專利名稱：凝膠微球制備裝置、方法及可注射抗結(jié)核藥物凝膠微球的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種凝膠微球制備技術(shù)，具體涉及一種低密度凝膠微球、其制備方法及裝置。
背景技術(shù)：
結(jié)核病治療主要是通過藥物抑制和殺死細(xì)胞內(nèi)寄生的結(jié)核分支桿菌。常用的藥物是利福噴丁、利福平和異煙胼，前兩種是不溶于水的親脂性藥物，容易透過生物膜。而一般采用直接口服給藥方法，利福噴丁和利福平親脂性藥物在體液中溶解較少，藥物生物利用度不高，且藥物經(jīng)胃腸道吸收后，首先匯入肝，對肝功能造成較大損害。針對臨床抗結(jié)核用藥沖擊療法，因短時間內(nèi)過大劑量會對機(jī)體造成嚴(yán)重毒副作用，而且每次治療間隔期內(nèi)，抗結(jié)核藥物的血消除半衰期小于6小時，血藥濃度迅速遞減，使局部組織藥濃度很快降低，不能達(dá)到理想的有效治療水平。同時由于每次治療間隔過短，治療周期長達(dá)6-18個月，造成對機(jī)體損害增加、病人痛苦增大等問題。因此，研制抗結(jié)核緩釋藥物尤為必要。2001年，Khuller等人研究了口服異煙胼、利福平和吡嗪酰胺的PLGA微球的體內(nèi)分布，這是人類首次關(guān)于口服抗結(jié)核藥微球的報道[Dutt M.，Khuller GK. Therapeutic efficacy of poly(DL-lactide-co-glycolide)encapsulated anti-tuberculardrugs against Mycobacterium uberculosis infection induced in mice[J]. Antimicreb. Agents Chemother，2001，45 :363-366]禾口 [Dutt Μ. , Khuller GK.Chemotherapy ofMycobacterium tuberculosis infections in mice with a combination of isoniazid andrifampicin entrapped in poly(DL-laetide-co-glycolide)micropaticles[J]. J AntimicrebChemother 2001,47 :829-835] 抗結(jié)核藥微球直徑 1. 11-2. 20 μ m，藥物在正常小鼠體內(nèi)持續(xù)釋放20天，口服治療實(shí)驗(yàn)性肺結(jié)核豚鼠，每周治療一次，持續(xù)5周后肺內(nèi)菌落數(shù)改變與正常日服藥物無顯著差異，而且口服與皮下注射效果無顯著差異。作者分析認(rèn)為， 微球足夠小可以長時間滯留在小腸絨毛內(nèi)，通過腸道集合淋巴結(jié)被巨噬細(xì)胞捕獲，從而提高藥物生物利用度，從35個劑量減少至5個劑量。Khuller等人2003年、2004年相繼報道了口服抗結(jié)核藥海藻酸鈣微球[UI-Ain Q, Sharma S, Khuller GK.et al. Alginate-based oral drug delivery system for tuberculosis !pharmacokinetics and therapeutic efects[J]. J Antimicreb Chemother,2003,51 :931-938] ； [Pandey Rajesh, Khuller GK.Chemotherapeutic potential of alginate-chitosanmicrο spheres as anti-tubercular drug carriers[J], J hntimierob Chemother，2004，53 :635-640]，制備載藥微球直徑 70-100 μ m，其中異煙胼、利福平、吡嗪酰胺三種藥物在微球中包封率分別是25% -65%, 40% -83%,33% -69%，用豚鼠做實(shí)驗(yàn)，肺臟、脾臟及肝臟內(nèi)持續(xù)釋放9天，血漿內(nèi)3_9天， 相對生物利用度是普通口服藥物的9倍，每周1次喂服，8周后在豚鼠組織中均未檢測到結(jié)核菌，這與每日服用抗結(jié)核藥的結(jié)果基本相同，而且未出現(xiàn)肝毒性，用藥對照組轉(zhuǎn)氨酶則明顯升高。Khuller等人的實(shí)驗(yàn)研究得出的結(jié)論是，藥物緩釋作用好，可以提高患者的藥物依
