442-7.),不僅可W增強難溶性藥物的遞送、細胞或組織特異性祀 向功能，還可將大分子遞送至細胞內，同時遞送更多藥物到作用部位，實現聯合治療。除此 之外，納米技術能夠將治療藥物和診斷藥物同時遞送W實現藥物治療的可視化及治療藥物 體內效果的實時讀取。正是由于納米給藥系統的諸多優勢，使之成為了近年來藥劑學領域 研究的熱點之一。
[0004] 傳統制備納米藥物的方法主要有沉淀法、乳化法、微乳化法、溶劑蒸發法等，運些 方法在納米藥物的制備過程中存在諸多的缺陷，例如制備過程復雜、包封率較低，粒徑不均 勻、藥物穩定性較差，且有機溶劑易殘留等(參見:鄭踰踰，宋洪濤.納米藥物制備技術的研 究進展[J].解放軍藥學學報，2012，28(6): 537-540.)。因此，需要在新技術、新設備、新工藝 等方面繼續研究制備納米藥物的方法。靜電噴射技術是近些年發展起來的一種新型的制備 載藥微/納米粒子或纖維的技術(參見:Hu X,Liu S,Zhou G,et aI.Elechospinning of polymeric n曰nofibers for drug delivery 曰pplic曰tions[J].Journ曰1 of Controlled Release, 2014,185(1): 12-21.)。其制備過程簡單可控、易于調節，藥物包載量大，同時可保 持藥物高度分散，在制備與使用過程中無需加熱即可保持藥物活性，目前已成為制備載藥 納米粒子/纖維的研究熱點。
[0005] 自 1934年Formhals(參見：Anton F. Process and apparatus for preparing adificial threads:US,US 1975504A[P]. 1934.)第一次提出利用靜電斥力制備超細纖維 W來，單軸靜電噴射技術得到了越來越多的應用與發展。單軸靜電噴射技術即將藥物與一 種材料或者多種具有相容性的載體材料直接混合均勻進行電噴，在電噴過程中，溶劑快速 揮發完全，藥物存在于聚合物載體的內部或表面。通過選擇不同的載體及溶劑，并調節噴射 過程中的參數，如流速、距離、電壓、溶液的性質（如粘度、濃度、表面張力、同質性)等，可得 到不同性質的納米粒子/纖維(參見:Pillay V,Dott C,Qioonara Y E,et al.A Review of the Effect of Processing Variables on the Fabrication of Electrospun Nanofibers for Drug Delivery Applications[J].Journal of Nanomaterials,2013,5 (6) :2527-2531..)。然而，由于普通的單軸靜電噴射技術并不適用不相混溶的聚合物溶液， 而且藥物可能會存在載體的內部或表面，因此通過物理吸附作用等方式作用于載體表面的 藥物與載體間的粘附力比較疏松，極易導致突釋等現象。為了解決運類問題，Loscedales 等（參見：Loscertales IG；Barrero A；Guerrero I ；Corti jo R；Marquez M；Ganan-Calvo AM.Micro/nano encapsutation via electrified coaxial liquid jets[J]. Science, 2002,295(5560) :1695-8.)在Science雜志上首次報道了采用同軸電噴技術制備單分散性 微囊。他們使兩種不相混溶的聚合物溶液分別進入核層或殼層，在高壓靜電作用下產生穩 定的射流，射流破裂后可形成一種單分散性液滴氣溶膠，殼層液體將核層物質包裹起來形 成微囊。由此可見，藥物經同軸靜電噴射后可直接進入核層，并通過在殼層引入聚合物保護 核層藥物，所W當藥物緩慢進入體內后，殼層材料不斷降解，核層藥物緩慢釋放，突釋效應 得W降低(參見:徐師，曹陽，周方晴，等.同軸靜電噴射法制備載藥納米粒的研究進展[J]. 中國藥學雜志，2014,49( 15): 1285-1290.)。
