一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法

摘要

本发明涉及一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，属于药物制剂技术领域。为了解决现有的不易操作，包封率差和粒径大的问题，提供一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，该方法包括将1重量份的姜黄素和5～20重量份两性可降解高分子聚合物加入有机溶剂中溶解，形成脂相溶液；将5～20重量份的表面活性剂加入水中溶解，形成水相溶液；将脂相溶液和水相溶液注入通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在进行混合成粒，水相流速为0.65～0.75mL/min；脂相流速为0.2～0.5mL/min，除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。本方法具有工艺简单，易于操作，药物包封率高和粒径小且均匀性高的效果。

说明书

技术领域

本发明涉及一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，属于药物制剂技术领域。 

背景技术

随着科技的不断发展和进步，纳米药物新剂型的出现使水难溶性药物的有效传递成为了一种可能。纳米给药系统具有对肿瘤细胞的靶向选择性。它在实现药物浓度最大化的同时，还能保护周围健康组织。在过去的几十年里，许多制剂方法都被提议用来传递水难溶性药物，例如分子复合物、聚合物胶束系统、纳米混悬剂、脂质体和化学修饰的前药等。而生物可降解固体纳米粒作为一种新的药物载体，因其具有高效生物相容性、无毒性、长期稳定性、可观的生理特性和控释作用而备受关注。 

另一方面，由于载体纳米粒的粒径大小和尺寸分布对其包封率和载药能力均有重要影响，因此，研究具有粒径小、尺寸均匀且制备条件温和的制备方法具有重要的现实意义。目前常用的制备方法有高压乳化法、微乳法和溶剂乳剂挥发法等，其中高压乳化法需要在高压条件下，使液体通过狭缝，通过高速切变效应和空化作用使液体分散为亚微米级的液滴，不适用于热敏药物的制备；溶剂乳化扩散法则存在着有机溶剂残留问题；超声分散法存在金属污染等问题。因此，研究具有粒径小、尺寸均匀且制备条件温和的制备方法具有重要的现实意义。 

微反应器（Microchannel）也可称为微通道反应器是指通过微加工和精密加工技术制造的小型反应系统，其内部供流体流动的微通道尺寸在微米数量级。微通道反应器的微型化并不仅仅是 反应器尺寸上的变化，更重要的是它具有一系列新特征，使流体的传热、传质性能与常规系统相比具有较大差别，微通道内的“超常”现象如高的表面积体积比、高传质速率、流体间的快速、均匀混合、快速放大、过程连续、安全和窄的停留时间分布等等常规技术不可比拟的优势，引起众多学者广泛关注和极大研究热情。而利用微通道反应器进行成粒的方法是最近研究成功的纳米粒成形新技术，可制备尺寸均匀的纳米级固体颗粒，大大促进了传统技术的革新，但是，目前大多用于TiO₂纳米粒、硅纳米粒和超顺磁磁性纳米粒等纳米粒的成型，而在有机药物方面的应用较少。 

而姜黄素(Curcumin)是中药姜黄的主要活性成分，具有抗炎、抗菌、抗癌等多种药理功效，特别是其抗癌谱广，且毒副作用小，具有良好的应用前景。其化学结构式如下所示： 

但是该药物自身性质不稳定、水溶性差，体内代谢半衰期短及生物利用度低，这些特性严重地影响了它的临床应用。因此，开发一种新剂型以提高姜黄素的水溶性及生物利用度，对临床应用具有重要意义，目前常用的是将其制成姜黄素脂质纳米粒以提高药物的稳定性和生物利用度。如中国专利申请（公开号：CN102949344A,公开日：2013年03月06日）公开了一种姜黄素脂质纳米粒作为哮喘药物中的应用，提到了姜黄素脂质纳米粒的制备方法，该方法包括将脂质基质、卵磷脂和姜黄素溶于有机溶剂，形成有机相；再将表面活性剂通过超声溶于去离子水形成水相，然后，将水相倒入三口烧瓶中，加热，搅拌，将有机相匀速注入到水相中，800～2000rpm，68℃～78℃条件下搅拌至体系呈现胶状，撤去水浴锅，迅速倒入准备好的4℃去离子水，室温下，继续1200rpm搅拌2小时，离心，去上清，去离子水，重悬，12000～20000rpm，离心6h，去上清， 沉淀产物冷冻干燥成粉末。但是，该方法制备过程复杂，需要将体系先制成胶体状物质，不利于操作，且其得到的纳米粒的粒径均匀性差，粒径范围在50～200的大范围之间。 

发明内容

本发明针对以上现有技术中存在的缺陷，提供一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，解决的问题是提供一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒，具有粒径均匀性好且粒径小和药物包封率高的效果。 

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的，一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，该方法包括以下步骤： 

