专利名称：由亲水性树脂和疏水性树脂构成的载药微粒及制备方法 以高分子树脂为基材的载药微粒是一类新型的药物传递系统，在药物缓控释技术的研究和应用中得到了广泛关注。目前，在科研和生产实践中高分子树脂载药微粒已经为化学药物或基因工程药物等提供了优良的缓释或控制释放性能，显示出广泛的应用前景。尽管如此，高分子树脂为基材的载药微粒还有一些尚未解决的问题，主要表现在以下几个方面1、载药微粒包载亲水性药物(包括化学药物和基因工程药物等)的包封率较低。包载亲水性药物树脂微粒的制备，常采用的方法是复乳法(即水包油包水法)将药物的水相溶液分散于油相树脂溶液(也可以将固态药物颗粒悬浮于树脂溶液)，然后提取油相溶剂形成包载药物水溶液液滴或包载固态药物颗粒的树脂微粒。由于药物的水溶性较高，在溶剂挥发法提取油相溶剂的过程中，根据分配平衡原理，会有大量的水溶性药物由油相液滴内扩散到外水相，大大降低了油相液滴和溶剂提取后载药微粒中的药物含量，微粒的包封率很低。2、药物释放的可控性不够理想，释药性能难以满足临床投药的要求。树脂载药微粒的药物释放一般包括三个阶段药物突释阶段、扩散控释阶段和降解控释阶段。在突释阶段，短期内会有大量的药物从微粒内释放出来，在临床投药中血药浓度会突然提高，大大超过中毒极限浓度，引起药物中毒。特别是对于亲水性药物，在释放过程中，由于药物可以溶于释放介质，很快随释放介质从微粒中的孔道扩散出来，释放速度较快。同时由于随着树脂的降解，释放介质在微粒内的扩散速度难以保持稳定，因此，药物释放的速率在释放周期内变化较大，释放速率和周期可控性较差，难以实现临床投药所要求的释药速度保持稳定的控制释放。3、包载基因工程药物的树脂载药微粒在制备、储存和投药过程中，难以保持药物的稳定性和生物活性。基因工程药物如蛋白质和肽类药物的应用面临许多急需解决的难题，其中一个突出的问题是蛋白质和肽类药物的生物利用度很低，大量药物在被传递到作用部位前已失去其生物活性；同时，由于蛋白质在体内的半衰期很短，常常需多次频繁给药才能维持治疗所需的血药浓度，给患者带来许多不便。采用以生物降解树脂为基材的载药微粒包载和传递基因工程药物不仅能够使药物的治疗浓度维持较长时间，减少给药次数，同时也能够减少蛋白质和肽类药物与蛋白酶接触引起的降解，提高药物的生物利用度，因此，得到了广泛关注。目前，包载蛋白质和肽类药物的树脂载药微粒主要包括水包油包水型、水包油包固体型和油包油包固体型。
树脂载药微粒包载基因工程药物的不足是难以在载药微粒的制备、储存与投药过程中维持蛋白质和肽的稳定性水包油包水型载药微粒在制备过程中内水相为蛋白质水溶液，蛋白质表面有活性，趋向于吸附在水/油所形成的界面上，这种在表面吸附造成了蛋白质结构的展开、失活以及不可逆的聚集；油包油包固体载药微粒的初始药物突释严重，影响了微粒的药物控释效果，限制了载药微粒的应用；而水包油包固体载药微粒的药物包封率往往较低，增加了微粒制备过程中的药物损失，从而提高了微粒的生产成本。在载药微粒存储过程中，微粒中的疏水性树脂容易导致蛋白质展开或聚集树脂的疏水性可使蛋白质的构象反转，某些树脂(如乳酸-乙醇酸共聚物)的酸性微观环境可使蛋白质酸催化水解，从而改变蛋白质的结构和构象；在投药过程中药物在树脂表面的吸附也容易产生蛋白质分子的展开，影响蛋白质的稳定性和生物学活性。


本发明的目的在于提供一种由亲水性树脂和疏水性树脂构成的载药微粒及制备方法，所述载药微粒包载亲水性药物的药物包封率较高，药物释放可控性较好，可保持药物的稳定性及生物学活性；所述的制备方法过程较为简单。
本发明是通过下述技术方案实现的所述的亲水性树脂和疏水性树脂构成的粒径为5-500μm的载药微粒，其特征在于载药微粒的基体为疏水性树脂，基体内分散有载有药物的可形成水凝胶的亲水性树脂颗粒。
