（药剂学专业论文）复方姜黄微囊的制备工艺研究.pdf

学术诚信声明 的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到违反 作者签名： 釉 日期：驴夕彦川 f ， 一， 学位论文版权授予书 本学位论文作者同意学校保留该学位论文并向国家有关部门或 机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本 学位论文。 儇寝l ，萑二年启钾濠南连用树爱本事口 本学位论文禺亍 平 作者签名： 签字日期： 私弱 z 卵7 伊、 ， 签字日期：矿哕易j 江苏大学硕士学位论文 摘要 复方姜黄微囊是由姜黄、胡椒碱二味中药组成的复方制剂。前 期药效学研究表明，该药能起到降血脂和抗动脉粥样硬化的作用。 根据处方功效，结合临床用药需要以及方中药物性质，确定该药剂 型为微囊制剂。本文对围绕复方姜黄一壳聚糖海藻酸钠微囊的制备工 0 一艺和质量评价开展了一系列的研究工作，论文共分以下四部分： 第一章综述 对目前中药新剂型的研究进展特别是缓释微囊的研究进展进行 了综述，主要包括制备微囊常用的载体材料、常用的制备方法、质 量标准评价研究等几个方面的内容；概述了目前国内外中药新剂型 的发展趋势，为课题实验工作的开展奠定基础。 第二章复方姜黄微囊制备 微囊制备选择天然高分子材料壳聚糖、海藻酸钠为囊材。天然 高分子材料，具有无毒、免疫原性低、生物相容性好、可降解且产 物无毒副作用的特点。其中壳聚糖、海藻酸钠为天然多糖资源丰 富、制备简单、价格便宜，从而可作为理想的药物缓释膜材料。通 过壳聚糖与海藻酸钠两种聚电解质问静电相互作用结合用复凝胶法 制备微囊比单一选择其中的任何一种效果好。 选择姜黄素为模型药物采用复凝聚法制备微囊，以微囊的包封 率和载药量为指标，分别考察了海藻酸钠的浓度、壳聚糖的浓度、 氯化钙的浓度、p h 值等因素对微囊制备的影响，同时考察了各处方 所得微球的形态和粒径。综合各项指标，最后确定较好的的处方工 艺是：即2 的海藻酸钠水溶液，2 的氯化钙水溶液，0 3 壳聚糖 醋酸溶液，壳聚糖溶液的p h 值3 5 。 t 江苏大学硕士学位论文 第三章复方姜黄微囊的质量评价研究 主要围绕所制姜黄微囊的形态、粒径、载药量、体外释药等展 开一系列的研究工作。经实验摸索，建立了测定姜黄微囊载药量和 包封率的高效液相色谱法。具体方法：用0 0 5 m o l l 柠檬酸钠一乙醇 ( 8 0 ：2 0 ) 溶液溶解微囊，再用h p l c 分析测定姜黄微囊载药量和包封 率。电子显微镜观察微囊的形态和粒经。结果表明：本实验建立的 高效液相色谱法测定姜黄微囊载药量和包封率，方法快速简便，重 现性好，测得复方姜黄微囊的姜黄、胡椒碱平均载药量分别是 2 5 9 6 和1 3 2 。电子显微镜观察微囊呈类球形，颗粒光滑、圆 整、粒径分布均匀；体外释放过程中累积释放度q 与t 地呈良好的线 性关系，释放机制符合h i g u c h i 方程。 关键词：姜黄素，胡椒碱，壳聚糖，海藻酸钠，微囊 江苏大学硕士学位论文 a b s t r a c t c o m p o u n d e dm i c r o c a p s u l ei san e wc o m p o u n dc h i n e s em e d i c i n e ， w h i c hc o n s i s t so fc u r c u m i na n dp i p e r i n e p h a r m a c o d y n a m o i c ss t u d i e so f p r e v i o u sp e r i o di n d i c a t et h a ti t c a nr e d u c eb l o o df a ta n dp r o t e c ta r t e r y f r o ma t h e r o s c l e r o s i s i th a sf a v o r a b l er e s u l t so nt h ep r e v e n t i o na n d 、t h e r a p yo fa t h e r o s c l e r o s i sd i s e a s e s t h ed o s a g ef o r mo fd r u gw a sc h o s e n a sm i c r o c a p s u l ef o rt h ed e m a n do fc l i n i c ，t h ef u n c t i o na n dt r e a t m e n ta s w e l la st h ec h a r a c t e r so fc o m p o n e n to ft h eh e r b s t h et h e s i sp r e s e n t e d h e r ef o c u s e sm a i