A、将1重量份的姜黄素和5～20重量份的两性可降解高分子聚合物加入有机溶剂中溶解，形成脂相溶液； 

B、将5～20重量份的表面活性剂加入水中溶解，形成水相溶液； 

C、然后将脂相溶液和水相溶液注入通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.65～0.75mL/min；脂相的流速为0.2～0.5mL/min，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。 

本发明姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，通过利用微通道反应器，使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合，同时，控制水相溶液与脂相溶液的流速，使各条件参数之间有效的结合，起到了协同作用。另一方面，本领域常规的方法，一般随着水相溶液流速的增大，药物的包封率会降低，而本发明人发现，针对本发明的姜黄素药物其在水相流速为0.1～0.6mL/min左右时也是随着水相溶液流速的增大，药物的包封率降低，且药物的包封率只能达到50%左右，但是，当本发明将水相溶液的流速进一步增大时发现在0.65～0.75mL/min范围内，药 物的包封率并不是随着流速的增加而降低，反而药物的包封率特别高，药物包封率能够达到90%左右；同样，本领域常规的认为随着脂相溶液的流速的增加，纳米粒的粒径也会随着增大，而本发明的脂相溶液的流速在0.2mL/min以下时，也是随着流速的增加，姜黄素纳米粒的粒径也会随着增大，但是，当本发明将脂相溶液的流速达到0.2～0.5mL/min之间时，反而粒径变小且粒径的均匀性较好，平均粒径能够达到100nm左右。可见，本发明的方法不仅工艺过程简单，易于操作，且得到的姜黄素脂质纳米粒悬浮液的纳米粒粒径小且均匀和包封率高的效果。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，步骤A中所述两性可降解高分子聚合物选自PLGA、m-PLGA和PCl-PEG-PCl中的一种或几种。作为更进一步的优选，步骤A中所述两性可降解高分子聚合物为m-PLGA和PCl-PEG-PCl的混合物，且所述m-PLGA与PCl-PEG-PCl的质量比为1：2～4。所述的两性可降解高分子聚合物的亲脂性头部向内实现对亲脂性药物姜黄素的包裹，亲水性尾部向外形成稳定的悬浮液，且本发明选用的两性可降解高分子聚合物是一种无毒采用生物可降解两亲性高分子聚合物作为药物的载体，无毒和可生物降解都是考虑到药物进入体内的安全性。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，步骤B中所述表面活性剂选自PVA和/或泊洛沙姆188。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，步骤A中所述有机溶剂选自乙醇、丙酮或二氯甲烷。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，步骤B中所述微通道反应器的微通道直径为0.3mm～0.4mm。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，步骤C中所述微通道包括主通道、支通道和惰性气体通 道，所述主通道和支通道相互交叉形成“+”型，所述惰性气体通道与主通道相互交叉形成“T”型；所述脂相溶液从主通道的进口注入，所述水相溶液从支通道的进口注入，然后使脂相溶液与水相溶液在“+”型处混合；所述惰性气体通道用于通入惰性气体。所述的惰性气体如氮气等。利用本发明的微通道结构进行姜黄素固体脂质纳米粒连续成粒的技术结合本发明的载药的脂相溶液与含表面活性剂的水相溶液的流速在微通道内流动，从而利用脂相溶液与水相溶液之间的溶剂扩散传质形成脂相（脂质体和亲脂性药物）过饱和而成粒。同时，当水相溶液与脂相溶液在主通道和支通道相互交叉形成“+”型处混合后，再向微通道内通入惰性气体，能够形成间歇弹状流，能够防止固体脂质纳米粒在管壁的沉积，实现连续操作，且也能够进一步保证药物的包封率和粒径及均匀性。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，所述脂相溶液中姜黄素含量为0.05～0.10mg/mL；所述水相溶液中表面活性剂含量为0.5～2.0mg/mL。 

上述的姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法中，作为优选，还包括将姜黄素脂质纳米粒悬浮液进行高速离心，得到姜黄素脂质纳米粒。 

综上所述，本发明与现有技术相比，通过采用微通道反应器并结合控制水相溶液和脂相溶液的流速，从而实现药物包封率高和粒径小且均匀性高的效果，同时还具有工艺易于操作的优点，无需制成胶状物质即可得到。另外，采用本发明的微通道结构能够更进一步的保证本发明的方法得到的姜黄率纳米粒的包封率和粒径；由于微通道比较细小，通过通入惰性气体使混合悬浮液形成弹性状，从而能够有效防止在微通道内沉淀，实现连续生产的效果。 

