溶菌酶—聚乳酸复合微球的制备及表征

论文摘要

聚乳酸作为优良的生物相容性和可生物降解性的聚合物，在药物控释体系得到了广泛的研究；超临界二氧化碳流体技术在细微颗粒的制备方面也具有独特的优点，其应用领域中最受研究者关注的莫过于生物和医药制剂以及特殊聚合物。本文主要采用超临界流体强制分散溶液法（SEDS法）进行聚乳酸药物载体微球的制备，并以溶菌酶为模型研究其在多肽、蛋白类大分子药物给药体系中的应用，为日后超临界流体技术在制备大分子类药物缓释微球方面的应用奠定基础。首先，以L-聚乳酸为模型体系，超临界CO2为抗溶剂，采用SEDS法制备聚乳酸微球。考察了压力、温度、溶液浓度、溶液流速、聚合物分子量等参数对制备微球的形态、粒径及其分布的影响。结果表明：改变工艺参数，可在一定范围内调控微球粒径，所制微球平均粒径0.67μm-6.64μm，有机溶液浓度及其流速为主要影响因素，SEDS过程的最佳操作条件是压力为12 MPa，温度33℃，有机溶液浓度0.5％（w／v），流速0.5 ml-min-1。在实验范围内，聚乳酸微球的粒径随着压力的增大先减小后增大；随温度升高而增大；随浓度增大而变大，且微球的团聚程度增大；随着有机溶液流速变大，聚乳酸微球粒径长大；四种分子量聚乳酸同种条件下制备得微球，分子量为5万、10万的聚乳酸能够形成球形度较好、粒度较均匀的微球。在优化后的操作条件下，又研究了不同方法（超临界CO2流体抗溶剂法及SEDS法）和混合溶剂对聚乳酸微球形貌及粒径的影响。实验条件一定时，采用二氯甲烷-丙酮混合溶剂及强制分散溶液法制备得较小粒径微球其次，利用SEDS法制备溶菌酶粉末；并对制备前后溶菌酶二级结构及活性的变化进行表征；红外光谱及圆二色光谱测试结果表明，经SEDS过程后，溶菌酶的二级结构没有明显变化，活性测试结果表明经SEDS过程后溶菌酶的活性提高了51.2％。再次，以溶菌酶作为多肽、蛋白类大分子药物模型，制备了溶菌酶—聚乳酸复合微球。将制备所得溶菌酶粉末用于溶菌酶—聚乳酸复合微球的制备，考察聚乳酸分子量、聚乙二醇（PEG）含量、PEG分子量以及载药量等对复合微球药物释放性能的影响，结果表明：在实验范围内，随着载药量的增大，溶菌酶—聚乳酸复合微球的粒径逐步减小，药物释放速度逐步增大，载药量为8％的微球的球形度及分散度较好；微球的大小随着聚乳酸分子量的增大先增大后减小，药物的释放速度由聚乳酸分子量及复合微球粒径大小共同决定；PEG的含量越高，分子量越大，微球的粒径越小，药物的释放速度越快。最后，对聚乳酸药物载体微球进行了体外降解与初步生物学评价实验。采用pH 6.8 PBS作为降解介质对经超临界二氧化碳流体技术制备出的不同分子量的聚乳酸微球进行体外降解实验；同时以MTT法考察了聚乳酸微球。实验结果表明，在37℃的pH 6.8 PBS浸泡10周后，起初表面光滑的聚乳酸微球在表面均出现一定程度的孔洞，但质量及降解介质pH均未发现显著变化，聚乳酸的分子量出现一定程度的下降，且分子量较大的聚乳酸其分子量的下降幅度也较大。MTT实验结果显示，聚乳酸微球无体外细胞毒性，具有良好的生物相容性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 药物缓控释体系
• 1.1.1 微球给药体系
• 1.1.2 聚乳酸微球
• 1.2 超临界流体技术
• 1.2.1 超临界流体及特性
• 1.2.2 超临界流体技术在材料学制粒中的应用
• 1.2.2.1 超临界二氧化碳流体快速膨胀法
• 1.2.2.2 气体饱和溶液法
• 1.2.2.3 超临界流体抗溶剂法
• 1.2.3 超临界流体抗溶剂法在药物微粒化中的应用
• 1.2.4 超临界流体抗溶剂法在聚乳酸微球制备中的应用
• 1.3 本文拟开展研究工作
• 第二章 聚乳酸微球的制备与表征
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 材料与设备
• 2.2.1.1 材料
• 2.2.1.2 仪器及装置
• 2.2.2 实验方法
• 2.2.2.1 聚乳酸微球的制备
• 2.2.2.2 聚乳酸微球的表征
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 工艺参数对聚乳酸微球形貌及粒径的影响
• 2.3.1.1 压力对聚乳酸微球的影响
• 2.3.1.2 温度对聚乳酸微球的影响
• 2.3.1.3 浓度对聚乳酸微球的影响
• 2.3.1.4 流速对PLLA微球的影响
• 2.3.2 溶液过饱和度及初始液滴大小对聚乳酸微球形貌及粒径的影响
• 2.3.3 聚乳酸分子量对聚乳酸微球的影响
• 2.4 小结
• 第三章 溶菌酶—聚乳酸复合微球的制备与表征
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 材料与设备
• 3.2.1.1 材料
• 3.2.1.2 仪器及装置
• 3.2.2 实验方法
• 3.2.2.1 溶菌酶—聚乳酸复合微球的制备
• 3.2.2.2 溶菌酶—聚乳酸复合微球的形貌及粒度表征
• 3.2.2.3 溶菌酶含量的测定
• 3.2.2.4 制备前后溶菌酶红外光谱的测试
• 3.2.2.5 制备前后溶菌酶二级结构的测试
• 3.2.2.6 制备前后溶菌酶活性的测试
• 3.2.2.7 溶菌酶—聚乳酸复合微球载药量的测试
• 3.2.2.8 溶菌酶—聚乳酸复合微球的释放性能考察
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 制备前后溶菌酶红外光谱的变化
• 3.3.2 制备前后溶菌酶二级结构的变化
• 3.3.3 制备前后溶菌酶活性的变化
• 3.3.4 聚乳酸分子量对溶菌酶—聚乳酸微球形貌、粒度及释放性能的影响
• 3.3.5 聚乙二醇含量对溶菌酶—聚乳酸微球形貌、粒度及释放性能的影响
• 3.3.6 聚乙二醇分子量对溶菌酶—聚乳酸微球形貌、粒度及释放性能的影响
• 3.3.7 载药量对溶菌酶—聚乳酸复合微球形貌、粒度及释放性能的影响
• 3.4 小结
• 第四章 聚乳酸微球的体外降解试验与初步生物学评价
• 4.1 前言
• 4.2 材料与方法
• 4.2.1 材料与设备
• 4.2.1.1 材料
• 4.2.1.2 仪器及装置
• 4.2.2 实验方法
• 4.2.2.1 聚乳酸微球的体外降解实验
• 4.2.2.2 聚乳酸微球体外降解期间的形貌变化
• 4.2.2.3 凝胶渗透色谱分析聚乳酸微球体外降解期间的分子量变化
• 4.2.2.4 聚乳酸微球的初步生物学评价
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 聚乳酸微球的的体外降解
• 4.3.2 聚乳酸微球的初步生物学评价
• 4.4 小结
• 第五章 总结
• 5.1 全文内容总结
• 5.2 本文的创新点、不足之处及后续工作建议
• 参考文献
• 作者在读期间科研成果简介
• 致谢