n l yo nt h ep r e p a r a t i o na n dq u a l i t ys t a n d a r do fs o d i u m a l g i n a t e - c h i t o s a nm i c r o c a p s u l e sc o n t a i n i n gc u r c u m i na n dp i p e r i n e ， w h i c hm a yb ed i v i d e di n t of o u rp a r t s ：r e v i e w ，p r e p a r a t i o no fs o d i u m a l g i n a t e c h i t o s a nm i c r o c a p s u l e su s i n gc u r c u m i na sm o d e ld r u g ，q u a l i t y e v a l u a t i o n ，p r e p a r a t i o n a n de v a l u a t i o ni n v i t r oo f m i c r o c a p s u l e s c o n t a i n i n gc u r c u m i na n dp i p e r i n e p a r to n e ：r e v i e w t h ea d v a n c e dp r o g r e s s e so fn e wd r u gp r e p a r a t i o no ft r a d i t i o n a l c h i n e s em e d i c i n e ，e s p e c i a l l yf o rc o n t r o l l e dr e l e a s em i c r o c a p s u l e sa r e d e s c r i b e d ，i n c l u d i n gt h ec a r r i e rm a t e r i a l s ，p r e p a r a t i o nm e t h o d s ，r e l e a s e c h a r a c t e r i s t i c so ft h es u s t a i n e dr e l e a s em i c r o c a p s u l e s ，w h i c h ，o fc o u r s e ， m a y b er e g a r d e da sab a s i sf o ro u rs u c c e e d i n gr e s e a r c h p a r tt w o ：p r e p a r a t i o no f t h ec o m p o u n d e dm i c r o c a p s t d e s c o a t i n gm a t e r i a li sm a d eo fs o d i u ma l g i n a t ea n dc h i t o s a nw h i c h a r en a t u r a lm a c r o m o l e c u l em a t e r i a l s n a t u r a lm a c r o m o l e c u l em a t e r i a li s u s u a l l yn o n t o x i c ，b i o c o m p a t i b l ea n db i o d e g r a d a b l e b e c a u s e s o d i u m h i 江苏大学硕士学位论文 a l g i n a t e a n dc h i t o s a na r e l o w c o s t ，e a s i l y p r e p a r e da n dc a nb et a k e n o r a l l y ，i tc a nb eu s e dt om a k et h em e m b r a n em a t e r i a lo fs u s t a i n e d - r e l e a s e m e d i c i n e t h ep r o p e r t yo fm i c r o c a p s u l e sm a d eb yc h i t o s a na n ds o d i u m a l g i n a t ei sb e t t e rt h a nt h es i n g l eo n e w ec h o s ec u r c u m i na sam o d e ld r u gt oo p t i m i z et h ep r e p a r a t i o n t e c h n i q u e w ei n v e s t i g a t e dt h ei n