專(zhuān)利名稱(chēng)：一種采用超臨界CO₂流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于藥物劑型改變的制備新方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及對(duì)傳統(tǒng)的超臨界流體技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，采用新技術(shù)新方法來(lái)改變現(xiàn)有藥物的給藥劑型。
背景技術(shù)：
由于生物技術(shù)的高度發(fā)展，水溶性藥物如蛋白、多肽等，由于具有生物活性強(qiáng)，相對(duì)成本低，作用靶點(diǎn)專(zhuān)一等特點(diǎn)，已成功的運(yùn)用到化學(xué)藥物療效不顯著的領(lǐng)域，成為新的研究熱點(diǎn)。但是蛋白多肽類(lèi)藥物多具有半衰期短、一定的免疫原性、毒副作用大等缺點(diǎn)。藥物控釋系統(tǒng)能通過(guò)維持血藥濃度在有效范圍而降低藥物毒副作用，提高藥物的生物利用度。 因此，通過(guò)可生物降解的高分子材料將藥物進(jìn)行包埋，制備成載藥緩釋微粒，成為了蛋白多肽類(lèi)藥物應(yīng)用的新劑型。常用的微球制備方法包括噴霧干燥法、冷凍干燥法、乳化分離法等。這些方法或者有高溫處理的過(guò)程，或者將藥物與有機(jī)溶劑直接接觸，都會(huì)對(duì)藥物活性造成影響，并且所制備微球形貌不規(guī)則，粒度分布寬，不能較好的達(dá)到靜脈給藥的臨床標(biāo)準(zhǔn)。相異的特性，如其密度接近液體，溶解能力與液體溶劑相近；粘度接近氣體，傳質(zhì)速度相較普通液體溶劑有較大程度的提高。目前應(yīng)用較多的超臨界流體為超臨界0)2，超臨界二氧化碳流體具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)具有臨界溫度低，僅為31. 1 °C，適用于溫敏性物質(zhì)；容易提純分離，無(wú)溶劑殘留問(wèn)題；惰性、安全、綠色?；诔R界CO2流體技術(shù)而產(chǎn)生的超臨界CO2流體強(qiáng)制分散法(Solution enhanced dispersion by supercritical fluids, SEDS)具有操作條件溫和、有機(jī)溶劑殘留量低和微球物理形貌可控等優(yōu)點(diǎn)，已成功地運(yùn)用于藥物緩釋微球制備領(lǐng)域，為制備水溶性藥物緩釋微球提供了可能性。傳統(tǒng)的SEDS法的基本原理是采用超臨界CO2作為抗溶劑，萃取溶液中的溶劑，使溶液中的溶質(zhì)達(dá)到過(guò)飽和而析出。這就要求溶劑在超臨界CO2中有較高的溶解度而溶質(zhì)卻不溶或難溶于超臨界co2。對(duì)于水溶性藥物和生物活性藥物(多肽、蛋白)，由于溶劑水是極性溶劑，和超臨界CO2中難以共混，限制了 SEDS技術(shù)在制備水溶性藥物載藥微粒方面的應(yīng)用。本發(fā)明的目的是克服超臨界二氧化碳與溶劑水不能共混的缺陷，提供一種新的思路來(lái)制備水溶性藥物緩釋微球。本發(fā)明的基本構(gòu)思是在傳統(tǒng)的SEDS方法的基礎(chǔ)之上，引入一種既能溶于超臨界 CO2又可以與水共混的有機(jī)溶劑(乙醇)作為改性劑，利用溶劑水與改性劑之間的作用使超臨界CO2同時(shí)萃取這兩種溶劑，以達(dá)到與溶質(zhì)分離的目的。采用了混合器將乙醇與超臨界 CO2進(jìn)行混合，采用三通道同軸噴嘴并將乙醇改性后的超臨界CO2、藥物的水溶液和聚合物有機(jī)溶液分別從相互獨(dú)立的通道通入反應(yīng)釜，萃取分離一步完成，載藥聚合物微粒沉淀析出。改進(jìn)后的SEDS法避免了生物活性藥物與有機(jī)溶劑長(zhǎng)時(shí)間直接接觸，既能使藥物活性免遭破壞，又制備了載藥緩釋微球，具有較大的應(yīng)用潛力。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種新的藥物制劑的制備方法，解決傳統(tǒng)超臨界流體技術(shù)不能制備水溶性藥物緩釋微粒的缺點(diǎn)。本發(fā)明的目的主要是通過(guò)以下技術(shù)路線(xiàn)實(shí)現(xiàn)的鋼瓶中的CO2經(jīng)制冷系統(tǒng)液化，由高壓柱塞泵加壓，恒溫水浴升溫后，以恒定的速率經(jīng)過(guò)混合器泵入高壓釜，待高壓釜內(nèi)壓力達(dá)到設(shè)定值后，調(diào)節(jié) 高壓釜底部的閥門(mén)保持一定速率的放氣，使釜內(nèi)壓力穩(wěn)定，同時(shí)通過(guò)溫度和壓力傳感器控制高壓釜的溫度和壓力達(dá)到并穩(wěn)定于設(shè)定值。