具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法及應用的製作方法

2023-12-12 04:11:22

專利名稱：具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法及應用的製作方法
技術領域：
本發明屬於納米材料製備技術領域，涉及殼聚糖納米粒的製備方法，特別涉及一種具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法及應用。
背景技術：
殼聚糖是甲殼素N-脫乙醯基的產物，一般而言，N-乙醯基脫去60%以上的就可稱之為殼聚糖。殼聚糖作為一種帶正電荷的天然多糖，本身具有無毒、無刺激性、無致敏性、無致突變性等性質，降解產物為低分子殼寡糖和葡萄糖胺，具有良好的生物相容性和生物降解性。將殼聚糖製備成納米微球或微粒，作為藥物傳遞和控釋載體，具有藥物包封率高、穩定性強等特點。目前製備殼聚糖納米粒的方法主要包括離子凝膠法和反相微乳法，其中離子凝膠法製備條件溫和，但所用殼聚糖溶液濃度必須很低，導致納米粒子產率低下，同時得到的殼聚糖納米粒的穩定性也較差；而反相微乳法則需大量的表面活性劑和助表面活性劑，載體材料的濃度和分散相/連續相體積比也必須很低方可形成微乳液，造成產物後處理困難，納米粒生產效率很低。也有極少數採用油包水細乳液法製備殼聚糖納米粒，但其油相與水相體積比仍高達 9:1 (Yong-Zhong Dua, et al. International Journal ofPharmaceutics. 392: 164 - 169, 2010)。另外作為藥物的載體材料，納米粒若具有孔隙結構，將更有利於吸附藥物，因此，探索製備殼聚糖納米粒的新方法以及製備具有孔隙結構的殼聚糖納米粒成為殼聚糖研究領域的一個熱點。

發明內容
本發明的目的是針對現有技術存在的問題和不足，提供一種具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法。一種具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，先將殼聚糖溶解在醋酸溶液中獲得殼聚糖溶液；再將司盤-80溶解在有機溶劑中獲得油相；接著將殼聚糖溶液與油相高速剪切乳化，獲得反相細乳液；攪拌下，將交聯劑溶液滴入反相細乳液中反應；然後將體系減壓脫水、離心、洗滌、真空乾燥，即得具有孔隙結構的殼聚糖納米粒。本發明所述的將殼聚糖溶於質量百分比濃度為O. 5^2%的醋酸溶液中，製成質量百分比濃度為O. 5^3%的殼聚糖溶液，所述殼聚糖分子量範圍2000(Γ500000道爾頓，優選50000^300000道爾頓，脫乙醯度範圍在75 100%。本發明所述的將司盤-80溶於有機溶劑製備油相，油相中司盤-80的質量百分比濃度為2飛％，其中所述的有機溶劑為液體石蠟、油酸乙酯、油酸丁酯中的一種與正己烷的混合溶劑。本發明將所述的殼聚糖溶液作為水相與所述的油相混合，高速剪切乳化，製得反相細乳液，其中所述的剪切乳化速度為800(Tl5000rpm，乳化時間l(Tl5min。本發明將所述的反相細乳液轉移至三口燒瓶，攪拌，將交聯劑溶液滴加到反相細乳液中，4(T60°C恆溫反應2 4h，其中所述的攪拌速度為30(T600rpm，所述的交聯劑選自戊
