盐酸小檗碱壳聚糖缓释微球.pdfVIP

2 7 8 化 学 世 界 盐酸小檗碱壳聚糖缓释微球 李 海虹 吴晶 淮海工学院 化学工程学院 江苏 连云港 2 2 2 0 0 5 2 012经 摘 要 采用乳 化 交联 法 合成 盐酸 小 檗碱 壳聚糖 缓释 微 球 运 用 简单 比较 法 找 出影 响 盐酸 小檗 碱 壳聚糖缓 释微 球 外观 形 态 以及 载 药 率 的 主要 因素 再 运 用 正 交 实验 法 得 出 当制备 条件 为 5 O mL乙酸 乙酯 2 0 mL 1 5 的壳聚糖醋酸溶液 0 1 6 g盐酸小檗碱 3 mL S p a n 一 8 0 5 mL 5 0 9 6 戊二 醛时 能得到载药率达最大值为 2 6 3 9 的盐酸小檗碱壳聚糖缓释微球 关键词 盐酸小檗碱 壳聚糖 乳化交联 法 载药率 正交比较 中图分类号 06 3 6 1 文献标志码 A 文章 编号 0 3 6 7 6 3 5 8 2 0 1 2 0 5 0 2 7 8 0 4 Be r b e r in e Hy d r o ch l o r id e ch it o s a n S l o w Re l e a s in g M icr o s p h e r e S LI Ha i h o n g W U J in g S ch o o l o f C h e mi ca l E n g in e e r in g Hu a i h a i I n s t it u t e o f T e ch n o l o g y J i a n g s u Li a n y u n g a n g 2 2 2 0 0 5 C h i n a Ab s t r a ct Acco r d in g t o e mu l s io n cr o s s l in k in g t e ch n o l o g y b e r b e r i n e h y d r o ch l o r id e ch it o s a n s l o w r e l e a s in g mi cr o s p h e r e s we r e p r e p a r e d Th r o u g h s a mp l e co mp a r is o n me t h o d t h e f a ct o r s wh ich d e t e r min e d mi cr o s p h e r e s a p p e a r a n ce a n d l o a d in g ca p a cit y we r e co n f ir me d Th r o u g h o r t h o g o n a l d e s ig n me t h o d t h e r e s u l t s s h o w t h a t 5 0 mL CH3 COOH 2 0 mL 1 5 ch i t o s a n s o l u t io n 0 1 6 g b e r b e r in e 3 mL S p a n 一 8 0 a n d 5 mL 5 O g l ut a r a l de h y de a r e t he be s t p r e p a r a t i on co nd it i on s a n d t he micr os ph e r e s l o a din g ca p a cit y r e a ch e s t h e ma x imu m o f 2 6 3 9 9 6 Ke y wo r d s b e r b e r in e ch it o s a n e mu l s io n cr o s s l in k i n g l o a d i n g ca p a cit y o r t h o g o n a l co mp a r is o n 在药物缓释系统 中 一种有治疗活性 的药物被 包含在聚合物网络结构 中 该药物以预定 的方式从 特定物质中被释放 1 根据不同的药物传输的结构 与应用 药物在任何地方 释放的时间可能会从几个 小 时变 到一个 月或 数 年 就 广泛 疏 水 性 和 亲 水 性 组分与高分子聚合物 高分子药物 聚合物溶剂或 