一种药用“类莪术油”及其微纳囊的制备方法.pdf

本发明公开了一种药用“类莪术油”及其微纳囊的制备方法，其中所说的类莪术油是根据药理作用由β－榄香烯、莪术醇、莪术二酮按一定比例配制而成，它与天然莪术油相比，由于有效活性含量高，并借助三者间的协同作用，故具有更高的抗肿瘤、抗菌、抗病毒的功效；所说的微纳囊制备方法，由于增加了均质过程，并通过调控均质过程的内循环，使得微纳囊的粒径可在50～500nm范围内调控，能获得粒径尺度均一的微纳囊，其不均度≤±5nm，故由它为原料制备的药剂具有良好的规范性，极大地方便了工业化生产，从而为中药的现代化推广、走向世界提供了必要的物质基础。

1.  一种药用“类莪术油”，其特征在于所说的“类莪术油”是由药用活性组分β-榄香烯、莪术醇、莪术二酮按一定的重量比配制成100％的混合物，它能充分发挥活性组分之间在抗肿瘤、抗菌、抗病毒功效方面的协同作用；所说的重量比，宜在下述范围内选定：
                β-榄香烯： 20～50％；
                莪术醇：    50～20％；
                莪术二酮：  20～50％。

2.  如权利要求1所述的“类莪术油”，其特征在于配置成的“类莪术油”活性组分重量比为：β-榄香烯50％，莪术醇25％，莪术二酮25％。

3.  如权利要求1所述的“类莪术油”，其特征在于配置成的“类莪术油”活性组分重量比为：莪术醇50％，β-榄香烯25％，莪术二酮25％。

4.  如权利要求1所述的“类莪术油”，其特征在于配置成的“类莪术油”活性组分重量比为：莪术二酮50％，β-榄香烯25％，莪术醇25％。

5.  一种药用“类莪术油”微纳囊的制备方法，以“类莪术油”为核芯组分，医用高分子材料为壳体构成的微纳囊，其制备方法系先将“类莪术油”溶解在溶剂中，然后与非水溶性的高分子材料的溶液混合成均一的“油相”，继将油相在搅拌下缓慢滴加入含有分散剂的水相中，形成一种粗乳液，或者将上述溶解在溶剂中的“类莪术油”加入到含水溶性的高分子材料与分散剂的水相中，在搅拌下形成粗乳液，再通过高压均质机进行均质处理，形成稳定的均一的超细乳液，最后完成包埋、聚合或交联成微纳囊，其特征在于将分散剂分散形成的粗乳液在室温或冰浴冷冻下通过20～30MPa高压均质处理，在高压均质过程中调控均质机的出料速率，或者说调控物料在均质机中的内循环，使通过均质处理的乳液中的微粒尺寸在50～500nm范围内调控，最终使包埋、聚合或交联以及后续的常规处理获得的微纳囊具有成分稳定、尺度均一的特性，其不均度≤±5nm，包封率达到98％。

6.  如权利要求5所述的制备方法，其特征在于所说的医用高分子材料包括天然高分子材料和人工合成的高分子材料；其中天然高分子材料包括明胶、阿拉伯树胶、卡那胶、海藻酸钠，但常用的是明胶或卡那胶；其中人工合成的高分子材料常用的是聚乳酸(PLA)类和氰基丙烯酸烷基酯(ACA)类材料，所说的聚乳酸(PLA)类材料包括聚乳酸、聚乳酸共聚乙醇酸(PLGA)及聚己内酯(PCL)，所说的氰基丙烯酸烷基酯(ACA)类材料包括甲酯、乙酯、丁酯、异丁酯和己酯，但以丁酯为最佳。

7.  如权利要求5、6所述的制备方法，其特征在于根据制备过程选用的壳体材料不同，其包埋方法分别采用聚合物乳液分散法、单体乳液聚合法或天然高分子材料交联法中的一种。

