一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂及其制备方法

摘要

本发明公开了一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂，按重量份计，包括：桔梗皂苷D：32.21-58.57份，替诺福韦：2.04份，白芨多糖：10.2-40.8份，壳聚糖11.51份，α，β-磷酸甘油钠：13-17份，海藻酸钠：0.04-0.08份，CaCl

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合温敏水凝胶，具体地说，涉及一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂及其制备方法，属于医药卫生领域。

背景技术

人口爆炸已成为全球重大问题，每年有超过1.2亿对配偶的避孕需求无法得到满足，导致了全世界有4600万的流产发生。同时，全球有超过4000万人正感染HIV，每天约有18000例新发感染。性传播疾病的感染率也在急速上升，每年约有3.4亿例新发感染，造成了沉重的社会公共卫生负担。近年来，研制双功能的外用避孕药已成为国际发展趋势和热点，世界卫生组织(WHO)，联合国艾滋病规划署(UNAIDS)将其定为全球优先发展战略。美国专门成立了多功能预防技术机构，致力于倡导和研发多功能的新药物、药具和疫苗产品。同时，稳定低生育水平和控制性传播疾病(特别是艾滋病)感染疫情是保障当前我国人口安全所面临的主要挑战，研制同时具有避孕和预防HIV／STDs双重功能的外用避孕药特别适合我国国情。为此，《国家中长期(2006~2020年)科学和技术发展规划纲要》中，确定了“人口与健康”重点领域以及“安全避孕节育和出生缺陷防治”优先主题，明确提出重点开发安全、有效避孕节育新技术和产品以及兼顾预防性传播疾病的节育新技术，“以期为人口和计划生育工作提供有力的科技支撑”。

现今常用的避孕方法有：（1）短效口服避孕药和紧急避孕药，多以激素类为主，副作用大，在服药后药物作用于丘脑下部脑下体和卵巢，抑制了脑垂体分泌或释放促卵泡激素和黄体生成激素，使体内的激素水平高于或低于自身常量，出现恶心、呕吐、困倦、头晕、食欲减退、精神压抑、头痛、疲乏、体重增加、面部色素沉着、不规则阴道出血等各种症状，口服避孕药在各单项避孕药具的不良反应发生率中最多见，且漏服是口服避孕药失败的主要原因。（2）宫内节育器， 由于其操作需精心，必须确保置入的IUD准确立于子宫上段，双臂充分展开伸向宫角，发生脱落会导致怀孕，而出现“带环怀孕”。并且节育器对某些妇女有一定的副作用，如月经过多、经期延长、阴道流血等，而导致某些妇女不适合用节育器来避孕。节育器只能避免宫腔内避孕，不能避免宫外孕。这些已成为少部分已婚育龄妇女放弃此方法的原因。（3）天然乳胶橡胶避孕套，副作用虽小但使用时感官性较差，有对避孕套乳胶过敏者，且其材料天然橡胶本身存在自然裂缝，直径约为5000至70000纳米，大部分病菌可以轻易通过，比如，艾滋病毒120纳米，疱疹病毒180纳米，故不能预防某些性传播疾病，且使用方法不当会导致避孕失败。（4）男性输精管结扎或女性输卵管结扎绝育术，属于不可逆的避孕。（5）外用避孕药，外用避孕药具有可由妇女自主使用，阴道内局部给药的特点，并可通过添加相应药物而达到避孕外的其它健康益处，以具有较强杀精子作用的避孕药壬苯醇醚-9（Nonoxynol-9, N-9）为主制成，经常使用N-9会损伤阴道黏膜，增加生殖器官溃疡的产生，甚至可能增加HIV感染可能性，因而急需研发新的外用避孕新药。