聚合物生理介质的相互作用 各种各样天然 的和合 成的高分子聚合物被作为药物载体来研究 2 虽然 几乎有无限的材料组合可 以探索 但都受制 于材料 的生物相容性 有毒副产 品 和制造成本等因素 壳聚糖微球载药系统 的开发 不仅能够有助于提高 药物在施用过程中的安全性 而且可 以进一步减少 药物在使用过程中的成瘾性 1实验 部分 1 1 试 剂和仪 器 主要 试 剂 乙酸 乙酯 分析 纯 天 津 市福 晨 化 学 试 剂厂 盐 酸 小 檗碱 黄 连 素 药 片 中含 6 2 5 东 北制药总厂 壳聚糖 分析纯 国药集团化学试剂有 限公司 丙酮 分析纯 莱阳市康德化工有限公司 S p a n 一 8 0 4 g学 纯 戊 二 醛 分 析 纯 石 油 醚 分 析 纯 液体石蜡 分析纯 T we e n 一 6 0 化学纯 S p a n 一 6 0 化学纯 和乙醇 分析纯 均来 自天津市福晨化 学 试剂 厂 主要仪器 UV2 5 5 0紫外分光光度计 上海 岛津 收稿 日期 2 0 1 1 0 7 1 1 修回 日期 2 0 1 2 0 4 1 2 作者简介 李海虹 1 9 7 3 一 女 讲师 硕士 研究方向 天然高分子化合 物应用 E ma i 1 l h h 1 1 1 s i r i a co m Te l 1 3 9 5 1 4 9 6 2 1 6 第 5期 化 学 世 界 国际贸易有限公 司 WQF 4 1 0傅 里叶变换红外光 谱仪 天津市港东科技发展有限公 司 1 2实 验方 法 1 2 1 盐酸小檗碱壳聚糖微球的制备 先配制成一定浓度的盐酸小檗碱壳聚糖醋酸溶 液 在 5 0 0 mL三 口烧 瓶 中加 入 5 O mL乙酸 乙酯 3 mI S p a n 一 8 0 搅拌下逐滴加入盐酸小檗碱壳聚糖醋 酸溶液 2 0 mI 4 0 下搅拌乳化 3 0 rain 逐滴加入 5 mL 5 O 戊二 醛 于乳 液 中 升温 至 6 0 继 续 反应 1 h 反 应后 真 空 抽 滤 用 丙 酮 反 复 冲 洗 微 球 室 温 下 自然 干燥 2 h 即可 制得微 球 1 2 2 标 准 曲线 的测定 测 试 波 长 的确 定 在 实验 条 件 下盐 酸 小 檗 碱 的 最大 吸 收 峰 位 于 3 5 0 n m 处 此处 空 白壳 聚糖 微 球 的吸收值远远小于药物吸收值 故实验采用 3 5 0 n m 为测量 波 长 标 准曲线 的绘制 在测量波长 一3 5 0 n m 条 件下 进行 不 同浓 度盐 酸小 檗碱 溶液 吸光 度 的测定 绘制出标准曲线 得到盐酸小檗碱 的标准曲线方程 为 A 一 2 7 5 7 2 c 0 0 3 7 9 R 一0 9 9 9 9 1 2 3壳聚糖微球载药率 的计算 将壳聚糖 微球 研 细 精 确 称取 一 定量 加入 到 1 0 0 mL圆底烧瓶中 加入 3 0 mL无水乙醇 圆底烧 瓶 上接 一冷 凝管 水浴 加 热 回流 反 应 2 h至 微 球 中 药物充分 溶解释 放 过 滤 冷却 滤液 定容 于 1 0 0 mL容量瓶中 用紫外分光光度计测其吸光度 与标 准曲线 比较求出其浓度 壳聚糖微球载药率 的计算 公 式 为 T 厂 载药率 一 1 0 0 y y m 式 中 w 为 壳 聚糖 微球 总 质 量 g W 为 盐 酸小檗 碱被 包裹 人 微球 的质 量 g 1 2 4红外光谱的测试 使用 WQ F 4 1 0型傅里叶变换红外光谱 仪测试 壳 聚糖 微 球 可得 到 图 1 图 1 盐酸小檗碱壳聚糖缓释微球 的红外光 谱图 2 结 果与讨 论 2 1 红外光谱结果分析 图 1中 戊二醛 的醛基与壳聚糖的氨基反应生 成 S ch if f 碱的 C N特征吸收峰位于 1 6 4 5 cm 处 1 5 0 0 cm 处 是芳香环的骨架振动吸收峰 说明盐 酸小檗碱的芳环结构存在于微球中 2 2 影响因素简单 比较的讨论 针对实验中的主要因素 有机介质种类 壳聚糖 浓度 乳化剂种类 交联剂用量 盐酸小檗碱用量 交 联时间 用简单的 比较方法得 出最佳工艺条件 2 2 1 有机分散介质种类的影响 有机分散介质对乳化交联产物微粒的成球性 粒径大小及分布均匀性有很大影响 实验中选用了 不 同的有 机 分 散 介 质 发 现 实 验 