8.  如权利要求5所述的制备方法，其特征在于所说的均质机的出料速率宜在0.1～1.0L/min范围内调控，从而获得粒径尺寸为50～500nm的微纳囊。

9.  如权利要求5所述的制备方法，其特征在于所说的分散剂是狄克顿(Dextran)70、吐温(Tween)、泊洛沙姆(Pluronic)F₆₈中的一种或一种以上。

一种药用“类莪术油”及其微纳囊的制备方法
                             技术领域
本发明涉及一种药用莪术油类的微纳囊及其制备方法。特别是一种从莪术油中提取的活性组分构成的具有稳定组分比的药用“类莪术油”组方为核芯的纳米胶囊及其制备方法。
                             背景技术
从中药材莪术油的根茎中提取的莪术油具有良好抗肿瘤的效果已被临床试验所确认，并列入了中国药典。依据中国药典，莪术油中具有抗肿瘤、抗菌、抗病毒功能的活性组分是β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮。但由于莪术产地不同，即使在同一产地，由于莪术生长年限的不同，所得莪术油中各活性组分的比例均有很大差异，这给莪术的临床推广使用效果的评判带来很多不确定因素，这是所有中药材存在的一个共性问题，亦是困扰着中药材走向世界的一个问题。为此，发明人在实验室中进行潜心研究，并结合市场调研，终于找到了一条工业化提取莪术油的高效新方法，以及从莪术油中分别提纯β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮等有效组分的工业化方法(将分别独立申请专利保护)，从而为本发明配制“类莪术油”组分以及制成稳定而均匀的微纳囊提供了物质基础。
                             发明内容
本发明公开了一种药用的“类莪术油”及其微纳囊的制备方法，将分离提纯得到的β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮，根据其药理作用，按照一定的比例配成若干系列组方，然后按照改进的制备方法分别制成均匀的纳米级微胶囊(简称微纳囊)，它具有载药量大，被包裹的抗癌活性组分均一稳定，可方便定量地制成各种疗效高，毒性小的制剂，由于重现性好，故可以大规模地进行工业化生产，从而大大有利于现代中药走向国际市场。
本发明的构思是这样的：
发明人通过大量的实验和调查研究后发现，目前使用的莪术油胶囊制剂，虽然已进入临床应用，但由于其有效组分不稳定和胶囊制备技术的不完善，不仅其药效很难控制，而且剂量亦难于把握，因而制备出具有稳定组分的均匀的微纳囊已成了中药制剂必须解决的关键问题。为此，发明人构思了一种将提纯的β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮，根据它们的药理作用，在一定的比例范围内配制成组分稳定的系列组方，然后通过一种改进的高效的纳米胶囊制备技术制成尺度均一的微纳囊，它具有剂量稳定、毒性小、使用方便的优点，可供临床应用。
本发明按照上述构思是这样实现的：
首先，发明人按照上述构思与相关医务工作者相互配合，按照中国药典给出了一种“类莪术油”，它作为微纳囊的核芯组分被包裹在胶囊中。所说的类莪术油中的各活性组分的重量比(Wt％)宜在下述范围内选定：
                   β-榄香烯：20～50％，
                   莪术醇：   50～20％，
                   莪术二酮： 20～50％；
并配制成100％的混合物-“类莪术油”：参考表1所列原料重量组成比。
表1