二醛、京尼平中的一種。本發明將上述的體系在攪拌下由40 — 70°C減壓脫水，得到殼聚糖納米粒混懸液，其中所述的攪拌速度為30(T600rpm，所述的升溫速率為1 2°C /min。本發明將所述的殼聚糖納米粒混懸液離心、沉澱並用正己烷洗滌乾淨，於6(T90°C真空乾燥，其中所述的離心轉速為800(Tl3000rpm,離心時間3(T45min,所述的真空乾燥時間在2 4h。本發明的另一優選例中，所述的有機溶劑為液體石蠟與正己烷的混合溶劑。本發明的另一優選例中，所述的液體石蠟與正己烷的體積比為4:1。本發明的另一優選例中，水相與油相的體積比為I '2 2 :1。本發明的另一優選例中，水相與油相的體積比為1:1. 5^1. 5:1。本發明的另一優選例中，所述的交聯劑溶液與殼聚糖溶液體積比為I :3(Tl :5。本發明的另一優選例中，所述的交聯劑為戊二醛的乙醚溶液。本發明的另一優選例中，所述的交聯劑為25%戊二醛溶液與乙醚的體積比為1:1 1:4。本發明的另一優選例中，所述的交聯劑為25%戊二醛溶液與乙醚的體積比為1:2。按照上述任一方法製備得到的殼聚糖納米粒，粒徑範圍在10(T500nm，具有孔隙結構。本發明製備的殼聚糖納米粒在藥物吸附方面的應用，以5-氟尿嘧啶和羅紅黴素進行試驗驗證，詳見實施例5與實施例6。有益效果
按照本發明公開的方法製備得到的殼聚糖納米粒，具有孔隙結構，是藥物的良好載體;在製備反應過程中，反相細乳液中水相與油相體積相近，納米粒生產效率高。


圖I實施例I中殼聚糖納米粒粒徑分布圖2實施例2中殼聚糖納米粒粒徑分布圖3實施例3中殼聚糖納米粒粒徑分布圖4實施例4中殼聚糖納米粒掃描電鏡圖(放大倍數15萬倍)。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明進行詳細說明，以使本領域技術人員更好地理解本發明，但本發明並不局限於以下實施例。實施例I
稱取分子量為55000道爾頓、脫乙醯度為90%的殼聚糖770mg，溶於30mL I. 5%的醋酸溶液中，得到2. 5%的殼聚糖溶液；將I. Og司盤-80溶於38. 6g液體石蠟與正己烷的混合溶劑:Viags=4:l)中，得到油相；將殼聚糖溶液加入到油相中，以SOOOrpm速率剪切乳化15min，將所得細乳液轉入三口燒瓶中，以400rpm攪拌，並緩慢滴加戊二醛乙醚溶液(V25st=Vie=I :2)3mL, 40°C下反應4h，保持攪拌速度為400rpm，用循環水真空泵減壓脫水，同時以1°C /分鐘的速度將體系溫度由40 — 70°C，當冷凝管中無水流出時，將所得殼聚糖混懸液以8000rpm速率離心30min,分離納米粒,所得納米粒用正己燒洗漆乾淨,60°C下真空乾燥4h。用BI-9000高濃度雷射粒度分布儀測定納米粒粒徑，平均粒徑為449. 8nm，粒徑分布見圖I。實施例2
稱取分子量為150000道爾頓、脫乙醯度為78%的殼聚糖460mg，溶於30mL I. 0%的醋酸溶液中，得到I. 5%的殼聚糖溶液；將I. 2g司盤-80溶於39. Og液體石蠟與正己烷的混合溶劑Vm=4:1)中，得到油相；將殼聚糖溶液加入到油相中，以IOOOOrpm速率剪切乳化lOmin，將所得細乳液轉入三口燒瓶中，以500rpm攪拌，並緩慢滴加戊二醛乙醚溶液(V25議二 SM* Vie=l2) 2mL, 50°C下反應3h，將體系降溫至40°C，保持攪拌速度為500rpm，用循環水真空泵減壓脫水，同時以1°C /分鐘的速度將體系溫度由40 — 70°C，當冷凝管中無水流出時，將所得殼聚糖混懸液以IOOOOrpm速率離心40min,分離納米粒,所得納米粒用正己烷洗滌乾淨，70°C下真空乾燥3h。用BI-9000高濃度雷射粒度分布儀測定納米粒粒徑，平均粒徑為301. 6nm，粒徑分布見圖2。實施例3