f l u e n c e so fd i f f e r e n tf a c t o r so nt h ed r u g l o a d i n g ( d l ) a n d t h e e n c a p s u l a t i o ne f f i c i e n c y ( e e ) ，i n c l u d i n g c o n c e n t r a t i o no fs o d i u m a l g i n a t e ，c h i t o s a n ，c a l c i u mc h l o r i d e ，a n dt h ep h t h em o r p h o l o g yo fe a c hf o r m u l a t i o nw a sa l s oo b s e r v e d t h eo p t i m a l c o n d i t i o n i s ，s o d i u ma l g i n a t e ，c h i t o s a n ，c a l c i u mc h l o r i d e a ta c o n c e n t r a t i o no f2 ；0 3 ，2 ；t h ep hi s3 5 、 f 囊 江苏大学硕士学位论文 目录 绪论1 第一章综述1 l 药物微囊技术的现状与发展趋势1 2 中药微囊缓释及靶向制剂的研究概况2 3 微囊制各技术其及应用5 4 姜黄素的现代药理研究进展1 0 第二章复方姜黄微囊制备1 3 l 仪器与试剂1 3 1 1 实验仪器1 3 1 2 药品与试剂1 3 2 实验方法1 4 2 1 微囊的制备原理1 4 2 2 微囊的制备方法1 4 2 3 单因素考察1 4 3 实验结果15 3 1 各冈素对微囊形态的影响1 5 3 2 各因素对微囊载药量和包封率的影响1 8 3 - 3 验证试验2 0 4 讨论2 l 4 1 微囊化方法选择2l 4 2 肇材的选择21 4 3 壳聚糖海藻酸钠微囊制各方法的确定2 2 4 4 影响壳聚糖海藻酸钠微囊的主要因素2 2 第三章复方姜黄微囊的质量评价研究2 3 1 仪器与试剂2 3 1 1 实验仪器2 3 1 2 药品与试剂一2 3 2 实验方法和结果2 4 v 江苏大学硕士学位论文 2 1 复方姜黄微囊的形态、粒径及其分布2 4 2 2 复方姜黄微囊的薄层色谱鉴别2 5 2 3 复方姜黄微囊载药量的测定2 5 2 4 复方姜黄微囊体外释药性质初步研究3 2 3 讨论3 6 结论3 7 l 主要下作总结3 7 2 建议与展望3 8 参考文献3 9 致i 射。4 3 攻读硕士期间发表的论文4 4 江苏大学硕士学位论文 绪论 高脂血症是导致动脉粥样硬化的危险因素。心脏和脑部的动脉硬化，可导 致冠心病、心绞痛、心肌梗死和脑血管意外等疾病；肾脏的毛细血管硬化，可 引起肾功能衰竭，从而导致顽固性高血压和尿毒症：血脂过高还会引起脂肪 肝，严重者可导致肝硬化。高血脂的高发病率，已经在中国人的疾病模式中体 现出来了。卫生部( ( 2 0 0 3 年中国卫生统计提要中显示，中国人死亡原因中， 约3 2 死于心脑血管病，而这些心脑血管病患者，绝大多数死于血脂导致的动 脉硬化。专家估计，全国3 0 岁以上的成年人中间，血脂偏高的比例大约在1 0 2 0 左右，估计中国的高脂血症患者高达9 0 0 0 万。对于经济快速发展的中国来 说，高血脂在整个2 1 世纪，都会是中国人健康的最大威胁。 目前，还没有很合乎生理要求的降脂药物。多数降脂药仅有短期疗效，而 长期使用则会出现明显的副反应【2 圳。临床常用的降血脂药物主要有：1 、苯氧 芳酸类，其主要作用为降低甘油三酯和胆固醇，便常有恶心、腹胀、腹泻、白 细胞减少等不良反应；2 、他汀类，以降胆固醇为主，降脂作用强，起效快， 但有头痛、失h 民、恶心等不良反应；3 、烟酸类，降低血清甘油三酯的作用较 强，但存在易产生皮肤红斑、热感、瘙痒；4 、不饱和脂肪酸与磷脂类，降血脂 作用较温和，少数病人出现口干、恶心等轻度不良反应；5 、泛硫乙胺，可明显 改善脂质代谢，有一定有降脂作用，但可引起腹泻、食欲不振；6 、藻酸双酯 钠，有降低血黏度、扩张血管、降低血脂的作用，不良反应有上腹部不适、头 晕心悸等；7 、激素类，主要作用为降低胆固醇，但副作用更为明显。由于降脂 药物需要大剂量长期服用才能维持降脂效果，因此迫切需要研发一种疗效确 切、作用持久、副作用少的治疗高脂血症的药物。 姜黄素，主要来源于姜科姜黄属植物的根茎，是姜黄中的主要活巾牛成分， 在姜黄根茎中的含量约为2 5 ，目前被广泛用作色素、食品添加剂及调味 品，由于安全无毒、无副作用，因而w h o 和f d a 批准姜黄为天然食品添加剂， 美国卫生部门拟在最新版美国药典中收载姜黄提取物的质量标准。有关姜 黄素各种药理作用的研究已越来越受到重视，国内外文酬4 叫相继报道了姜黄素 江苏大学硕士学位论文 的降血脂、抗氧化、清除自由基等生理功能和作用机理，其生理作用研究已深 入至分子生物学领域。