结 果 有 很 大 差 异 实验 结果 见 表 1 表 1 有机分散介质种类对反应的影响 1 其他条件 5 mL 5 O 戊 二醛 o 1 6 士o O O l g盐 酸小檗 碱 3 mL S p a n 一 8 0 2 0 mL 1 5 浓度壳聚糖 由表 1可看出 有机分散介质对产物成球性 的 影响较为显著 液体石蜡为大部分的文献所采用的 有机分散介质 但在实验过程中由于乳化程度较高 微球难 以与有机分散介质分离 一般需要用煤 油充 分洗 涤后 再用无 水 乙醇 于索 氏提取 器 中抽 提 除去残 留的石蜡 才能得到较纯净 的产物 由于石油醚很容 易挥 发 在实验 过程 中需 要不 断补加 且 得到 的产物 交连成 团 根本不成球状 所以石蚰 醚不适合作为此 反应 的分散 介质 乙酸乙酯较 易形成 w 0乳液 且交联反应能够平稳进行 产物微球极易与有机相 分离 经丙酮洗涤后就能除去微球表面残 留的有机 物 所制得微球外形和粒度分布都较好 综上所述 乙酸乙酯是作为有机分散介质的最佳选择 4 2 2 2 壳聚糖浓度的影响 在壳 聚糖 溶 液 的浓 度 分别 为 1 0 1 5 2 0 条件下制备了壳聚糖微球 所制得微球的性能 如表 2 所示 由表 2可以看到 随壳聚糖浓度的增加 微球颜 色不断加深 微球粒径逐渐变大 载药率先增加后减 小 当壳聚糖浓度小时 制得 的微球强度较差 球体 形状不好 易粘结在一起 壳聚糖浓度大时 溶液粘 度大 高粘度的溶液较难分散 因此得到了较大粒径 的微球 颜色的变化是 由于随壳聚糖浓度的增加 2 8 0 化 学 世 界 微球壁增 厚 从 而使 颜色 加深 当壳 聚糖浓 度 为 1 5 时所得微球球形好且载药率较高 表 2壳聚糖浓 度对 反应 的影响 1 其他条件 5 0 mL乙酸乙酯 5 mL 5 o r i 0 1 6 4 0 0 0 1 g盐 酸小檗碱 3 mL S p a n 一 8 0 2 2 3 乳 化剂 种类 的影 响 壳聚糖微球 的制备采用 w o乳化交 联法 为 了形成均匀分散且稳定 的 W O乳液体 系应该选择 合适的乳化剂 使形成的微小液滴在未 固化交联之 前保持较好 的球体形态 要让乳滴 间在交联反应之 前 不 发生相 互粘 着长 大 考虑 到本 实验制 备 的是载 药微球 所用 的试 剂最 好毒性 较 低 因此选 择 了三种 低毒乳化剂进行试验 改变乳化剂种类实验结果见 表 3 表 3乳化剂种类对反应 的影 响 1 其 他条件 5 O mL乙酸 乙酯 5 mL 5 0 戊二醛 0 1 6 4 0 0 0 1 g盐 酸小檗碱 1 5 浓度壳聚糖 从 表 3可 以看 出 微 球 的成 球 性 随乳 化 剂 种 类 的不 同而 有 明显 差 异 这 是 由于 乳 化 剂 种类 的 不 同 导致水油平衡值发生变化 HI B值增加可更大 程度地降低水相和有机相间的表面张力 从而得到 形态各异 的固体 根据上述实验结 果 乳化剂选 用 S p a n 8 0较好 2 2 4 交联 剂用量 的影 响 为 了得到一定刚度的壳聚糖微球 在反应时要 加 入交 联剂 不 同种类 的双 官能 团试剂 如 戊二醛 对苯二甲酰氯 环己烷二异氰酸酯 乙二醇二环氧甘 油醚 都能作为交联剂 而其 中戊二醛是使 用最多 的 改变戊二醛用量 研究其对微球性能的影响 其 结果见表 4 从表 4可知 随着戊二醛用量 的增加 微球颜色 加深 成球性能变差 粒径增大 这是 由于戊二醛用 量增大 使微球表现交联膜增厚 空隙减小 从而使 微球颜色加深 同时戊二醛用量的增大也使微球互 相交联粘着 球形保持得不好 微球 的载药率先随 戊二 醛用量 的增 加 而增 加 这是 因戊 二 醛 用量 越 大 交联 程度越 大 交联 网络 的半径 越小 对 药物小 分 子 的包 裹越 紧密 综 合考 虑微 球 球 形 及 载 药率 戊 二 醛用 量选 5 mL 表 4 交联剂 5 O 戊二醛用量对反应的影响 1 其他条件 5 0 mI 乙 酸乙 酯 0 1 6 0 0 0 1 g盐 酸小 檗碱 3 ml S p a n 一 8 0 1 5 浓度壳聚糖 2 2 5 盐 酸小檗 碱用 量 的影响 保持壳 聚糖 浓度 在盐 酸小 檗碱 用量 分别 为 0 1 0 g O 1 6 g 