具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法

摘要

本发明属于复合微球技术领域，公开了一种具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法，包括：在40～60℃时，将壳聚糖充分溶解于1.0％体积比的乙酸溶液中，然后依次加入竹炭粉末、药物溶液并充分搅拌至混合均匀；得到粘性的、可流动的混合液；将竹炭粉/壳聚/药物的混合液在保温条件下滴加至预先配好的聚磷酸盐溶液中即成微球，交联成化一定时间后滤出，洗净表面残留聚磷酸盐并用乙醇冲洗，常温干燥后即得载药微球。

说明书

技术领域

本发明属于复合微球技术领域，尤其涉及一种具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法。

背景技术

竹炭是竹材在高温绝氧条件下热解而得到的一种固体产物，是继竹材的机械加工之后，竹材化学利用的另一个重要方面，其来源广泛，价格低廉，具有发达的微观孔隙，比表面积大，机械强度高，化学性质稳定，吸附性能良好等一系列优点。竹炭是竹材资源有效利用的另一个全新的发展方向，随着科学技术的发展,竹炭已不仅是一种简单的能源性材料,尤其是纳米技术和高新材料制备技术的发展使竹炭的应用范围扩大到整个材料领域,使竹炭作为环保材料和功能性材料得到了更为广泛的应用。基于竹炭优良的吸附性能,其在环境保护、土壤改良以及医学保健等众多领域得也到了一定应用。壳聚糖是一种从甲壳类动物中提取出的碱性多糖，是天然存在的甲壳素的脱乙酰产物，在天然有机化合物中，其含量仅次于纤维素。壳聚糖是自然界中比较罕见的带正电的高分子化合物，具有良好的生物可降解性和生物相容性，且降解后的产物不在体内蓄积，无毒性及免疫原性。因其广泛的来源及良好的生物安全性，已成为当前医学领域的研究热点之一。壳聚糖由于其本身具有良好的生物相容性和可降解性,且无臭、无味、无毒性，而被人们作为药物缓释载体广泛应用于医疗卫生领域。由于单独使用壳聚糖作为药物载体成本较高，该领域研究和应用往往集中在治疗恶性肿瘤的强毒性药物载体上；竹炭在常规状态应用时多以粉末存在，吸附药物分子后赋型与控释较为困难。随着科技的发展，人们对疾病的治疗效果和治疗手段的要求也日益提高。提高药物的生物利用度、延长药物作用时间、实现药物体内靶向定位，降低毒副作用一直是药物载体领域研究的重点。就目前情况来看，现有技术存在的问题是：许多药物载体仍存在研制成本高、包封率低、适用范围窄、临床应用率不高等问题。今后的研究方向应是进一步提高药物载体的可控程度、提高载药性、降低毒副作用、提高生物降解能力及靶向定位等。壳聚糖作为药物载体单独使用时成本较高，其成本虽无法与淀粉类药物载体相提并论，而壳聚糖具有的良好生物活性也是特有的；竹炭来源于自然，资源丰富，近年来对竹炭的研究发现。竹炭不仅具有良好的吸附功能，还对人体具有保健功能，可用于食品、保健品等领域。竹炭在常规状态应用时多以粉末存在，其微观孔隙可以吸附药物分子，吸附药物后赋型与控制药物释放较为困难。因此，利用微球制备技术将壳聚糖与竹炭进行复合，制备具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合载药微球，兼顾性能与成本因素，具有显著的实用价值。

综上所述，现有技术存在的问题是：壳聚糖具有的良好生物活性，作为药物载体使用时成本较高；竹炭在常规状态应用时下多以粉末存在，其微观孔隙可以吸附药物分子，吸附药物后赋型与控制药物释放较为困难。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法。

本发明是这样实现的，一种具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法，所述具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法包括以下步骤：

步骤一，在40～60℃下，将一定质量的壳聚糖充分溶解于1.0％体积比的乙酸溶液中，然后依次加入竹炭粉末、药物溶液并充分搅拌至混合均匀；得到粘性的、可流动的混合液；