大量研究证吲7 - 9 ，姜黄素能降低高脂模型大鼠血中胆固 醇( t c ) 、甘油三酯( t c ) 水平，提高载脂蛋白a 水平，并降低血及肝中过氧 化脂质，同时提高肝匀浆总抗氧化能力和超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物 酶活性，促进肝和肾上腺对低密度脂蛋白( u ) l ) 和脂蛋白( a ) 的代谢，增加 胆囊对u ) l 排泄，抑制脾对l d l 的摄取，使血中l d l 和脂蛋白( a ) 的含量降 低，对血小板的聚集功能也有明显的抑制作用，使纤溶性保持正常水平，从而 起到降血脂和抗动脉粥样硬化的作用。唯一不足之处【l o 】在于口服姜黄素在小肠 吸收时存在生物转化( 与葡萄糖醛酸、硫酸结合，还原为四氢姜黄素和六氢姜黄 素1 ，限制了姜黄素的肠吸收，导致血药浓度低，生物利用度不高。国外有研究 表明【1 1 1 ，胡椒碱作为己知的肝、肠内葡萄糖醛酸结合抑制剂与姜黄素合用，可 抑制肠内姜黄素的代谢而提高姜黄素的生物利用度。因此我们将这两味单体药 物进行配伍开发为制剂。根据高血脂症的病症特点，给药时间较长，最好制成 固体长效制剂，可减少给药次数，方便患者使用；另外，姜黄素本身不溶于 水，且其水溶液在中性至碱性p h 条件下不稳定，金属离子、强光、高温等均可 影响姜黄素的稳定性，因此拟采用微囊技术将姜黄素进行微囊化，制成缓释微 囊制剂，既可以提高其水溶性，又能改善其对热、对储存时间的稳定性，节约 成本，提高药效。 微囊技术是近年来药物应用新工艺、新技术的一个突出代表，已经成为开 发研究的热点【1 2 1 。它是利用天然的或合成的高分子材料为囊材作为囊膜，将固 体药物或液体作为囊心物包裹而成的药库型的微小胶囊。药物制成微囊后，可 以掩盖药物的不良气味及口味，提高药物的稳定性，防止药物在胃内失活或减 少对胃的刺激性，使液态药物固态化，便于应用与贮存，减少复方药物的配伍 变化，并可使制剂具有缓释性、控释性，有的还具有靶向性。微囊技术自2 0 世 纪6 0 年代初应用于药物包囊后，目前国外已有三十余类药物包成微囊后制成各 种制剂，如解热镇痛药、抗生素、多肽、避孕药、维生素、抗癌药以及诊断用 药等。但还处于起步阶段，多数停留在实验室研究和专利文献上，没有真正转 化为商品。在技术方面，微囊技术的研究虽然正在加速进行，并取得了许多令 人瞩目的成果，但微囊技术的基础研究还不够成熟和完整，尚有许多理论和实 际问题需要进行深入研究和解决，例如完善表征微囊性能的系统和方法，微囊 2 江苏大学硕士学位论文 的传递行为，以及性能优良、价格低廉的微囊囊材的开发等。 全面来看，微囊作为一项能够改善物质性能的新技术，特别是作为一种有 效的商品化技术，具有广泛的应用领域。已有相关文献报道【l 孓旧，在中药领域 中，中药微囊剂由于具有长效、靶向、制剂稳定、服用量小、携带服用方便、 工艺简单且对囊心物要求不高等独特优点，符合中药剂型改革与发展的要求， 必将是今后中药发展的趋势。因此，开展微囊技术的相关研究，特别是进一步 开展微囊技术在中药中的应用以及深化微囊基础理论的研究，具有重大意义。 3 、 江苏大学硕士学位论文 第一章综述 药物控释制剂是近二十年来国际医药业研究和开发较快的技术和产品之 一。描述这类制剂已逐渐统一使用e x t e n d e dr e l e a s e 和c o n t r o l l e dr e l e a s e 。这类制 剂产品得到迅速发展，主要归结于以下因素的影响：( 1 ) 新化学结构药物的研究 和开发越来越需要更大的投资；( 2 ) 材料科学的技术进步和产业化，提供了多种 质量可靠的控释材料，从而保证了控释制剂产品的优异疗效；( 3 ) 制剂生产设备 的计算机自动化，粒体化和激光调控等技术更为完善，价格合理；( 4 ) f i ) a 制订 了有效的控释制剂产品的指导原则，使产品的质量控制和评价标准化，有利于 控释制剂产品的研发；( 5 ) 人们对药品的依从性不断提出长效的要求。一般来 说，药物进入人体的方式有经口服( 锭剂、胶囊、片剂、口服液等) 、经皮肤( 贴 片、喷雾剂、软膏剂等) 、经呼吸道( 吸入剂) 经直肠( 栓剂) 、直接经肌肉或血液 ( 皮下、肌肉及静脉注射) 等。 1药物微囊技术的现状与发展趋势 美国的w u r s t e rd e 和g r e e nb k 是微囊化领域的先驱者。微囊技术 自1 9 5 7 年出g r e e nb k 提出，发展至今已有近五十年历史。药物经微囊化以 后，可以防止其在空气中分解，降低对人体脏器的刺激，通过缓释，可减少服 药量，延长药效。由于微囊化药物有着许多独特的性能，其良好的发展前景引 起了各国科技人员极大的兴趣。现在微囊化技术已经成为当世界上的一种发展 迅速、用途广泛的新型技术。 1 9 5 4 年，g r e e n 和s h l e i c h e r l l 7 1 首先将此技术用于制造压敏式无炭复写纸。