【發明內容】
[0006] 本發明的目的在于提供一種莽草酸核殼結構納米制劑，將水溶性的莽草酸制備成 莽草酸納米制劑，W控制其釋放速率，提高其體內生物利用度。
[0007] 本發明的另一目的是提供運種莽草酸核殼結構納米制劑的制備方法。
[0008] 為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：
[0009] -種莽草酸核殼結構納米制劑，主要由莽草酸、核層載體、殼層載體組成，藥物與 核層載體溶于核層溶劑，殼層載體溶于殼層溶劑，二者經同軸靜電噴霧法制備而得，其中， 莽草酸、核層載體和殼層載體的質量比為1:1~10 :0.6~8,藥物與核層及殼層溶劑的質量 體積比為10~40mg: 5mL: 5mL。
[0010] 上述的莽草酸納米制劑，其特征在于:所述的核層載體材料為聚乳酸(PLA)。
[0011] 上述的莽草酸納米制劑，其特征在于:所述的殼層載體材料為憐脂、聚乳酸-?基 乙酸共聚物(PLGA50/50，PLGA85/15，PLGA75/25)或聚乳酸(PLA)中的一種。
[0012] -種上述的莽草酸納米制劑的制備方法，其特征在于:將莽草酸原料藥溶解在核 層溶劑中，加入核層載體材料，經磁力攬拌混合均勻，得核層含藥溶液；另取殼層載體材料 溶解在殼層溶劑中，得到殼層載體溶液，W同軸靜電噴霧法分別將核層含藥溶液和殼層載 體溶液置于注射器中，由恒流累緩慢輸出，在高壓電場作用下經同軸噴頭噴出，侶錐紙收集 后即得該核殼結構莽草酸納米制劑。
[0013] 上述的莽草酸納米制劑的制備方法，其特征在于：所述的核層溶劑為甲醇-丙酬 (1:4)混合溶劑，殼層溶劑為甲醇、丙酬溶劑中的一種。
[0014] 上述的一種莽草酸納米制劑的制備方法，其特征在于:所述的同軸靜電噴霧法的 工藝參數為：電壓為15~2化V，核層溶液的流速為0.1~0.6mL/h，殼層溶液的流速為0.1~ 0.6mL/h，針頭與接收器之間的距離為10~20cm。
[001引有益效果
[0016] 本發明具有W下的有益效果：
[0017] 1、本發明解決了莽草酸的突釋問題，且其納米制劑體外緩釋效果顯著，大鼠體內 藥動學研究表明，與原料藥相比，莽草酸納米制劑的相對生物利用度達1152.90%，顯著提 高了藥物的生物利用度；
[001引2、本發明采用同軸靜電噴霧技術制備莽草酸納米制劑，在制備過程中無需加熱， 方法簡單，成本較低，具有廣泛的應用前景。
【附圖說明】：
[0019] 圖1為莽草酸靜電噴霧納米制劑工藝流程圖
[0020] 圖2為實施例2制備的莽草酸納米制劑的掃描電鏡圖（X2.30k)
[0021] 圖3為實施例2制備的莽草酸納米制劑體外釋放曲線圖
[0022] 圖4為實施例2制備的莽草酸納米制劑的平均血藥濃度-時間曲線圖(n = 6)
[0023] 表1為實施例2制備的莽草酸納米制劑的藥物動力學參數(n = 6)
【具體實施方式】
[0024] W下所列實施例有助于本領域技術人員更好地理解本發明，但不W任何方式限制 本發明。
[0025] W下實施例所用主要儀器和材料
[0026] 實驗材料:聚乳酸(PLA，濟南巧罷生物有限公司）；憐脂(上海太偉藥業有限公司）； 聚乳酸-徑基乙酸共聚物(PLGA50/50，PLGA85/15或PLGA75/25，濟南巧罷生物有限公司）
[0027] 實驗儀器:LSP01-1A型微量注射累(河北保定蘭格有限公司）；皿-Z303-1AC型直流 高壓電源(天津市漁澤工貿有限公司）；ZRS-8G溶出儀(天大天發科技有限公司）；液相色譜 儀(包括LC-20AT累，symmet巧C18柱，SPD-20A紫外檢測器）（日本島津公司）
[00%]實施例1莽草酸納米制劑
