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一种采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法

阅读：363发布：2020-05-14

专利汇可以提供一种采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明为一种采用超临界CO2 流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法，属于药物剂型改变的制备新方法和应用技术领域。传统微球制备方法难以保持药物的生物活性，超临界抗溶剂技术温和、安全却因超临界CO2难以与极性溶剂水共混而受到限制。在本发明中，采用特殊设计的混合器将超临界CO2与乙醇共混，增强与水共混性；采用三通道同轴喷嘴，将药物水溶液、高分子载体有机溶液和乙醇共混超临界二氧化碳同时从喷嘴的内、中和外层通道喷入反应釜，萃取与分离一步完成，制备药物缓释微球。本方法条件温和，药物活性保持度高，有机溶剂残留量低，操作简单。所制备微球呈光滑球形，粒径1~5μm，粒度分布窄。本方法在制备水溶性缓释微球方面具有应用前景。，下面是一种采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法，其特征在于，首先将无水乙醇与超临界二氧化碳混合，再通过高效液相色谱泵将药物水溶液，聚合物有机溶液和乙醇改性后的超临界二氧化碳经三通道同轴喷嘴同时分别泵入高压釜，直接从水溶液中萃取生物活性药物，并使之与高分子载体同时析出，保持药物活性，萃取和分离一步完成。
2.根据权利1中所述的采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法，其特征在于药物的浓度在5%~20% wt，聚合物有机溶液的浓度在0.5~1.5 wt/v，高效液相色谱泵的流速为0.2~1.5ml/min；水溶液、乙醇与有机溶液三者之间的流速比为
1:2.5:2.5~1:7.5:7.5。
3.根据权利1中所述的采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法，其特征在于CO2泵入速率在300~380 ml/min，温度在32~35 ℃，压力在10~14 MPa。
4.根据权利1中所述的采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法，其特征在于药物载体为可生物降解的聚左旋乳酸（PLLA），分子量在50~200KDa之间。
5.根据权利1中所述的采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的方法，其特征在于微球呈类球形，表面光滑，粒径分布于1~5μm之间。

说明书全文

一种采用超临界CO2流体技术制备水溶性药物缓释微粒的

方法

技术领域

[0001] 本发明属于药物剂型改变的制备新方法和应用技术领域，特别涉及对传统的超临界流体技术进行改进，采用新技术新方法来改变现有药物的给药剂型。

背景技术

[0002] 由于生物技术的高度发展，水溶性药物如蛋白、多肽等，由于具有生物活性强，相对成本低，作用靶点专一等特点，已成功的运用到化学药物疗效不显著的领域，成为新的研究热点。但是蛋白多肽类药物多具有半衰期短、一定的免疫原性、毒副作用大等缺点。药物控释系统能通过维持血药浓度在有效范围而降低药物毒副作用，提高药物的生物利用度。因此，通过可生物降解的高分子材料将药物进行包埋，制备成载药缓释微粒，成为了蛋白多肽类药物应用的新剂型。常用的微球制备方法包括喷雾干燥法、冷冻干燥法、乳化分离法等。这些方法或者有高温处理的过程，或者将药物与有机溶剂直接接触，都会对药物活性造成影响，并且所制备微球形貌不规则，粒度分布宽，不能较好的达到静脉给药的临床标准。

[0003] 相异的特性，如其密度接近液体，溶解能力与液体溶剂相近；粘度接近气体，传质速度相较普通液体溶剂有较大程度的提高。目前应用较多的超临界流体为超临界CO2，超临界二氧化碳流体具有以下突出的优点：具有临界温度低，仅为31.1 ℃，适用于温敏性物质；容易提纯分离，无溶剂残留问题；惰性、安全、绿色。基于超临界CO2流体技术而产生的超临界CO2流体强制分散法（Solution enhanced dispersion by supercritical fluids, SEDS）具有操作条件温和、有机溶剂残留量低和微球物理形貌可控等优点，已成功地运用于药物缓释微球制备领域，为制备水溶性药物缓释微球提供了可能性。

[0004] 传统的SEDS法的基本原理是采用超临界CO2作为抗溶剂，萃取溶液中的溶剂，使溶液中的溶质达到过饱和而析出。这就要求溶剂在超临界CO2中有较高的溶解度而溶质却不溶或难溶于超临界CO2。对于水溶性药物和生物活性药物（多肽、蛋白），由于溶剂水是极性溶剂，和超临界CO2中难以共混，限制了SEDS技术在制备水溶性药物载药微粒方面的应用。

[0005] 本发明的目的是：克服超临界二氧化碳与溶剂水不能共混的缺陷，提供一种新的思路来制备水溶性药物缓释微球。

[0006] 本发明的基本构思是：在传统的SEDS方法的基础之上，引入一种既能溶于超临界CO2又可以与水共混的有机溶剂（乙醇）作为改性剂，利用溶剂水与改性剂之间的作用使超临界CO2同时萃取这两种溶剂，以达到与溶质分离的目的。采用了混合器将乙醇与超临界CO2进行混合，采用三通道同轴喷嘴并将乙醇改性后的超临界CO2、药物的水溶液和聚合物有机溶液分别从相互独立的通道通入反应釜，萃取分离一步完成，载药聚合物微粒沉淀析出。改进后的SEDS法避免了生物活性药物与有机溶剂长时间直接接触，既能使药物活性免遭破坏，又制备了载药缓释微球，具有较大的应用潜力。