由 此开始，微囊技术【协刎在食品、农药、饲料、涂料、油墨、粘合剂、化妆品、 洗涤剂、感光材料、纺织等上很快得到了应用，并逐渐拓展到了众多的领域【压 3 0 】 o 在医学上，微囊技术的早期研究大多集中在具有生物相容性的非生物降解 型高分子，如硅橡胶、丙烯酸类聚合物等方面。g r e e nb k 教授利用相分离 复合凝聚法成功制备出了含油明胶微囊。y o l l s 等【3 1 】研究了生物降解型聚乳酸微 囊及其释放行为的研究。 江苏大学硕士学位论文 从6 0 年代开始，特别是近年来，人们为微囊技术在医学领域的应用进行了 大量的研究。不断有壳聚糖、聚碳酸酯、聚异氰酸烷基酯、聚酯、聚膦腈等新 型高分子材料被作为囊材使用。研制出来的近百种药物微囊化制剂中就有6 5 的控释药物是利用微囊技术生产的。 药物微囊技术发展经历了几个阶段：第一阶段在2 0 世纪7 0 年代，研究出来 的药物颗粒料径在5 1 x m 。2 m m ；第二阶段在2 0 世纪8 0 年代，有1 1 0 1 x m 的微粒和 1 0 1 0 0 0 n m 的毫微粒，人们发现这种毫微粒有的可以借助细胞吞噬而将药物带 入细胞内；第三代是2 0 世纪9 0 年代以后，生产了具有靶向功能的微粒，将这些 微粒能被引入人体内特定部位使其被吸收而发挥药效。 缓控释微囊不断的增加，对其技术及质量的要求也不断提高。国外对这类 制剂的发展提出了更高的要求，即从仅要求平稳血药浓度发展到以提高病人在 疾病状态下的药效为目标。开发这类产品应解决三个关键的问题：( 1 ) 该制剂能 否提高治疗值? 即该制剂能否有冶疗需要的释药速度、释药时间及部位或靶 位? ( 2 ) 该制剂如何达到以上要求? 即对上述释药特征是否优化? 是否经药效学 和药理学实验取得了药动学与药效学的相关，特别是在疾病状态下的相关? ( 3 ) 该制剂选择的剂型和技术是否对以上特片是最适合? 是否包括了对经济学、方 便用药和制定剂量方案等方面的综合考虑。 随着微囊技术的快速发展，从现有开发角度看，一些作用强的药物、半衰 期很短或很长的药物、抗生素药物、成瘾性药物均适宜制成缓释微囊，以适应 特殊医疗应用。着重从多种用途径和新方法考虑开发缓控释制剂，以提高药 效，减低副作用，改善病人用药顺应性，开发1 天1 次给药的缓释及控释品种、 复方缓释及控释制剂、液体缓释及控释制剂将是今后的重要趋势。 2 中药微囊缓释及靶向制剂的研究概况 具有缓释及靶向作用是微囊制剂的一个突出优点，近年来国内外在这一领 域进行了较多的研究并取得了一定的成果，研制成功了很多具有缓释及靶向作 用的微囊制剂，应用于临床，产生了较好的效果。 汉防己甲素是汉防己的干燥根经回流提取的苄基异喹啉类生物碱。祖国医 学认为汉防己具行气、泄下焦湿热、治水肿鼓胀、湿热脚气手足痉挛等功效。 现代医学研究证实汉防己甲素具有明显的抗癌作用，对k b 细胞、h e l a s 3 细胞有 2 江苏大学硕士学位论文 明显的细胞毒作用，故临床用其配合其他放、化疗方法治疗各种类型白血病有 较好疗效，可降低生物碱的毒性，提高其抗癌作用。谭桂山【3 2 1 等以明胶、 c m c n a 为囊材制备汉防己微囊，并采用双波长薄层扫描法测定其中汉防己甲 素的含量。汉防己甲素肺靶向缓释微囊给药系统可将药物靶向性地递送至肺部 毛细血管床，随着微囊的降解，汉防己甲素不断从微囊释放，释放出的药物经 肺部血流迅速到达肺动脉血管。李凤前等采用喷雾干燥热变性微囊化工艺制备 了肺靶向汉防己甲素微囊，外观呈圆球形，粉末微囊的粒径在2 1 0 1 x m 之间，在 生理盐水中可均匀分散。微囊的生理盐水混悬液于3 他的恒温水浴放置2 h 后f 模 拟体内环境1 ，微囊平均粒径为7 4 2 9 m ，微囊的载药量为3 7 8 8 3 3 1 。 紫杉醇是从红豆杉属植物中提取出的一种具高效抗肿瘤活性的天然物质。 对卵巢癌、肺癌、乳腺癌等都具有较好的疗效。目前用于临床的紫杉醇制剂是 将其溶于聚氧乙烯蓖麻油与无水乙醇1 ：1 的混合液中，临用前稀释静脉注射。 其保存期短，且其溶剂蓖麻油和乙醇都有毒，尤其蓖麻油可产生强烈乃至致命 的过敏反应。经药动学试验得知，紫杉醇在人体内半衰期较短，而且其对肿瘤 的治疗浓度要大于全身的血药浓度。这些缺点对其抗肿瘤作用的发挥影响较 大，成为该药在临床上推广的瓶颈。为延长紫杉醇在人体内的半衰期及较精确 的靶向定位给药，减少药物的不良反应，有必要将紫杉醇制成微囊剂。z h a n g 等人【3 4 】制备的紫杉醇聚己内酯( p c l ) 微囊，包封率为9 5 ，可在两个月内释出 1 0 1 5 的紫杉醇。该微囊不但可以抑制血管生成，而且使紫杉醇对肿瘤栓塞有 一定的靶向作用，较好解决了上述问题。 陈庆华f 3 5 j 等以分子量1 0 0 0 0 0 的聚l - - 孚l 酸为囊材，用改良的液中干燥法制备 1 2 o ( 对硝基苯甲酰) 二氢青蒿素微囊。