[0029]準確稱取莽草酸40mg，PLA 40mg，溶于5mL丙酬-甲醇（體積比4:1)混合溶劑中，常 溫下磁力攬拌約lOmin，得到澄清透明的溶液，為待噴的核層溶液。另準確稱取20mg PLGA 50/50溶于5mL丙酬溶液，常溫下磁力攬拌約lOmin，得到另一澄清透明的溶液，為待噴的殼 層溶液。分別用注射器吸取所配制好的待噴液，并將其固定于恒流累裝置上，如圖1所示。將 特制同軸注射針頭與高壓電源的正極相連，接收裝置(侶錐紙）與高壓能源的負極相連，兩 個恒流累分別控制核層溶液與殼層溶液的噴出速度，設定工藝參數為電壓21KV，接收距離 15cm，核層溶液流速為0.3mL/h，殼層溶液流速為0.3mL/h。即得莽草酸納米制劑。
[0030] 實施例2莽草酸納米制劑
[0031] 準確稱取莽草酸20mg，PLA 60mg，溶于5mL丙酬-甲醇(體積比4:1)混合溶劑中，常 溫下磁力攬拌約lOmin，得到澄清透明的溶液，為待噴的核層溶液。另準確稱取50mg憐脂溶 于5mL甲醇溶液，常溫下磁力攬拌約lOmin，得到另一澄清透明的溶液，為待噴的殼層溶液。 分別用注射器吸取所配制好的待噴液，并將其固定于恒流累裝置上。將特制同軸注射針頭 與高壓電源的正極相連，接收裝置(侶錐紙)與高壓能源的負極相連，兩個恒流累分別控制 核層溶液與殼層溶液的噴出速度，設定工藝參數為電壓2化V，接收距離15cm，核層溶液流速 為0.3mL/h，殼層溶液流速為0.3mL/h。即得莽草酸納米制劑。
[0032] 實施例3莽草酸納米制劑
[0033] 準確稱取莽草酸10mg，PLA lOOmg，溶于5血丙酬-甲醇溶劑(體積比4:1)中，常溫下 磁力攬拌約lOmin，得到澄清透明的紡絲液，為待紡的核層溶液。另準確稱取80mg PLGA 85/ 15溶于丙酬溶液(5mL)中，常溫下磁力攬拌約lOmin，得到另一澄清透明的溶液，為待噴的殼 層溶液。分別用5mL的注射器吸取所配制好的溶液，并分別將其固定于恒流累裝置上。將特 制同軸注射針頭與高壓電源的正極相連，接收裝置(侶錐紙）與高壓能源的負極相連，兩個 恒流累分別控制核層溶液與殼層溶液的噴出速度，設定工藝參數為電壓12KV，接收距離 10cm，核層溶液流速為0.1 mL/h，殼層溶液流速為0.6mL/h。即得莽草酸納米制劑。
[0034] 實施例4莽草酸納米制劑
[0035] 準確稱取莽草酸20mg，PLA 80mg，溶于5mL丙酬-甲醇溶劑(體積比4:1)中，常溫下 磁力攬拌約lOmin，得到澄清透明的溶液，為待噴的核層溶液。另準確稱取120mg憐脂溶于甲 醇溶液(5mL)中，常溫下磁力攬拌約lOmin，得到另一澄清透明的溶液，為待噴的殼層溶液。 分別用5mL的注射器吸取所配制好的待噴液，并分別將其固定于恒流累裝置上。將特制同軸 注射針頭與高壓電源的正極相連，接收裝置(侶錐紙)與高壓能源的負極相連，兩個恒流累 分別控制核層溶液與殼層溶液的噴出速度，設定工藝參數為電壓18KV，接收距離15cm，核層 溶液流速為0.3mL/h，殼層溶液流速為0.6mL/h。即得莽草酸納米制劑。
[0036] 實施例引尋實施例2所制備的莽草酸納米制劑進行形態學及粒徑研究，進一步說明 本發明的研究效果
[0037] (1)形態觀察取適量莽草酸納米制劑置于樣品架上，噴金后放入掃描電子顯微鏡 (JEM-7001F，日本電子公司），觀察樣品的形態特征，結果見圖2。由圖看出，該納米制劑分布 均勻，呈類球形顆粒狀，且粒徑小于700nm。
[0038] (2)粒徑測定取適量莽草酸納米制劑，加入適量蒸饋水，攬拌均勻形成混懸液，后 經0.祉m膜過濾，將濾液用90P1US PALS粒度分析儀(美國布魯克海文儀器公司）測定納米制 劑的粒徑分布，結果表明，靜電噴霧納米制劑的粒徑為687nm。
[0039] 實施例6莽草酸納米制劑體外釋放度實驗
[0040] 體外釋放度考察W200mL pH 1.2HC1溶液作為溶出介質，轉速10化pm，溫度37± 0.5Γ。取原料藥適量與實施例2所制備的靜電噴霧納米制劑置于膠囊中，放于轉籃，分別于 5、10、15、30、40、50、60、90111111、2、3、4、6、8、10、12}1，取出1血溶出液，同時及時補充等量等溫 的溶出介質，經0.22WI1膜過濾，所得濾液經HPLC進樣測定分析，計算藥物的累積釋放率，結 果見圖3。由圖3看出，與原料藥相比，莽草酸靜電噴霧納米制劑可大大減緩藥物在介質中的 釋放，且12h內累積釋藥率達95%。結果表明，同軸靜電噴霧技術可明顯降低水溶性藥物的 突釋現象，并表現出緩釋效果。
