一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法
【專利摘要】本發明公開了一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法。以海藻酸鈉為基質制備納米載藥膠囊；并將其添加至海藻酸鈉紡絲液中；通過濕法紡絲制備負載載藥納米膠囊的海藻纖維。本發明可以減少紡絲過程中藥物的流失，膠囊包覆藥物，能夠有效防止藥物變性，并可負載不同種類的藥物。此外，膠囊以海藻酸鈉為基質制備，與同質纖維界面相容性好，且載藥膠囊呈納米級別，不會影響海藻酸紡絲液的可紡性及最終纖維性能。本發明可應用于敷料、紗布、繃帶、藥貼、藥墊等醫用材料，達到降低傷口感染、發炎，刺激細胞增殖，從而加速創面愈合等作用，還適用于腫瘤手術后的局部化療。
【專利說明】一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種功能性纖維的制備方法，尤其是涉及一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法。
【背景技術】
[0002]海藻纖維是以海洋棕色藻類植物中提取得到的海藻酸鈉為原料，以含有二價金屬陽離子(鎂離子除外，一般為鈣離子)的溶液為凝固浴，經過濕法紡絲技術加工而成的一種再生纖維。海藻纖維具有高吸濕成膠性、整體易去除性、高透氧性、生物相容性、生物降解吸收性等優異特性。此外，海藻纖維與傷口滲出液或滲血接觸后，能與滲液發生Na+/Ca2+離子交換，釋放Ca2+，加速凝血過程，同時在創口表面形成一層穩定的網狀凝膠，為傷口營造一個利于組織生長的微環境(微酸、無氧或低氧、適度濕潤)，進而促進傷口愈合。并且創面形成的水凝膠體能有效保護神經末稍，避免外界刺激，減少傷口疼痛和傷疤的形成。因此，海藻纖維在醫療行業作為醫用敷料、紗布、繃帶、藥貼、藥墊等已得到越來越廣泛的關注。
[0003]隨著現代科學技術特別是材料學與藥劑學的飛速發展，紡織技術在藥劑學的應用正向縱深方向不斷發展，載藥纖維應運而生，成為一種新型的中間藥物劑型。目前，載藥纖維的制備方法主要有纖維后整理方法和共混紡絲方法。后整理法雖然在制備載藥纖維及其織物方面簡單易行，但緩控釋效果差。當前許多研究多采用共混濕法紡絲技術制備載藥纖維，但同時也存在諸如藥物極易流失導致纖維有效藥物負載量較低，且所添加藥物的種類受限于紡絲液的性質和紡絲條件等問題。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，在海藻纖維原有優異性能的基礎上，賦予其新的功能活性，并解決現有載藥纖維的藥物有效負載量低、藥物性質單一等問題。
[0005]本發明采用的技術方案的步驟如下:
本發明以海藻酸鈉為基質制備納米載藥膠囊，并將其添加至海藻酸鈉紡絲液中，通過濕法紡絲制備負載載藥納米膠囊的海藻纖維；具體包括以下步驟:
(1)海藻酸鈣納米載藥膠囊的制備:將海藻酸鈉加入到去離子水中，50°C水浴條件下攪拌溶解，得到質量百分比為1.33%海藻酸鈉溶液；先后將0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液逐滴滴加至海藻酸鈉溶液中，50 1:恒溫攪拌I h ;最后添加不同種類藥物，恒溫攪拌2 h后，將混合液置于冰水浴中24 h，并在12000 rpm下離心水洗三次后收集，冷凍干燥，即得到海藻酸鈣納米載藥膠囊；其中海藻酸鈉=Ca(OH)2 =NaHCO3:藥物的質量比為 250:7.4:12.6:1 ；
(2)混合紡絲液的制備:將海藻酸鈉加入到去離子水中，常溫攪拌，直至完全溶解，獲得質量百分比為2?4 %的海藻酸鈉溶液；在海藻酸鈉溶液中加入步驟(I)所得納米載藥膠囊，攪拌均勻，脫泡，制成混合紡絲液；其中，海藻酸鈉與納米載藥膠囊的質量比為100:1-15 ；