4從性，患者用藥劑量大大減少，出現(xiàn)肝毒性的幾率降低。國內(nèi)近年應(yīng)用氣管鏡肺泡灌洗注射抗結(jié)核藥，雖然可將高濃度的抗生素直接注入病灶內(nèi)，但停留時間較短，很快即因咳嗽而排出體外。海藻酸鈉是一種生物相容性和生物可降解的親水性天然聚合物，成球性好。利用海藻酸鈉可與二價鈣離子形成難溶性凝膠的性質(zhì)制備緩釋制劑，制備條件溫和，不需要有機(jī)溶劑，包載藥物選擇廣泛，尤其對難溶性藥物及蛋白多肽類大分子藥物更有優(yōu)勢，已開發(fā)出載藥海藻酸鈣凝膠微球。但是，海藻酸鈉不溶于包括二甲亞砜、甲醇和乙醇在內(nèi)的有機(jī)溶劑[嚴(yán)瑞瑄，水溶性高分子(第二版)，2010，P478-480，化學(xué)工業(yè)出版社，北京]，有機(jī)溶劑可能使海藻酸鈉溶膠的粘度或凝固特性改變，與二價以上金屬離子難以形成鹽而不發(fā)生凝固。這是制約以海藻酸鹽為載體生產(chǎn)脂溶性藥物微球的一大技術(shù)難題。凝膠微球制備方法包括乳化法和滴制法兩種，乳化法通常需要在較高的攪拌速度或較大剪切力作用下進(jìn)行，容易破壞藥物分子的生物活性，且藥物易流失。利用乳液聚合法制備利福噴丁 -海藻酸鈣藥物緩釋微球，微球的載藥量和包封率很低，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。一種公知的滴制法制備利福平海藻酸鈣微球技術(shù)，首先將親脂性藥物利福平溶解于融化的硬脂酸和二甲亞砜中，然后與海藻酸鈉溶液混懸，制備利福平-海藻酸鈉0/W乳液[王心靜，王巍，黎立，鄭越。口服利福平海藻酸鈉微球的制備[J]，醫(yī)藥導(dǎo)報，2007二6: (12) 1486-1488]。在靜電場作用下，利福平-海藻酸鈉乳液逐滴落入凝膠固化液中，液滴在液面上形成載藥海藻酸鈣微球，并長時間漂浮液面上，難以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。此外，上述載藥微球中含二甲亞砜，具有一定毒性，不宜用于注射患者體內(nèi)。由于海藻酸鹽具有乳化劑的特性，且利福平-海藻酸鈉0/W乳液內(nèi)部電荷分布不均勻，海藻酸鹽可顯著提高利福平微球在水溶液的溶出度，這對于大多數(shù)脂溶性藥物必須在水中溶解或分散后才能較好顯示藥效而言，這本是口服海藻酸鈣微球藥物載體的一個優(yōu)點(diǎn)。但是它作為可注射藥物緩釋載體是不能接受的，較多利福平藥物在滴制法制備微球時便從海藻酸鈣微球中溶出，進(jìn)入凝膠固化液中，直接導(dǎo)致利福平等藥物包封率降低，生產(chǎn)成本增大。此外，上述方法制備的載藥海藻酸鈣微球相對密度小于1.01，低于凝膠固化液密度，產(chǎn)生的利福平-海藻酸鈉微球漂浮在凝膠固化液面上，阻礙后續(xù)下落的液滴接觸凝膠固化液，進(jìn)而與后續(xù)落入的小液滴相互粘連成線狀或絮狀，嚴(yán)重影響正常凝膠微球生產(chǎn)速度和質(zhì)量。上述技術(shù)資料還提示，抗結(jié)核藥海藻酸鈣微球制作工藝較復(fù)雜，藥物包封率低和藥物緩釋作用時間不夠長。這些都是制約靜電液滴法大批量制備抗結(jié)核藥海藻酸鈣微球的主要技術(shù)問題，也是生產(chǎn)含脂溶性藥物海藻酸鈣凝膠微球工藝中亟待解決的技術(shù)難題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題，提供一種凝膠微球的快速制備方法和裝置，特別是適用于制備低密度凝膠微球的方法和裝置，以及使用該方法制備的利福噴丁或利福布丁藥物緩釋微球。通過支氣管導(dǎo)管、手術(shù)穿刺或合適的注射針將該微球安全植入患者病灶內(nèi)，本發(fā)明的載藥凝膠微球藥物可以實(shí)現(xiàn)較好的局部藥物緩釋控釋效果。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明包括如下技術(shù)方案一種凝膠微球制備裝置，其包括多孔噴頭1、收集杯2、集合管3、高壓靜電發(fā)生器 9、恒流泵7、沉降池4、注射泵8和浸潤電極5 ；其中