附图说明

图1是本发明姜黄素脂质纳米粒透射电子显微镜（TEM）图。 

图2是本发明的姜黄素脂质纳米粒、空纳米粒和姜黄素粉末的X射线衍射图。 

图3是本发明的微通道结构示意图。 

其中，图3中,1、主通道；2、支通道；3、惰性气体通道；4、主通道的进口；5、支通道的进口；6、惰性气体通道的进口；7、主通道的出口。 

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。 

一种姜黄素脂质纳米粒悬浮液或纳米粒的制备方法，该方法包括以下步骤： 

A、将1重量份的姜黄素和5～20重量份的两性可降解高分子聚合物加入有机溶剂中溶解，形成脂相溶液； 

B、将5～20重量份的表面活性剂加入水中溶解，形成水相溶液； 

C、然后将脂相溶液和水相溶液注入通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.65～0.75mL/min；脂相的流速为0.2～0.5mL/min，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。 

作为优选，所述水相的流速为0.68～0.7mL/min；脂相的流速为0.3～0.4mL/min。 

作为优选，所述脂相溶液中姜黄素含量为0.05～0.10mg/mL，最优选为0.075mg/mL；所述水相溶液中表面活性剂含量为0.5～2.0mg/mL，最优选1.0mg/mL。 

上述所述脂相溶液与水相溶液的配制没有先后顺序的限定， 也可以先配制水相溶液，再配制脂相溶液，或者在实际生产中，也可以采用两者同时配制，提高生产效率。上述所述的微通道反应器采用本领域常规的微通道反应器即可，如中国专利申请（公开号：CN102421515A）。本领域常规的微通道反应器一般采用不锈钢材料制成，本发明的关键点还在于有效的控制水相溶液和脂相溶液的流速在本发明的范围内。作为优选，所述微通道反应器主要包括上板面和下板面，上板面和下板面通过可拆卸结构固定为一体，所述可拆卸结构如采用螺栓固定。在下板面的表面（与上板面接触的表面）上设置有微通道，如图1所示，所述微通道包括主通道1、支通道2和惰性气体通道3，所述主通道1和支通道2相互交叉形成“+”型，所述惰性气体通道3与主通道1相互交叉形成“T”型；所述脂相溶液从主通道1的进口4注入，所述水相溶液从支通道2的进口5注入，使脂相溶液与水相溶液在“+”型处混合合流；所述惰性气体通道3用于通入惰性气体，惰性气体的流速优选为0.2～0.3mL/min，惰性气体从惰性气体通道3的进口6通入。作为优选，所述主通道1、支通道2和惰性气体通道3位于同一平面内；优选，所述微通道反应器的微通道直径为0.3mm～0.4mm，最优为0.35mm。如图2所示，当使用时，采用精密注射泵（MAI70-2208,HARVARD）将脂相溶液从主通道1的进口4注入微反应器的微通道，并控制流速在0.2～0.5mL/min，同时采用另一精密注射泵（MAI70-2208,HARVARD）将水相溶液从支通道2的进口5注入微反应器的微通道，并控制流速在0.65～0.75mL/min，然后，使两流体在主通道1和支通道2相互交叉形成“+”型处混合合流，合流后，流经所述惰性气体通道3与主通道1相互交叉形成“T”型时，通过通入惰性气体，使流体在惰性气体（如氮气）的作用下形成弹流，能够防止产生沉淀，然后，混合悬浮液从主通道1的出口7流出，收集流出液，除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液；可进一步进行高速离心,转速 优选为18000rpm～20000rpm，得到姜黄素脂质纳米粒。 

实施例1 

精密称取姜黄素0.75mg和PLGA10mg溶于10mL丙酮溶剂中，配制得到脂相溶液，备用； 

同时称取泊洛沙姆（P-188）10mg溶于超纯水中，配制得到水相溶液，备用； 

然后将脂相溶液和水相溶液注入微通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.65mL/min；脂相的流速为0.5mL/min，收集流出液，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。进行相应的检测，姜黄素脂质纳米粒悬浮液的平均包封率为94.92±0.28%，平均粒径为107.5±1.18nm，Zeta电位为-25.30mV，载药量1.02%。 

实施例2 

精密称取姜黄素0.75mg和m-PLGA3.75mg溶于10mL乙醇溶剂中，配制得到脂相溶液，备用； 

同时称取PVA3.75mg溶于超纯水中，配制得到水相溶液，备用； 

然后将上述得到的脂相溶液和水相溶液注入微通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.75mL/min；脂相的流速为0.4mL/min，收集流出液，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。进行相应的检测，姜黄素脂质纳米粒悬浮液的平均包封率为91.22±0.52%，平均粒径为105.9±1.68nm，Zeta电位为-16.50mV，载药量1.12%。 

实施例3 

精密称取姜黄素0.75mg和PCl-PEG-PCl 7.5mg溶于10mL乙醇溶剂中，配制得到脂相溶液，备用； 

同时称取PVA15mg溶于超纯水中，配制得到水相溶液，备用； 

然后将上述得到的脂相溶液和水相溶液注入微通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.70mL/min；脂相的流速为0.3mL/min，收集流出液，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。进行相应的检测，姜黄素脂质纳米粒悬浮液的平均包封率为90.72±0.37%，平均粒径为99.7±1.66nm，Zeta电位为-23.74mV，载药量4.68%。 

