蛋白類藥物海藻酸鹽微膠囊的制備及體外釋放行為的研究.pdf

1、本論文以牛血清白蛋白(BSA)為模型，利用天然生物可降解型材料——海藻酸鈉(ALG)對(duì)BSA進(jìn)行了微膠囊包裹實(shí)驗(yàn)，探索了不同方法制備的載藥微膠囊用于蛋白類藥物口服給藥途徑的可行性。 首先，詳盡地考察了不同方法(注滴法、噴霧法、乳化法等)對(duì)微膠囊各種性能(如粒徑、包埋率、載藥率、釋放曲線等)以及囊內(nèi)BSA活性的影響，在優(yōu)化制備條件的同時(shí)，還對(duì)制備工藝進(jìn)行了改進(jìn)，研究并比較了各種方法制得微膠囊的體外釋放動(dòng)力學(xué)行為。 采用改進(jìn)

2、的噴霧法制備了載BSA的海藻酸鈣微膠囊，平均粒徑約70 μm、球形度好、無聚集；調(diào)節(jié)CaCl<,2>溶液的pH值可明顯提高微膠囊對(duì)BSA的包埋率、載藥率也達(dá)8％以上，且未破壞被包埋BSA的分子結(jié)構(gòu)和抗原性。微膠囊中BSA的釋放存在明顯的pH響應(yīng)特性，在模擬胃液中的釋放量和釋放速度要明顯低于其在模擬腸液中的值。增大微膠囊的制備氣速，囊內(nèi)BSA的釋放速度加快、釋放量增大。在連續(xù)口服環(huán)境中，微膠囊存在明顯的三階段釋藥特性，在進(jìn)入胃液環(huán)境的2h

3、 內(nèi)，BSA的釋放量低于5％，能有效保護(hù)BSA免受胃酸的破壞。μ將噴霧法與高壓靜電場(chǎng)結(jié)合后，制備的微膠囊粒徑較噴霧法降低近20％、粒徑分布明顯變窄，微膠囊的形態(tài)得到了改善，對(duì)BSA的包埋率提高了近6％，而載藥率提高了30％，對(duì)BSA的分子結(jié)構(gòu)也無影響。該方法制備微膠囊的體外釋放行為較噴霧法的更為一致，提高制備電壓將導(dǎo)致BSA的釋放量明顯增大。μ將超聲和復(fù)相乳化法相結(jié)合、以色拉油為油相制備海藻酸鈣微膠囊的過程中，隨著ALG濃度的降低或BS

4、A加入量的增大，微膠囊的包埋率下降、載藥率升高、平均粒徑減小。在優(yōu)化得到的條件下，海藻酸鈣微膠囊平均粒徑處于10 μm左右，表面性能及球形度較好，對(duì)BSA的包埋率接近70％，載藥率也達(dá)4％。由于超聲對(duì)乳化體系均質(zhì)的加速作用以及色拉油對(duì)BSA的保護(hù)作用，該制備過程未對(duì)被包埋BSA的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生明顯的影響。 根據(jù)海藻酸鈣微膠囊的釋藥機(jī)理，改進(jìn)了囊內(nèi)藥物的釋放動(dòng)力學(xué)模型，并對(duì)以上三種方法制備的微膠囊內(nèi)BSA的體外釋放曲線進(jìn)行擬合，結(jié)果

5、表明當(dāng)微膠囊中藥物的釋放存在嚴(yán)重的突釋階段時(shí)，該模型仍能夠很好地描述該體系在模擬胃液、腸液中BSA的釋放以及在連續(xù)口服環(huán)境中的分階段釋放行為。在一定粒徑范圍內(nèi)，微膠囊內(nèi)BSA的釋放速率常數(shù)與直徑間呈良好的反比例關(guān)系，即增大氣速(噴霧法)、提高攪拌速度(乳化法)或提高電壓(靜電噴霧法)，囊內(nèi)BSA的釋放速率均隨著微膠囊粒徑的減小而增大。另外，在不同的釋放體系中，由于釋放機(jī)理的改變，微膠囊在模擬腸液中的釋放速率要比其在模擬胃液中的大得多。接

6、下來，為提高載藥微膠囊的機(jī)械強(qiáng)度、延緩囊內(nèi)BSA的釋放時(shí)間，考察了單組分以及多組分復(fù)合添加PVA、PEG、淀粉以及CHI對(duì)微膠囊性能的影響。發(fā)現(xiàn)以上選用的高分子材料均可一定程度上提高微膠囊的包埋率。最終制備的三組分 PVA-ALG-CHI 微膠囊的包埋率大于80％，24 h后破損率小于3％，BSA 釋放穩(wěn)定、釋放時(shí)間延長(zhǎng)一倍，且BSA分子結(jié)構(gòu)并未受到制備過程的影響。 基于粒徑在微膠囊各種性能中的重要作用，首次系統(tǒng)地研究了注滴、靜

7、電注滴、噴霧以及靜電噴霧法中各主要操作參數(shù)對(duì)微膠囊平均粒徑的影響。發(fā)現(xiàn)無論是在注滴法還是在靜電注滴法中，隨著液速或電壓的增大，液滴的形成過程均出現(xiàn)由滴落模式向射流模式的轉(zhuǎn)變。采用受力分析的方法得出了這兩種方法制得液滴粒徑的理論公式，計(jì)算得到的理論值與實(shí)測(cè)值間的誤差均小于7％，且液速對(duì)滴落模型中微膠囊粒徑的影響要明顯大于其對(duì)射流模型中粒徑的影響。采用Gretzinger經(jīng)驗(yàn)公式對(duì)二相流外混型噴霧裝置制備的微膠囊粒徑進(jìn)行擬合時(shí)發(fā)現(xiàn)，該模型可

8、以在一定范圍內(nèi)較好地描述微膠囊的粒徑變化趨勢(shì)，氣速對(duì)微膠囊粒徑的影響要明顯高于液速的影響。 最后，對(duì)微膠囊制備過程中大量廢棄物中的BSA進(jìn)行回收。對(duì)不符合制劑要求的微膠囊進(jìn)行破囊處理后，再對(duì)破囊液進(jìn)行硫酸銨沉淀和凝膠過濾純化。發(fā)現(xiàn)采用75％飽和度的硫酸銨在4℃下靜置過夜或采用70％飽和度的硫酸銨超聲3 min后再靜置1 h時(shí)，微球中BSA的回收率均大于50％、CaCl<,2>溶液中BSA的回收率大于80％，以上條件下回收得到的B