該多孔噴頭1上部具有進(jìn)液口，該進(jìn)液口與注射泵8的輸出端連接，注射泵8的輸入端連接載藥溶膠儲液裝置；多孔噴頭下部具有數(shù)個噴嘴6呈環(huán)形排列，每個噴嘴尖端的直徑為200 μ m-800 μ m ；該多孔噴頭1內(nèi)部具有空腔，空腔內(nèi)設(shè)置一個環(huán)狀金屬薄片作為浸潤電極5，該浸潤電極連接高壓靜電發(fā)生器9的負(fù)極；該收集杯2位于該多孔噴頭1的正下方，其上方開口，內(nèi)部盛裝凝膠固化液；收集杯2側(cè)壁上具有進(jìn)液口 10，該進(jìn)液口與該恒流泵7的輸出端連接；該沉降池4置于收集杯2下方，其上緣與收集杯2外壁密封連接；沉降池4內(nèi)盛裝凝膠固化液；沉降池4側(cè)壁下部具有出液口 11與恒流泵7的輸入端連接；收集杯2中央沿豎直方向設(shè)置一個集合管3，該集合管3貫穿收集杯2杯底，從而將收集杯2與沉降池4相連通；集合管3上端開口低于收集杯2杯口平面，下端開口高于沉降池4內(nèi)的凝膠固化液液面；該集合管3由導(dǎo)電材料制成，其下端與高壓靜電發(fā)生器9的正極連接。如上所述的凝膠微球制備裝置，其中，該多孔噴頭上的噴嘴6尖端距離收集杯中凝膠固化液面15mm-60mm。如上所述的凝膠微球制備裝置，其中，該多孔噴頭1可具有升降調(diào)節(jié)裝置。如上所述的凝膠微球制備裝置，其中，該噴嘴6可以是長度為6cm-20cm的細(xì)長針頭。如上所述的凝膠微球制備裝置，其中，該集合管3的直徑優(yōu)選為15_30mm。如上所述的凝膠微球制備裝置，其中，該高壓靜電發(fā)生器9的輸出電壓優(yōu)選為 3000-10000伏，頻率優(yōu)選為40-120赫茲。一種凝膠微球制備方法，該方法采用如上所述的裝置，并包括如下步驟 A.向收集杯2和沉降池4中分別加入凝膠固化液，啟動恒流泵7，流速為 20-100ml/min ；沉降池中的凝膠固化液經(jīng)恒流泵7輸入收集杯2，收集杯中的凝膠固化液面漫過集合管3上端開口，經(jīng)集合管3流至沉降池4中，從而實(shí)現(xiàn)收集杯和沉降池中的凝膠固化液的循環(huán)，收集杯內(nèi)液體翻騰流動；B.啟動注射泵8和高壓靜電發(fā)生器9，注射泵輸出載藥溶膠液的流速為80-180ml/ h，高壓靜電發(fā)生器的電壓為3000-10000伏；載藥溶膠液進(jìn)入多孔噴頭1，接觸浸潤電極5 的載藥溶膠液帶有負(fù)電荷；收集杯2中的凝膠固化液接觸連接高壓靜電發(fā)生器9正極的集合管3而帶有正電荷；噴嘴6中的載藥溶膠液與收集杯2中的凝膠固化液面間形成高壓靜電場，在電場作用下，噴嘴6中連續(xù)產(chǎn)生載藥溶膠液微小液滴落入收集杯內(nèi)的凝膠固化液中；C.落入凝膠固化液中的載藥溶膠液滴表面凝固形成凝膠微球，密度較大的凝膠微球沉降在收集杯底并在收集杯中繼續(xù)凝固1- ；密度較低的凝膠微球上浮，隨著收集杯中凝膠固化液的流動不斷從集合管上端開口溢出，進(jìn)入集合管并落入沉降池中繼續(xù)凝固 l-6h0如上所述的凝膠微球制備方法，其中，該方法還可包括將沉降池中凝固后的凝膠微球用蒸餾水漂洗2遍，隨后真空干燥，除去乙酸乙酯和水分。如上所述的凝膠微球制備方法，其中，該載藥溶膠的組成優(yōu)選海藻酸鈉 1. 8-2. 4wt %，利福噴丁 /利福布丁 1. 0-5. Owt %,乙酸乙酯8. 0_12wt %，硬脂酸1. 0-3. Owt %，余量為水。如上所述的凝膠微球制備方法，其中，該載藥溶膠液的制備方法可包括如下步驟a.按配比稱取利福噴丁 /利福布丁藥粉和硬脂酸，溶解于規(guī)定量的50°C以上乙酸乙酯中，不斷攪拌得利福噴丁/利福布丁固體脂肪溶液或混懸液；b.按配比稱取海藻酸鈉，溶解于規(guī)定量的蒸餾水中，得海藻酸鈉溶液；c.利福噴丁 /利福布丁固體脂肪溶液與海藻酸鈉溶液混合，得到載藥溶膠液。如上所述的凝膠微球制備方法，其中，該凝膠固化液可以是鈣鹽水溶液，濃度為 l-3wt%。如上所述的凝膠微球制備方法，其中，該凝膠固化液可以為氯化鈣水溶液或葡萄糖酸鈣水溶液。一種可注射抗結(jié)核藥物凝膠微球，其是應(yīng)用如上所述方法制備的，該微球中載藥量高于30%，干燥后的直徑為60μπι-600μπι。本發(fā)明的有益效果在于(一 )本發(fā)明的裝置在普通靜電液滴發(fā)生裝置的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置集合管，構(gòu)成液面流動調(diào)控系統(tǒng)。