高压电场成囊低温萃取固化制备微胶囊方法 【技术领域】
本发明涉及一种制备生物可降解缓释微胶囊的新工艺，特别涉及一种高压电场成囊低温萃取固化制备微胶囊方法。
背景技术
微胶囊化技术发展到现在已有几十年。人们发现通过微胶囊化技术用壁材包裹药物制成微球后，具有提高药物稳定性、达到缓释或控释药物及改善生物相容性等优点。然而人们早期发现的大多数天然高分子壁材不能在生物体内降解，容易引起体内积累，不适合用于静脉注射、皮下埋植，使微胶囊产品在人体中的应用受到了局限。而近年来，人们开发了人工合成生物可降解的高分子壁材，如聚乳酸(PLA)、聚乳酸-聚乙二醇共聚物(PLA-PEG)及聚乳酸聚羟基乙酸的共聚物(PLGA)等。它们具有化学稳定性高、能够在体内降解、可用于静脉注射等优点。其中PLA与PLGA已被美国FDA食品药品管理局批准为药物释放载体。
生物可降解高分子材料由于其化学稳定性高、水溶性差而不易制备成微胶囊。目前大部分聚乳酸(PLA)、聚乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)生物可降解微胶囊均采用乳化分散法和相分离法制备等。溶剂蒸发法是乳化分散法中常用的制备方法，主要包括单乳液法(O/W、O/O)和双乳液法(W/O/W)，单乳液法的缺点在于对水溶性药物的包封率低，一般为20％左右。而复(双)乳法(W/O/W)也是近年来常用的PLGA微胶囊制备方法。它可以有效地阻碍药物分配进入连续相，从而使包封率提高，据报道用复乳法制备的微胶囊，包封率可达40％～70％。复乳法在单乳液法的基础上已经更进了一步，然而其也存在着不足之处：①微胶囊突释严重；②微胶囊形状不规则，容易发生聚集，分散不好；③添加乳化剂与表面活性剂，蛋白类药物容易变性；④药物在水相中的流失仍然存在，包封率一般等问题。除了乳化分散法之外，主要制备技术还包括相分离(凝聚)法和喷雾干燥法等。相分离(凝聚)法制备的微胶囊颗粒易于团聚，难以实际生产应用；而采用喷雾干燥法虽然能够成功地制备出PLA、PLGA微胶囊，但由于制备过程中，微胶囊会黏附于喷雾-干燥器的内壁，这使得在喷雾-干燥过程中产物大量损失，并使产物团聚。
【发明内容】
本发明的目的是为了克服现有技术中存在的问题，提供一种高压电场成囊低温萃取固化制备微胶囊方法来制备生物可降解材料的缓释微胶囊。将高压电场法与低温萃取法相结合，构建一种制备生物可降解微胶囊的新工艺。
本发明的技术方案是，一种高压电场成囊低温萃取固化制备微胶囊方法，其方法步骤为：
1、将芯材混悬于壁材的丙酮溶液【1％～6％(W/V)】中；
2、将上述混悬液通过高压电场的微胶囊成型装置(ZL00218100.2)，在装置所加电场力和推进器作用下，通过调整电场电压、调整注射器下端与液氮液面之间的距离及注射器推进速度，制成不同粒径的液球；
3、液球滴入装置的置有-196℃液氮容器中将液球冻结固形成球；
4、将容器置于-60℃～-90℃低温环境中，利用醇类萃取剂与丙酮之间的冰点差异，使萃取剂能够先溶，而丙酮混液的冻结球缓慢溶解；
5、然后用醇类萃取剂将丙酮带走，使聚合物产生沉积，微胶囊得以固化；
6、固化完成之后用去离子水清洗、离心，冻干保存待测。
本方法地实际效果是：这种方法由于在固化之前就已经将芯壁材混合物分散为一粒粒均匀的微米球，然后再进行缓慢的固化，因此，一方面不会由于液-液萃取产生的较大压力冲散微囊壳或产生大的孔隙而导致微球突释严重、包封率、载药量低；另一方面在固化之前就已将微胶囊分散，使得微胶囊固化时分散性好，不产生聚集。不管聚合物从什么方向开始沉积，从原理上都可以制备出形状规则、分散较好的微胶囊。这些特点相对于其他的方法如相分离凝聚法、复乳法等相比具有一定的优势，因这些方法对于固化过程中聚合物沉降及黏度条件的控制要求较高且不宜控制，控制不好易造成微胶囊突释严重、产生聚集、包封率与载药量下降。而本方法克服了这些方法的缺陷。另外，该方法的制备过程在无水条件下进行，对于亲水性蛋白类物质的包埋，其包封率能有比较高的水平。本方法在低温环境中作业，且不添加乳化剂与表面活性剂，对于多肽蛋白类等热敏性药物具有优越性。
【附图说明】
图1为微胶囊成型装置示意图，
图2为高压电场成囊低温萃取固化制备微胶囊方法流程图。
在图1中，1.高压静电场发生器、2.高压发生器正极、3.高压发生器负极、4.注射器、5.推进器、6.支架、7.液氮、8.冻结的微球、9.冻结的乙醇
【具体实施方式】
结合附图，以质量比为1∶9的胰岛素、聚乳酸乙醇酸共聚物制备的实施例对本发明作进一步描述：
1、按照胰岛素∶聚乳酸羟基乙酸共聚物1∶9的比例，把胰岛素溶于3.5％(W/V)的聚乳酸羟基乙酸共聚物丙酮溶液中；
2、取200mL的塑料量杯，在底部灌入无水乙醇20ml，用-196℃的液氮将其冻结，加入液氮至所需的液面高度，把配好的胰岛素、PLGA混悬液通过高压电场的微胶囊成型装置，如图1所示，在电场力和推进器作用下，通过调整一定的电压(如3.3～3.6kV)，液面距(25～35mm)，及推进速度，制备出不同粒径的液球。
3、液球滴入装置的置有-196℃液氮塑料量杯中将液球冻结为固形球。
4、将塑料量杯置于-88℃的低温环境中，利用乙醇与丙酮之间的冰点差异(乙醇的冰点为-117.3℃，丙酮为-94.6℃)，乙醇萃取剂先溶，而冻结的丙酮混液液球由于接近冰点而缓慢溶解。
5、然后用乙醇萃取剂将丙酮带走，使聚合物产生沉积，微胶囊得以固化，固化的时间为2天。
6、固化完成之后用去离子水清洗、离心，冻干保存待测。
从实验中知道当电场电压为3.4kV，液面距为35mm，推进速度为20mm/min，制得的胰岛素微胶囊粒径小于200μm，包封率为83.2％，载药量为8.82％，缓释为7天，基本已能满足缓释制剂的需要，解决了糖尿病患者每天因频繁注射所带来的负担。