圖1 微球顯微照片(標(biāo)尺每小格為10μm) 1實(shí)驗(yàn)部分 1.1原料及設(shè)備 原料:SCA CG 550, CG 560,優(yōu)級(jí),南京辰工有機(jī)硅材料有限公司;HP-β-CD山東濱州智源科技有限公司;HP-MC藥用級(jí),杭州普修科技有限公司;乙醇分析醇AR,密度0.789~0.791g/m3,含量99.7%,上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;聚乙二醇PEG6000,化學(xué)純,上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;司盤80上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;液體石蠟化學(xué)純,上海凌峰化學(xué)試劑有限公司。 設(shè)備:實(shí)驗(yàn)室常規(guī)設(shè)備玻儀,攪拌裝置,離心機(jī),三頸瓶,恒溫水浴鍋。光學(xué)顯微鏡RS-7130EDIGITAL CAM TYU-50,上海國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司,精密天平 WETTLERTOLEDO,梅特勒托利多公式 支架10M/D15TIP RW 20 DZM.n,IKALABORTECHNIK廣州公司 超聲波粉碎儀KQ218,江蘇昆山市超聲儀器有限公司。 原料配比:基于2L反應(yīng)瓶容量,擬用SCA10g,(KH550和KH560各5g),HP-β-CD4g以下,(過(guò)量在乳液中難分散)。乙醇和水的量以復(fù)合乳液中第一分散系連續(xù)相對(duì)分散質(zhì)SCA相容積比 74%,(分散質(zhì)SCA體積分?jǐn)?shù)0.24,)形成水包油(O/W),設(shè)定乙醇溶液質(zhì)量濃度78%,計(jì)算出需乙醇18g,水5g。加入適量表面活性劑司盤80,用聚乙二醇PEG6000和羥丙基纖維素HP-MC為分散劑和助分散劑。實(shí)驗(yàn)用水為去離子水,本案用醫(yī)用透析水。 1.2微球制備 方法: 固定攪拌裝置,2L容量三頸瓶?jī)?nèi)置2000mL液體石蠟,加入20g司盤80,置于水浴鍋中(混合冰水6- 10℃),水面齊瓶?jī)?nèi)油面。 稱取干燥至恒重的HP-β-CD4g,KH550、KH560各5g,三者混合搖勻,加入約4g(計(jì)量)無(wú)水乙醇稀釋至流動(dòng)性好,置旋轉(zhuǎn)支架上(100r/min)反應(yīng)至完全透明如蜜狀,SCA水解即完成。 稱取PEG60000.3g,水5g,乙醇補(bǔ)足18g(減去前面用量),混合搖勻。啟動(dòng)攪拌裝置(333r/min)將溶液與水解后的乳液充分混合搖勻,傾入三頸瓶中開(kāi)始聚合反應(yīng),反應(yīng)時(shí)間約3h(精確時(shí)間以顯微鏡觀察為準(zhǔn))。反應(yīng)完成后用室溫水置換水浴鍋中冰水,靜置4h,二次開(kāi)機(jī)再攪拌4h使沉淀聚集的珠體分散。停機(jī)后再沉降,然后分離出油相,配合用100W小超聲儀處理,用無(wú)水乙醇洗滌十次以上,洗凈表面石蠟油后自然晾干即制得白色粉末狀的聚硅氧烷環(huán)糊精復(fù)合微球。成品約6g。 1.3 兩個(gè)不同條件下的制備案例 案例1:室溫28℃,相對(duì)濕度86%,水浴8℃,HP-β-CD3.9964 g,KH5504.9835 g,KH560 5.0076 g;乙醇4.0946g,水解反應(yīng)18h。PEG6000 0.3334 g,水5.0260g,乙醇13.8939g(總量17.9885g,按18g計(jì)算)。聚合反應(yīng)2.5h,后續(xù)處理如前述。 案例2:在配比常量基礎(chǔ)上加入羥丙基纖維素HP-MC0.2 g,冬季室溫9℃,相對(duì)濕度76%,水解反應(yīng)144h(六天中氣溫和濕度有變化),空調(diào)下室溫25℃,濕度65%,水浴8C°,聚合反應(yīng)3h,后續(xù)處理同上。 制備案例表明:反應(yīng)環(huán)境溫度和空氣濕度與微球制備的關(guān)系密切。水解反應(yīng)所需的水來(lái)自空氣,故此過(guò)程歷時(shí)數(shù)小時(shí)乃至數(shù)天不等,視室溫和空氣濕度而變。對(duì)于聚合反應(yīng),溫度較高且相對(duì)濕度小時(shí)液滴很容易粘結(jié);低溫,高濕度液滴不易粘結(jié),但氣溫低時(shí)空氣中會(huì)有較多的水進(jìn)入反應(yīng)釜被液滴吸收,使形成的凝珠碎裂。顯微鏡下可見(jiàn)月牙、半圓形碎片。最宜條件是室溫25—30°C,相對(duì)濕度50%—80%。