該集合管作為收集杯與沉降池之間的上下液體交換通道，可調(diào)節(jié)收集杯內(nèi)液面高度，并將漂浮在收集杯液面上的低密度凝膠微球集中，迅速轉(zhuǎn)運(yùn)至沉降池，顯著縮短了凝膠微球在液面的滯留時間，防止小液滴相互粘連，簡化了凝膠微球生產(chǎn)步驟，提高了凝膠微球生產(chǎn)速度和質(zhì)量。另外，集合管還作為高壓靜電發(fā)生器輸出端與收集杯內(nèi)液體之間的導(dǎo)電連接，使凝膠固化液面上的靜電場均勻，多孔噴嘴液滴霧化效果更好，并省去了靜電液滴法中常用的金屬環(huán)電極。(二)本發(fā)明的裝置中包括一種內(nèi)置浸潤電極式多孔噴頭，可使載藥溶膠內(nèi)的藥物脂滴充分荷電，多孔噴嘴同時發(fā)生液體霧化，收集杯凝膠固化液面上的靜電場增強(qiáng)，靜電場對噴嘴液柱霧化作用加強(qiáng)，使載藥溶膠乳液在高壓靜電場中易形成單分散性凝膠微球， 微球粒徑可控制在60 μ m-600 μ m之內(nèi)。(三)本發(fā)明中盛裝凝膠固化液的收集杯與沉降池體積小，占用空間小，凝膠固化液使用量較少，且可循環(huán)反復(fù)使用，大大降低凝膠固化液的消耗，節(jié)約了水資源。由于反復(fù)使用凝膠固化液，載藥微球中的藥物溶入凝膠固化液的總量減少。同時配方中的乙酸乙酯可降低載藥溶膠液的黏度和表面張力，阻止脂溶性藥物進(jìn)入水相，從而提高了液滴法制備載藥凝膠微球的藥物包封率，藥物損耗減小，降低了載藥微球制作成本。該裝置結(jié)構(gòu)簡單， 操作簡便，調(diào)整拆裝方便。(四)本發(fā)明的利福噴丁或利福布丁緩釋微球微乳制劑的制備方法包括將少量硬脂酸和難溶性利福噴丁或利福布丁(部分)溶于乙酸乙酯，隨后按一定比例與海藻酸鈉水溶液混溶，制成性狀穩(wěn)定的乳液或混懸液，該乳液能夠在凝膠固化液中快速凝固。解決了含有機(jī)溶劑和脂溶性抗結(jié)核藥物的海藻酸鈉溶膠在凝膠固化液中難以凝固的問題。并可阻止凝膠微球中藥物溶入凝膠固化液，提高了藥物包封率。凝膠微球干燥后，不發(fā)生明顯癟塌， 不相互粘連，仍保持球形。配方中硬脂酸一方面可加強(qiáng)微球在機(jī)體內(nèi)的藥物緩釋能力，另一方面可使利福噴丁或利福布丁抗氧化分解，為利福噴丁 /利福布丁凝膠微球工業(yè)化生產(chǎn)帶來許多便利。
(五)本發(fā)明的裝置和方法可針對相對密度在0.90-1. 06范圍的載藥溶膠或混懸液，批量制備出粒徑在60 μ m-600 μ m的單分散性凝膠微球。每小時濕球的產(chǎn)量可高達(dá)600g 以上，與現(xiàn)有靜電液滴發(fā)生技術(shù)相比，提高生產(chǎn)效率近10倍。(六)本發(fā)明的利福噴丁或利福布丁凝膠微球干燥后密度接近生理鹽水，可懸浮于注射液中，便于經(jīng)各種導(dǎo)管或注射器輸注微球的介入治療。該藥物凝膠微球通過支氣管導(dǎo)管、手術(shù)或適合的注射器安全植入肺支氣管、胸腔、腹腔及感染病灶內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)1周-3 周的局部緩釋、控釋、化療效果，通過支氣管鏡可以了解藥物停留的時間，對病人刺激性咳嗽表現(xiàn)大大降低，病人完全可以接受再次治療。它解決了當(dāng)今結(jié)核病藥物介入局部化療的一個技術(shù)難題。


圖1為本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1圖1所示為本發(fā)明的凝膠微球制備裝置一種優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖，該裝置包括多孔噴頭1、收集杯2、集合管3、高壓靜電發(fā)生器9、恒流泵7、沉降池4、注射泵8和浸潤電極5。多孔噴頭1上部具有進(jìn)液口，該進(jìn)液口與注射泵8的輸出端連接，注射泵8的輸入端連接載藥溶膠儲液裝置。多孔噴頭下部具有12個噴嘴6呈環(huán)形排列，該噴嘴6是長度為 6cm 20cm的細(xì)長針頭，可選用尖端的內(nèi)徑為200 μ m至800 μ m的針頭；多孔噴頭1具有升降調(diào)節(jié)裝置，調(diào)整針頭尖端至收集杯中凝膠固化液面的距離為15mm至60mm。多孔噴頭1 內(nèi)具有空腔，空腔內(nèi)設(shè)置一個環(huán)狀金屬薄片作為浸潤電極5，浸潤電極連接高壓靜電發(fā)生器 9的負(fù)極，高壓靜電發(fā)生器9的輸出電壓為0-10000伏，頻率為40-120赫茲。