[0041 ]實施例7莽草酸納米制劑的相對生物利用度實驗
[0042] 1.1動物給藥與血樣處理
[0043] 取12只健康雄性SD大鼠（250±20g)，隨機分為原料藥組和靜電噴霧納米制劑(實 施例2)組。每組大鼠均在實驗室環境下飲食適應環境3天后進行實驗。給藥前禁食12h，自由 飲水。給藥劑量為lOOmg/kg，給藥后0.25、0.5、1、1.5、2、3、4、6、8、10、12和2地于大鼠眼眶下 取血約0.5血，置于含有肝素鋼的1.5mLEP管中，lOOOOr · min-i離屯、lOmin后分離得到血漿， 置-20°C下冷凍儲存直至分析。取血漿20化L，加50化內標，200化甲醇-水（1:1)溶液，100化 HC1溶液（Imol/L)，滿旋Imin后，加入0.6mL乙酸乙醋溶液，滿旋lmin，10000r/min離屯、 lOmin，取上清化吹干。將樣品用10化L乙臘水溶液（1:1)復溶，吸取20化上清液進HPLC測定， 記錄色譜峰。
[0044] 1.2血漿藥時曲線與相對生物利用度
[0045] 繪制莽草酸納米制劑與原料藥的血漿藥時曲線，見圖4。血藥濃度數據經BAPP軟件 (中國藥科大學藥代中屯、提供)擬合藥動學參數，參數數據WMean±SD表示，結果見表1。相 對生物利用度F = AUCtX化/(AUCrXDt) X 100%，其中化為莽草酸納米制劑的口服給藥劑量， Dr為莽草酸原料藥的給藥劑量。由結果可W看出，莽草酸納米制劑的^3、、1"3、、*1/2、11?巧口 AUC顯著高于原料藥，說明莽草酸經同軸靜電噴霧微囊化后可較大程度的增大藥物在體內 的吸收，生物利用度顯著增加，相對口服生物利用度為1152.90%，且可顯著延長藥物的達 峰時間，使藥物在體內表現出較好的緩釋效果。
[0046] 表 1
[0047]
【主權項】
1. 一種莽草酸核殼結構納米制劑，其特征是:它由莽草酸、核層載體、殼層載體組成，藥 物與核層載體溶于核層溶劑，殼層載體溶于殼層溶劑，二者經同軸靜電噴霧法制備而得，其 中，莽草酸、核層載體和殼層載體的質量比為1:1~10:0.6~8,藥物與核層及殼層溶劑的質 量體積比為10~40mg: 5mL: 5mL。2. 根據權利要求書1所述的莽草酸納米制劑，其特征在于:所述的核層載體材料為聚乳 酸(PLA)03. 根據權利要求1所述的莽草酸納米制劑，其特征在于:所述的殼層載體材料為磷脂、 聚乳酸-羥基乙酸共聚物或聚乳酸(PLA)中的一種。4. 根據權利要求3所述的莽草酸納米制劑，其特征在于:所述的聚乳酸-羥基乙酸共聚 物為 PLGA50/50、PLGA85/15 或 PLGA75/25。5. -種權利要求1所述的莽草酸納米制劑的制備方法，其特征在于:將莽草酸原料藥溶 解在核層溶劑中，加入核層載體材料，經磁力攪拌混合均勻，得核層含藥溶液;另取殼層載 體材料溶解在殼層溶劑中，得到殼層載體溶液；以同軸靜電噴霧法分別將核層含藥溶液和 殼層載體溶液置于注射器中，由恒流栗緩慢輸出，在高壓電場作用下經同軸噴頭噴出，鋁箱 紙收集后即得該核殼結構莽草酸納米制劑。6. 根據權利要求書5所述的制備方法，其特征在于:所述的核層溶劑為1:4體積比的甲 醇-丙酮混合溶劑;所述的殼層溶劑為甲醇或丙酮溶劑中的一種。7. 根據權利要求5所述的制備方法，其特征在于：所述的同軸靜電噴霧法的工藝參數 為：電壓為15~21KV，核層溶液的流速為0.1~0.6mL/h，殼層溶液的流速為0.1~0.6mL/h， 針頭與接收器之間的距離為10~20cm〇
【文檔編號】A61K31/19GK105919975SQ201610312911
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】徐希明, 朱源, 王苗苗, 魯雙, 余江南
【申請人】江蘇大學