稱取分子量為210000道爾頓、脫乙醯度為95%的殼聚糖300mg，溶於30mL I. 0%的醋酸溶液中，得到I. 0%的殼聚糖溶液；將I. 3g司盤-80溶於38. 8g液體石蠟與正己烷的混合溶劑Vm=4:1)中，得到油相；將殼聚糖溶液加入到油相中，以12000rpm速率剪切乳化12min，將所得細乳液轉入三口燒瓶中，以500rpm攪拌，並緩慢滴加戊二醛乙醚溶液(V25%戊二Vie=l2) 2mL,60°C下反應2h，將體系降溫至40°C，保持攪拌速度為500rpm，用循環水真空泵減壓脫水，同時以2V /分鐘的速度將體系溫度由40 — 70°C，當冷凝管中無水流出時，將所得殼聚糖混懸液以12000rpm速率離心40min,分離納米粒,所得納米粒用正己烷洗滌乾淨，90°C下真空乾燥2h。用BI-9000高濃度雷射粒度分布儀測定納米粒粒徑，平均粒徑為217. 9nm，粒徑分布見圖3。實施例4
稱取分子量為280000道爾頓、脫乙醯度為86%的殼聚糖230mg，溶於30mL O. 75%的醋酸溶液中，得到O. 76%的殼聚糖溶液；將1. 6g司盤-80溶於38. 4g液體石蠟與正己烷的混合溶劑Vm=4:1)中，得到油相；將殼聚糖溶液加入到油相中，以15000rpm速率剪切乳化12min，將所得細乳液轉入三口燒瓶中，以600rpm攪拌，並緩慢滴加戊二醛乙醚溶液(V25%is_ =Vie=I :2)3mL, 50°C下反應3h，將體系降溫至40°C，保持攪拌速度為600rpm，用循環水真空泵減壓脫水，同時以1°C /分鐘的速度將體系溫度由40 — 70°C，當冷凝管中無水流出時，將所得殼聚糖混懸液以13000rpm速率離心45min,分離納米粒,所得納米粒用正己烷洗滌乾淨，70°C下真空乾燥3h。所得納米粒掃描電鏡圖見圖4，納米粒存在孔隙結構。實施例5
稱取50mg 5-氟尿嘧啶溶解在30mL HAc-NaAc (pH = 5.5)緩衝溶液中，加入上述實施例2所得殼聚糖納米粒IOOmg, IOOff功率下探頭超聲Imin (超聲2s,停3s),磁力攪拌6h,將上述溶液以12000rpm速率離心30min,分離納米粒,所得納米粒冷凍乾燥，即得載藥納米粒。
取離心分離後的上清溶液，採用紫外分光光度法測定其中的5-氟尿嘧啶濃度即游離5-氟尿嘧啶濃度，計算納米粒中5-氟尿嘧啶重量百分數即載藥量。其中載藥量=(加入5-氟尿嘧啶重量-游離5-氟尿嘧啶重量)+載藥納米粒總重。所得納米粒載藥量為13. 6%ο實施例6
稱取20mg羅紅黴素溶解在30mL乙醇中，加入上述實施例3所得殼聚糖納米粒IOOmg, 100W功率下探頭超聲Imin (超聲2s，停3s)，磁力攪拌6h，將上述溶液以12000rpm速率離心30min,分離納米粒,所得納米粒50°C真空乾燥,即得載藥納米粒。取離心分離後的上清溶液，採用硫酸顯色法測定其中的羅紅黴素濃度即游離羅紅黴素濃度，計算納米粒中羅紅黴素重量百分數即載藥量。其中載藥量=(加入羅紅黴素重量-游離羅紅黴素重量)+載藥納米粒總重。所得納米粒載藥量為7. 8%。
權利要求
1.一種具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，先將殼聚糖溶解在醋酸溶液中獲得殼聚糖溶液；再將司盤-80溶解在有機溶劑中獲得油相；接著將殼聚糖溶液與油相高速剪切乳化，獲得反相細乳液；攪拌下，將交聯劑溶液滴入反相細乳液中反應；然後將體系減壓脫水、離心、洗滌、真空乾燥，即得具有孔隙結構的殼聚糖納米粒。
2.根據權利要求I所述的具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，其特徵在於將所述殼聚糖溶於質量百分比濃度為O. 5^2%的醋酸溶液中，製成質量百分比濃度為O. 5^3%的殼聚糖溶液，所述殼聚糖分子量範圍20000 500000道爾頓，優選50000 300000道爾頓，脫乙醯度範圍在75 100%。