收集杯2位于該多孔噴頭1的正下方，其上方開口，內(nèi)部盛裝凝膠固化液；收集杯 2側(cè)壁上具有進(jìn)液口 10，進(jìn)液口與恒流泵7的輸出端連接。沉降池4置于收集杯2下方，其上緣與收集杯2外壁密封連接；沉降池4內(nèi)盛裝凝膠固化液；沉降池4側(cè)壁下部具有出液口 11與恒流泵7的輸入端連接。收集杯2中央沿豎直方向設(shè)置一個集合管3，直徑為15mm。集合管3貫穿收集杯 2杯底，從而將收集杯2與沉降池4相連通；集合管3上端開口低于收集杯2杯口平面，下端開口高于沉降池4內(nèi)的凝膠固化液液面。集合管3由導(dǎo)電材料制成，其下端與高壓靜電發(fā)生器9的正極連接。使用上述可注射凝膠微球制備裝置制備利福噴丁 /利福布丁凝膠微球包括如下步驟(1)載藥溶膠液的制備a.稱取利福噴丁藥粉5. Og和硬脂酸3. 0g，加入到12ml乙酸乙酯中，加熱到50°C， 不斷攪拌，得利福噴丁硬脂酸溶液；b.稱取海藻酸鈉1. 8g，溶解于80ml蒸餾水中，得2. 25wt%的海藻酸鈉溶液；
c.將以上利福噴丁硬脂酸溶液和海藻酸鈉溶液加熱到60°C后混合，40MPa高壓勻質(zhì)1-2遍，得到載藥海藻酸鈉溶膠液。(2)稱取50g無水氯化鈣，溶解于2000ml蒸餾水中，配制成2. 5wt%的氯化鈣溶液，得到凝膠固化液。(3)向收集杯2和沉降池4中分別加入凝膠固化液，啟動恒流泵7，流速為160ml/ min ；沉降池中的凝膠固化液經(jīng)恒流泵7輸入收集杯2，收集杯中的凝膠固化液面漫過集合管3上端開口，經(jīng)集合管3流至沉降池4中，從而實(shí)現(xiàn)收集杯和沉降池中的凝膠固化液的循環(huán)，收集杯內(nèi)液體翻騰流動；將利福噴丁載藥溶膠液裝入注射泵，注射器輸出載藥溶膠液的流速為140ml/h ； 啟動高壓靜電發(fā)生器9，設(shè)定電壓7000V ；利福噴丁載藥溶膠液進(jìn)入多孔噴頭1，接觸浸潤電極5的載藥溶膠液帶有負(fù)電荷；收集杯2中的凝膠固化液接通高壓靜電發(fā)生器9正極的集合管3而帶有正電荷。噴嘴針頭尖端內(nèi)徑為0. 40mm，噴嘴針頭尖端距離收集杯中凝膠固化液面20mm。噴嘴針頭與收集杯2中的凝膠固化液面間形成高壓靜電場，在靜電場作用下，噴嘴6針頭連續(xù)產(chǎn)生微小的利福噴丁溶膠液滴，落入收集杯2的凝膠固化液中。(4)利福噴丁溶膠液滴在凝膠固化液中先表面凝固，隨后浮在凝膠固化液面上，隨著凝膠固化液連續(xù)不斷地注入收集杯，流向集合管上端開口，新生的凝膠微球不斷向集合管上開口匯集和溢出，進(jìn)入集合管內(nèi)并落入沉降池中繼續(xù)凝固1-2小時。(5)收集沉降池中凝固后的凝膠微球，用蒸餾水漂洗2遍，隨后40°C真空干燥 12_24h，乙酸乙酯蒸發(fā)散盡，得到干燥的利福噴丁海藻酸鈣微球，微球產(chǎn)率為13. 7g/h。光學(xué)顯微鏡下觀測凝膠微球粒徑380-460 μ m。(6)利福噴丁凝膠微球載藥量和藥物包封率測定精確稱量5mg的利福噴丁凝膠微球，置于IOOml甲醇中，25°C條件下于恒溫振蕩器上持續(xù)振搖20小時，用0. 45 μ m微孔濾膜過濾，吸取過濾液500 μ 1，用氮?dú)饬骶徛⌒牡卮蹈?，?jīng)流動相90μ 1重新溶解，加入內(nèi)標(biāo)液10μ 1，渦旋混勻離心，取上清液10μ 1進(jìn)樣于高效液相色譜中，記錄峰面積。同法同量取利福噴丁對照品10μ 1，測定峰面積作為對照，按內(nèi)標(biāo)法計(jì)算利福噴丁凝膠微球藥物含量。按如上配方和方法制備的利福噴丁微球包封率為 95. 2%，載藥量為45.6%。(7)利福噴丁凝膠微球體內(nèi)藥物緩釋特性測定 稱量200mg的利福噴丁凝膠微球，置于IOml注射器中，加入6ml生理鹽水浸潤微球。在支氣管鏡引導(dǎo)下，經(jīng)細(xì)導(dǎo)管將利福噴丁凝膠微球懸液全部注入比格犬的右側(cè)肺支氣管內(nèi)，觀察凝膠微球在肺支氣管黏膜上滯留和溶蝕情況。共有14只比格犬參與本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)， 分別于第2天、第3天、第5天、第7天、第9天、第15天和第21天采血和撲殺2只犬，收集右肺標(biāo)本，觀察利福噴丁凝膠微球在支氣管內(nèi)的分布，測定血液和右肺組織中利福噴丁含量。