然后将上述不同组成比的“类莪术油”作原料，采用改进的高效的微纳囊的制备方法，制成以“类莪术油”为核芯组分，以医用高分子材料为包壳的粒径在50～500nm范围内可调控的尺度均一的微纳囊，譬如制备成粒径60±5nm的尺寸均一的微纳囊，以此类推，总之，在一定的强化分散条件下，获得尺度均一的微纳囊。所说的强化分散条件是指借助分散剂(或称乳化剂)与高压均质机联合作用下，可分散得到尺度足够微小、核芯组分十分均匀的稳定性非常好的乳液体系，经自聚或交联聚合后，得到本发明要求中的微纳囊制品。
所说的医用高分子材料，包括天然高分子材料和人工合成的高分子材料。其中天然高分子材料包括明胶、阿拉伯树胶、卡那胶、海藻酸钠等，但常用的是明胶或卡那胶，因为它们均可以方便地通过戊二醛进行交联，将“类莪术油”微粒组分包埋在胶囊中；人工合成的医用高分子材料常用的是聚乳酸(PLA)类和氰基丙烯酸烷基酯(ACA)类；其中聚乳酸(PLA)类还包括聚乳酸、聚乳酸共聚乙醇酸(PLGA)及聚己内酯(PCL)，这些材料均具有良好的组织相容性、生物降解性和无毒性的特点；其中氰基丙烯酸烷基酯(ACA)类材料包括甲酯、乙酯、丁酯、异丁酯和己酯，但以丁酯为最佳，因为氰基丙烯酸丁酯具有降解速度慢、毒性小、以及在体内耐受性好等多方面的优点，受到业界的一致认可。
所说地强化分散条件除了选用优良的分散剂狄克顿(Dextran)70、吐温(Tween)、泊洛沙姆(Pluronic)F₆₈中的一种或一种以上组合分散外，更主要的是采用高压均质机，在室温或冰浴冷冻以及压力20～30MP_a下将分散物系分散成均一的稳定性好的乳液，并根据药物-“类莪术油”的制剂的尺度的要求，通过调控高压通过均质机的处理能力(出料速率)来满足制剂的尺度要求，或者说通过调控物料在均质机中的内循环来满足制剂的尺度要求，均质机的处理能力宜在0.1～1.0升/分之间调控，能保证制得的微纳囊制品具有优良品质，即微纳囊的包封率稳定在98％以上，微纳囊的尺度误差≤±5nm，或者说不均度≤±5nm；其中微纳囊的尺度根据制品要求，能在50～500nm范围内调控。实验证明：借助分散剂制得分散液，以每分钟1升的速率通过高压均质机的均质处理，就可以得到尺寸稳定在500nm左右的微胶囊，若以每分钟0.1升的速率通过高压均质机，即大多数分散液以内循环返回均质机内进行多次均质处理，当然起动初始阶段应采用零出料，即全部内循环，以确保排放的分散液具有高度细化质量，然后按0.1升/分的速率出料，则能获得尺度稳定在50nm左右的微胶囊。
由于微纳囊包裹壳体材料的不同，其具体的包埋方法是有区别的，它可以采用聚合物乳液分散法、单体乳液聚合法或天然高分子材料交联法中的一种。其制备方法概述如下：先将“类莪术油”溶解在溶剂中，然后与非水溶性高分子材料的溶液混合成均一的“油相”，继将油相在搅拌下缓慢滴加入含有分散剂的水相中，形成一种粗乳液，或者将上述溶解在溶剂中的“类莪术油”加入到含水溶性的高分子材料与分散剂的水相中，在搅拌下形成粗乳液，再通过高压均质机进行均质处理，形成稳定的均一的超细乳液，最后完成包埋、聚合或交联成微纳囊。下面为了行文简便起见，微纳囊的具体制备方法将在实例中再予以详细描述。
顺便指示：本发明所说的“类莪术油”与天然莪术根茎提取的莪术油相比，由于其中有效活性组分至少提高了一倍以上，因此“类莪术油”的抗肿瘤、抗菌、抗病毒的功效相应有较大的提高，而且由于组分稳定，便于临床给药与科学评判药物的功效，从而有利于莪术油制剂走向国际市场。此外，由“类莪术油”微纳囊组成的制剂，还同时具有高效、缓释、持久的功能，注射或涂敷一次，可以持续作用1～3个月，给患者和医务工作者都带来极大的方便，更有利于推广应用。