经药效学实验得知，本品对日本血吸虫 和单虫有良好的治疗和预防作用，制成微囊剂可使药物达到缓释之目的。 三尖杉酯碱是从榧属植物中提取的具有抗癌活性的生物碱，对非淋巴性白 血病疗效好，但具有毒性大、抑制骨髓以及消化道反应等副作用。为提高疗 效，降低毒性，提高药物的靶向性，高钟镐【3 6 】等以氰丙烯酸丁酯为囊材，制备 三尖杉酯碱毫微囊注射剂，并对其进行了理化性质及药理学研究。透法测得成 囊率为4 9 6 。三尖杉酯碱及其毫微囊注射n 的l d 5 0 分别为( 3 8 3 0 8 1 ) 和( 4 8 0 1 1 0 ) m g k g ，实验结果表明，三尖杉酯碱毫微囊的半数致死量大于三尖杉酯 碱的半数致死量，说明三尖杉酯碱毫微囊的毒性比三尖杉酯碱的毒性低。三尖 3 杉酯碱和 6 2 1 2 ， 制率明显 在肝癌病变部位很难达到有效血药浓度，影响了其治疗效果。田景奎【3 7 】用传统 的单凝聚法把斑蝥素制成大小适中的微囊，利用动脉栓塞法应用于肝癌的治疗 有一定的疗效。其优点有二：其一，斑蝥素制成微囊后，栓堵于肝癌病变区的 小动脉内，能定向作用于肝癌组织，很少损及其它正常的组织器官，避免了斑 蝥素强烈刺激性引起的不良反应；其二，斑蝥素制成微囊后，加大了药用剂 量，延缓了药物的释放，长时间维持了有效血药浓度，有利于彻底杀死癌细 胞。斑蝥素微囊的制备选用优质a 型明胶，明胶为无毒且理化性质稳定的天然 物质，具有良好的生物相容性，无抗原和毒副作用，能长时间滞于栓塞部位。 囊心物为精制好的斑蝥素，微粉化使粒度直径在6 1 0 i , t m 之间，在此范围内的微 粒能形成直径5 0 2 0 0 p x n 的微囊正好堵塞于肝小动脉内。 盐酸黄连素是中药黄连的主要有效成分，具有抗菌、消炎等作用。不易吸 收进人血液，因此临床上使用的大多是口服片剂，用于治疗痢疾、腹泻等肠道 疾病。但其味道极苦，给病人特别是儿章服用带来不便，而且有胃肠道的副作 用。彭智聪【3 8 】等以明胶为囊材，采用冷凝法将黄连素制成微囊以掩盖其苦味。 其包囊率为8 3 3 ，所得微囊呈圆球型，光滑圆整。后来彭智聪等人【3 9 】又用实 验证实该法制得的盐酸黄连素微囊在0 1 m o l l 盐酸介质中具有明显的缓释作 用，在1 h 内片剂溶出率为9 8 2 ，而微囊制剂为6 4 0 1 。 张志荣等【加】用吸附包裹法制备了聚乙烯吡啶烷酮包被的羟基喜树碱聚氰 基丙烯酸正丁酯毫微囊，具有明显的肝靶向和缓释作用。 薄荷是常用中药，从中提取出的挥发油是其主要有效成分。薄荷油具有矫 味、清凉止痒、解痉、抗炎镇痛及促渗透、溶石、利胆等作用，因而广泛应用 于药品、保健品及食品中。但薄荷油易挥发，长时i 自j 贮存易散失。孙今雄用 明胶邛呵拉伯胶为囊材，采用复凝聚法把薄荷油制成微囊，不仅能避免其挥发散 4 江苏大学硕士学位论文 失，还具有延缓释药、增加药物稳定性，隔绝配伍禁忌，变液体为固体的特 点。其制备的薄荷油微囊每1 0 0 9 约相当于薄荷油2 6 m l 。由于薄荷油经微囊化后 由液体变为固体形态，可以制成不挥发散失的稳定性好的各种药剂。丁燕飞等 人【4 2 】贝u 以乙基纤维素郾) 为囊材，采用乳化溶剂扩散法制备了薄荷油微囊。微 囊呈光滑的球状物，外观圆整，大小较均匀，且无粘连现象。微囊粒径分布在 8 0 1 2 0 p m 范围内者占微囊总数的7 9 6 ，且粒径分布范围较小，平均包封率8 5 8 。 目前，虽然在微囊剂的制备、质量评价及临床应用方面，进行了大量的研 究工作，但给药要求或制剂本身方面仍存在许多问题，例如微囊平均粒径的精 密控制、靶部位释药速率控制等。此外，现行的包囊用材料中尚缺乏完全符合 要求的品种，例如缺乏能生物降解并可吸收的囊材品种。尽管如此，微囊剂型 以其其他剂型不可取代的优点成为中药现代化过程中的一个亮点。在国家大力 倡导中药现代化的趋势中，随着科学技术的进步和相关领域的深入研究，更多 的中药微囊剂将会被开发出来供临床使用，使中药这一中华瑰宝能更好地为人 类健康做出更大贡献。 3 微囊制备技术其及应用 微囊( m c ) 就是把固体、液体或气态物质用适当的一种或几种高分子化合物 成膜材料通过物理化学法、化学法或机械等方法包覆在一个微小、封闭体系中 而成的微型胶囊物。其包裹的过程与方法称为微囊化。经过微囊化技术所形成 的这种微型胶囊的外形是多样化的，可以是球状的葡萄串形，也可以是不规则 的形状。微囊的外表面有光滑的，也有折叠的。微囊的囊膜既可以是单层，也 可以是双层或者是多层结构，而囊膜所包覆的囊核心物质既可以是单核，也可 以是呈多核。 3 1 微囊化的优点 药物微囊化后可达到如下目的：掩盖药物的不良气味及口味；提高药物的稳 定性；防止药物在胃内失活或减少对胃的刺激性；使液态药物固化便于制剂及 贮存；减少复方药物的配伍变化；达到缓释或控释之目的；使药物浓集于靶器 官，制备靶向制剂；特殊用途如用于动脉栓塞疗法。 3 2 微囊囊材及其进展 5 江苏大学硕士学位论文 不同的应用条件对于微囊囊材有不同的要求。