本發(fā)明涉及一種乳鐵蛋白殼聚糖微粒的制備方法。
背景技術(shù):
乳鐵蛋白是具有廣泛生物學(xué)功能的蛋白類治療藥物,直接通過(guò)口服乳鐵蛋白給藥雖然便捷,但蛋白類藥物從消化系統(tǒng)進(jìn)入血液循環(huán)需要克服大量障礙,而殼聚糖作為負(fù)載蛋白類藥物載體在保持自身緩釋特性的同時(shí),還可以保護(hù)對(duì)環(huán)境敏感的蛋白類藥物免受降解,因而是載藥微粒的理想組合。
目前制備乳鐵蛋白殼聚糖的微粒,其粒徑大小為微米數(shù)量級(jí),同時(shí)制備方法如乳化交聯(lián)法,所需交聯(lián)劑如戊二醛等存在一定毒性,不適合直接作用于人體;此外,制備得到的載藥顆粒性狀會(huì)受到殼聚糖原料相關(guān)參數(shù)以及反應(yīng)條件等因素影響。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是要解決現(xiàn)有乳鐵蛋白殼聚糖微粒的粒徑較大,為微米級(jí),包封率和載藥率低的問(wèn)題,提供納米級(jí)乳鐵蛋白殼聚糖微粒的制備方法。
本發(fā)明通過(guò)離子交聯(lián)法制備得到乳鐵蛋白殼聚糖納米微粒,該方法采用三聚磷酸鈉作為交聯(lián)劑,對(duì)殼聚糖進(jìn)行離子凝膠誘導(dǎo)化,在特定pH范圍內(nèi),殼聚糖的質(zhì)子化氨基與三聚磷酸鈉的磷酸根相互作用,形成藥物載體包裹乳鐵蛋白。
本發(fā)明納米級(jí)乳鐵蛋白殼聚糖微粒的制備方法,按以下步驟進(jìn)行:
一、試劑處理:
將殼聚糖溶解于冰醋酸中,調(diào)整pH為4-5,制得濃度為0.6-0.8mg/mL的殼聚糖溶液;
將9-11mg溶菌酶加入1ml無(wú)菌水或10mmol/L Tris·Cl(pH8.0)溶液,得到溶菌酶混合液;
將乳鐵蛋白溶于0.1mol/L氯化鈉溶液,震蕩混勻,制得濃度為9-11mg/mL的乳鐵蛋白溶液;
二、殼聚糖改性:
向殼聚糖溶液中加入適量溶菌酶混合液,于38-42℃75-85轉(zhuǎn)/分鐘震蕩3-4小時(shí),將長(zhǎng)鏈殼聚糖降解為殼寡糖,然后加熱煮沸3-5分鐘使溶菌酶失活,得到改性后的殼聚糖溶液;
三、交聯(lián):
將適量乳鐵蛋白溶液與改性后的殼聚糖溶液進(jìn)行混合,使每50ml殼聚糖溶液含有乳鐵蛋白5mg-10mg,持續(xù)磁力攪拌,同時(shí)逐滴加入0.5-0.6mg/mL三聚磷酸鈉溶液進(jìn)行離子交聯(lián),持續(xù)磁力攪拌30-40分鐘,溶液整體呈現(xiàn)藍(lán)色乳光;
四、分離:
將步驟三交聯(lián)后的溶液中在5-15℃條件下15000-25000轉(zhuǎn)/分鐘離心0.5-1小時(shí),取沉淀,即為乳鐵蛋白殼聚糖納米微粒。
進(jìn)一步的,步驟二中殼聚糖溶液與溶菌酶混合液的體積比為1000:1。
進(jìn)一步的,步驟三中三聚磷酸鈉溶液的滴加速度為1滴/秒。
進(jìn)一步的,步驟三中改性后的殼聚糖溶液與三聚磷酸鈉溶液的體積比為(4-5):1。
本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明利用溶菌酶可以水解β-1,4糖苷鍵這一特點(diǎn),對(duì)殼聚糖進(jìn)行水解改性,改性后殼寡糖主要為2-7聚,分子量大致為3000-10000D,低聚殼聚糖有利于機(jī)體吸收,有更強(qiáng)的生物活性,同時(shí)相較于長(zhǎng)鏈殼聚糖分子質(zhì)子化氨基更容易暴露并與磷酸根交聯(lián),從而增強(qiáng)載藥體系的結(jié)合程度,為離子交聯(lián)法制備殼聚糖乳鐵蛋白納米載藥體系提供參考。
