快速冷冻技术制备载药聚合物微纳纤维的方法技术

本发明专利技术公开了一种快速冷冻技术制备载药聚合物微纳纤维的方法。具体步骤为：首先配制药物溶液和聚合物溶液，然后将药物溶液与聚合物溶液按一定比例制成混合溶液，使药物充分溶于聚合物中得到透明的均相溶液，最后将混合溶液放入适当的容器中，用液氮使溶液快速冷冻完全结成固体，将冷冻后的固体放入真空冷冻干燥机中，连续冷冻干燥，将固体中的冰直接升华成水蒸气，得到载药聚合物微纳纤维。该方法制备的微纳纤维，药物主要存在纤维内部或吸附于纤维表面。此方法简单、快速，成本低廉，得到纤维产量高，形态均匀，且纤维直径处于微纳米级，在药物释放中具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

专利技术属于生物医药和材料
，具体涉及一种。
技术介绍
根据病理学界的共识，药物和包封药物的胶囊尺寸越小，药物就越容易被人体吸收，药物载体的表面积越大，药物颗粒的分散速度越快。微纳纤维的轴径比和表面积较大， 利用其作为载体材料，可以使一些原来难于被人体吸收的药物缓慢地分解释放，达到治疗效果。通过上载不同药物，聚合物纤维可广泛用于多种疾病的治疗以及机体组织的修复重建。如上载抗肿瘤药物的纤维可使化疗药物直接定位作用于肿瘤细胞，避免全身化疗时很多化疗药物不能透过某些生物屏障的缺点，并且在提高局部药物浓度、增加治疗效果的同时减少毒副作用，非常适合于实体瘤的治疗；药物纤维用于创口治疗时，由于其较好的吸收性和柔韧性，从而能吸收创口的渗出液，减少二次感染的几率。总之，聚合物纤维可用于上载抗肿瘤药、降压药、抗生素、止痛药、疫苗等多种药物及基因，从而具有治疗和预防多种疾病的研究开发前景。目前制备微纳纤维的方法有许多，中国专利(CN101347403A)公开了一种用静电纺丝技术制备有机金属复合抗癌药物纤维的方法；中国药科大学平其能教授课题组 (J. Controlled Release, 2007,118，325-332.)运用湿纺技术研发了一种可供机体埋植的长效氟尿嘧啶载药纤维支架，结果表明载药量与载药效率均较高。但上述方法都存在一定缺陷，如自组装技术要求药物及聚合物具有特殊的分子结构；静电纺丝技术制备纤维需要特殊的仪器设备；湿纺技术中药物的粒径大小对纤维的直径和长度存在较大的影响等等。鉴于以上方法存在的缺点，本专利技术拟采用近几年材料科学中制备聚合物纳米纤维的新方法-快速冷冻技术制备生物相容性及生物降解性载药聚合物微纳纤维。此方法简单、快速，无需特殊的工艺和设备，得到纤维产量高，形态均勻，纤维宽度处于微纳米级别，在药物释放中具有广阔的应用前景。
技术实现思路
本专利技术的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种，其能达到缓控释药物、提高药物生物利用度和降低其毒副作用的目的。为实现上述目的，本专利技术采用下述技术方案—种，具体步骤如下(1)聚合物溶液的配制以水为溶剂配制质量分数为0. 1-0. 5%的聚合物溶液，加热搅拌至聚合物完全溶解后，放置一定时间使其充分溶胀；所述聚合物选自下列物质中的一种或两种以上的混合物天然的淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶以及海藻酸盐，或半合成的羧甲基淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素钠，或合成的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮；(2)药物和聚合物混合溶液的配制以聚合物溶液为溶剂，加入质量分数为 1-50%的水溶性药物，搅拌至药物完全溶解于聚合物溶液中；聚合物与药物的比例为 1:1-9:1;(3)快速冷冻将步骤( 所得的混合溶液混勻后在液氮中快速冷冻；(4)冷冻干燥将步骤C3)冷冻后的固体连续冷冻干燥完全，得到聚合物微纳纤维。本专利技术中，步骤(1)中所述的聚合物溶液，在水为溶剂时聚合物的质量比为 0. 1-0. 5%时冷冻干燥后的效果较好，容易得到形态均勻，且直径处于微纳米级的纤维。所述的(1)步中搅拌时加热的温度为50-100°C。所述的(1)步中的搅拌速度为50-200转/分钟，搅拌时间为0. 5-2.证。所述的(1)步中的聚合物完全溶解后放置使其充分溶胀的时间为12-4他。所述的(1)步中，当聚合物为两种时，其质量比为1:9-9: 1。所述的⑵步中的水溶性药物为5-氟尿嘧啶(5-Fu)、盐酸二甲双胍(MH)、柔红霉素、多柔比星、硫酸庆大霉素中的一种或两种以上的混合物。液氮的界面要高于样品的界面时样品的冻结效果较好。所述的(3)步中的低温为_196°C，所用介质为液氮；溶液在液氮中的时间为5-20 分钟，液氮的界面要高于样品的界面，并确保样品完全冻结，在低温中冻结成固体。