3.根據權利要求I所述的具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，其特徵在於將所述司盤-80溶於有機溶劑製備油相，油相中司盤-80的質量百分比濃度為2飛％，其中所述的有機溶劑為液體石蠟、油酸乙酯、油酸丁酯中的一種與正己烷的混合溶劑，優選液體石蠟與正己烷的混合溶劑，且液體石蠟與正己烷的體積比為4:1。
4.根據權利要求I所述的具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，其特徵在於將步驟2製得的殼聚糖溶液作為水相與步驟3製得的油相混合，高速剪切乳化，製得反相細乳液，其中所述的剪切乳化速度為800(Tl5000rpm，乳化時間l(Tl5min，其中水相與油相的體積比為I '2 2 :1，優選水相與油相的體積比為1:1.5 1.5:1。
5.根據權利要求I所述的具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，其特徵在於將步驟4製得的反相細乳液轉移至三口燒瓶，攪拌，將交聯劑溶液滴加到反相細乳液中，4(T60°C恆溫反應2 4h，其中所述的攪拌速度為30(T600rpm，所述的交聯劑溶液與殼聚糖溶液體積比為I :3(Tl :5，所述的交聯劑為戊二醛的乙醚溶液，優選為25%戊二醛溶液與乙醚的體積比為1:廣1:4，更優為25%戊二醛溶液與乙醚的體積比為1:2。
6.根據權利要求I所述的具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，其特徵在於將步驟5製得的體系在攪拌下由40 — 70°C減壓脫水，得到殼聚糖納米粒混懸液，其中所述的攪拌速度為30(T600rpm，所述的升溫速率為1 2°C /min。
7.根據權利要求I所述的具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，其特徵在於將步驟6製得的殼聚糖納米粒混懸液離心、沉澱並用正己烷洗滌乾淨，於6(T90°C真空乾燥，其中所述的離心轉速為8000 13000rpm,離心時間30 45min,所述的真空乾燥時間在2 4h。
8.按照權利要求I所述方法製備得到的殼聚糖納米粒。
9.根據權利要求8所述的殼聚糖納米粒,其特徵在於所述殼聚糖納米粒粒徑範圍在10(T500nm，具有孔隙結構。
10.根據權利要求8所述的殼聚糖納米粒在藥物吸附方面的應用。
全文摘要
本發明屬於納米材料製備技術領域，涉及一種殼聚糖納米粒的製備方法，特別涉及一種具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法及應用。一種具有孔隙結構的殼聚糖納米粒的製備方法，先將殼聚糖溶解在醋酸溶液中獲得殼聚糖溶液；再將司盤-80溶解在有機溶劑中獲得油相；接著將殼聚糖溶液與油相高速剪切乳化，獲得反相細乳液；攪拌下，將交聯劑溶液滴入反相細乳液中反應；然後將體系減壓脫水、離心、洗滌、真空乾燥，即得具有孔隙結構的殼聚糖納米粒。按照本發明所公開的方法製得的殼聚糖納米粒具有孔隙結構，粒徑範圍在100nm~500nm，是藥物的良好載體，能夠應用於藥物吸附；同時製備過程中反相細乳液中水相與油相體積相近，納米粒生產效率高。
文檔編號A61K47/36GK102921013SQ20121045193
公開日2013年2月13日 申請日期2012年11月13日 優先權日2012年11月13日
發明者李夜平, 程曉農, 黃立英, 徐雲 申請人:江蘇大學