一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法
技术领域
本发明属于制药材料领域，具体涉及一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法。
背景技术
紫杉醇是从红豆杉属植物组织提取的一种四环二萜类次生代谢产物，通过促进微管聚合和稳定已聚合微管抑制多种肿瘤细胞的增殖和转移并触发明显的细胞凋亡，主要用于乳腺癌、卵巢癌及结肠癌等肿瘤疾病的治疗。由于紫杉醇难溶于水，临床上采用聚氧乙烯蓖麻油和无水乙醇溶解后静脉注射，给药后存在严重过敏反应和许多毒副作用，如骨髓抑制、神经毒性反应、心脏毒性反应、关节或肌肉痛、肝脏毒性反应、肾脏毒性反应等不良反应，使其应用受到限制。为消除毒副作用，设计新的更能被接受的剂型以淘汰含有聚氧乙烯蓖麻油的传统剂型成为有关紫杉醇研究的热点，如微乳、囊泡、胶束、前体药物、包合物、脂质体、纳米粒等。
微胶囊技术是指利用天然的或者合成的高分子包囊材料，将固体、液体或气体物质包埋在微小、半透性或密封的胶囊内，使内容物在特定条件下以可控的速率进行释放的技术。通过微胶囊技术可以达到隔离活性成分、保护紫杉醇免受环境影响、掩盖不良味道或气味、控制释放等目的。
作为微胶囊壁材材料，淀粉在结构和性能上存在一些不足，如分子量太大、易老化、成膜性差、乳化能力差等，限制了其作为载体的应用。为了提高药物的利用效率，对药物释放速度也提出了更高要求，药物缓释也是制药领域一直研究的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可用于制备微胶囊的咖啡酰基酒石酸淀粉酯。
一种咖啡酰基酒石酸淀粉酯的制备方法，包括，将咖啡酰基酒石酸溶于乙醇溶液中，调节pH至1-5得到咖啡酰基酒石酸乙醇溶液，将淀粉加入咖啡酰基酒石酸乙醇溶液中，搅拌混合均匀，在10-40℃的温度下静置6-18h，烘箱中烘干，干燥后粉碎，于110-160℃的温度下反应1-6h，反应结束后，洗涤、干燥、烘干、粉碎得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯。咖啡酰基酒石酸化改性是在淀粉脱水葡萄糖羟基接上咖啡酰基酒石酸酯基团，在淀粉分子链上同时引入亲水基团和疏水基团，使淀粉具有两亲性质，在均质形成的乳状液中，在油水界面上定向形成一层厚而坚韧的连续界面膜，提高对药物的保护及溶液的乳化。
优选地，淀粉的添加量为10-40wt％。
优选地，咖啡酰基酒石酸的添加量为淀粉的10-80wt％。
优选地，乙醇溶液中乙醇的质量分数为10-90wt％。
本发明的目的在于提供一种高包埋率、具有药物缓释效果的抗肿瘤药物微胶囊的制备方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法，包括：将抗肿瘤药物紫杉醇加入包含咖啡酰基酒石酸淀粉酯的壁材溶液中均质乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊。紫杉醇难溶于水，均质乳化过程中，咖啡酰基酒石酸淀粉酯形成乳状液将紫杉醇包埋起来，使包含紫杉醇的微粒分散的更均匀，粒径更小，并提高对紫杉醇的包埋效果。当喷雾干燥时咖啡酰基酒石酸淀粉酯即在紫杉醇表面凝聚固化，形成致密膜，得到粒径小的微胶囊，并且表面紫杉醇含量低，对紫杉醇的包埋率高。
优选地，抗肿瘤药物微胶囊制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂加入壁材溶液中，在20-50℃的温度下均质10-60min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊。
更优选地，咖啡酰基酒石酸淀粉酯的添加量5-30wt％，例如，6、9、15、20、25、28wt％。
更优选地，海藻酸钠的添加量5-20wt％，例如，6、9、12、15、18wt％。
更优选地，乙醇水溶液中乙醇的质量分数为10-90wt％。
