本发明专利技术涉及制备固体形式大豆异黄酮(例如染料木黄酮)的方法。具体而言，本发明专利技术涉及通过使用超临界流体的压缩抗溶剂沉淀制备固体形式大豆异黄酮的方法，以产生具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米尺寸颗粒。本文还公开了包含通过本发明专利技术方法制备的大豆异黄酮纳米颗粒的口服组合物或雾化制剂。通过本发明专利技术方法制备的大豆异黄酮纳米颗粒的溶出度和生物利用度与未处理的大豆异黄酮的相比分别增加2倍和2.6倍。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及制备固体形式大豆异黄酮(在大豆或大豆产品中表征的一个类黄酮亚类)的方法。具体而言，本专利技术涉及使用超临界流体的压缩抗溶剂沉淀(PCA)制备固体形式大豆异黄酮(例如染料木黄酮及其衍生物)的方法，用于产生具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米尺寸的颗粒。本专利技术还涉及包含大豆异黄酮纳米颗粒的用于口服施用或者用于雾化吸入的组合物。
技术介绍
口服途径是最常用的药物施用途径。通过口服施用递送的药物常常是散剂、片剂或胶囊剂的形式，并且首先溶解于 沿胃肠道的胃肠液内，然后溶解的药物穿过胃肠粘膜。然而，口服途径不适用于许多药物分子，因为由于它们的低水溶解度、差的胃肠粘膜通透性、首过代谢和胃肠环境中的不稳定性导致难以接受的低生物利用度。大豆异黄酮是具有与雌性激素(雌激素)相似的化学结构和生理功能的植物雌激素。因此，它们可以缓解雌激素缺乏疾病，尤其是更年期症状，包括热潮红、骨质疏松症和心血管问题。目前，在大豆和大豆产品中已经表征了 12种主要的异黄酮，包括染料木黄酮、大豆苷元和黄豆黄素(糖苷配基)，以及它们各自的丙二酰基、乙酰基和葡糖基形式(葡糖苷)(Apers等,2004 ；Rostagno等,2004)。虽然异黄酮(例如染料木黄酮)已经广泛地用作保健品以缓解雌激素缺乏疾病，尤其是更年期症状，但是可能它们差的水溶解度妨碍了其治疗效果。为了改善它们的水溶解度，一些研究组已经尝试在染料木黄酮和不同载体例如环糊精类(Lee 等,2007 ;Stancanelli 等，2007 ;Daruhazi 等，2008)和 PEG (Motlekar 等，2006)之间形成复合物。然而，这些方法具有局限性，例如高的残留有机溶剂含量，药物和载体的不稳定性以及载体材料的安全问题。因此，仍然需要可以产生具有改善的水溶解度和生物利用度的大豆异黄酮剂型的方法。又一种增加水溶性差的药物的溶出度的方式是通过降低药物粒度增加总的表面积来实现。为此目的已经应用了不同的技术，包括喷雾干燥、冷冻干燥、研磨、液体抗溶剂结晶和以超临界流体沉淀。与其他技术相比，基于超临界流体的技术吸引了极大的注意力，因为它们具有下列4个主要优势:(I)受控的粒度和粒度分布，(2)低成本和环境友好特性，(3)由于操作条件温和(Tc = 31.10C, Pc = 7.38MPa)相对地没有因机械或热应力产生产物降解，(4)没有因有机溶剂的存在而对终产物产生污染。在产生精细颗粒的基于超临界流体的方法当中，使用超临界CO2的压缩抗溶剂沉淀(PCA)吸引了极大的注意力。美国专利号 5，874, 029 (Subramaniam ;Bala 等，1999)、6，319, 521 (Randolph ；Theodore W.等，2001)、7，332，IlKGrothe ；ffilly等，2008)，公开了用于产生精细颗粒的PCA方法。然而，这些传统方法均未实现显著的粒度减小和证明被雾化形成精细颗粒的活性成分的溶出度和生物利用度改善。因此，需要提供优化的PCA方法以产生具有明显的粒度减小和改善的溶出度/生物利用度的、适宜于口服和可吸入施用两者的合乎需要的大豆异黄酮纳米颗粒。