(3)負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備:采用濕法紡絲技術制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經凝固浴后的海藻纖維經拉伸卷繞后，自然晾干；其中凝固浴為質量百分比為
0.5?4.5 %的氯化鈣水溶液，凝固浴溫度為20?60 °C。
[0006]所述海藻酸鈣納米載藥膠囊呈核-殼結構，其粒徑范圍為50-150 nm。
[0007]所述的海藻酸鈣納米載藥膠囊中藥物負載量為10-70%。
[0008]所述的不同種類藥物為治療皮膚創傷，或者多肽蛋白質類促表皮細胞生長因子，或者可透皮給藥的生物活性成分。
[0009]所述的治療皮膚創傷的抗菌消炎類藥物為鹽酸萬古霉素、鹽酸四環素、布洛芬或者阿司匹林中的一種或任意兩種或三種混合物。
[0010]所述的可透皮給藥的生物活性成分為腫瘤術后局部化療用的鹽酸阿霉素或者紫杉醇。
[0011]本發明與現有技術相比，具有的有益效果是:
本發明采用納米載藥膠囊與海藻酸鈉共混紡絲，海藻酸鈉與凝固浴中的Ca2+發生離子螯合作用轉變成纖維析出過程中，將納米載藥膠囊包覆于其中得到一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維。這一方法可以減少紡絲過程中藥物的流失，提高纖維的藥物負載量；同時，膠囊包覆藥物，能夠有效防止 藥物變性，并可負載不同種類的藥物，擴大了其應用領域。此外，膠囊以海藻酸鈉為基質制備， 與同質纖維界面相容性好，且載藥膠囊呈納米級別，不會影響海藻酸紡絲液的可紡性及最終纖維性能。本發明所得負載納米載藥膠囊的海藻纖維應用于敷料、紗布、繃帶、藥貼、藥墊等醫用材料，達到降低傷口感染、發炎，刺激細胞增殖，從而加速創面愈合等作用，還適用于腫瘤手術后的局部化療。
【具體實施方式】
[0012]下面結合具體實施例對本發明作進一步的說明。
[0013]實施例1:
(I)稱取10 g海藻酸鈉加入到750 mL去離子水中，在水浴50 °C下攪拌30 min，得到均勻的海藻酸鈉溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL,并50 1:恒溫水浴中攪拌I h ;加入200 μ g/mL的鹽酸萬古霉素水溶液200mL,50 °〇恒溫水浴中攪拌2 h ;混合液置于冰水浴中，靜置24 h，12000 rpm下離心并水洗三次，最后冷凍干燥即得到負載鹽酸萬古霉素的海藻酸鈣納米膠囊，其藥物負載量為23 %。
[0014](2)稱取10 g海藻酸鈉加入到275 mL去離子水中，充分攪拌溶解，得到質量濃度為3.5 %的海藻酸鈉溶液；稱取0.1 g負載鹽酸萬古霉素的海藻酸鈣納米膠囊，加入到上述海藻酸鈉溶液中，攪拌均勻后,真空脫泡得到混合紡絲液；混合紡絲液通過50 X 70 μ m的噴絲孔形成細流進入質量百分比為0.5 %的氯化鈣水溶液中，溫度為20 °C，濕法紡絲制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經拉伸卷繞，自然晾干。
[0015]實施例2:
(I)稱取10 g海藻酸鈉加入到750 mL去離子水中，在水浴50 °C下攪拌30 min，得到均勻的海藻酸鈉溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL,并50 1:恒溫水浴中攪拌I h ;加入200 μ g/mL的布洛芬溶液200 mL, 50°〇恒溫水浴中攪拌2 h分散均勻；混合液置于冰水浴中，靜置24 h，12000 rpm下離心并水洗三次，最后冷凍干燥即得到負載布洛芬的海藻酸鈣納米膠囊，其藥物負載量為36 %。