本發(fā)明制備并分離得到納米級(jí)的乳鐵蛋白殼聚糖微粒,該方法利用無(wú)毒副作用的三聚磷酸鈉對(duì)殼聚糖進(jìn)行離子誘導(dǎo)凝膠化,利用帶正電的質(zhì)子化氨基與帶負(fù)電的磷酸根相互吸引,交聯(lián)過(guò)程中將藥物包裹形成載藥納米粒。本方法制備的納米級(jí)乳鐵蛋白殼聚糖微粒具有較高的包封率和載藥率。將離心后得到的微粒自然風(fēng)干,通過(guò)考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定上清液中的蛋白濃度,結(jié)合投入蛋白藥物的量,估測(cè)蛋白藥物的包封率及載藥率,測(cè)定結(jié)果為:包封率為20%-30%,載藥率為9%-26%。
本發(fā)明方法操作簡(jiǎn)便,適用于口服乳鐵蛋白藥物的制備。
附圖說(shuō)明
圖1為實(shí)施例1制備的乳鐵蛋白殼聚糖納米微粒的SEM圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明技術(shù)方案不局限于以下所列舉具體實(shí)施方式,還包括各具體實(shí)施方式間的任意組合。
具體實(shí)施方式一:本實(shí)施方式納米級(jí)乳鐵蛋白殼聚糖微粒的制備方法,按以下步驟進(jìn)行:
一、試劑處理:
將殼聚糖溶解于冰醋酸中,調(diào)整pH為4-5,制得濃度為0.6-0.8mg/mL的殼聚糖溶液;
將9-11mg溶菌酶加入1ml無(wú)菌水或1ml 10mmol/L的Tris·Cl(pH8.0)溶液,得到溶菌酶混合液;
將乳鐵蛋白溶于0.1mol/L氯化鈉溶液,震蕩混勻,制得濃度為9-11mg/mL的乳鐵蛋白溶液;
二、殼聚糖改性:
向殼聚糖溶液中加入適量溶菌酶混合液,于38-42℃75-85轉(zhuǎn)/分鐘震蕩3-4小時(shí),將長(zhǎng)鏈殼聚糖降解為殼寡糖,然后加熱煮沸3-5分鐘使溶菌酶失活,得到改性后的殼聚糖溶液;
三、交聯(lián):
將適量乳鐵蛋白溶液與改性后的殼聚糖溶液進(jìn)行混合,使每50ml殼聚糖溶液含有乳鐵蛋白5mg-10mg,持續(xù)磁力攪拌,同時(shí)逐滴加入0.5-0.6mg/mL三聚磷酸鈉溶液進(jìn)行離子交聯(lián),持續(xù)磁力攪拌30-40分鐘,溶液整體呈現(xiàn)藍(lán)色乳光;
四、分離:
將步驟三交聯(lián)后的溶液中在5-15℃條件下15000-25000轉(zhuǎn)/分鐘離心0.5-1小時(shí),取沉淀,即為乳鐵蛋白殼聚糖納米微粒。
具體實(shí)施方式二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一不同的是:步驟一中制得濃度為0.7mg/mL的殼聚糖溶液。其它與具體實(shí)施方式一相同。
具體實(shí)施方式三:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一或二不同的是:步驟一中制得濃度為10mg/mL的乳鐵蛋白溶液。其它與具體實(shí)施方式一或二相同。
具體實(shí)施方式四:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至三之一不同的是:步驟二中殼聚糖溶液與溶菌酶混合液的體積比為1000:1。其它與具體實(shí)施方式一至三之一相同。
具體實(shí)施方式五:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至四之一不同的是:步驟二中于40℃80轉(zhuǎn)/分鐘震蕩3小時(shí)。其它與具體實(shí)施方式一至四之一相同。
具體實(shí)施方式六:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是:步驟三中使每50ml殼聚糖溶液含有乳鐵蛋白6mg-9mg。其它與具體實(shí)施方式一至五之一相同。
具體實(shí)施方式七:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至五之一不同的是:步驟三中使每50ml殼聚糖溶液含有乳鐵蛋白7mg-8mg。其它與具體實(shí)施方式一至五之一相同。