本項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，利福噴丁凝膠微球可長時間定植在支氣管黏膜上，直至凝膠微球完全溶蝕。微球中利福噴丁緩釋長達(dá)15天之久，右側(cè)肺局部組織中利福噴丁濃度高出血液近百倍。實(shí)驗(yàn)第9天，實(shí)驗(yàn)犬右側(cè)肺內(nèi)藥物濃度開始降低，第15天接近最小抑菌濃度值。實(shí)施例2采用實(shí)施例1中所述的裝置和步驟，改變制作配方和條件，可獲得小粒徑利福噴丁凝膠微球，具體工藝如下
(1)稱取利福噴丁藥粉1. Og和硬脂酸1. 0g，溶于50°C的8ml乙酸乙酯溶劑中，得利福噴丁硬脂酸溶液；稱取海藻酸鈉1. 8g，溶解于90ml蒸餾水中，得2. Owt %的海藻酸鈉溶液。將以上利福噴丁硬脂酸溶液與海藻酸鈉溶液混合，超聲波乳化lmin，得到利福噴丁溶膠液。(2)稱取50g無水氯化鈣，溶解于2000ml蒸餾水中，配制成2. 5wt%的氯化鈣溶液，得到凝膠固化液。(3)將利福噴丁溶膠液裝入注射泵。設(shè)定高壓靜電發(fā)生器電壓10000V，噴嘴針頭內(nèi)徑為0. 2mm,噴嘴針頭尖距離收集杯中凝膠固化液面25mm，利福噴丁溶膠液輸入速度為 80ml/h。凝膠固化液恒流泵輸出端流速lOOml/min。(4)多孔噴頭連續(xù)產(chǎn)生微小液滴，落入收集杯內(nèi)氯化鈣凝膠固化液中，液滴表面凝固后便上浮，向集合管上開口匯集，隨凝膠固化液漫過集合管溢出，凝膠微球不斷進(jìn)入集合管上開口，落入沉降池中繼續(xù)凝固1-2小時。(5)利福噴丁溶膠液注射完畢后，收集利福噴丁海藻酸鈣凝膠微球，蒸餾水漂洗2 遍，得利福噴丁海藻酸鈣凝膠濕微球。將濕的利福噴丁海藻酸鈣凝膠微球置40°C真空干燥器內(nèi)干燥12小時，得到干燥利福噴丁海藻酸鈣微球，產(chǎn)率為3. lg/h。光學(xué)顯微鏡下觀測凝膠微球粒徑60-130 μ m。(6)凝膠微球載藥量和藥物包封率測定精確稱量5mg的利福噴丁凝膠微球，置于20ml甲醇中，25°C條件下于恒溫振蕩器上持續(xù)振搖20小時，用0. 45 μ m微孔濾膜過濾，吸取過濾液500 μ 1，用氮?dú)饬骶徛⌒牡卮蹈?，?jīng)流動相90 μ 1重新溶解，加入內(nèi)標(biāo)液10 μ 1，渦旋混勻離心，取上清液10 μ 1進(jìn)樣于高效液相色譜中，測定利福噴丁含量。按如上配方和方法制備的利福噴丁微球包封率為 94. 7%，載藥量為24. 3%。實(shí)施例3采用實(shí)施例1中所述的裝置和類似的步驟，制作利福布丁凝膠微球，具體工藝如下(1)稱取利福布丁藥粉2. 5g和硬脂酸2. 5g，溶于50°C的9. Oml乙酸乙酯溶劑中， 得利福布丁硬脂酸液；稱取海藻酸鈉2. 4g，溶解于85ml蒸餾水中，得2. Swt %的海藻酸鈉溶液。將以上利福布丁硬脂酸溶液與海藻酸鈉溶液加熱到60°C混合，得到利福布丁溶膠液。(2)稱取20g無水氯化鈣，溶解于2000ml蒸餾水中，配制成Iwt %氯化鈣溶液，得到凝膠固化液。(3)將利福布丁溶膠液裝入一個注射器作為注射泵。設(shè)定高壓靜電發(fā)生器電壓 6000V，噴嘴針頭內(nèi)徑為0. 4mm，噴嘴針頭尖距離收集杯中凝膠固化液面25mm，利福布丁溶膠液輸入速度為180ml/h。凝膠固化液恒流泵輸出端流速為50ml/min。(4)多孔噴頭連續(xù)產(chǎn)生微小液滴，落入收集杯內(nèi)氯化鈣凝膠固化液中，液滴表面凝固后便上浮，隨收集杯中凝膠固化液液面流動，匯入集合管上開口溢出，落入沉降池中繼續(xù)凝固1-2小時。(5)利福布丁溶膠液注射完畢后，收集利福布丁海藻酸鈣凝膠微球，蒸餾水漂洗2 遍，得利福布丁海藻酸鈣凝膠濕微球。將濕的利福布丁海藻酸鈣凝膠微球置40°C真空干燥器內(nèi)干燥12小時，得到干燥利福布丁海藻酸鈣微球，產(chǎn)率為13. lg/h。光學(xué)顯微鏡下觀測凝膠微球粒徑360-430 μ m。(6)凝膠微球載藥量和藥物包封率測定精確稱量5mg的利福布丁凝膠微球，置于20ml甲醇中，25°C條件下于恒溫振蕩器上持續(xù)振搖20小時，用0. 45 μ m微孔濾膜過濾，吸取過濾液500 μ 1，用氮?dú)饬骶徛⌒牡卮蹈桑?jīng)流動相90μ 1重新溶解，加入內(nèi)標(biāo)液10μ 1，渦旋混勻離心，取上清液10μ 1進(jìn)樣于高效液相色譜中，測定利福布丁含量。