[0016](2)稱取10 g海藻酸鈉加入到275 mL去離子水中，充分攪拌溶解，得到質量濃度為3.5 %的海藻酸鈉溶液；稱取1.5 g負載布洛芬的海藻酸鈣納米膠囊，加入到上述海藻酸鈉溶液中，攪拌均勻后，真空脫泡得到混合紡絲液；混合紡絲液通過50X70 μ m的噴絲孔形成細流進入質量百分比為2.0 %的氯化鈣水溶液中，溫度為50 °C，濕法紡絲制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經拉伸卷繞，自然晾干。
[0017]實施例3:
(I)稱取10 g海藻酸鈉加入到750 mL去離子水中，在水浴50 °C下攪拌30 min，得到均勻的海藻酸鈉溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL，并50 1:恒溫水浴中攪拌I h ;加入200 μ g/mL的布洛芬溶液100 mL，501:恒溫水浴中攪拌I h后再加入200 μ g/mL的鹽酸萬古霉素100 mL，繼續攪拌I h ;混合液置于冰水浴中，靜置24 h, 12000 rpm下離心并水洗三次，最后冷凍干燥即得到同時負載布洛芬和鹽酸萬古霉素的海藻酸鈣納米膠囊，其布洛芬的負載量為31%，鹽酸萬古霉素負載量為18%。
[0018](2)稱取10.0 g海藻酸鈉加入到275 mL去離子水中，充分攪拌溶解，得到質量濃度為2.5 %的海藻酸鈉溶液；稱取0.9 g負載布洛芬和鹽酸萬古霉素的海藻酸鈣納米膠囊，加入到上述海藻酸鈉溶液中，攪拌均勻后，真空脫泡得到混合紡絲液；混合紡絲液通過50X70 μ m的噴絲孔形成細流進入質量百分比為3.0 %的氯化鈣水溶液中，溫度為25 °C，濕法紡絲制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經拉伸卷繞，自然晾干。
[0019]實施例4:· (I)稱取10 g海藻酸鈉加入到750 mL去離子水中，在水浴50 °C下攪拌30 min，得到均勻的海藻酸鈉溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL，并50 1:恒溫水浴中攪拌I h ;加入200 μ g/mL的多肽蛋白質類促表皮細胞生長因子200 mL,50 1:恒溫水浴中攪拌2 h ;混合液置于冰水浴中，靜置24 h，12000 rpm下離心并水洗三次，最后冷凍干燥即得到負載細胞生長因子的海藻酸鈣納米膠囊，其藥物負載量為70%。
[0020](2)稱取10 g海藻酸鈉加入到275 mL去離子水中，充分攪拌溶解，得到質量濃度為3.0 %的海藻酸鈉溶液；稱取1.2 g負載促細胞生長因子的海藻酸鈣納米膠囊，加入到上述海藻酸鈉溶液中，攪拌均勻后，真空脫泡得到混合紡絲液；混合紡絲液通過50X70 μπι的噴絲孔形成細流進入質量百分比為3.0 %的氯化鈣水溶液中，溫度為60 °C，濕法紡絲制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經拉伸卷繞，自然晾干。
[0021]實施例5:
(I)稱取10 g海藻酸鈉加入到750 mL去離子水中，在水浴50 °C下攪拌30 min，得到均勻的海藻酸鈉溶液；先后逐滴加入0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液各200 mL，并50 1:恒溫水浴中攪拌I h;加入200 μ g/mL的鹽酸阿霉素溶液200 mL,50 1:恒溫水浴中攪拌2 h ;混合液置于冰水浴中，靜置24 h，12000 rpm下離心并水洗三次，最后冷凍干燥即得到負載鹽酸阿霉素的海藻酸鈣納米膠囊，其藥物負載量為10%。
[0022](2)稱取10 g海藻酸鈉加入到275 mL去離子水中，充分攪拌溶解，得到質量濃度為3.0 %的海藻酸鈉溶液；稱取0.6 g負載鹽酸阿霉素的海藻酸鈣納米膠囊，加入到上述海藻酸鈉溶液中，攪拌均勻后，真空脫泡得到混合紡絲液；混合紡絲液通過50X70 μ m的噴絲孔形成細流進入質量百分比為4.5 %的氯化鈣水溶液中，溫度為40 °C，濕法紡絲制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經拉伸卷繞，自然晾干。