下面结合实施例进一步阐述本发明的内容，但这些精选的具有代表性的实施例并不限制本发明的保护范围。
                         具体实施方式
实施例1
聚合物乳化分散法制备“类莪术油”微纳囊
一种以β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮按重量比2∶1∶1组成的“类莪术油”为胶囊的核芯材料，以聚乳酸或聚乳酸共聚乙醇酸为胶囊的壳体材料的微纳囊的制备方法，具体阐述如下：
①先取100mg聚乳酸和125mg卵磷脂用15ml丙酮溶解成均一的溶液，然后取上述的“类莪术油”80mg溶解在15ml苯甲酸苄酯中，再加入前面的溶液中，混合成均匀的油相A1；
②取100mg狄克顿(Dextran)70溶解在1000ml蒸馏水中构成水相B₁；
③在搅拌下，将油相A₁缓慢滴加到水相B₁中，使之分散成均一的乳液W₁；
④将上述乳液W₁，在室温或冰浴冷冻下，通过操作压力为20～30MP_a的均质机，以每分钟1升的速率均质成尺度均一的稳定的超细乳液；
⑤将超细乳液通过减压蒸馏除去有机溶剂(丙酮以及少量水)，使包裹“类莪术油”的聚乳酸自动形成微纳囊的壳体，再通过浓缩、过滤(除去上清夜)、洗涤(除去夹带的少量分散剂)，再过滤及真空干燥等常规处理方法，最终制得粒径为500±5nm微纳囊产品，在4℃下储存。
“类莪术油”药物的包封率是由气质联用仪(GC/MC)来检测的，用乙腈来稀释，1μL进样，色谱条件：进样温度为250℃，离子源温度为230℃，电离电压70eV，载气为氮气，流速为1mL/min；程序升温，起始温度为70℃，升温速率3℃/min，升至145℃，维持10min，再3℃/min，升至210℃进行检测。
包封率：EP％＝＝(T-S)/T
其中：T代表投入总的药物量(指类莪术油的投入量)，
S代表上清夜中未被包埋的药物量。
本实施例所得产品检测结果其包封率为98％，优于现有的各种包覆方法。
该“类莪术油”组方，以β-榄香烯为主，但在莪术醇和莪术二酮的协同作用下，通过体外实验证明：对体外培养的肝癌细胞有很强的杀伤作用，能使小鼠的艾氏腹水癌细胞核酸含量明显减少；能有效地抑制白血病HL_.60和K₅₆₂细胞的生长，并诱导肿瘤细胞的凋亡，给患者带来希望。
实施例2
单体乳液聚合法制备“类莪术油”微纳囊
一种以β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮按重量比1∶2∶1组成的“类莪术油”为胶囊的核芯材料，以聚氰基丙烯酸丁酯为胶囊的壳体材料的微纳囊的制备方法，
具体阐述如下：
①取上述的“类莪术油”100mg，先溶解在0.5ml的三油酸甘油酯中，然后与0.2～0.8ml的单体氰基丙烯酸丁酯(BCA)再一起溶解在30m1的无水乙醇中，构成一均匀的有机相，即油相A₂；
②取非离子表面活性剂(作分散剂)泊洛沙姆(Pluronic)F₆₈与60ml蒸馏水组成0.5％(w/v)的溶液，即水相B₂；
③在搅拌下，将油相A₂缓慢滴加到水相B₂中，得到乳白色的乳液W₂；
④将上述白色的乳液W₂，在室温或冰浴冷冻下，通过操作压力为20～30MPa的均质机，以每分钟0.1升的速率均质成尺度均一的稳定的超细乳液。在室温光催化作用下，包裹“类莪术油”的单体BCA自聚成胶囊壳体，但外观上仍为超细乳液。