此后乙醇由高效液相色譜泵泵入混合器，乙醇與超臨界CO2在混合器混合，混合后的流體以恒定的速率持續(xù)通入高壓釜，達(dá)到穩(wěn)定后，藥物水溶液，聚合物的有機(jī)溶液分別同時(shí)從不同的管路通過(guò)高效液相色譜泵泵入高壓釜，并從三通道同軸噴嘴的不同通道噴出，反應(yīng)過(guò)程中控制高壓釜中溫度和壓力保持為設(shè)定值。結(jié)束泵樣后，維持溫度和壓力不變，持續(xù)通入乙醇改性后的超臨界CO2 30 分鐘除去溶劑殘留，再持續(xù)通入超臨界CO2 60分鐘除去乙醇?xì)埩?，并干燥樣品，緩慢泄壓?收集樣品。本發(fā)明的用途本發(fā)明主要用于制備水溶性藥物緩釋載藥微粒，保持藥物生物活性，提高藥物生物利用度，降低毒副作用，提高治療效果。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)本方法制備過(guò)程溫和，避免藥物與有機(jī)溶液長(zhǎng)時(shí)間接觸，對(duì)藥物活性保持度高；采用CO2綠色環(huán)保，易分離，產(chǎn)品無(wú)溶劑殘留，毒性小；操作簡(jiǎn)單，易推廣。


圖1改進(jìn)的超臨界流體強(qiáng)制分散溶液法裝置2嗎啡聚乳酸微粒的掃描電鏡圖
圖3牛血清蛋白聚乳酸微粒的掃描電鏡圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合發(fā)明人給出的具體實(shí)例，對(duì)所發(fā)明的工藝作進(jìn)一步的詳細(xì)闡述。需要說(shuō)明的是，本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在本發(fā)明給出的范疇內(nèi)，進(jìn)行技術(shù)特征的添加和替換，均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。實(shí)例一制備嗎啡聚乳酸載藥微球
(1)取鹽酸嗎啡注射液10mg/ml 4ml，用蒸餾水稀釋至24ml，置于棕色瓶備用。稱(chēng)取分子量為100 KDa的聚左旋乳酸300mg，在反應(yīng)瓶中，加入有機(jī)溶劑60ml，室溫下攪拌溶解。準(zhǔn)備分析純乙醇。(2)組裝高壓反應(yīng)釜，開(kāi)啟超臨界細(xì)微粒子裝置，制冷系統(tǒng)開(kāi)始工作，設(shè)置反應(yīng)溫度為33°C，壓力為12MPa，C02的泵入流速為300ml/min。打開(kāi)高壓柱塞泵，恒溫水浴箱和鼓風(fēng)干燥箱，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行升壓升溫。調(diào)節(jié)放氣閥門(mén)，和溫控開(kāi)關(guān)使反應(yīng)釜的溫度、壓力恒定為設(shè)定值。(3)開(kāi)啟乙醇泵，設(shè)置流速為1. 5ml/min,乙醇經(jīng)混合器與超臨界CO2混合后經(jīng)同軸噴嘴外層通道泵入反應(yīng)釜；同時(shí)開(kāi)啟藥品水溶液泵和聚合物有機(jī)溶液泵，設(shè)置流速分別為0. 2ml/min，和0. 5ml/min,嗎啡水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液經(jīng)同軸噴嘴的內(nèi)層和中間層通道泵入反應(yīng)釜。
(4)保持三種液體持續(xù)以設(shè)定流速泵入反應(yīng)釜，同時(shí)保持反應(yīng)釜的溫度和壓力為設(shè)定值，至配置的嗎啡水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液同時(shí)泵完，關(guān)閉內(nèi)層和中間層通道。

(5)保持反應(yīng)溫度和壓力，持續(xù)通入乙醇混合的超臨界C0230min后關(guān)閉乙醇泵，再持續(xù)通入C0260min后關(guān)閉氣體通路，關(guān)閉高壓柱塞泵。(6)打開(kāi)放氣閥門(mén)，緩慢泄壓，待壓力回到常壓，打開(kāi)高壓反應(yīng)釜，收集底部粉體。以上過(guò)程制備的嗎啡聚乳酸載藥緩釋微球呈光滑球形，平均粒徑為2. 5 μ m，微球的載藥量為4. 73%。實(shí)例二制備牛血清蛋白聚乳酸載藥微球