上述疏水性树脂包括非生物可降解材料如聚酰胺、聚氨酯、聚苯乙烯类树脂、聚丙烯酰胺类树脂(如Eudragit)、聚丙烯酸类树脂(如Carbopol)、改性纤维素类树脂(如乙基纤维素)、异丁烯酸甲酯以及生物可降解树脂包括聚α-羟基酸(如聚乳酸、聚乙醇酸、乳酸-乙醇酸共聚物)、聚□-羟基酸(如聚羟基丁酸和聚羟基戊酸)、交链聚酯(如聚丙交脂、聚乙交脂、乙交脂-丙交脂共聚物、聚己内脂)、聚氰基丙烯酸烷基脂、聚原酸脂、聚酐、聚氨基酸。
上述可形成水凝胶的亲水性树脂的材料包括明胶、琼脂糖、壳聚糖、海藻酸、果胶。
上述载药微粒，可用于包载亲水性或疏水性药物(化学药或中药提取物)以及生物活性大分子(如蛋白质和肽类)，也可以用于包载细胞和疫苗。
上述由亲水性树脂和疏水性树脂构成的载药微粒的制备包括三个步骤1、制备亲水性树脂水凝胶载药颗粒将亲水性树脂与药物混合物水相溶液加热到高于亲水性树脂溶解温度的特定温度，将水相溶液加入疏水性树脂的油相溶液中，超声分散或搅拌形成油包水乳液体系，并将所得的混合物低温冷却，使得水相液滴转变为包含有药物的亲水性树脂水凝胶颗粒；2、溶剂提取法制备以疏水性树脂为基材并包含有亲水性树脂水凝胶颗粒的载药微粒对上述包含水凝胶颗粒的树脂油相溶液采用溶剂提取法(溶剂挥发法或溶剂萃取法)制备载药微粒，形成由疏水性树脂基体和分散于其中的亲水性树脂水凝胶颗粒组成的载药微粒；3、冷冻干燥上述溶剂提取法制得的载药微粒，形成以疏水性树脂为基体，基体内分散有载有药物的可形成水凝胶的亲水性树脂固体颗粒的载药微粒。
本发明提供的包含有可形成水凝胶的亲水性树脂颗粒的疏水性树脂载药微粒的主要优点表现在微粒包载亲水性药物的包封率较高，可达95％以上；药物释放的可控性较好，可实现药物释放周期为半个月至一年、药物释放速率达到稳定释放水平的控制释放；在载药微粒的制备、储存以及投药过程中可较好地保持基因工程药物如蛋白质和肽类药物的稳定性及生物学活性；从而为基因工程药物、化学药物和中药提取物提供一类具有优良释药性能的药物传递系统，具有很高的临床应用价值和广泛的推广前景。


附图1实施实例1制备的琼脂糖-聚乳酸载药微粒的电镜照片；附图2实施实例1制备的琼脂糖-聚乳酸载药微粒的特征药物释放曲线；附图3实施实例2制备明胶-乳酸乙醇酸共聚物树脂载药微粒的特征药物释放曲线。

实施实例1以溶剂挥发法制备包载阿司匹林的琼脂糖-聚乳酸缓释微粒将聚乳酸(重均分子量Mw17,550)30g溶解于50mL二氯甲烷中制成油相树脂溶液；将908.1mg琼脂糖溶解在10mL高纯水中形成琼脂糖水溶液，将1.5g阿司匹林在转速为200rpm的磁力搅拌下悬浮于琼脂糖溶液中；所得的溶液与油相聚合物溶液混合，采用超声发生器对混合物超声5次，每次超声时间为60s，超声输出功率为20W，以形成油包水乳液；所得乳液在冰箱中冷却至4℃左右，然后加入500mL 0.5％的聚乙烯醇水溶液中，以90目筛子过滤悬浮液，将滤液转入离心管中，离心5min(离心力400×g力)，收集离心管底部的载药微粒，悬浮于75mL D-甘露糖醇的水溶液中(含甘露糖醇1050mg)，冷冻干燥所得的悬浮体系，得到阿司匹林载药微粒冻干粉。
以扫描电子显微镜(SEM)观察载药微粒的尺寸和形貌将载药微粒堆放于铝制样品台上喷金90秒，然后在SEM下观察，并显微拍照。由附图1载药微粒的电镜照片可见，冻干微粒为粒径为40-100μm的微球，微粒间粘连较少。
将20mg的载药颗粒溶解于1mL乙酸乙酯中，并加入1mL磷酸缓冲溶液(PBS，20mM，pH7.4，含0.02％的重氮钠作为杀菌剂)和1mL无水乙醇，形成均相混合溶液；取出0.5mL，采用高效毛细管电泳仪(HPCE)测试溶液中的阿司匹林和水杨酸的含量，按下列公式计算载药量和包封率(采用44cm×50μm的开口型熔合硅毛细管，以磷酸缓冲溶液(40mM，pH10.5)为流动相，在236nm的波长下测试，操作温度为25℃)。
微粒实际载药率(％)＝颗粒中阿司匹林的含量/颗粒的总重量×100(式中颗粒中阿司匹林的含量由测得阿司匹林与水杨酸的总量计算)微粒包封率(％)＝实际载药率/理论载药率×100(式中理论载药率由原料中阿司匹林与树脂的比例计算)由计算得包含琼脂糖的载药微粒的载药率和包封率分别为1.18％和25.4％。