更优选地，抗肿瘤药物紫杉醇的添加量为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的1-20wt％，例如，2、5、7、12、15、16、18wt％。
更优选地，明胶乳化剂的添加量0.05-2wt％。
优选地，抗肿瘤药物微胶囊还可以如下方式的制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂、氯化花翠素和丁香苦苷加入壁材溶液中，在20-50℃的温度下均质10-60min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊。微胶囊形成时，氯化花翠素和丁香苦苷的添加减少了紫杉醇向壁表面的扩散迁移，包埋效果好，同时产品的水分含量降低，流动性提高，同时可以促使更快的形成坚实的壁，阻止紫杉醇的损失，水分散失速度不会过快，胶囊壁表面均整。紫杉醇被由包括咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠、明胶乳化剂、氯化花翠素和丁香苦苷在内的壁材均匀包埋形成微胶囊，不易被释放到外环境中去；减缓对紫杉醇的释放，提高药效的持续作用时间，提高紫杉醇的利用率。
更优选地，氯化花翠素的添加量为0.1-5wt％，例如，0.3、0.5、0.8、1.5、2、2.5、3、3.5、4、4.5wt％。
更优选地，丁香苦苷的添加量为0.1-8wt％，例如，0.3、0.8、2、2.5、3、4、4.5、5.5、6.5、7.5wt％。
本发明由于采用了咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠作为壁材制备抗肿瘤药物微胶囊，因而具有如下有益效果：得到的抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊粒径小，同时对抗肿瘤药物紫杉醇具有高的包埋率，包埋率至少达到了80％；进一步在制备紫杉醇微胶囊时添加氯化花翠素和丁香苦苷，提高了紫杉醇微胶囊的流动性和紫杉醇的缓释效果。因此，本发明是一种包埋率高、流动性好、缓释效果好、药效持久的抗肿瘤药物微胶囊。
附图说明
图1为淀粉和咖啡酰基酒石酸淀粉酯红外图；
图2为紫杉醇微胶囊包埋率图；
图3为紫杉醇微胶囊含水量图；
图4为紫杉醇微胶囊休止角图；
图5为紫杉醇微胶囊在胃液、肠液中的释放率图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式和附图对本发明的技术方案作进一步详细描述：
实施例1：
一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法，
(1)咖啡酰基酒石酸淀粉酯的制备：将咖啡酰基酒石酸溶于乙醇溶液中，调节pH至3得到咖啡酰基酒石酸乙醇溶液，将淀粉加入咖啡酰基酒石酸乙醇溶液中，搅拌混合均匀，在20℃的温度下静置12h，烘箱中烘干，干燥后粉碎，于130℃的温度下静置3h，反应结束后，洗涤、干燥、烘干、粉碎得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯；淀粉的添加量为25wt％，咖啡酰基酒石酸的添加量为淀粉的20wt％。
(2)抗肿瘤药物微胶囊的制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂加入壁材溶液中，在30℃的温度下均质30min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊；咖啡酰基酒石酸淀粉酯的添加量20wt％，海藻酸钠的添加量16wt％，乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50wt％，抗肿瘤药物紫杉醇的添加量为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的12wt％，明胶乳化剂的添加量0.6wt％。
实施例2：
一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法，