⑤将超细乳液先进行减压蒸馏除去有机溶剂(包括乙醇及少量水)，再通过浓缩、过滤(除去上清夜)、洗涤(除去夹带的少量分散剂)，再过滤、真空干燥等常规处理方法，最终制得粒径为50±5nm的微纳囊产品，在4℃下储存。
⑥药物包封率的测定
利用莪术醇在(520±2)nm处有强的吸收峰，采用紫外分光光度法来检测药物的包封率：
先以莪术醇为对照品配制成不同浓度的乙醇溶液，通过加香草醛硫酸溶液显色，然后用紫外分光光度法在(520±2)nm的波长下测定吸光度，用空白溶液作对照物系，制成标准曲线；
取莪术醇标准溶液为对照品，用紫外分光光度法在(520±2)nm分别测定“样品”和对照品的吸光度，用空白试验消除误差，即可求出莪术醇的含量，两者的比值就是药物包封率，本实施例所得的产品，其包封率达98％以上。
该“类莪术油”组方，以莪术醇为主，但在β-榄香烯和莪术二酮的协同作用下，通过动物实验证明：皮下注射，对小鼠肉瘤S₃₇、宫颈癌U₁₄及艾氏腹水癌均有很强的抑制作用，能直接杀死小鼠的肝癌细胞，可以给患者带来光明。
实施例3
天然高分子交联法制备“类莪术油”微纳囊
一种以β-榄香烯、莪术醇和莪术二酮按重量比1∶1∶2组成的“类莪术油”为胶囊的核芯材料，以明胶或卡那胶为胶囊的壳体材料的微纳囊的制备方法，具体阐述如下：
①取10ml浓度为1％(w/v)的明胶或卡那胶水溶液，取50ml含分散剂吐温20或吐温80浓度为1％(w/v)的水溶液，以及前述的“类莪术油”20mg，置于烧杯中，在37℃下借助搅拌速度为200转/分的电磁搅拌器连续搅拌分散，然后加入7ml浓度为20％(w/v)的硫酸钠水溶液和1.2ml异丙醇增溶剂，搅拌至絮凝状浑浊完全消失为止(但上述物系并不稳定，条件稍有变化：如温度下降，放置时间一长就会出现絮凝)；
②将上述物系在室温或冰浴冷冻下置于操作压力为20～30MPa的均质机中，以每分钟1升的速率进行均质处理，从而获得“类莪术油”分散均匀、且长期稳定的物系；
③在室温或冰浴冷冻搅拌下向上述物系中加入0.4ml、浓度为25％的戊二醛水溶液作交联剂，使包裹“类莪术油”的明胶或卡那胶交联成微纳囊的壳体，交联15分钟后，再加入5ml、浓度为12％(w/v)的亚硫酸氢钠水溶液以终止交联获得均匀的纳米颗粒状悬浮液(这里的纳米颗粒实际上就是本发明的微纳囊)；
④将上述的纳米颗粒悬浮液通过一直径为25mm、高为50cm、内装有120ml交联葡聚糖凝胶G-50m的玻璃柱除去多余的盐等杂质，得到纯净的纳米颗粒悬浮液，将此悬浮液通过喷雾冷冻干燥处理，即得到本发明的“类莪术油”的微纳囊产品。
⑤其包封率的测定用实施例1或实施例2相同的方法测定，产品的包封率稳定在98％以上。
该“类莪术油”组方，以莪术二酮为主，但在β-榄香烯和莪术醇的协同作用下，通过动物实验证明：皮下注射，对小鼠肉瘤S₃₇、宫颈癌U₁₄及艾氏腹水癌均有极强的抑制作用，能直接杀死小鼠的肝癌细胞，可以给患者带来重见天日的希望。
由上可见：
①由于包裹的材料不同，其包裹处理方法是有一定区别的，产业部门可以根据自己手头的材料来源方便与否来决定采用那种方法制备微纳囊。
②均质技术的应用，使“类莪术油”获得高度的均匀分散，得到稳定的物系，它不仅可以有效地提高包封率，而且使所得产品的粒径尺度误差控制在很小的范围内(±5nm范围内)。
③本发明所说的“类莪术油”微纳囊不仅为莪术油的临床应用提供了物质基础，并为中药现代化走向世界提供了技术支持。