經(jīng)計(jì)算得出，上述配方制備的利福布丁海藻酸鈣凝膠微球載藥量為32. 5 %，藥物包封率為96. 3%。實(shí)施例4采用實(shí)施例1中所述的裝置和類似的步驟，制作可注射利福噴丁凝膠微球，具體工藝如下(1)稱取利福噴丁藥粉2. Og和單硬脂酸甘油酯lg，溶解于50°C的12ml乙酸乙酯溶劑中，得利福噴丁硬脂酸溶液；稱取海藻酸鈉2. 4g，溶解于85ml蒸餾水中，得2. 8wt%的海藻酸鈉溶液。將以上利福噴丁硬脂酸溶液與海藻酸鈉溶液混合，得到利福噴丁溶膠液。(2)稱取60g無水氯化鈣，溶解于2000ml蒸餾水中，配制成3wt%的氯化鈣溶液， 得到凝膠固化液。(3)將利福噴丁溶膠液裝入注射泵。設(shè)定高壓靜電發(fā)生器輸出電壓8000V，噴嘴針頭內(nèi)徑為0. 3mm,噴嘴針頭尖距離收集杯中凝膠固化液面25mm，利福噴丁溶膠液輸入速度為120ml/h。凝膠固化液恒流泵輸出端流速40ml/min。(4)多孔噴頭連續(xù)產(chǎn)生微小液滴，落入收集杯內(nèi)氯化鈣凝膠固化液中，液滴表面凝固后便上浮，隨收集杯中凝膠固化液流動，凝膠微球不斷從集合管上開口溢出，進(jìn)入集合管并落入沉降池中繼續(xù)凝固1-2小時。(5)利福噴丁溶膠液注射完畢后，收集利福噴丁海藻酸鈣凝膠微球，蒸餾水漂洗2 遍，得利福噴丁海藻酸鈣凝膠濕微球。將濕的利福噴丁海藻酸鈣凝膠微球置40°C真空干燥器內(nèi)干燥12小時，得到干燥福噴丁海藻酸鈣微球。產(chǎn)率為7.42g/h。光學(xué)顯微鏡下觀測凝膠微球粒徑260-310 μ m。(6)凝膠微球載藥量和藥物包封率測定精確稱量5mg的利福布丁凝膠微球，置于20ml甲醇中，25°C條件下于恒溫振蕩器上持續(xù)振搖20小時，用0. 45 μ m微孔濾膜過濾，吸取過濾液500 μ 1，用氮?dú)饬骶徛⌒牡卮蹈?，?jīng)流動相90μ 1重新溶解，加入內(nèi)標(biāo)液10μ 1，渦旋混勻離心，取上清液10μ 1進(jìn)樣于高效液相色譜中，測定利福噴丁含量。經(jīng)計(jì)算得出，利福噴丁海藻酸鈣凝膠微球載藥量為 32.9%,藥物包封率為87.3%。
權(quán)利要求
1.一種凝膠微球制備裝置，其特征在于，其包括多孔噴頭(1)、收集杯O)、集合管 (3)、高壓靜電發(fā)生器(9)、恒流泵(7)、沉降池(4)、注射泵(8)和浸潤電極(5)；其中該多孔噴頭(1)上部具有進(jìn)液口，該進(jìn)液口與注射泵(8)的輸出端連接，注射泵(8)的輸入端連接載藥溶膠儲液裝置；多孔噴頭下部具有數(shù)個噴嘴(6)呈環(huán)形排列，每個噴嘴尖端的直徑為20(^111-80(^111;該多孔噴頭(1)內(nèi)部具有空腔，空腔內(nèi)設(shè)置一個環(huán)狀金屬薄片作為浸潤電極(5)，該浸潤電極連接高壓靜電發(fā)生器(9)的負(fù)極；該收集杯( 位于該多孔噴頭(1)的正下方，其上方開口，內(nèi)部盛裝凝膠固化液；收集杯( 側(cè)壁上具有進(jìn)液口(10)，該進(jìn)液口與該恒流泵(7)的輸出端連接；該沉降池(4)置于收集杯( 下方，其上緣與收集杯( 外壁密封連接；沉降池內(nèi)盛裝凝膠固化液；沉降池(4)側(cè)壁下部具有出液口(11)與恒流泵(7)的輸入端連接；收集杯O)中央沿豎直方向設(shè)置一個集合管(3)，該集合管C3)貫穿收集杯( 杯底， 從而將收集杯⑵與沉降池⑷相連通；集合管⑶上端開口低于收集杯⑵杯口平面，下端開口高于沉降池(4)內(nèi)的凝膠固化液液面；該集合管C3)由導(dǎo)電材料制成，其下端與高壓靜電發(fā)生器(9)的正極連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠微球制備裝置，其特征在于，所述多孔噴頭上的噴嘴(6) 尖端距離收集杯中凝膠固化液面15mm-60mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的凝膠微球制備裝置，其特征在于，所述多孔噴頭(1)具有升降調(diào)節(jié)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠微球制備裝置，其特征在于，所述集合管(3)的直徑為 15mm-30mmo