(1)咖啡酰基酒石酸淀粉酯的制备：将咖啡酰基酒石酸溶于乙醇溶液中，调节pH至3得到咖啡酰基酒石酸乙醇溶液，将淀粉加入咖啡酰基酒石酸乙醇溶液中，搅拌混合均匀，在20℃的温度下静置12h，烘箱中烘干，干燥后粉碎，于130℃的温度下静置3h，反应结束后，洗涤、干燥、烘干、粉碎得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯；淀粉的添加量为25wt％，咖啡酰基酒石酸的添加量为淀粉的60wt％。
(2)抗肿瘤药物微胶囊的制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂加入壁材溶液中，在30℃的温度下均质30min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊；咖啡酰基酒石酸淀粉酯的添加量20wt％，海藻酸钠的添加量16wt％，乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50wt％，抗肿瘤药物紫杉醇的添加量为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的12wt％，明胶乳化剂的添加量0.6wt％。
实施例3：
一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法，
(1)咖啡酰基酒石酸淀粉酯的制备：将咖啡酰基酒石酸溶于乙醇溶液中，调节pH至3得到咖啡酰基酒石酸乙醇溶液，将淀粉加入咖啡酰基酒石酸乙醇溶液中，搅拌混合均匀，在20℃的温度下静置12h，烘箱中烘干，干燥后粉碎，于130℃的温度下静置3h，反应结束后，洗涤、干燥、烘干、粉碎得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯；淀粉的添加量为25wt％，咖啡酰基酒石酸的添加量为淀粉的60wt％。
(2)抗肿瘤药物微胶囊的制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂加入壁材溶液中，在30℃的温度下均质30min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊；咖啡酰基酒石酸淀粉酯的添加量20wt％，海藻酸钠的添加量16wt％，乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50wt％，抗肿瘤药物紫杉醇的添加量为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的18wt％，明胶乳化剂的添加量0.6wt％。
实施例4：
一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法，
(1)咖啡酰基酒石酸淀粉酯的制备：将咖啡酰基酒石酸溶于乙醇溶液中，调节pH至3得到咖啡酰基酒石酸乙醇溶液，将淀粉加入咖啡酰基酒石酸乙醇溶液中，搅拌混合均匀，在20℃的温度下静置12h，烘箱中烘干，干燥后粉碎，于130℃的温度下静置3h，反应结束后，洗涤、干燥、烘干、粉碎得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯；淀粉的添加量为25wt％，咖啡酰基酒石酸的添加量为淀粉的60wt％。
(2)抗肿瘤药物微胶囊的制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂、氯化花翠素和丁香苦苷加入壁材溶液中，在30℃的温度下均质30min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊；咖啡酰基酒石酸淀粉酯的添加量20wt％，海藻酸钠的添加量16wt％，乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50wt％，抗肿瘤药物紫杉醇的添加量为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的12wt％，明胶乳化剂的添加量0.6wt％，氯化花翠素的添加量为1wt％，丁香苦苷的添加量为1.6wt％。