传统中草药或植物提取物是研究新型杀精剂的重要来源。山东省计划生育科学技术研究所的前期研究从512味单味中药中已发现桔梗、远志、公丁香具有快速体外杀精子活性，研究提示桔梗皂苷D（Platycodin D，PD）是桔梗有效杀精子成分。桔梗是一种常见于亚洲各国的天然药材，PD是桔梗科的根茎，具有祛痰镇咳、抗肿瘤，抗氧化，抗炎，增强免疫作用、杀精活性。替诺福韦( Tenofovir，TFV)，是美国食品药品管理局2012年7月16日批准的首个处于HIV高危感染但未感染的个体以及可能与艾滋病感染者发生性行为的个体的治疗药物，以降低这些人群感染HIV的风险。高危成年患者每日服用TFV，在相对安全的性行为下用于暴露前预防（Pre-exposure prophylaxis，PrEP），以减低性获得HIV感染的风险。白芨多糖(Bletilla striata polysaccharide，BSP)作为一种中药多糖，有抗菌、抗真菌，白色念珠菌，抗病毒，预防和治疗宫颈糜烂症，预防和治疗宫颈癌，对非特异性免疫和特异性免疫反应均有促进作用，而且具有黏附性、功能缓释性，是安全高效的医药原料、性能卓越的药用辅料和相当有发展前景的生物医学材料。

兼具避孕和预防生殖道感染双重功能的产品称为双功能外用避孕药。载PD和TFV的双功能阴道复合温敏水凝胶具有避孕、润滑、可逆，兼具预防生殖道感染、副作用小等特性，尤其适用于未婚人群、更年期妇女以及生殖道感染及易感人群。随着近年来我国城市化的推进和人民生活水平的日益提高，人们对外用避孕药具的需求正在大幅增长，所以开发一种缓释的避孕及消炎、抗病毒双功能阴道复合温敏水凝胶具有极大的前景。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂及其制备方法，实现以下发明目的：作用时间较长，有粘膜粘附性、局部滞留性、自身降解性以及对阴道粘膜无刺激性，避孕效果较好，同时具有消炎、抗病毒作用的复合温敏水凝胶，克服了现有避孕方法中副作用较大，使用不方便的缺陷。

本发明的另一个发明目的是提供一种壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦微球的制备方法。

为解决上述技术问题，采用以下技术方案：

一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂的制备方法，包括以下步骤：微球的制备、微球的溶解、桔梗皂苷D溶解、替诺福韦配制壳聚糖溶液、配制α，β-磷酸甘油钠溶液、壳聚糖溶液和α，β-磷酸甘油钠溶液混合、加入微球溶液、加入CaCl₂溶液、加入海藻酸钠溶液、恒温保存。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

所述微球的制备步骤，精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖、白芨多糖、替诺福韦适量，溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中，0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，喷雾干燥制得微球粉末。

所述微球的溶解步骤，精密称取壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦微球适量,溶解于蒸馏水中，作为A液。

所述壳聚糖溶液和α，β-磷酸甘油钠溶液混合步骤，取已配好的壳聚糖溶液，α，β-磷酸甘油钠溶液,4℃预冷，将α，β-磷酸甘油钠溶液逐滴加入壳聚糖溶液中，在4℃下搅拌，作为C液。

所述桔梗皂苷D溶解步骤，精密称取桔梗皂苷D,溶于二甲基亚砜中,作为B液。

所述加入微球溶液步骤，将A、B溶液缓慢加入C液，朝同一方向快速搅拌，搅拌均匀，作为D液。

所述加入CaCl₂溶液步骤，将质量浓度为1%的CaCl₂溶液逐滴加入溶液D中；

所述加入海藻酸钠溶液步骤，将质量浓度0.5%海藻酸钠溶液预冷，逐滴加入D液中，磁力搅拌均匀。

所述加入的壳聚糖：白芨多糖：替诺福韦质量比为5:5-20:1；所述进口温度为110-150℃，进料速度1.5-6.5 mL/min，空气流量为300-500 L/h。