(1)稱(chēng)取牛血清蛋白(BSA) 20mg，溶解于12ml蒸餾水中。稱(chēng)取分子量為IOKDa的聚左旋乳酸(PLLA)300mg，在反應(yīng)瓶中，加入有機(jī)溶劑60ml，室溫下攪拌溶解。準(zhǔn)備分析純乙醇。(2)組裝高壓反應(yīng)釜，開(kāi)啟超臨界細(xì)微粒子裝置，制冷系統(tǒng)開(kāi)始工作，設(shè)置反應(yīng)溫度為33°C，壓力為12MPa，C02的泵入流速為300ml/min。打開(kāi)高壓柱塞泵，恒溫水浴箱和鼓風(fēng)干燥箱，對(duì)反應(yīng)釜進(jìn)行升壓升溫。調(diào)節(jié)放氣閥門(mén)，和溫控開(kāi)關(guān)使反應(yīng)釜的溫度、壓力恒定為設(shè)定值。(3)開(kāi)啟乙醇泵，設(shè)置流速為lml/min，乙醇經(jīng)混合器與超臨界CO2混合后經(jīng)同軸噴嘴外層通道泵入反應(yīng)釜；同時(shí)開(kāi)啟藥品水溶液泵和聚合物有機(jī)溶液泵，設(shè)置流速分別為 0. 25ml/min，和lml/min，BSA水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液經(jīng)同軸噴嘴的內(nèi)層和中間層通道泵入反應(yīng)釜。(4)保持三種液體持續(xù)以設(shè)定流速泵入反應(yīng)釜，同時(shí)保持反應(yīng)釜的溫度和壓力為設(shè)定值，至配置的嗎啡水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液同時(shí)泵完，關(guān)閉內(nèi)層和中間層通道。(5)保持反應(yīng)溫度和壓力，持續(xù)通入乙醇混合的超臨界C0230min后關(guān)閉乙醇泵，再持續(xù)通入C0260min后關(guān)閉氣體通路，關(guān)閉高壓柱塞泵。(6)打開(kāi)放氣閥門(mén)，緩慢泄壓，待壓力回到常壓，打開(kāi)高壓反應(yīng)釜，收集底部粉體。以上過(guò)程制備的BSA-PLLA緩釋微球呈橢球形，粒徑分布在廣3 μ m,微球具有良好的緩釋效果。
權(quán)利要求
1.一種采用超臨界CO2流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法，其特征在于，首先將無(wú)水乙醇與超臨界二氧化碳混合，再通過(guò)高效液相色譜泵將藥物水溶液，聚合物有機(jī)溶液和乙醇改性后的超臨界二氧化碳經(jīng)三通道同軸噴嘴同時(shí)分別泵入高壓釜，直接從水溶液中萃取生物活性藥物，并使之與高分子載體同時(shí)析出，保持藥物活性，萃取和分離一步完成。
2.根據(jù)權(quán)利1中所述的采用超臨界CO2流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法，其特征在于藥物的濃度在59T20% wt，聚合物有機(jī)溶液的濃度在0.5 1. 5 wt/v，高效液相色譜泵的流速為0. 2^1. 5ml/min ；水溶液、乙醇與有機(jī)溶液三者之間的流速比為 1 · 2 · 5 · 2 · 5 1.7. 5.7. 5 ο
3.根據(jù)權(quán)利1中所述的采用超臨界CO2流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法，其特征在于CO2泵入速率在300 380 ml/min，溫度在32 35 °C，壓力在10 14 MPa0
4.根據(jù)權(quán)利1中所述的采用超臨界CCV流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法，其特征在于藥物載體為可生物降解的聚左旋乳酸(PLLA)，分子量在5(T200KDa之間。
5.根據(jù)權(quán)利1中所述的采用超臨界CCV流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法，其特征在于微球呈類(lèi)球形，表面光滑，粒徑分布于廣5 μ m之間。
全文摘要
本發(fā)明為一種采用超臨界CO2流體技術(shù)制備水溶性藥物緩釋微粒的方法，屬于藥物劑型改變的制備新方法和應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。傳統(tǒng)微球制備方法難以保持藥物的生物活性，超臨界抗溶劑技術(shù)溫和、安全卻因超臨界CO2難以與極性溶劑水共混而受到限制。在本發(fā)明中，采用特殊設(shè)計(jì)的混合器將超臨界CO2與乙醇共混，增強(qiáng)與水共混性；采用三通道同軸噴嘴，將藥物水溶液、高分子載體有機(jī)溶液和乙醇共混超臨界二氧化碳同時(shí)從噴嘴的內(nèi)、中和外層通道噴入反應(yīng)釜，萃取與分離一步完成，制備藥物緩釋微球。本方法條件溫和，藥物活性保持度高，有機(jī)溶劑殘留量低，操作簡(jiǎn)單。所制備微球呈光滑球形，粒徑1~5μm，粒度分布窄。本方法在制備水溶性緩釋微球方面具有應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)A61J3/02GK102327186SQ20111029318
公開(kāi)日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者尹光福, 廖曉明, 張嚴(yán)之 申請(qǐng)人:四川大學(xué)