技术实现思路
本专利技术的第一方面是提供用于产生具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米颗粒的方法。在本公开方法中，采用使用超临界CO2的压缩抗溶剂沉淀(PCA)来沉淀大豆异黄酮以减小粒度，从而改善其溶出度和口服生物利用度。本专利技术的方法可以改善大豆异黄酮亚类下任何预期物质的水溶解度，以产生更有效的药品和保健品。本专利技术的第二方面是提供包含通过本公开方法制备的、具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米颗粒的组合物。在本专利技术中，通过使用PCA过程减小粒度来增加大豆异黄酮(例如染料木黄酮)的溶出度和口服生物利用度。研究了可能影响大豆异黄酮的粒度和粒度分布的过程变量，例如沉淀压力、药物溶液浓度和超临界CO2与预期物质溶液的进料速率比。通过粉末X-射线衍射(XRD)和差示扫描量热法(DSC)表征PCA过程之前和之后处于固体状态的颗粒的物理化学特性。体外溶出度实验和在大鼠中开展口服生物利用度研究以比较加工的和未加工的染料木黄酮颗粒的吸收。在本专利技术的第一方面中，所述方法包括:向在其中将发生大豆异黄酮沉淀的沉淀室提供超临界流体；将未处理的大豆异黄酮溶解于有机溶剂中以形成大豆异黄酮溶液；预先设置沉淀室条件，例如压力、温度和超临界流体，大豆异黄酮溶液的进料速率比；在达到预先设定条件之后将大豆异黄酮溶液经过同轴喷嘴引入到沉淀室内；通过将超临界流体与大豆异黄酮溶液在沉淀室内混合导致过饱和急剧升高，形成包含大豆异黄酮的精细固体颗粒；通过在停止溶液泵送之后将过多的超临界流体泵入到室内，从所得到的颗粒去除有机溶剂残留物；在沉淀室中逐步降压至大气压之后，从位于沉淀室底部的金属过滤器收集包含大豆异黄酮的精细固体颗粒；通过低压力旋风分离器进一步去除有机溶剂。过量的超临界流体变成蒸汽，该 蒸汽经由低压力旋风分离器处的排气口从沉淀室去除。在示例性的实施方案中，在本专利技术中使用的大豆异黄酮是大豆糖苷配基异黄酮，包括染料木黄酮、大豆苷元和黄豆黄素。其它大豆异黄酮例如大豆葡糖苷异黄酮，包括大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、乙酰基大豆苷、乙酰基黄豆黄苷、乙酰基染料木苷、丙二酰基大豆苷、丙二酰基黄豆黄苷和丙二酰基染料木苷也可以在本专利技术中使用以根据本专利技术的方法沉淀形成颗粒。在本专利技术的第二方面中，还提供包含通过本专利技术方法制备的大豆异黄酮纳米颗粒的组合物。与未处理的大豆异黄酮相比，大豆异黄酮纳米颗粒具有至少2倍的溶出度增加和大约2.6倍的生物利用度增加。通过使用最佳操作条件，例如最佳压力、温度和超临界流体与包含大豆异黄酮的溶液的进料速率比，颗粒宽度可以减小多达约50-200倍。染料木黄酮颗粒的平均宽度小于I μ m。更优选地，染料木黄酮颗粒的平均宽度小于260nm。附图说明图1是PCA过程的系统示意图。图2显示不同沉淀压力对以4mg/mL的初始染料木黄酮浓度的染料木黄酮颗粒形成在颗粒形态和粒度分布方面的影响:从(a) 100巴(运行4)，(b) 85巴(运行5)和(c) 70巴(运行6)得到的染料木黄酮颗粒的SEM图像以及以(d)宽度和(e)长度计的粒度分布。图3显示不同沉淀压力对以0.4mg/mL的初始染料木黄酮浓度的染料木黄酮颗粒形成在颗粒形态和粒度分布方面的影响:从(a) 120巴(运行I)，(b) 100巴(运行2)和(c) 70巴(运行8)得到的染料木黄酮颗粒的SEM图像以及以(d)宽度和(e)长度计的粒度分布。图4显示不同的初始染料木黄酮浓度对在100巴沉淀压力下的染料木黄酮颗粒形成在颗粒形态和粒度分布方面的影响:从(a)4mg/mL(运行4), (b)2mg/mL(运行3)和(c)0.4mg/mL(运行2)得到的染料木黄酮颗粒的SEM图像以及以(d)宽度和(e)长度计的粒度分布。