中空纤维药物载体及其制备方法和应用技术

本发明专利技术涉及中空纤维药物载体及其制备方法。中空纤维药物载体，它以中空无机生物活性纤维或可降解高分子纤维为载体，通过药物在中空纤维载体基体内的沉积吸附，而制得的药物可控释放的药物释放材料。所述的无机生物活性纤维可通过无机生物活性中空纤维的前驱体拉丝法制备或电泳沉积制备。所述可降解高分子纤维可利用复合涂覆法和熔融拉伸法制得。通过灌注法或浸渍法或中空吸附法和真空干燥或低温冷冻干燥实现药物在中空纤维基体内的沉积吸附。药物的载药量可控，操作简单，中空纤维药物载体的植入方法简单，药物能可控释放。同时中空纤维药物释放体还可作为植入材料或填充材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中空纤维药物载体及其制备方法和应用
技术介绍
急性和慢性疾病等治疗可通过药物的释放得到有效的治疗，目前已形成药片、针剂、乳膏、软膏以及气雾剂等多种药物释放体系。由于有些药物的非稳定性、毒性、具有较小的治疗范围以及溶解性方面的问题，按照一般的给药方式，人体内的药物浓度只能维持较短的时间，血液中或是体内组织中的药物浓度上下波动较大，有时超过病人的药物最高耐受剂量，有时又低于有效剂量，这样不但起不到应有的疗效，而且还可能产生副作用；频繁的小剂量给药可以调节血药浓度，避免上述现象，但往往使患者难以接受，实施起来有很多困难。因此，传统的药物释放体系已不能满足临床应用要求，可控制药物释放系统的研究与应用越来越引起人们的关注。药物制剂的给药途径与方法对药物作用至关重要。在现代给药系统中，微球与微囊等微粒口服给药要受到两种首过效应的影响，许多药物很大一部分因首过效应而代谢失效。为获得良好的治疗效果，通常不得不将口服给药改为注射等其它给药途径。但通过注射途径的非靶向药物可均匀分布在全身循环中，在到达病灶之前，要经过同蛋白结合、排泄、代谢、分解等步骤，只有少量药物才能达到病灶。因此，要制备能够缓慢释放药物成分的缓释性长效药品，提高药物的利用率和疗效以及降低药物的副作用，一是要开发合适的药物释放控制释放系统，有效控制靶区的药物浓度，二是要选取实用的载体材料及研究药物载体的制作方法。药物的控制释放系统是在一系列生物相容性好的有机及无机材料的基础上逐步发展起来的，此类系统相当一部分药物载体源于骨移植材料，它们承载的药物极其广泛，已报道的有多种抗生素、抗结核药、抗肿瘤药及促骨生长因子等。此类系统总的特点是(1)局部高浓，全身低浓，用量少，药物毒副作用小；(2)作用时间长，初期释药量高，很快转为较低浓度稳定释放；(3)代替或修复骨缺损，维持肢体外形及功能。已成为骨肿瘤术后的局部复发和严重的开放性骨折并发感染治疗以及其他疾病治疗的有效方法。目前此类药物载体有两类一是有机高分子聚合物，如聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)和可吸收性聚脂高分子聚乳酸(PLA)、聚羟乙酸(PGA)及PLA与PGA共聚物等。聚甲基丙烯酸甲脂骨水泥是应用最早和最多的载体，虽然可任意塑成需要的形状，有良好的机械强度，质地致密，但载体中的药物不能完全释放，其释放先快后慢，陡降之后则缓慢而稳定释放，而且在聚合过程中所释放出的大量热能、残留单体的毒性以及不能被吸收的材料等对所载药物的活性影响较大，需筛选耐高温的粉剂药物作为缓释药品。此类材料不能降解，单做药物治疗者须二次手术取出。此类系统主要承载多种抗生素及抗肿瘤药物，只能用于承重骨的修补与填塞，使其难以成为理想的释放介质。可吸收性聚脂高分子聚乳酸(PLA)、聚羟乙酸(PGA)及PLA与PGA共聚物等具有一定机械强度和成形性能的生物降解材料，有良好的生物相容性和骨引导活性，可为新骨提供良好的骨支架。在体内降解产物部分以H2O和CO2排出，部分参加三羧酸循环，对人体无毒，作为药物载体能完全释药，释药过程与载体降解密切相关。但作为理想的植骨药物载体材料，可吸收性高分子聚酯很难同时达到较快的降解速度与较高的机械强度这两项要求。另外由于它们缺乏骨诱导活性，在被单独用作大段骨缺损时，成骨速度较慢，而且易产生无菌性炎症。第二类为生物无机磷酸钙材料，如多孔β-磷酸三钙陶瓷材料、磷酸钙骨水泥、多孔羟基磷灰石以及生物玻璃材料，这类材料具有良好的生物相容性和骨引导或骨诱导性能，可为新骨提供支架，能与周围组织牢固相连。