一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂，其特征在于：按重量份计，包括：

桔梗皂苷D                       32.21-58.57份

替诺福韦                           2.04份

白芨多糖                          10.2-40.8份

壳聚糖                              11.51份

α，β-磷酸甘油钠           13-17份

海藻酸钠                          0.04-0.08份

 CaCl₂                              0.40-0.60份。

优选的一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂，其特征在于：按重量份计，包括：

桔梗皂苷D                        50.09份

替诺福韦                           2.04份

白芨多糖                           20.45份

壳聚糖                               11.51份

α，β-磷酸甘油钠           15.33份

海藻酸钠                           0.06份

CaCl₂                                  0.52份。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、载桔梗皂苷D和替诺福韦的复合温敏水凝胶，同时具有避孕和HIV的暴露前预防功能。

2、桔梗皂苷D作为中药制剂对阴道粘膜无刺激性，且杀精效果好。

3、凝胶中的药物以微球的形式存在于体内，可延长药物在治疗部位的滞留时间，提高药物的生物利用度和治疗效果。

4、温敏凝胶在常温下是液体状态，在人体环境的温度中却为固体，使用方便，且对精子起一定的屏障作用，增强避孕效果。

具体实施方式

实施例1

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖、白芨多糖各5g,替诺福韦1g,溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中；

 b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为110 ℃，进料速，度为1.5 mL/min，空气流量为300 L/h，壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的质量比为5:5:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例2

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g，白芨多糖10g，替诺福韦1g,溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中；

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为110℃,进料速度为4 mL/min,空气流量为400 L/h, 壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的质量比为5:10:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例3

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g,白芨多糖20g,替诺福韦1g,溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中。

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为110℃,进料速度为6.5 mL/min,空气流量为500 L/h, 壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的质量比为5:20:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例4

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g,白芨多糖20g,替诺福韦1g,溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中。

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为130℃,进料速度为1.5 mL/min,空气流量为400 L/h, 壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的比例为5:20:1；

 c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例5

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖、白芨多糖各5g,替诺福韦1g,溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中；

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为130℃,进料速度为4 mL/min,空气流量为500 L/h, 壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的比例为5:5:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例6

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g，白芨多糖10g，替诺福韦1g,溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中；

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为130℃,进料速度为6.5 mL/min，空气流量为300 L/h，壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的比例为5:10:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例7

微球的制备包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g，白芨多糖10g，替诺福韦1g，溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中；

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为150℃,进料速度为1.5 mL/min,空气流量为500 L/h, 壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的比例为5:10:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例8

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g，白芨多糖20g，替诺福韦1g，溶于1000 mL0.5%的乙酸溶液中；

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为150℃,进料速度为4 mL/min,空气流量为300 L/h, 壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的比例为5:20:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例9

微球的制备，包括以下步骤：

a、原料溶液的配制

精密称取室温下真空干燥至恒重的壳聚糖5g，白芨多糖5g，替诺福韦1g，溶于1000 mL 0.5%的乙酸溶液中；

b、过滤、喷雾干燥

经0.45 μm微孔滤膜过滤，续滤液经蠕动泵导入Büchi290小型喷雾干燥器的双流向螺旋式喷嘴，控制进口温度为150℃，进料速度为6.5 mL/min，空气流量为400 L/h，壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦的比例为5:5:1；