实施例5：
一种抗肿瘤药物微胶囊的制备方法，
(1)咖啡酰基酒石酸淀粉酯的制备：将咖啡酰基酒石酸溶于乙醇溶液中，调节pH至3得到咖啡酰基酒石酸乙醇溶液，将淀粉加入咖啡酰基酒石酸乙醇溶液中，搅拌混合均匀，在20℃的温度下静置12h，烘箱中烘干，干燥后粉碎，于130℃的温度下静置3h，反应结束后，洗涤、干燥、烘干、粉碎得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯；淀粉的添加量为25wt％，咖啡酰基酒石酸的添加量为淀粉的60wt％。
(2)抗肿瘤药物微胶囊的制备：将咖啡酰基酒石酸淀粉酯、海藻酸钠加入乙醇水溶液中制备得到壁材溶液，将抗肿瘤药物紫杉醇、明胶乳化剂、氯化花翠素和丁香苦苷加入壁材溶液中，在30℃的温度下均质30min乳化得到壁芯混合液，将壁芯混合液喷雾干燥得到抗肿瘤药物紫杉醇微胶囊；咖啡酰基酒石酸淀粉酯的添加量20wt％，海藻酸钠的添加量16wt％，乙醇水溶液中乙醇的质量分数为50wt％，抗肿瘤药物紫杉醇的添加量为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的12wt％，明胶乳化剂的添加量0.6wt％，氯化花翠素的添加量为2.5wt％，丁香苦苷的添加量为4wt％。
对比例1：
本对比例与实施例2相比，不同之处仅在于，抗肿瘤药物微胶囊的制备中将咖啡酰基酒石酸淀粉酯替换为淀粉。
对比例2：
本对比例与实施例2相比，不同之处仅在于，抗肿瘤药物微胶囊的制备中将咖啡酰基酒石酸淀粉酯替换为羟乙基纤维素。
对比例3：
本对比例与实施例4相比，不同之处仅在于，凝固液中未添加丁香苦苷。
对比例4：
本对比例与实施例4相比，不同之处仅在于，凝固液中未添加氯化花翠素。
试验例1：
1.淀粉和咖啡酰基酒石酸淀粉酯红外光谱检测
将淀粉和实施例2得到的咖啡酰基酒石酸淀粉酯置于红外干燥器中干燥2h，采用溴化钾(KBr)压片法，将样品与KBr按1％(w/w)的比例充分混合、研磨、压片后置于红外光谱仪上测试。扫描波数范围为500-4000cm-1，分辨率为4cm-1，以空气为空白，扫描32次后取平均值得到样品的红外光谱图。
红外检测结果如图1所示，a为淀粉的红外光谱，b为咖啡酰基酒石酸淀粉酯的红外光谱，咖啡酰基酒石酸淀粉酯的红外光谱与淀粉红外光谱相比，3500-3700cm-1处出现未缔合的咖啡酰基酒石酸上羟基的峰，1000-1200cm-1处为酯基的碳氧碳吸收峰，表明成功得到咖啡酰基酒石酸淀粉酯。
2.料径测试
称取一定量的实施例和对比例得到紫杉醇微胶囊粉末，以无水乙醇作为分散剂，把微胶囊粉末逐渐加入进样器中，当遮光度达到10％之后开始用激光粒度仪测定微胶囊的粒径。
表1微胶囊粒径
粒径测试结果如表1所示，实施例2得到的微胶囊粒径最小，效果最好，优于对比例1和对比例2得到的微胶囊，表明咖啡酰基酒石酸淀粉酯与紫杉醇的比例最佳，且咖啡酰基酒石酸淀粉酯的效果优于淀粉和羟乙基纤维素。
试验例2：
1.包埋率
色谱检测条件：色谱柱采用Inersil ODS-3 C18柱，流动相为V(乙腈)∶V(水)＝60∶40，流量为1.0mL/min，进样量为100.0μL，检测波长为227.0nm。
1.微胶囊表面紫杉醇的含量：准确称取10.0mg各实施例和对比例得到的紫杉醇微胶囊溶于10.0mL乙腈中，置超声波发生器中超声10.0min后，5000r/min下离心5min后取上清液600.0μL，加400.0μL超纯水完全混匀，使乙腈与水的体积比为60/40，采用高效液相色谱法进行测定。
2.微胶囊中紫杉醇含量：准确称取10.0mg各实施例和对比例得到的紫杉醇微胶囊溶于10.0mL超纯水中，置超声波发生器中超声30.0min后，5000r/min下离心5min后取上清液，加入超纯水完全混匀，使乙腈与水的体积比为60/40，取1mL混合溶液采用高效液相色谱法进行测定。
包埋率＝1-微胶囊表面紫杉醇的含量/微胶囊中紫杉醇含量×100％