所述的(4)步中冻结固体放入真空冷冻干燥机的时间为M-72小时，将固体中的冰直接升华成水蒸气，确保样品完全干燥。本专利技术中，所得产品可通过SEM、XRD、DSC、FTIR等手段对其形貌和结构进行表征。 所得产品的药物体外释放情况可通过紫外-可见吸收光谱法、HPLC等方法来测定。本专利技术从高分子科学、材料科学以及药剂学的交叉点入手，将高分子科学中制备聚合物纳米纤维的新方法-快速冷冻技术用于药物制剂学，用此方法制备出生物相容性及生物降解性聚合物载药纤维，并研究其体外释放结果，将聚合物科学与药物制剂学紧密结合起来；通过对聚合物载药纤维进行物理化学性质测定，探索聚合物载药纤维的形成机制， 为聚合物纤维作为药物载体提供理论依据。本专利技术可通过控制聚合物的浓度、药物浓度等条件便可得到微/纳米级别的聚合物纤维，为实现药物的缓控释提供一种新的载体。本专利技术方法具有简单、快速，无需特殊的工艺和设备，生产成本较低，得到纤维产量高，形态均勻，纤维宽度处于微/纳米级别，药物回收率高，产物易于保存等优点，为工业生产提供了参考价值，在药物释放中具有广阔的应用前景。附图说明图1为0. 1 % MH-PVA纤维的SEM图片；图 2 为 0. 1 % MH-PVA 纤维的 XRD 图片；其中，a :MH，b :PVA，c =MH-PVA 纤维；图3为0. 1 % 5-Fu-NaCMC纤维在pH7. 4的PBS缓冲液中的释放曲线；图4为载药量为25%的NaCMC纤维的SEM图片；图5为载药量为33%的NaCMC纤维的SEM图片；图6为不同NaCMC/PVA比例的纤维在pH 7. 4的PBS缓冲液中的释放行为具体实施例方式下面通过具体实施方式对本专利技术的内容作进一步描述，但这些实施例并不限制本专利技术的保护范围。实施例1 (1)用分析天平精确量取PVA与水(PVA与水的质量比为0.1%)后，置于干净的烧杯中，在90°C、磁力搅拌器作用下搅拌池，搅拌速度为100转/分钟，至PVA完全溶解，放置4 使其充分溶胀，得到PVA溶液；(2)用分析天平精确量取MH(MH与PVA的质量比为25%)，加到一定量的PVA溶液中，在室温下磁力搅拌0. 5h,搅拌速度为100转/分钟，至MH完全溶解，得到MH与PVA混合溶液；(3)取混勻后的MH与PVA混合溶液IOml，注入IOOml烧杯中，保鲜膜封口并在保鲜膜上扎眼，将样品放入液氮中冷冻10分钟，液氮的界面要高于样品的界面，并确保样品完全冻结；(4)将冷冻后的固体放入真空冷冻干燥机中，连续冷冻干燥24h (根据样品的厚度、体积决定冷冻干燥的时间)，将固体中的冰直接升华成水蒸气，确保样品彻底干燥完全， 取出即得MH-PVA维纳纤维。(5)所得产品用SEM、XRD、DSC、FTIR等手段对其形貌和结构进行表征。所得产品的药物体外释放情况可通过紫外-可见吸收光谱法来测定。(6)所制得的MH-PVA纤维的直径为500nm到lOOOnm，SEM图片如附图1所示，XRD 结果如附图2所示。实施例2 用“PVA与水的质量比为0.5%”取代实施例1(1)中的“PVA与水的质量比为 0. 1%”，其余重复实施例1中的(1) (5)步骤，同样方法得到载药PVA纤维直径在600nm 到 lOOOnm。实施例3 (1)用分析天平精确量取NaCMC与水(NaCMC与水的质量比为0. 1 % )后，置于干净的烧杯中在磁力搅拌下60°C搅拌池，搅拌速度为100转/分钟，至本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种快速冷冻技术制备载药聚合物微纳纤维的方法，具体步骤如下：（１）聚合物溶液的配制：以水为溶剂配制质量分数为０．１－０．５％的聚合物溶液，加热搅拌至聚合物完全溶解后，放置使其充分溶胀；所述聚合物选自下列物质中的一种或两种以上的混合物：天然的淀粉类、纤维素、植物胶、动物胶以及海藻酸盐，或半合成的羧甲基淀粉、羟甲基纤维素、羧甲基纤维素钠，或合成的聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮；（２）药物和聚合物混合溶液的配制：以聚合物溶液为溶剂，加入质量分数为１－５０％的水溶性药物，搅拌至药物完全溶解于聚合物溶液中；聚合物与药物的比例为１∶１－９∶１；（３）快速冷冻：将步骤（２）所得的混合溶液混匀后在液氮中快速冷冻；（４）冷冻干燥：将步骤（３）冷冻后的固体连续冷冻干燥完全，得到聚合物微纳纤维。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：栾玉霞，蔡晓青，邵伟，李钟号，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：88