步骤二，将竹炭粉/壳聚/药物的混合液在保温条件下滴加至预先配好的聚磷酸盐溶液中成微球，交联成化后滤出，洗净表面残留聚磷酸盐并用乙醇冲洗，常温干燥后既得载药微球。

进一步，所述步骤一中壳聚糖:竹炭的质量比可为3.0～4.0。

进一步，所述步骤二中交联成化1.0～4.0h后滤出。

进一步，所述步骤二中载药微球干燥后直径为0.2～0.5mm。

进一步，所述步骤以中药物为盐酸左氧氟沙星，药物包封率＞50％，载药微球中药物含量＞20％。

进一步，所述步骤一中混合液温度40～60℃。

进一步，所述步骤二中聚磷酸盐溶液质量浓度为8.0～12.0％，聚磷酸盐是焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种。

本发明的优点及积极效果为：利用竹炭的特殊微孔结构和壳聚糖优良的生物活性，以多聚磷酸盐为交联剂，采用阴、阳离子交联法制备出一种竹炭/壳聚糖载药复合微球。结果表明，微球载药性能好、药物释放性能可控、安全无毒且成本较低，研究表明：当负载药物为盐酸左氧氟沙星时，该类载药微球在模拟肠液中的释药性相对模拟胃液中较好；载药微球在模拟胃液中的溶胀度较大，在模拟肠液中较小；在模拟胃液中4.0～6.0h就达到药物释放平衡浓度，而在模拟肠液中8.0～12.0h才达到药物释放平衡浓度。因此，该类复合微球具有较好的药物缓释功能，未来在药物控释领域具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例提供的具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明将竹炭和药物分子均匀分散于壳聚糖溶液中，利用壳聚糖在酸性溶液中成聚阳离子，与聚磷酸酸盐阴离子溶液发生阴、阳离子交联，最终得到具有一定缓释性能的载药微球。

下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。

如图1所示，本发明实施例提供的具有药物缓释性能的竹炭/壳聚糖复合微球的制备方法包括以下步骤：

S101：在40～60℃下，将一定质量的壳聚糖充分溶解于1.0％(体积比)的乙酸溶液中，然后依次加入竹炭粉末、药物溶液并充分搅拌至混合均匀，壳聚糖:竹炭的质量比为3.0～4.0；得到粘性的、可流动的混合液；

S102：将该竹炭粉/壳聚/药物的混合液在保温条件下滴加至预先配好的聚磷酸盐溶液中成微球，交联成化1.0～4.0h后滤出，洗净表面残留聚磷酸盐并用乙醇冲洗，常温干燥后既得载药微球；载药微球干燥后直径为0.2～0.5mm。

在本发明实施例中药物为盐酸左氧氟沙星，药物包封率＞50％，载药微球中药物含量＞20％；混合溶液温度控制在40～60℃；聚磷酸盐溶液质量浓度为8.0～12.0％，聚磷酸盐可以是焦磷酸钠、三聚磷酸钠、六偏磷酸钠中的一种。

在本发明中以壳聚糖、竹炭粉为原料，用竹炭的特殊微孔结构和壳聚糖优良的生物活性，借助壳聚糖聚阳离子与聚磷酸盐阴离子的交联作用，通过改变竹炭的引入量、交联成化时间、药物包封率等因素，该类载药微球在模拟胃液、肠液中的药物缓释性能。

1、该类载药微球在模拟肠液中的释药性相对模拟胃液中较好；载药微球在模拟胃液中的溶胀度较大，在模拟肠液中较小；在模拟胃液中4.0～6.0h就达到药物释放平衡浓度，而在模拟肠液中8.0～12.0h才达到药物释放平衡浓度。

2、该类载药微球的交联成化时间越长，药物释放速率越低，药物缓释性能越好。在模拟胃液中，交联成化时间为60min的载药微球在6.0h后，药物浓度不再增加，对比180min样品在8.0h后药物浓度不再增加，而交联240min的在10.0h后仍有浓度增加的趋势。因此，可通过交联成化来控制药物的缓释性能。

3、在载药微球的制备中，增加竹炭粉的引入量，载药微球的释放药物的浓度会随之降低，当壳聚糖:竹炭(质量比)小于4.0时，载药微球在12.0h后释放药物浓度仍为零。因此，竹炭粉的引入量也是该类微球控制药物的释放的重要因素。

目前，对本发明中提及的竹炭/壳聚糖载药复合微球暂无研究、报道，故本技术发明有一定的创新价值；该类载药微球制备工艺简单、载药率高、药物释放可控、安全无毒、成本相对较低，具有良好的应用前景。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。