图5显示不同的初始染料木黄酮浓度对在70巴沉淀压力下的染料木黄酮颗粒形成在颗粒形态和粒度分布方面的影响:从(a)4mg/mL(运行6), (b)2mg/mL(运行7)和(c)0.4mg/mL(运行8)得到的染料木黄酮颗粒的SEM图像以及以(d)宽度和(e)长度计的粒度本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于压缩抗溶剂沉淀制备具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米颗粒的方法，所述方法包括：向沉淀室提供超临界流体作为压缩抗溶剂，在所述沉淀室内发生大豆异黄酮沉淀形成纳米颗粒；将未处理的大豆异黄酮溶解于有机溶剂中以形成大豆异黄酮溶液；预先设置所述沉淀室达到最佳条件；在所述沉淀室中达到所述最佳条件之后，将所述大豆异黄酮溶液经过同轴喷嘴引入到所述沉淀室内；将所述超临界流体溶解到液滴中，导致液体溶剂溶解力降低，引起所述沉淀室内的所述超临界流体与所述大豆异黄酮溶液的液体混合物内过饱和的急剧升高并且在所述沉淀室底部处的金属过滤器上形成多个颗粒；向沉淀室中提供过量的超临界流体以从所述多个颗粒中去除剩余的有机残留物；在所述沉淀室中逐步降压至大气压之后从所述沉淀室底部处的所述金属过滤器收集所述颗粒；从低压力旋风分离器再次收集所述有机溶剂，而所述过量的超临界流体在所述低压力旋风分离器中变成蒸汽，并通过与所述低压力旋风分离器相连的排气口排出。
【技术特征摘要】
2012.01.20 US 61/632,212;2013.01.04 US 13/733,9011.基于压缩抗溶剂沉淀制备具有改善的溶出度和生物利用度的大豆异黄酮纳米颗粒的方法，所述方法包括: 向沉淀室提供超临界流体作为压缩抗溶剂，在所述沉淀室内发生大豆异黄酮沉淀形成纳米颗粒； 将未处理的大豆异黄酮溶解于有机溶剂中以形成大豆异黄酮溶液； 预先设置所述沉淀室达到最佳条件； 在所述沉淀室中达到所述最佳条件之后，将所述大豆异黄酮溶液经过同轴喷嘴引入到所述沉淀室内； 将所述超临界流体溶解到液滴中，导致液体溶剂溶解力降低，引起所述沉淀室内的所述超临界流体与所述大豆异黄酮溶液的液体混合物内过饱和的急剧升高并且在所述沉淀室底部处的金属过滤器上形成多个颗粒； 向沉淀室中提供过量的超临界流体以从所述多个颗粒中去除剩余的有机残留物； 在所述沉淀室中逐步降压至大气压之后从所述沉淀室底部处的所述金属过滤器收集所述颗粒； 从低压力旋风分离器再次收集所述有 机溶剂，而所述过量的超临界流体在所述低压力旋风分离器中变成蒸汽，并通过与所述低压力旋风分离器相连的排气口排出。2.权利要求1的方法，其中所述大豆异黄酮是选自染料木黄酮、大豆苷元、黄豆黄素、大豆苷、黄豆黄苷、染料木苷、乙酰基大豆苷、乙酰基黄豆黄苷、乙酰基染料木苷、丙二酰基大豆苷、丙二酰基黄豆黄苷和丙二酰基染料木苷的大豆糖苷配基异黄酮或大豆葡糖苷异黄酮。3.权利要求1的方法，其中所述超临界流体是超临界的CO2或者接近超临界的C02。4.权利要求1的方法，其中所述有机溶剂是丙酮。5.权利要求1的方法，其中所述最佳条件包括向所述沉淀室施加的温度、压力，和所述超临界流体与所述大豆异黄酮溶液的进料速率比。6.权利要求5的方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗茜，徐劲节，
申请(专利权)人：纳米及先进材料研发院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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