实施例4 

精密称取姜黄素0.75mg和PCl-PEG-PCl 15mg溶于20mL乙醇溶剂中，配制得到脂相溶液，备用； 

同时称取泊洛沙姆188 15mg溶于超纯水中，配制得到水相溶液，备用； 

然后将上述得到的脂相溶液和水相溶液注入微通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.68mL/min；脂相的流速为0.35mL/min，收集流出液，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。进行相应的检测,得姜黄素脂质纳米粒悬浮液的平均包封率为90.93±0.33%，平均粒径为112.9±1.47nm，Zeta电位为-20.18mV，载药量4.54%。 

实施例5 

精密称取姜黄素0.75mg和7.5mg PCl-PEG-PCl、m-PLGA3.75mg溶于10mL二氯甲烷溶剂中，配制得到脂相溶液，备用； 

同时称取PVA7.75mg溶于超纯水中，配制得到水相溶液，备用； 

然后将上述得到的脂相溶液和水相溶液注入微通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，且控制水相的流速为0.70mL/min；脂相的流速为0.2mL/min，收集流出液，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。进 行相应的检测，姜黄素脂质纳米粒悬浮液的平均包封率为92.88±0.58%，平均粒径为102.6±2.14nm，Zeta电位为-11.37mV，载药量4.48%。 

实施例6 

本实施例的姜黄素脂质纳米粒悬浮液的具体制备方法同实施例5一致，区别仅在于所述PCl-PEG-PCl与m-PLGA的质量比为4:1。 

实施例7 

精密称取姜黄素0.75mg和PLGA10mg溶于10mL丙酮溶剂中，配制得到脂相溶液，备用； 

同时称取泊洛沙姆（P-188）10mg溶于超纯水中，配制得到水相溶液，备用； 

然后将脂相溶液和水相溶液注入微通道反应器的微通道使脂相溶液与水相溶液在微通道反应器内进行混合成粒，更具体的说，所述微通道包括主通道1、支通道2和惰性气体通道3，所述主通道1和支通道2相互交叉形成“+”型，所述惰性气体通道3与主通道1相互交叉形成“T”型，采用精密注射泵（MAI70-2208,HARVARD）将脂相溶液从主通道1的进口4注入微反应器，并控制流速在0.3mL/min，同时采用另一精密注射泵（MAI70-2208,HARVARD）将水相溶液从支通道2的进口5注入微反应器，并控制流速在0.7mL/min，然后，使两流体在主通道1和支通道2相互交叉形成“+”型处混合合流，合流后，流经所述惰性气体通道3与主通道1相互交叉形成“T”型时，通过通入惰性气体，所述气体流速为0.2578mL/min，使流体在惰性气体（如氮气）的作用下形成弹流，收集流出液，再除去有机溶剂，得到姜黄素脂质纳米粒悬浮液。进行相应的检测，姜黄素脂质纳米粒悬浮液的平均包封率为95.92±0.28%，平均粒径为103.5±1.18nm，Zeta电位为-20.30mV。 

对照例1～6 

本对照例的具体制备方法同实施例7一致，区别仅在于将脂相溶液的流速控制在0.3mL/min，并采用不同流速的水相溶液，进行相应的实施，分析水相溶液流速的变化对药物包封率的影响，具体结果如下表1所示： 

对照例7～12 

本对照例的具体制备方法同实施例7一致，区别仅在于将水相溶液的流速控制在0.7mL/min，并采用不同流速的脂相溶液，进行相应的实验，分析脂相溶液流速的变化对药物平均粒径的影响，具体结果如下表2所示： 

从上述表1和表2可以看出，本发明通过对水相溶液和脂相溶液的流速进行改进，产生了预料不到的技术效果。本发明通过对两性可降解高分子聚合物的选择，能够提高载药量，即采用含有PCl-PEG-PCl聚合物的载药量远远高于采用PLGA的载药量。另外，从图2可以看出，本发明经高速离心姜黄素脂质纳米粒悬浮液得到的姜黄素脂质纳米粒的X衍射图与空纳米粒的X衍射图相 类似而与姜黄素素粉末区别很大，说明本发明得到的姜黄素纳米颗粒中的姜黄素是包裹在载体材料里面，而不是裸露在外的，是对微通道实验的验证，也进一步说明了本发明通过微通道制备得到的是稳定的姜黄素脂质纳米粒悬浮液，而不是姜黄素溶液。 

本发明中所描述的具体实施例仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。 

尽管对本发明已作出了详细的说明并引证了一些具体实施例，但是对本领域熟练技术人员来说，只要不离开本发明的精神和范围可作各种变化或修正是显然的。