0 2 4 g条件下制备壳 聚糖微球 所 得 微球 的载 药率 如表 5所示 表 5盐酸小檗碱用量对反应的影响 1 其 他 条 件 5 0 mL 乙 酸 乙 酯 5 mL 5 0 戊 二 醛 3 mL S p a n 一 8 0 1 5 浓度壳聚糖 从 表 5可看 出 随 盐酸小 檗碱 用量 的增 大 微 球 的粒 径无变 化 载 药率 呈 曲线 变 化 因此 盐酸小 檗 碱合适用量的确定需考虑微球 的载药率 当盐酸小 檗碱用量为 0 1 6 g时有较好的载药率 2 2 6交联 时 间的影 响 先 于 4 0 乳化 3 0 rain 再 升 温至 6 O 从 加 入 交 联剂 戊二 醛开 始计 时 继 续 反 应 3 0 r n in 6 0 rain 9 0 min后分别 制得 微球 进行 测试 结果 见表 6 表 6 交联时间对 反应 的影响 1 其他条件 5 O ml 乙酸 乙酯 5 mI 5 0 戊二 醛 3 mL S p a n 一 8 0 l 5 浓度壳 聚糖 由表 6可看 出 加 入 5 O 戊 二醛 后 交联 反 应 即 开 始进行 在升温 之前 交联 反应 进行 得较慢 升 温 后 反 应 开 始加 速 6 0 min时 乳 液 出 现破 乳 现 象 颗 粒物 基本 成 球 形 并 可 以沉 积 反 应 基 本 完 成 到 9 0 min时不再进行成球反应了 因此 交联反应时 间选择 6 0 rai n即可 3 3 对影响因素进行正交实验法的讨论 根据单因素考察结果 假设各个 因素之间互不 影响 利用正交实验从 乙酸乙酯用量 A 壳聚糖浓 度 B 5 0 戊 二 醛 用 量 C S p a n 一 8 O用 量 D 盐 第 5 期 化 学 世 界 酸小檗碱用量 E 交联时间 F 六个 因素的不 同水 平对微球载药率的影响 因素和水平见表 7 表 7因素水 平表 根据 以上各 因 素 和水 平 以微 球 载药 率 为 考 察 指标 按 正交 表 L 2 进行 实验 结 果见 表 8 表 8 Ls 2 正 交 结 果 表 结果 表 明 各 因 素 的影 响 程 度 为 B F D C 2 81 A E 优 化 组合 为 B F D C A E 即 乙酸 乙酯 5 0 mL 壳聚糖 浓 度 1 5 5 0 戊二 醛 5 mL S p a n 一 8 O 3 mL 盐 酸 小 檗 碱 用 量 0 1 6 g 交 联 时 间 6 0 m in 3 结 论 盐酸小檗碱壳聚糖缓释微球的制备工艺 中 以 壳聚糖质量分数为 1 5 盐酸小 檗碱质量为 0 1 6 g 有机 分散 介 质 乙酸 乙酯 为 5 0 mL 交 联 剂 戊二 醛 为 5 mL 乳 化 剂 S p a n 一 8 0为 3 mL 交 联 时 白 为 6 O mi n条件 制备 时 获 得 的壳 聚糖微 球 的载 药 率最 大 为 2 6 3 9 而且 此 时微 球 的成 球 性 能很 好 因此 壳聚糖可以用作盐酸小檗碱的载药系统 参考 文献 E l i J 0 GAN I V J I NT UR KAR K VY AS T e t a 1 Re ce nt p a t e nt s r e v ie w on int r a n a s a l a d m in is t r a t ion f o r C NS d r u g d e l i v e r y J R e ce n t P a t D r u g D e l iv Fo r m u l 2 0 0 8 2 2 5 4 0 2 HO F F MAN A S Hy d r o g e l s f o r b i o me d ica l a p p l i ca t i o n s J Ad v a n ce d Dr u g D e l i v e r y R e v i e ws 2 0 0 2 5 4 3 1 2 3 B HAT TAR AI N GUN N J Z HANG M Q C h i t o s a n b a s e d h y d r o g e l s f o r co n t r o l l e d l o ca l iz e d d r u g d e l iv e r y J A d v a n ce