称取所得的树脂载药微粒50mg置于测试管中，加入2mL pH7.4的磷酸缓冲溶液，将测试管置于37℃的恒温水浴震荡器中，每隔一定的时间，以700×g力的离心力离心测试样品混合物(离心时间为5分钟)，取出1.8mL离心上清液作为测试样本，并向测试管中加入相同量的磷酸缓冲溶液替换上清液；从样本中取出0.5mL，采用高效毛细管电泳仪测定药品中的阿司匹林和水杨酸的含量。测试条件与载药量的测定相同。累积药物释放速率计算如下。
累积药物释放速率(％)＝(Ma+Ms)t/M∞×100(其中Ma和Ms分别为在t时刻释放的阿司匹林和水杨酸的量，M∞为聚乳酸微粒载药量)由附图2可见琼脂糖-聚乳酸载药微粒可实现包载阿司匹林释放周期为19天、初期突释效应较弱的控制释放。
实施实例2溶剂挥发法制备明胶-乳酸乙醇酸共聚物树脂(PLGA)载药微粒称取两种乳酸与乙醇酸链段比为75∶25的乳酸乙醇酸共聚物PLGA75/25(Mw10,091)23.69g、PLGA75/25(Mw1,715)7.14g溶解于50mL二氯甲烷中制成油相树脂溶液；将908.1mg B型明胶溶解在10mL高纯水中形成明胶水溶液，将1g牛血清蛋白溶解于明胶溶液中；所得的溶液与油相聚合物溶液混合，采用超声发生器对混合物超声5次，每次超声时间为60s，超声输出功率为20W，以形成油包水乳液；所得乳液在冰箱中冷却至4℃左右，然后加入500mL 0.5％的聚乙烯醇水溶液中，将所得的混合物用针式匀质器在10,000rpm的转速下匀浆2min形成水包油包水复合乳液；将所得乳液在转速为230rpm的机械搅拌下，加入12.5L蒸馏水中，在室温下挥发油相溶剂(挥发时间3h)，得到含有载药微粒的悬浮体系；以90目筛子过滤悬浮液，将滤液转入离心管中，离心5min(离心力400×g力)，收集离心管底部的载药微粒，悬浮于75mL D-甘露糖醇的水溶液中，(含甘露糖醇1050mg)，冷冻干燥所的悬浮体系，得到牛血清蛋白载药微粒冻干粉。
取上述20mg的冻干微粒加入5mL 5％的十二烷基硫酸钠的0.1N的NaOH水溶液中，在室温下静置15h直至混合体系转变为澄清溶液。采用microBCA蛋白质测定法(Prerce，IL，USA)在494nm的波长下测定溶液中牛血清蛋白的含量，计算微粒的载药量与包封率。
微粒实际载药率(％)＝颗粒中牛血清蛋白的含量/颗粒的总重量×100微粒包封率(％)＝实际载药率/理论载药率×100(理论载药率由原料中牛血清蛋白与树脂和明胶的比例计算)计算得包含明胶颗粒的载药微粒的载药量和包封率分别为1.04％和35.2％。
将20mg冻干微粒置于测试管中，加入4mL pH 7.4的磷酸缓冲溶液中，在37℃的水浴中恒温震荡(水浴震荡器的转速为60rpm)，每隔一定时间从离心管中取出2mL上清液，并向离心管中加入相同量的释放介质，以microBCA蛋白质测定法通过前述方法测定牛血清蛋白含量，计算药物释放率。
累积药物释放速率(％)＝Mt/M∞×100(其中Mt为t时刻释放的牛血清蛋白的量，M∞为PLGA颗粒的载药量)由附图3可见此微粒载药系统可实现药物释放周期为30天、释药速率基本符合零级释放规律的控制释放，药物释放性能较相同条件下制备的水包油包水型PLGA载药微粒有明显改善。


本发明公开了一种由亲水性树脂和疏水性树脂构成的载药微粒及制备方法，属于树脂载药微粒及其制备技术，所述的载药微粒基体为疏水性树脂，基体内分散有载有药物的可形成水凝胶的亲水性树脂颗粒。该载药微粒的制备包括制备亲水性树脂水凝胶载药颗粒、制备以疏水性树脂为基材包含有亲水性树脂水凝胶粒的载药微粒、冷冻干燥形成以疏水性树脂为基体、基体内分散有载有药物的可形成水凝胶的亲水性树脂固体颗粒。本发明的优点在于微粒包载亲水性药物的包封率较高，可达95％以上；可实现药物释放周期为半个月至一年、释药速率保持稳定的控制释放；并可在微粒的制备、储存以及投药过程中较好地保持蛋白质和肽类药物的稳定性及生物活性。