具體實(shí)施方式八:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至七之一不同的是:步驟三中三聚磷酸鈉溶液的滴加速度為1滴/秒。其它與具體實(shí)施方式一至七之一相同。
具體實(shí)施方式九:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至八之一不同的是:步驟三中改性后的殼聚糖溶液與三聚磷酸鈉溶液的體積比為(4-5):1。其它與具體實(shí)施方式一至八之一相同。
具體實(shí)施方式十:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至九之一不同的是:步驟三中在10℃條件下離心。其它與具體實(shí)施方式一至九之一相同。
具體實(shí)施方式十一:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至十之一不同的是:步驟三中離心轉(zhuǎn)速為20000轉(zhuǎn)/分鐘。其它與具體實(shí)施方式一相至十之一同。
具體實(shí)施方式十二:本實(shí)施方式與具體實(shí)施方式一至十一之一不同的是:步驟三中離心時(shí)間為0.7-0.8小時(shí)。其它與具體實(shí)施方式一至十一之一相同。
為驗(yàn)證本發(fā)明的有益效果,進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn):
實(shí)施例1
本實(shí)施例納米級(jí)乳鐵蛋白殼聚糖微粒的制備方法,按以下步驟進(jìn)行:
一、試劑處理:
將殼聚糖溶解于冰醋酸中,調(diào)整pH為4.5,制得濃度為0.7mg/mL的殼聚糖溶液;
10mg溶菌酶加入1ml無(wú)菌水,得到溶菌酶混合液;
乳鐵蛋白溶于0.1mol/L氯化鈉溶液,震蕩混勻,制得濃度為10mg/mL的乳鐵蛋白溶液;
二、殼聚糖改性:
向殼聚糖溶液加入適量溶菌酶混合液,殼聚糖溶液與溶菌酶混合液的體積比為1000:1,40℃80轉(zhuǎn)/分鐘震蕩3小時(shí),將長(zhǎng)鏈殼聚糖降解為殼寡糖,然后加熱煮沸5分鐘使溶菌酶失活,得到改性后的殼聚糖溶液;
三、交聯(lián):
將適量乳鐵蛋白溶液與改性后的殼聚糖溶液進(jìn)行混合,使每50ml殼聚糖溶液含有乳鐵蛋白5mg,持續(xù)磁力攪拌,同時(shí)逐滴加入0.5mg/mL三聚磷酸鈉溶液進(jìn)行離子交聯(lián),改性后的殼聚糖溶液與三聚磷酸鈉溶液的體積比為4.5:1,持續(xù)磁力攪拌30分鐘,溶液整體呈現(xiàn)藍(lán)色乳光;其中三聚磷酸鈉溶液的滴加速度為1滴/秒。
四、分離:
將步驟三交聯(lián)后的溶液中在10℃條件下20000轉(zhuǎn)/分鐘離心1小時(shí),取沉淀,即為乳鐵蛋白殼聚糖納米微粒。
本實(shí)施例制備的微粒的SEM掃描結(jié)果如圖1所示,可以看出本方法得到了納米級(jí)的乳鐵蛋白殼聚糖微粒。
將離心后得到的微粒自然風(fēng)干,通過(guò)考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定上清液中的蛋白濃度,結(jié)合投入蛋白藥物的量,估測(cè)蛋白藥物的包封率及載藥率,測(cè)定結(jié)果為:包封率為30%,載藥率為26%。
本方法利用溶菌酶可以水解β-1,4糖苷鍵這一特點(diǎn),對(duì)殼聚糖進(jìn)行水解改性,改性后殼寡糖主要為2-7聚,分子量為3000-10000D,平均分子量為5000-5500D,低聚殼聚糖有利于機(jī)體吸收,有更強(qiáng)的生物活性,同時(shí)相較于長(zhǎng)鏈殼聚糖分子質(zhì)子化氨基更容易暴露并與磷酸根交聯(lián),從而增強(qiáng)載藥體系的結(jié)合程度,為離子交聯(lián)法制備殼聚糖乳鐵蛋白納米載藥體系提供參考。