[0023]所得負載納米載藥膠囊的海藻纖維內部結構致密、無明顯缺陷，平均直徑為10μ m。納米載藥膠囊的添加對海藻纖維微觀結構和物化性能無明顯影響，且具有控制釋放功倉泛。
[0024]將實施例1、2、3、4、5所得負載納米載藥膠囊的海藻纖維進行物理機械性能及藥物釋放性能測試，其結果如表I所示。
[0025]表I實施例1?5制得負載納米載藥膠囊的海藻纖維的力學性能及藥物釋放性能
【權利要求】
1.一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，其特征在于:以海藻酸鈉為基質制備納米載藥膠囊，并將其添加至海藻酸鈉紡絲液中，通過濕法紡絲制備負載載藥納米膠囊的海藻纖維；具體包括以下步驟: (1)海藻酸鈣納米載藥膠囊的制備:將海藻酸鈉加入到去離子水中，50°C水浴條件下攪拌溶解，得到質量百分比為1.33%海藻酸鈉溶液；先后將0.02 mol/L的Ca(OH)2溶液和0.03 mol/L的NaHCO3溶液逐滴滴加至海藻酸鈉溶液中，50 1:恒溫攪拌I h ;最后添加不同種類藥物，恒溫攪拌2 h后，將混合液置于冰水浴中24 h，并在12000 rpm下離心水洗三次后收集，冷凍干燥，即得到海藻酸鈣納米載藥膠囊；其中海藻酸鈉=Ca(OH)2 =NaHCO3:藥物的質量比為 250:7.4:12.6:1 ； (2)混合紡絲液的制備:將海藻酸鈉加入到去離子水中，常溫攪拌，直至完全溶解，獲得質量百分比為2?4 %的海藻酸鈉溶液；在海藻酸鈉溶液中加入步驟(I)所得納米載藥膠囊，攪拌均勻，脫泡，制成混合紡絲液；其中，海藻酸鈉與納米載藥膠囊的質量比為100:1-15 ； (3)負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備:采用濕法紡絲技術制備負載納米載藥膠囊的海藻纖維，經凝固浴后的海藻纖維經拉伸卷繞后，自然晾干；其中凝固浴為質量百分比為0.5?4.5 %的氯化鈣水溶液，凝固浴溫度為20?60 °C。
2.根據權利要求1所述的一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，其特征在于:所述海藻酸鈣納米載藥膠囊呈核-殼結構，其粒徑范圍為50-150 nm。
3.根據權利要求1所述的一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，其特征在于:所述的海藻酸鈣納米載藥膠囊中藥物負載量為10-70%。
4.根據權利要求1所述的一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，其特征在于:所述的不同種類藥物為治療皮膚創傷，或者多肽蛋白質類促表皮細胞生長因子，或者可透皮給藥的生物活性成分。
5.根據權利要求4所述的一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，其特征在于:所述的治療皮膚創傷的抗菌消炎類藥物為鹽酸萬古霉素、鹽酸四環素、布洛芬或者阿司匹林中的一種或任意兩種或三種混合物。
6.根據權利要求4所述的一種負載納米載藥膠囊的海藻纖維的制備方法，其特征在于:所述的可透皮給藥的生物活性成分為腫瘤術后局部化療用的鹽酸阿霉素或者紫杉醇。
【文檔編號】A61K45/00GK103436992SQ201310384080
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年8月29日 優先權日:2013年8月29日
【發明者】姚菊明, 許國凱, 劉琳 申請人:浙江理工大學