憑多次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)推斷當(dāng)攪拌速度與其它因素(原料及分散劑用量,水浴溫度,相容積比等)一定時(shí),聚合反應(yīng)時(shí)間與實(shí)驗(yàn)室溫度、空氣濕度三者間可能存在某種函數(shù)關(guān)系,有待深 入研究。 2.包合藥物及釋放 2.1 包合藥物 用飽和水溶液法,稱取適量鹽酸表柔比星與微球(量比小于1:1)混合,加入蒸餾水50g左右,用100W超聲粉碎儀處理十次以上,置攪拌裝置48h后再離心處理(3000r/min),然后用無(wú)水乙醇多次洗滌至沉降后上清溶液紅色不再析出。分離出沉淀物,干燥制得紅色載藥微球(圖2)。 (a)100倍 (b)250倍 圖2 載藥微球照片 2.2載藥案例 案例1:用制備案例一的微球0.1068g,鹽酸表柔比星0.1026g,上述方法制得干燥藥珠0.1821g。得率0.87,包合藥物0.0753g(減法計(jì)算),載藥率41%,包封率73%。 案例2:用制備案例2的微球(組分含HP-MC)0.0352g,鹽酸表柔比星0.0348g,制得載藥珠0.0656g。得率93.7%,包合藥物0.0304g(減法計(jì)算),載藥率46.3%,包封率87%。 2.3 藥物釋放 將上2種紅色藥珠分別加入適量蒸餾水混合搖勻后自然沉降,水慢慢變紅,顯示包合的表阿霉素緩慢釋放。吸出上清紅色水置換清水,重復(fù)操作,幾天后水仍呈淺紅色,顯示仍有藥物析出。觀察表明組分中有HP-MC的微球有溶脹性,體積明顯增大,藥物在蒸餾水里溶出更快,溶液呈深紅色,提示HP-MC的量可以改變藥物的吸收和釋放率。載藥微球放置1年后則釋放極少,溶液略顯很淺的粉色。藥物釋放實(shí)驗(yàn)建議用生理鹽水。 2.3載藥微球小鼠試驗(yàn) 用包敷鹽酸表阿霉素(表柔比星)的微球做了一次小白鼠腫瘤治療試驗(yàn)。用4只小白鼠,2只患肝癌,2只腹水瘤,同病體征相當(dāng),分2組,2種病各1只,分別用表阿霉素原藥和載藥微球注射治療,對(duì)照治療后小鼠的存活期,初步比較兩種不同方法的療效。結(jié)果顯示與阿霉素原藥相比,載藥微球?qū)Ω顾鲂∈蟑熜c原藥相當(dāng),對(duì)肝癌效果不及原藥。實(shí)驗(yàn)于2015年8月由浙江省藥物研究所所長(zhǎng)鄭高利教授主持。送試載藥微球1.6727g,含鹽酸表阿霉素9%,制備日期2014年4月。雖然實(shí)驗(yàn)結(jié)果不理想,但表明對(duì)于聚硅氧烷環(huán)糊精微球載藥的醫(yī)學(xué)應(yīng)用可以寄予一定的期望值。 3小結(jié) 溶液.凝膠-反相懸浮聚合的方法制備微球技術(shù)的關(guān)鍵是聚合反應(yīng)時(shí)間的掌控。作者獨(dú)辟蹊徑用顯微鏡觀察找到精準(zhǔn)控制時(shí)間的密鑰。用此方法制備出具有合成單體功能的復(fù)合微球。聚硅氧烷有穩(wěn)定的物理力學(xué)性能和良好的生物親和性,而環(huán)糊精分子的疏水空腔能包合某些小分子藥物并緩慢釋放。制得的微球粒徑1~10μm,大小較均勻,球形度和分散性好,不降解,能達(dá)到醫(yī)學(xué)上對(duì)藥物載體的要求。制備方法簡(jiǎn)單,安全環(huán)保,反應(yīng)介質(zhì)石蠟油可回收利用。S.G-S.B法制備微球有一定參考價(jià)值,謹(jǐn)此自薦。
參考文獻(xiàn): 1.章基凱,周世俊.有機(jī)硅材料在生命科學(xué)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].化工新型材料,2005,33(12):1-4. 2.Pal l Becher. Emulsion: Theory and practice[J]. Journal of theAmerican Pharmaceutical, 1958, 47(10):762. 3.朱春山,張強(qiáng),宋佳.改性β-環(huán)糊精微球的制備與表征[J].高分子材料科學(xué)與工程,2011(3):150-153. 4.王雅珍,張雪澤,狄語(yǔ)濤.近年硅烷偶聯(lián)劑在聚合物改性中的研究進(jìn)展[J].化工新型材料,2018,46(11):5-7;12. 5.孫華偉,張凱,陳梅紅,等.籠形倍半硅氧烷(POSS)的研究新進(jìn)展[J].精細(xì)與專用化工品,2011,19(2):34-39. 6.顧哲明.硅烷偶聯(lián)劑水解縮合制備低聚倍半硅氧烷[D].北京:北京大學(xué),2010.
第一作者簡(jiǎn)介:浦炳寅(1944),男,教授,主要研究方向:分析化學(xué) 圖在另外的帖子里
聚硅氧烷環(huán)糊精功能復(fù)合微球的制備與載藥初探 2 |