一种壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊的制备方法

摘要

本发明公开了一种用于口服药物输送的纳米凝胶固定化胶囊制备技术，即一种壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊的制备方法，通过离子交联法将水溶液中均匀分散的壳聚糖-羧甲基壳聚糖复合纳米凝胶固定于多层海藻酸钠胶囊中。该多层胶囊具有良好的pH响应性，在胃酸环境中结构稳定，而在肠道中性及弱碱性环境中能够迅速释放出完整的纳米凝胶。能够有效防止壳聚糖复合纳米凝胶在酸性环境的提前崩解，提高口服药物输送效率。可用于医用生物材料和药物载体，具有良好的研究和开发利用前景。

说明书

技术领域

本发明属于生物材料领域的一种壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊的制备方法。

背景技术

壳聚糖是一种天然阳离子生物多糖，具有资源量大，生物可降解、肠道粘膜粘附性，安 全无毒性等优点。是开发医用口服药物输送载体的良好材料。现有的研究发明中，曾有报道， 采用聚合物凝聚法制备得到壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶，具有可逆性的打开小肠上皮细胞 间紧密连接，促进其所包载的药物在全肠道的吸收，增强药物的口服生物利用度的作用。但 是，所制备的壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶在酸性条件下不稳定，在口服过程中，壳聚糖- 羧甲基壳聚糖纳米凝胶会被胃酸破坏导致所包载的部分药物提前释放，降低了药物输送效率。 同时，在水相环境中，壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶会逐渐聚集而产生沉淀，而将壳聚糖- 羧甲基壳聚糖纳米凝胶冻干后再悬浮，会出现纳米凝胶粘连沉淀现象，大大降低了该纳米凝 胶的临床应用性。如何提高壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶的酸耐受性，维持纳米凝胶的良好 分散性并能够长时间稳定储存，是本发明所解决的关键问题。海藻酸钠是一种天然的阴离子 多糖，具有较强的酸耐受性。本发明将壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶通过二价金属离子交联 的方式固定于海藻酸钠多层胶囊内来提高纳米载体的酸耐受性，通过层层包被的方式降低药 物的突释现象。同时，该壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊能够冻干后长期储存，并且在 肠道中性及弱碱性条件下能够迅速释放结构完整的壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶，显著增强 壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶作为口服药物输送载体的临床应用性。

发明内容

本发明的目的是提供一种壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊的制备方法，是在发明人 已有的技术发明专利基础上的延伸(申请号：201210192675.1)，提供一种壳聚糖-羧甲基壳 聚糖纳米凝胶固定化多层胶囊的制备方法，以拓展已有技术的应用范围。

本发明通过高压电场滴注，二价阳离子交联和层层包被的方法合成目标产物即壳聚糖复 合纳米凝胶固定化多层胶囊。其具体步骤是：

1)壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶的制备：参照专利(一种具有pH敏感性的包载阿霉素 的壳聚糖羧甲基壳聚糖纳米缓释微粒的制备方法，申请号：201210192675.1)制备壳聚糖一 羧甲基壳聚糖纳米凝胶。

2)核心胶囊的制备：将壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶在水相中超声分散，将分散的纳 米凝胶加到0.5％-2％(w/V)的海藻酸钠溶液中，超声分散后，将混合液在高压电场作用 下滴加到缓慢搅拌的浓度为1-3％(w/v)的氯化钙溶液中，固化30分钟，蒸馏水漂洗3次， 得到核心胶囊。

3)包被胶囊的制备：将核心胶囊浸没于步骤2)中对应浓度的海藻酸钠溶液，静置1-5 分钟，滤去多余液体，将胶球放入含有吐温-80或司班-80的液体石蜡中，其中吐温-80或司班 -80与液体石蜡的体积比为0.5-1∶200，500转/分钟搅拌10分钟，加入步骤2)中所对应浓 度的氯化钙溶液，其中氯化钙溶液与液体石蜡的体积比为1∶4，500转/分钟搅拌30分钟，蒸馏 水漂洗3次，得到包被胶囊。

4)重复步骤3)，得到所需层数的壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊，其中层数=重复 步骤2)次数，可重复1-15次，冻干后即得本发明产品。