可用作微囊包囊材料的多是 惰性多聚的天然高分子、半合成高分子和合成高分子材料。通常要根据芯材的 物理性质来选择适宜的壁材，油溶性芯材需选水溶性的包囊材料，水溶性的芯 材则选油溶性的包囊材料，即包囊材料应不与芯材反应，不与芯材混溶。在选 择包囊材料的时候还要考虑高分子包囊材料本身的性能，如渗透性、稳定性、 机械强度、溶解性、可聚合性、粘度、电性能、吸湿性及成膜性等，对于生物 活性物质的芯材，还要着重考虑囊材的毒性，与芯材的相容性。此外，在制备 微囊的时候，高分子包囊材料的价格，制备微囊所选择的方法对包囊材料的要 求，都是选择包囊材料时应着重考虑的。 天然高分子材料主要有蛋白质类，如明胶、骨胶，纤维蛋白原，血红蛋 白，氨基酸类；植物胶类，如树胶，阿拉伯树胶，琼脂，褐藻酸钠鹿角胶；蜡 类，如石蜡，松香，蜂蜡等，以及现在被广泛使用作为生物微囊的海藻酸盐类 和壳聚糖类。以天然高分子材料作囊材制备微囊的方法很多，这类囊材具有无 毒，成膜性好，稳定性好等优点，但机械强度差，原料质量不稳定；半合成高 分子材料主要是纤维素类，如羧甲基纤维素，甲基纤维素，乙基纤维素，醋酸 纤维素，纤维素醋酸酞酸酯等，其优点是毒性小，粘度大，成盐后溶解度增 加，缺点是不耐高温，耐酸性差，易水解，需要时需临时配制；合成高分子材 料种类很多，如均聚物类，缩聚物类和共聚物类的高分子包囊材料等。原则 上，只要能够包囊芯材成膜的高分子材料都可作为微囊的囊材。常用的有，丙 烯酸树脂，环氧树脂，脲醛树脂，聚乙烯基吡咯烷酮，聚酯，聚苯乙烯，聚氨 酯，聚乙烯醇，聚乙烯酰胺以及聚丙烯酰胺等。 对于包囊具有生物活性的囊材来说，主要有聚赖氨酸海藻酸钠微囊、羧甲 基纤维素海藻酸钙微囊、脱乙酰几丁酯海藻酸钠微囊、聚赖氨酸脱乙酰几丁 酯海藻酸钠双层膜微囊、脱乙酰几丁酯羧甲基纤维素微囊、甲基丙烯酸乙酯 甲基丙烯酸甲酯共聚物微囊、海藻酸钠聚赖氨酸海藻酸钠微囊等，其中 应用最广，技术相对成熟的足海藻酸钠聚赖氨酸海藻酸钠微囊，其他方法尚处 于研究阶段。 目前，一种由硫酸纤维素钠( n a c s ) 和聚二丙烯基二甲基氯化铵 ( p d a d m a c ) 形成的新兴生物微囊已开始被使用于生物物质的固定化。并受到 国际上的广泛注意【4 3 1 。前者为聚合物阴离子，后者为聚合物阳离子。当硫酸纤 6 江苏大学硕士学位论文 维素钠水溶液滴入含有聚二丙烯基二甲基氯化铵的水溶液中时，硫酸纤维素钠 立即与聚二丙烯基二甲基氯化铵发生快速反应，形成厚约2 0 一1 0 0 p m 半透膜的微 囊。如果将生物物质( 如酶，微生物，动植物细胞等) 混于硫酸纤维素钠水溶液 或在制备中掺入其中，这些生物物质就会被这层半透膜包埋在微囊中间而固定 化【删。 3 3 微囊的制备方法 在工业和实验室中，制备微囊微球的方法主要有物理化学方法( 相分离凝 聚( n c r ) 法、液中干燥法、粉末床法、锐孔法等) 、物理法( 如空气悬法，喷 雾干燥法、喷雾冷冻法等) 和化学法( 如界面聚合法、辐射交联法等) 。在生 产实践中应考虑囊心物质和包囊材料的性质，所要求微囊的粘度大小、释放性 能以及生产成本等综合因素来考虑决定应选择哪种微囊的生产技术方法。 以溶剂蒸发法、相分离法、界面沉积法和喷雾干燥法等物理化学法以及聚 合法和乳化法等化学法制备微囊通常需要高温条件，或者使用破坏性有机溶 剂，而且反应剧烈，对于那些日用化工行业中内含物性质较稳定的体系而言基 本上没有不良影响。然而这些条件很难满足医药工业和生物技术领域中保持生 物物质活性的要求。另外，一般应用中要求微囊尺寸均匀，即具有较窄的粒径 分布，而上述方法制备的微囊通常粒径分布宽，需要筛分过滤，增加了工艺步 骤和设备投资。静电法通过电场中离子型物质问反应制备微囊，过程比较温 和，然而应用并不普遍，主要原因是该方法规模小，产量通常为每小时数十毫 升，而且微囊粒径在2 0 0 岬以下，不能满足对小粒径微囊的需要。 3 3 1 物理化学方法 主要有相分离凝聚( n c r ) 法、溶剂挥发法、粉末床法、锐孔法等。 ( 1 ) 相分离凝聚法 相分离凝聚法是n c r 公司于1 9 6 2 年提出的。将囊心物质乳化或分散在溶有 囊材的连续相内并混合均匀，然后再加入另外一种物质或溶剂，或采用其它适 当的方法降低囊材的溶解度，从而使其从连续相中凝聚出来产生一个新相包裹 在囊心上生成微囊。相分离凝聚法因囊核心物质及包囊材料的理化性质的不同 而采取水相分离( 包括单凝聚法和复凝聚法) 和油相分离法。 水相分离法是以水溶性的高分子材料为壁材，在一定作用下，高分子的凝 聚相自水溶液中分离出来从而形成微囊。 7 江苏大学硕士学位论文 油相分离法是以聚合物有机溶剂为介质，是在含有壁材的聚合物 中加入一种对壁材为非溶剂的液体或通过降低温度引发相分离形成微 化、除溶剂等步骤即可得到产品。油相分离法在医药领域中得到广泛 成功的实现了商业化。