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的凝膠微球制備裝置，其特征在于，所述高壓靜電發(fā)生器(9)的輸出電壓為3000-10000伏，頻率為40-120赫茲。
6.一種凝膠微球制備方法，其特征在于，該方法采用如權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的裝置，并包括如下步驟A.向收集杯(2)和沉降池⑷中分別加入凝膠固化液，啟動恒流泵(7)，流速為 20-100ml/min ；沉降池中的凝膠固化液經(jīng)恒流泵(7)輸入收集杯O)，收集杯中的凝膠固化液面漫過集合管⑶上端開口，經(jīng)集合管⑶流至沉降池⑷中，從而實(shí)現(xiàn)收集杯和沉降池中的凝膠固化液的循環(huán)，收集杯內(nèi)液體翻騰流動；B.啟動注射泵(8)和高壓靜電發(fā)生器(9)，注射泵輸出載藥溶膠液的流速為80-180ml/ h，高壓靜電發(fā)生器的電壓為3000-10000伏；載藥溶膠液進(jìn)入多孔噴頭(1)，接觸浸潤電極 (5)的載藥溶膠液帶有負(fù)電荷；收集杯O)中的凝膠固化液接觸連接高壓靜電發(fā)生器(9) 正極的集合管(3)而帶有正電荷；噴嘴(6)中的載藥溶膠液與收集杯O)中的凝膠固化液液面間形成高壓靜電場，在電場作用下，噴嘴(6)中連續(xù)產(chǎn)生載藥溶膠液微小液滴落入收集杯內(nèi)的凝膠固化液中；C.落入凝膠固化液中的載藥溶膠液滴表面凝固形成凝膠微球，密度較大的凝膠微球沉降在收集杯底并在收集杯中繼續(xù)凝固1-6 ；密度較低的凝膠微球上浮，隨著收集杯中凝膠固化液的流動不斷從集合管上端開口溢出，進(jìn)入集合管并落入沉降池中繼續(xù)凝固IH
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的凝膠微球制備方法，其特征在于，所述載藥溶膠的組成為 海藻酸鈉1. 8-2. 4wt %，利福噴丁或利福布丁 1. 0-5. Owt %，乙酸乙酯8. 0-12wt %，硬脂酸(1. 0-3. Owt %，余量為水。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的凝膠微球制備方法，其特征在于，所述載藥溶膠液的制備方法包括如下步驟a.按所述配比稱取利福噴丁/利福布丁藥粉和硬脂酸，溶解于所述量的50°C以上乙酸乙酯中，得利福噴丁/利福布丁固體脂肪溶液或混懸液；b.按所述配比稱取海藻酸鈉，溶解于所述量的蒸餾水中，得海藻酸鈉溶液；c.利福噴丁或利福布丁固體脂肪溶液與海藻酸鈉溶液混合，得到載藥溶膠液。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可注射凝膠微球制備方法，其特征在于，所述凝膠固化液為鈣鹽水溶液，濃度為l-3wt%。
10.一種可注射抗結(jié)核藥物凝膠微球，其特征在于，其是應(yīng)用權(quán)利要求7-9中任一項(xiàng)所述方法制備的，該微球中載藥量高于30%，干燥后直徑為60μπι-600μπι。
全文摘要
本發(fā)明涉及凝膠微球制備裝置、方法及一種可注射抗結(jié)核藥物凝膠微球。該裝置包括多孔噴頭、收集杯、集合管、高壓靜電發(fā)生器、恒流泵、沉降池、注射泵和浸潤電極。本發(fā)明在普通靜電液滴發(fā)生裝置的基礎(chǔ)上，通過設(shè)置集合管，構(gòu)成液面流動調(diào)控系統(tǒng)，使收集杯與沉降池間具有液體交換通道，可將漂浮在收集杯液面上的低密度凝膠微球集中，迅速轉(zhuǎn)運(yùn)至沉降池；同時，內(nèi)置浸潤電極式多孔噴頭，可使載藥溶膠內(nèi)的藥物脂滴充分荷電，與集合管電極間形成均勻強(qiáng)電場，強(qiáng)化噴嘴液柱霧化作用，使載藥溶膠乳液形成單分散性凝膠微球。本發(fā)明的可注射抗結(jié)核藥物凝膠微球中含有利福噴丁或利福布丁，是采用本發(fā)明的裝置和方法制成，其產(chǎn)率高、載藥量大，干燥后，不發(fā)生癟塌、不粘連。
文檔編號A61P31/06GK102178604SQ201110068598
公開日2011年9月14日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者史迎昌, 張廣宇, 楊楠, 黎立 申請人:中國人民解放軍第三○九醫(yī)院