本发明具有操作方便、制备技术工艺简便和制造成本低廉等优点。通过改变高压电场可 以控制产品粒径，通过改变海藻酸钠的浓度可以控制产品的包被层厚度。所形成的壳聚糖复 合纳米凝胶固定化多层胶囊为规则球形。本发明的重要意义在于形成的壳聚糖复合纳米凝胶 固定化多层胶囊能够耐受胃酸，并在小肠中性或弱碱性环境下迅速释放出纳米凝胶，非常适 合作为口服药物或活性分子输送载体。在医药、医用材料、食品、环保、农业等许多方面具 有良好的研究和开发应用前景，因此，该发明技术具有很好的经济开发潜力。

以下结合附表、附图和实施例对本发明做出进一步说明。

附图说明

图1为壳聚糖复合纳米凝胶固定化5层胶囊横切面扫描电镜照片。

具体实施方式

1)参照专利(一种具有pH敏感性的包载阿霉素的壳聚糖羧甲基壳聚糖纳米缓释微粒的制 备方法，申请号：201210192675.1)制备壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶。

2)将壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶在水相中分散后加入到0.5％-2％(w/v)的海藻 酸钠中，超声(功率：90W，时间：5-10分钟)混匀后，在5-10Kv电场作用下将该混 合溶液滴加至缓慢搅拌的氯化钙溶液中固化，滤去液体，蒸馏水漂洗，得到核心胶囊。

3)将核心胶囊浸没于步骤2)中对应浓度的海藻酸钠溶液中，静置，滤除多余液体，将 胶球放入含有表面活性剂的液体石蜡中，其中表面活性剂与液体石蜡的体积比为0.5-1∶200 搅拌悬浮，加入步骤1)中所对应浓度的氯化钙溶液，搅拌固化，滤去液体，蒸馏水漂洗，得 到包被胶囊。

4)重复步骤3)得到所需层数的壳聚糖复合纳米凝胶固定化多层胶囊，冻干后即得本发 明产品。

实施例1

将10mL，0.25％(w/V)的壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶加入到10mL，0.5％(w/v) 的海藻酸钠溶液中，90W超声5分钟，将混合液在5Kv高压电场下加入到1％的氯化钙溶液 (w/V)中，固化30分钟。蒸馏水漂洗3次，得到核心胶囊。将核心胶囊浸没于0.5％(w/v) 的海藻酸钠溶液中，静置5min，滤去多余液体，将胶球放入0.5mL吐温-80与200mL液体石蜡 的混合液中，500转/分钟搅拌10分钟，加入50mL，1％(w/v)的氯化钙溶液，500转/分钟 继续搅拌30分钟，蒸馏水漂洗3次，得到包被胶囊，冻干，即可得到1层包被本产品。

实施例2

将15mL，0.3％(w/V)的壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶加入到15mL，1％(w/v)的 海藻酸钠溶液，90W超声8分钟，将混合液在8Kv高压电场下加入到2％的(w/v)的氯化钙溶 液中，固化30分钟。蒸馏水漂洗3次，得到核心胶囊。将核心胶囊浸没于1％(w/v)的海藻 酸钠溶液中，静置5min，滤去多余液体，将胶球放入1mL吐温-80与200mL液体石蜡的混合液 中，500转/分钟搅拌10分钟，加入50mL，2％(w/v)的氯化钡溶液，500转/分钟继续搅拌 30分钟，蒸馏水漂洗3次，得到包被胶囊，重复包被5次，冻干，即可得到5层包被本产品。

实施例3

将10mL，0.2％(w/V)的壳聚糖-羧甲基壳聚糖纳米凝胶加入到10mL，2％(w/v)的 海藻酸钠溶液中，90W超声10分钟，将混合液在10Kv高压电场下加入到3％的氯化钙溶液中， 固化30分钟。蒸馏水漂洗3次，得到核心胶囊。将核心胶囊浸没于1％(w/v)的海藻酸钠溶 液中，静置5min，滤去多余液体，将胶球放入0.8mL的司班-80与200mL的液体石蜡的混合中， 500转/分钟搅拌10分钟，加入50mL，3％(w/v)的氯化钙溶液，500转/分钟继续搅拌30 分钟，蒸馏水漂洗3次，得到包被胶囊，重复包被15次，冻干，即可得到15层包被本产品。