其分离机理是以某种合适的有机溶剂溶解高分子囊材， 加入水溶性囊芯调成三种互不相溶的化学相，然后通过絮凝剂或其它方法使三 相体系中囊材相的溶解度下降而凝聚分离出来，从而实现囊材相凝聚。囊化 前，囊芯应以颗粒状态分散在聚合物溶液中，且在聚合物、溶剂、非溶剂中不 溶解，而溶剂和非溶剂之间应该相互混溶。目前主要采取三种方法实现油相分 离：温度变化法、加入非溶剂法、加入能引起相分离的聚合物法。如利用乙基纤 维素在烃类溶剂( 如环己烷) 中的温度一溶解度特性，做一种水溶性囊芯的包裹 材料。被包裹的内相材料为蔗糖、阿拉伯明胶和水组成的水溶液。油相介质为 环烷、低分子量聚乙烯( 相分离引发剂) 、乙基纤维素( 成膜材料) 和单乙酸甘油酷 组成的油性溶液。将水溶液升温回流到7 0o c 后，) j i l 入1 5 0 1 a m 的阿莫巴比妥并进 行分散。将此水性分散液以液滴形式加入到7 0o c 的油相介质中，保存0 5 h 以 上，将体系降温到2 5 0 c ，得到乙基纤维素包裹的初始微囊。此法存在的问题是 温度变化对芯材的影响及残留溶剂的除尽等。 ( 2 ) 粉末床法 粉末床法是液滴球边沿上沾有被润湿的粉末，从而使清晰而固定的相分离 现象持久存在。例如维生素a 微囊的制备：用5 0 0 酪阮泡涨于3 l 水中，做成膜材 料。调节p h 值至7 5 ，然后将2 0 0 9 维生素a 棕搁酸盐、3 0 0 9 糊精和4 9 抗氧化剂加 入到上述溶液中。把等量明胶和葡萄糖混合，干燥，研磨成粉状并过2 0 0f 1 筛， 以此做粉末床。用离心喷雾器将上述混合液分散，生成的液滴落入粉术床上。 将所得微囊干燥，并过筛分离。产品在室温下储藏6 0 天，损失率小于5 。 ( 3 ) 锐孔法 锐孔法以可溶性聚合物为壁材，将聚合物配成溶液，以此溶液包裹芯材并 呈球状液滴落入凝固液中，使聚合物沉淀或交联固化成为壁膜而微囊化。因球 状滴的生成依靠锐孔，所以称锐孔法。如将布洛芬溶解或分散于海藻酸钠水溶 液中，然后将其加入高分子分散体中，用注射器将上述液滴加至轻微搅拌的1 ( 质量比) 氯化钙溶液中，制成药物胶囊。1 - 2 m in 后，过滤分离生成的产物，蒸 馏水冲洗，于6 0o c 真空干燥1 2 h 。制备用的高分子分散体为纤维素类或聚丙烯 8 江苏大学硕士学位论文 酸。该法可以在水溶液中制备不同溶解特性的微囊，可代替传统使用有机溶剂 的微囊制备方法。 3 3 2 物理方法： 采用物理过程机械地将囊材包裹在囊芯物上形成微囊。如空气悬浮法、喷 雾干燥法、静电结合法、多孔离心法、喷雾冻凝法、静电法、真空蒸发沉积法 等。 ( 1 ) 空气悬浮法 空气悬浮法由美国的d ew u r s t e r 教授发明，又称w u r s t e r 法。该法是一种 适合于多种包囊材料的微囊化技术。空气悬浮法适于固体药物的微囊化。 其工艺过程是先将囊心物颗粒分散悬浮在承载气流中，然后在将溶解或熔 融的囊材喷雾于流化床上，冲入热空气，使芯材随气流作循环运动，经过反复 多次循环，在气流作用下包敷于粉木表面的囊材溶液因溶剂挥发而沉积于表面 成膜，从而达到微囊化的目的。 该方法可以使包囊材料以溶剂、水溶液乳化剂分散系统或热溶物等形式包 囊，通只适用于包制固体的囊心物质，目前一般多用于香精香料以及脂溶性维 生素等的微囊化。此法适于较大规模的生产，缺点是细粉末易被气流带走而造 成损失，在干燥过程中，粒子之问相互碰撞，表面造成磨损。 ( 2 ) 喷雾干燥法 这是一种较早采用且很为实用的制备微囊的技术方法之一。喷雾干燥法的 设备主要由旋风分离器和干燥室组成。主要工艺方法是首先将囊心物分散在预 先经过液化的囊材的溶液中进行混合均匀，然后将此混合液被专用的雾化器雾 化于热空气流中成无数个小液滴，溶解囊材的溶剂或分散介质在几秒钟之内迅 速蒸发，从而使囊膜固化形成微囊。该方法的主要特点是成本低廉及工艺简单 且易于大规模工业化生产，特别适宜于热敏性物料的干燥。目前主要用于生产 粉末状香料和粉末状的油脂等。 ( 3 ) 喷雾冷冻法 该法是将芯材分散于己液化的囊材中，利用喷雾法进行造粒，并借助外界 条件使胶囊化颗粒固化。囊材为熔点在5 0 8 0o c 的固体脂、单甘脂等。囊芯物颗 粒要求必须很细而且形状规则，无尖锐的突起和棱角，否则不能被囊材包容。 混合溶液必须不停搅拌，使囊芯、囊材始终均匀混合，防止沉淀。另外，溶液 9 江苏大学硕士学位论文 的输送管要有保温或加热装置，使液料不至于中间凝固。要保证冷却室的温度 低于壁材的熔点3 0 0o c ，以保证产品有一定的机械强度。温度接近熔点时，颗 粒变软，造成粉末相连，难于收集。 3 3 3 化学方法： 主要有界面聚合法、原位聚合法、聚合物快速不溶法、气相表面聚合法 等。其中界面聚合法是较常用的方法。 界面聚合法是一种较为新颖的微囊技术，指的是处于分散相的囊心物质与 连续相的单体界面间发生聚合反应而形成微囊。它对反应单体的纯度要求不高 和原料配比要求不严，反应速度快，效果好，不需要昂贵复杂的设备，可以在 常温下进行。其原理就是两个不相溶的液相在界