作为药物释放材料，药物的释出可通过载体内外浓度梯度顺行扩散，其释放速度与载体微孔大小、载药量、药物溶解度等因素有关，同时所载药物不必具备热稳定性。目前此系统修复骨缺损时仍存在一些缺点，如可塑性差，质脆，抗压、抗折性能较差，不能应用于修复承重骨缺损。综上所述，尽管可充当骨缺损修复的药物缓释载体材料很多，而且部分药物释放载体系统得到商品化的开发和应用，但都在不同程度上存在不足之处，目前使用的药物载体无论是药物胶囊，、囊膜材料或植入性的微粒，药物的释放过程和药物释放的剂量，除受药物的分子量、分子体积大小、水溶性及载体材料的相容性影响外，还受到载体材料的组成、结构、分子量、酸值、降解速度等的影响。药物胶囊，、囊膜材料通常为以明胶为主要原料制备而成，药物释放快，常作为口服药物或腔道给药栓剂。植入性的微粒通常通过材料的表面吸附而达到载药的目的，药物的释放速度受材料本身的形状、粒径、表面性质等影响及释放环境的影响，从而直接影响到病灶区的药物需求量。为此，针对上述特点而专利技术中空有机高分子和无机生物活性纤维可控制释放药物载体，以实现药物的长效可控释放有重要实用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的在于研制和提供一种能控制药物释放的中空纤维药物载体，有效控制药物的释放速度和药物在病灶区的所需浓度。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为以中空无机生物活性纤维或可降解高分子纤维为载体，通过药物在中空纤维载体基体内的沉积吸附复合，制备药物可控释放的中空纤维药物释放材料。所述的中空无机生物活性纤维是生物活性磷酸钙中空纤维、羟基磷灰石中空纤维、生物玻璃中空纤维和磁致发热中空复合纤维。所述的生物可降解高分子中空纤维为可用于体内植入的可降解聚乳酸或聚羟乙酸、聚乳酸与聚羟乙酸的共聚物中空纤维。所述的药物在中空纤维载体基体内的沉积吸附是指中空纤维与用于人体慢性和急性疾病治疗药物的沉积吸附复合，它包括溶剂挥发法、喷雾干燥法、熔融法、中空吸附法、灌注法、浸渍法、直接混合压制成型法或直接混合固化成型法或包裹法复合。所述的可控释放为利用pH敏感型、热敏型、超声触发式、磁性触发式等材料或器件对药物释放系统施加影响和加以控制。本专利技术所用的生物活性磷酸钙中空纤维和羟基磷灰石中空纤维及磁致发热中空复合纤维的制备，采用前驱体拉丝法或电泳沉积制备。1.前驱体拉丝法的制备步骤为(1)含磷均匀溶胶的制备将海藻酸钠和焦磷酸钠按海藻酸钠与焦磷酸钠质量比为1～4∶1溶于热水中，并加以搅拌，使其完全溶解为溶胶，用乙酸调节溶胶的pH值至6～8，加入磁致发热铁氧体添加剂，然后在50～90℃静置1～5小时，获得均匀无气泡的含磷溶胶；其中含磷溶胶中焦磷酸钠与添加剂质量比为10∶0～3，所述的铁氧体添加剂是指尖晶石型MFe2O4、石榴石型R3Fe5O12、磁铅石型MFe12O19材料的任何一种，其中M为铁族元素，R为稀土元素；(2)前驱体纤维的制备调制0.4mol/L的CaCl2溶液，对含磷溶胶进行拉丝，然后水洗、干燥，获得干燥的前驱体纤维；(3)将前驱体纤维在空气中热处理，热处理温度为500～1200℃，热处理时间为0.2～1.5小时，即得生物活性磷酸钙中空纤维或羟基磷灰石中空纤维或磁致发热中空复合纤维(参见图1)。2.电泳沉积制备中空纤维，其步骤为(1)钙磷化合物悬浮液作电泳沉积介质，悬浮液固体含量为20～60g/L，磁致发热铁氧体添加剂浓度为0.5wt％～3wt％，其体系为沉积所用脉冲电压20～80V，脉冲电流20～80mA，沉积时间为0.5～2min(2)将前驱体纤维在空气中高温处理，热处理温度为800～1200℃，热处理时间为0.2～1.5小时。本专利技术所用的生物玻璃中空纤维可通过玻璃管拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
中空纤维药物载体，其特征是它以中空无机生物活性纤维或中空可降解高分子纤维为载体，通过药物在中空纤维载体基体内的沉积吸附，而制得的药物可控释放的药物释放材料。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李世普，张宏泉，阎玉华，万涛，戴红莲，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]