c、微球粉末的制备

喷雾干燥“一步”制得PD/TFV/CTS/BSP微球粉末，收集微球粉末于干燥器中，备用。

实施例10

一种避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂的制备，包括以下步骤：

a、 微球的制备

按实施例1-9的微球的制备步骤进行；

b、微球的溶解

精密称取壳聚糖/白芨多糖/替诺福韦微球16g，溶解于30 mL蒸馏水中，作为A液；

c、桔梗皂苷D溶解

精密称取24.5g桔梗皂苷D，溶于10 mL二甲基亚砜，作为B液；

d、配制壳聚糖溶液

精密称取1.8g聚合度为300CPS的壳聚糖，溶于质量浓度0.5%醋酸溶液，配制成质量浓度为1.8%的壳聚糖溶液；

e、配制α，β-磷酸甘油钠溶液

精密称取50gα，β-磷酸甘油钠，溶于100 mL蒸馏水中，配制成质量浓度为50%的α，β-磷酸甘油钠溶液；

f、壳聚糖溶液和α，β-磷酸甘油钠溶液混合

取已配好的壳聚糖溶液35 mL，α，β-磷酸甘油钠溶液15 mL，4℃预冷，将α，β-磷酸甘油钠溶液逐滴加入壳聚糖溶液中，在4℃下搅拌，作为C液；

g、加入微球溶液

将A、B溶液缓慢加入C液，朝同一方向快速搅拌，搅拌均匀，作为D液；

h、加入CaCl₂溶液

将5 mLCaCl₂（质量浓度为1%，蒸馏水配制）溶液逐滴加入溶液D中；

i、加入海藻酸钠溶液

将0.5%海藻酸钠溶液（质量浓度0.5%, 蒸馏水配制）预冷，逐滴加入D液中，加入的海藻酸钠溶液的体积为步骤e中壳聚糖溶液体积的1/6，磁力搅拌均匀；

j、恒温保存

置于37℃的恒温水浴锅中，制得复合温敏水凝胶制剂。

按照上述实施例的制备步骤，其余工艺条件不变，改变复合温敏水凝胶制剂中原料的配比，如下表：

经试验，上述原料配比制得的避孕及杀微生物双功能阴道复合温敏水凝胶制剂，均具有较好的避孕及杀微生物效果，而第二种原料配比避孕及杀微生物效果最好，为优选原料配比。

实施例11   凝胶的阴道粘膜刺激性试验

以兔(15只)为实验对象，PD+TFV原料药、本发明复合水凝胶、阴性对照（生理盐水）及阳性对照（2，4－二硝基氯苯）各1 mL注入阴道，24 h处死，取阴道黏膜进行评分，按照炎细胞浸润、上皮细胞病变、血管充血及水肿4个方面分别按照病变程度计分，即无症状，极轻，轻度，中度，重度，分别对应0，1，2，3，4分；这4项的加和作为该段组织的刺激反应分值；将三段取均值，即为该个体阴道刺激反应分值，最大分值为16分。9～10分为边界范围，大于11分为不可接受。

实验结果显示：

阴性对照组上皮评分0.00±0.00，白细胞侵润评分0.46±0.86，血管充血评分1.05±0.15，水肿评分0.42±0.11，总分2.23±1.01；

PD+TFV原料药组上皮评分0.00±0.00，白细胞侵润评分1.01±0.06，血管充血评分1.37±0.33，水肿评分1.46±0.38，总分3.84±1.0；

复合水凝胶组上皮评分0.00±0.00，白细胞侵润评分2.01±0.33，血管充血评分1.56±0.19，水肿评分1.01±0.33，总分4.58±1.00；

阳性对照组，上皮评分3.00±0.06，白细胞侵润评分4.12±1.02，血管充血评分3.57±0.33，水肿评分3.64±0.38，总分14.33±1.00。

实施例12 大鼠避孕实验

将雌鼠乙醚麻醉后，仰卧固定于手术台，阴道上方 1cm 处切口，切开皮肤及肌肉层，切口宽约 1.0cm，用镊子拉出子宫角，于右侧子宫注射0.9% NaCl 100μl，左侧子宫注射本发明避孕凝胶100 μL。再将牵拉出的输卵管及子宫轻轻放回腹腔，逐层缝合腹肌和皮肤，缝合腹腔后雌鼠药物注射后，当晚8点与雄鼠合笼。第二天检测阴栓，10天后处死。实验结果显示，同一只大鼠左侧子宫（凝胶注射侧）子宫壁光滑无卵泡发育，右侧子宫（0.9%NaCl注射侧）子宫壁明显有卵泡发育，其胚囊肉眼可见的，说明该避孕凝胶有明显的避孕效果。

在上述实施例中，对本发明的最佳实施方式做了描述，很显然，在本发明的发明构思下，仍可做出很多变化。在此，应该说明，在本发明的发明构思下所做出的任何改变都将落入本发明的保护范围内。