抗肿瘤药物微胶囊的紫杉醇的包埋率如图2所示，实施例2的包埋率最高，对比例2的包埋率最低，实施例2与对比例1相比，实施例2得到的微胶囊的包埋率优于对比例1，表明咖啡酰基酒石酸淀粉酯的包埋效果优于淀粉；实施例2与对比例2相比，实施例2得到的微胶囊的包埋率优于对比例2，表明咖啡酰基酒石酸淀粉酯的效果优于羟乙基纤维素；实施例2与实施例1、实施例3相比，实施例2得到的微胶囊的包埋率优于实施例1和实施例3，且实施例3的包埋率优于实施例1，表明随着紫杉醇占咖啡酰基酒石酸淀粉酯的比重并不是越大越好，紫杉醇胶囊的包埋率与紫杉醇同咖啡酰基酒石酸淀粉酯的比值密切相关，表明紫杉醇占咖啡酰基酒石酸淀粉酯是一个比较优的比例关系。
2.水分含量与流动性测试
水分含量是评价产品贮存期限的重要指标，过多的水分会使产品结块、发生霉变、不耐存放。微胶囊的流动性影响着产品的输送、筛选、干燥等后续操作。粉体的流动性无法用单一的特性值来表达，常用休止角表示。休止角越小，摩擦力越小，流动性越好，一般认为θ≤30°时流动性好，30°≤θ≤45°时流动性较好，45≤θ≤60°时流动性一般，θ≥60°时流动性差。
实验样品为各实施例和对比例得到的紫杉醇微胶囊。
水分含量测试：105℃烘箱恒重法测试。
流动性测试参照GB 11986-1989进行实验。
抗肿瘤药物微胶囊的水分含量测试结果如图3所示，实施例2的含水量最高，实施例5的含水量最低，实施例5与实施例2相比，实施例5的含水量显著小于实施例2，表明氯化花翠素和丁香苦苷的添加，降低了微胶囊的含水量；实施例5与实施例4相比，表明当氯化花翠素和丁香苦苷添加量增加时，可以进一步降低微胶囊的含水量；实施例5与对比例3相比，实施例5得到的微胶囊含水量效果优于对比例3，表明氯化花翠素和丁香苦苷两种组分仅添加氯化花翠素时，效果没有共同添加的效果好；同样，实施例5与对比例4相比，表明两组分中仅添加丁香苦苷的效果弱于两组分的共同添加；实施例2与对比例3和对比例4相比，表明两组分中氯化花翠素或丁香苦苷单独添加便可以降低微胶囊中的含水量，但效果并不十分明显。
抗肿瘤药物微胶囊的流动性测试结果如图4所示，流动性以休止角表征，实施例5的休止角最小，流动性最好，实施例2的休止角最高，效果最差；氯化花翠素和丁香苦苷在微胶囊中对休止角的影响与对微胶囊含水量的影响变化十分相似，所以，同图3含水量的变化及影响，可以得出以下结论：氯化花翠素或丁香苦苷单独添加便可以降低微胶囊中的休止角，提高流动性，但效果并不显著；氯化花翠素和丁香苦苷共同使用效果优于氯化花翠素或丁香苦苷的单独使用，效果最佳。
3.药物缓释
胃液和肠液采用中国药典中的方法配制。
称取干燥的各实施例和对比例得到的微囊100mg分别装入100mL锥形瓶中，加入模拟胃液100mL，控制转速60r/min、温度37±1℃条件下反应120min，定时取样1mL，用0.45um微孔滤膜过滤，同时补充同体积模拟胃液。紫杉醇含量的检测采用包埋率的高效液相色谱法进行测定，计算累积释放量。
各将100mg各实施例和对比例得到的微囊加入100mL模拟肠液中反应240min，测定方法与在模拟胃液中相同。
抗肿瘤药物微胶囊中紫杉醇缓释测试结果如图5所示，首先对比紫杉醇胶囊在胃液中的释放速度，紫杉醇在胃液中的释放速度最慢的为实施例5，胃液中释放速度最快的为对比例3，实施例5与实施例2相比，表明氯化花翠素和丁香苦苷的添加使紫杉醇的释放速度减缓；实施例5与实施例4相比，表明氯化花翠素和丁香苦苷的添加量的增加可以进一步减缓紫杉醇的释放速度，实施例5与对比例3相比，表明氯化花翠素和丁香苦苷的共同使用优于丁香苦苷的效果，实施例5与对比例4相比，表明氯化花翠素和丁香苦苷的共同使用优于氯化花翠素的效果，结合实施例5、对比例3、对比例4，表明氯化花翠素和丁香苦苷的共同使用优于氯化花翠素或丁香苦苷的单一使用；实施例2与对比例3、对比例4相比，表明氯化花翠素或丁香苦苷的单一使用，均可以降低紫杉醇的释放速度；对比例3与对比例4相比，可以发现氯化花翠素的缓释效果要优于丁香苦苷的效果；肠液中药物的释放率变化与胃液中相同，可以得出同样的结论。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