发明内容

[0007] 本发明的目的在于提供一种新的药物制剂的制备方法，解决传统超临界流体技术不能制备水溶性药物缓释微粒的缺点。

[0008] 本发明的目的主要是通过以下技术路线实现的：钢瓶中的CO2经制冷系统液化，由高压柱塞泵加压，恒温水浴升温后，以恒定的速率经过混合器泵入高压釜，待高压釜内压力达到设定值后，调节高压釜底部的阀门保持一定速率的放气，使釜内压力稳定，同时通过温度和压力传感器控制高压釜的温度和压力达到并稳定于设定值。此后乙醇由高效液相色谱泵泵入混合器，乙醇与超临界CO2在混合器混合，混合后的流体以恒定的速率持续通入高压釜，达到稳定后，药物水溶液，聚合物的有机溶液分别同时从不同的管路通过高效液相色谱泵泵入高压釜，并从三通道同轴喷嘴的不同通道喷出，反应过程中控制高压釜中温度和压力保持为设定值。结束泵样后，维持温度和压力不变，持续通入乙醇改性后的超临界CO2 30分钟除去溶剂残留，再持续通入超临界CO2 60分钟除去乙醇残留，并干燥样品，缓慢泄压，收集样品。

[0009] 本发明的用途：本发明主要用于制备水溶性药物缓释载药微粒，保持药物生物活性，提高药物生物利用度，降低毒副作用，提高治疗效果。

[0010] 本发明的优点：本方法制备过程温和，避免药物与有机溶液长时间接触，对药物活性保持度高；采用CO2绿色环保，易分离，产品无溶剂残留，毒性小；操作简单，易推广。附图说明

[0011] 图1 改进的超临界流体强制分散溶液法装置图图2 吗啡聚乳酸微粒的扫描电镜图
图3 牛血清蛋白聚乳酸微粒的扫描电镜图。

具体实施方式

[0012] 以下结合发明人给出的具体实例，对所发明的工艺作进一步的详细阐述。需要说明的是，本发明并不限于这些实施例，对于本领域的技术人员，在本发明给出的范畴内，进行技术特征的添加和替换，均属于本发明的保护范围。

[0013] 实例一制备吗啡聚乳酸载药微球（1）取盐酸吗啡注射液10mg/ml 4ml，用蒸馏水稀释至24ml，置于棕色瓶备用。称取分子量为100 KDa的聚左旋乳酸300mg，在反应瓶中，加入有机溶剂60ml，室温下搅拌溶解。准备分析纯乙醇。

[0014] （2）组装高压反应釜，开启超临界细微粒子装置，制冷系统开始工作，设置反应温度为33℃，压力为12MPa，CO2的泵入流速为300ml/min。打开高压柱塞泵，恒温水浴箱和鼓风干燥箱，对反应釜进行升压升温。调节放气阀门，和温控开关使反应釜的温度、压力恒定为设定值。

[0015] （3）开启乙醇泵，设置流速为1.5ml/min，乙醇经混合器与超临界CO2混合后经同轴喷嘴外层通道泵入反应釜；同时开启药品水溶液泵和聚合物有机溶液泵，设置流速分别为0.2ml/min，和0.5ml/min，吗啡水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液经同轴喷嘴的内层和中间层通道泵入反应釜。

[0016] （4）保持三种液体持续以设定流速泵入反应釜，同时保持反应釜的温度和压力为设定值，至配置的吗啡水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液同时泵完，关闭内层和中间层通道。

[0017] （5）保持反应温度和压力，持续通入乙醇混合的超临界CO230min后关闭乙醇泵，再持续通入CO260min后关闭气体通路，关闭高压柱塞泵。

[0018] （6）打开放气阀门，缓慢泄压，待压力回到常压，打开高压反应釜，收集底部粉体。

[0019] 以上过程制备的吗啡聚乳酸载药缓释微球呈光滑球形，平均粒径为2.5μm，微球的载药量为4.73%。

[0020] 实例二制备牛血清蛋白聚乳酸载药微球（1）称取牛血清蛋白（BSA）20mg，溶解于12ml蒸馏水中。称取分子量为10KDa的聚左旋乳酸（PLLA）300mg，在反应瓶中，加入有机溶剂60ml，室温下搅拌溶解。准备分析纯乙醇。

[0021] （2）组装高压反应釜，开启超临界细微粒子装置，制冷系统开始工作，设置反应温度为33℃，压力为12MPa，CO2的泵入流速为300ml/min。打开高压柱塞泵，恒温水浴箱和鼓风干燥箱，对反应釜进行升压升温。调节放气阀门，和温控开关使反应釜的温度、压力恒定为设定值。

[0022] （3）开启乙醇泵，设置流速为1ml/min，乙醇经混合器与超临界CO2混合后经同轴喷嘴外层通道泵入反应釜；同时开启药品水溶液泵和聚合物有机溶液泵，设置流速分别为0.25ml/min，和1ml/min，BSA水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液经同轴喷嘴的内层和中间层通道泵入反应釜。

[0023] （4）保持三种液体持续以设定流速泵入反应釜，同时保持反应釜的温度和压力为设定值，至配置的吗啡水溶液和聚乳酸二氯甲烷溶液同时泵完，关闭内层和中间层通道。

[0024] （5）保持反应温度和压力，持续通入乙醇混合的超临界CO230min后关闭乙醇泵，再持续通入CO260min后关闭气体通路，关闭高压柱塞泵。

[0025] （6）打开放气阀门，缓慢泄压，待压力回到常压，打开高压反应釜，收集底部粉体。

[0026] 以上过程制备的BSA-PLLA缓释微球呈椭球形，粒径分布在1~3μm，微球具有良好的缓释效果。

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