本實用新型涉及藥物制劑技術領域,尤其涉及一種基于3D打印技術的新型緩釋微球。
背景技術:
緩釋微球是隨著生物材料科學、臨床醫(yī)學及藥物學的發(fā)展逐漸興起的一種醫(yī)藥制劑,它是指藥物分散或被吸附在高分子聚合物基質中形成的固體顆粒分散體系,微球的粒徑范圍一般為1~500μm。以緩釋微球作為藥物載體,可以通過調節(jié)和控制藥物的釋放速度實現(xiàn)長效緩釋,可以提高生物利用度,降低給藥劑量,并且因其與某些細胞組織有特殊的親和性,能被組織器官的網(wǎng)狀內皮系統(tǒng)所內吞,從而實現(xiàn)一定的靶向性。
微球的傳統(tǒng)制備方法以乳化-溶劑揮發(fā)法、噴霧干燥法和相分離法為主,均是將藥物分散或溶解在聚合物溶液中,再以不同方法將其固化為微球。藥物在PLGA微球中的釋放除開經(jīng)由微球表面的孔道向外緩慢釋放外,骨架材料的溶蝕也是微球釋放藥物的主要機制,即微球的內部結構可極大地影響微球中的藥物釋放。
然而傳統(tǒng)的制備工藝無法有效地控制微球的內部結構,這也導致微球因內部結構的隨機性易發(fā)生結構塌陷,從而突施藥物,抑或微球的外部較為致密,藥物難以釋放,這使得微球的批內與批間差異較大,繼而限制了微球作為強有效的緩釋載藥體系的應用。
3D打印是以計算機數(shù)字模型文件為基礎,按照“分層制造、逐層疊加”原理,將粉末金屬或高分子塑料等可粘合材料通過3D打印系統(tǒng)逐層精確地打印疊加,最終獲得任意復雜形狀產(chǎn)品的新型數(shù)字化成型技術。
技術實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本實用新型提供一種基于3D打印技術的新型緩釋微球,以聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)為骨架材料且內部結構可控,該微球中的藥物能夠持續(xù)均勻釋放,長時間維持一定血藥濃度,顯著提高治療的綜合效果。
為實現(xiàn)本實用新型的上述目的,本實用新型提供一種基于3D打印技術的新型緩釋微球,包括:微球骨架和數(shù)個設于所述微球骨架內部的孔道;所述孔道的一端位于所述微球骨架的表面,所述孔道的另一端位于所述微球骨架內部;所述孔道沿緩釋微球的徑向隨機分布;所述孔道為中空結構。
所述孔道的孔徑為5nm~100nm。
所述孔道呈螺旋形。
所述微球骨架由聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)制成。
所述緩釋微球為球形,直徑為100μm~500μm。
與現(xiàn)有技術相比本實用新型的有益效果。
本實用新型提供的基于3D打印技術的新型緩釋微球,以聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)為骨架材料,通過3D打印技術設計微球的內部結構,可以實現(xiàn)對微球內部結構的完全可控;因微球內部結構對微球的藥物釋放有著巨大的影響,該緩釋微球作為藥物載體,通過調節(jié)微球內部孔道的直徑和形狀實現(xiàn)微球藥物釋放的控釋功能,達到長效的緩釋效果,從而提高生物利用度,降低給藥劑量;隨著3D打印技術的日益成熟和應用的逐漸廣泛,以3D打印技術設計并控制微球的內部結構容易實現(xiàn),且載藥過程簡單,便于推廣使用。
附圖說明
圖1為本實用新型的緩釋微球的表面示意圖。
圖2為本實用新型的緩釋微球的切面示意圖。
圖3為利福平累計釋放度測定曲線圖。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案及效果更加清楚、明確,以下參照附圖并舉實施例對本實用新型進一步詳細說明。應當理解,此處描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
參照圖1、圖2,本實施例提供一種基于3D打印技術的新型緩釋微球,包括:微球骨架1和數(shù)個設于所述微球骨架1內部的孔道2;所述孔道2的一端位于所述微球骨架1的表面,所述孔道2的另一端位于所述微球骨架1內部;所述孔道2沿緩釋微球的徑向隨機分布;所述孔道2為中空結構。藥物溶液或液態(tài)藥物可通過微球表面的孔道2以虹吸現(xiàn)象包載于微球之中。
所述孔道2的孔徑為0.1μm。
所述孔道2呈螺旋形。
所述微球骨架1由聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)制成。聚乳酸-羥基乙酸共聚物由兩種單體-乳酸和羥基乙酸隨機聚合而成,是一種可降解的功能高分子有機化合物,具有良好的生物相容性、無毒、良好的成囊和成膜的性能。PLGA水解后的兩種產(chǎn)物乳酸和羥基乙酸,是人體代謝途徑的副產(chǎn)物,對人體安全無毒,因此,本實用新型采用PLGA作為3D打印微球骨架的材料,生物安全性高,其反復給藥以后會隨著人體代謝,不會在體內出現(xiàn)蓄積現(xiàn)象,是一種良好的藥物遞送載體。
所述緩釋微球為球形,直徑為100μm。
為進一步驗證本實用新型的有益效果,提供以下試驗例。
1. 利福平/PLGA微球的制備。
以Autodesk maya 2013軟件設計PLGA帶孔緩釋微球,直徑為100μm,螺旋孔道直徑為0.1μm,以熔融沉積造型3D打印機進行微球的制備。
2. 利福平/PLGA微球的載藥過程。
本實用新型提供的新型緩釋微球的載藥過程為:將以3D打印技術制備的微球浸入藥物溶液中,藥物溶液可通過微球表面的孔道以虹吸現(xiàn)象包載于微球之中,而后將溶劑揮干即成。
本試驗例中,稱取2g利福平(Sigma)溶于100ml甲醇中,濃度為20mg/ml,將所制備微球浸于利福平甲醇溶液中2h后取出,將甲醇抽真空揮干。
3. 樣品檢測。
利福平/PLGA微球外觀呈橘紅色細粉狀,顆粒均勻。經(jīng)載藥量測定,所制備的利福平/PLGA微球載藥量為(10.52±0.78)%。
4. 利福平/PLGA微球體外緩釋實驗。
稱取利福平/PLGA微球20mg,置于透析袋中(截留相對分子質量7000~12000),向透析袋中加入1ml pH7.4的磷酸鹽緩沖液(PBS);將透析袋封口后置于10ml PBS中,將試管封口于37.5℃恒溫氣浴振蕩器中;于1d、2d、3d、7d、14d、21d、28d、35d、42d取出10ml PBS,并補充10ml的PBS于試管中。以高效液相色譜法檢測上述樣品中利福平含量,結果參照圖3,圖3中橫坐標為時間,縱坐標為累計釋放度。
前3d體外累計釋放度為(14.59±0.24)%,到42d體外累計釋放度達(95.16±1.32)%。
由此可見,所制備的利福平/PLGA微球具有緩釋特征。
可以理解的是,對本領域普通技術人員來說,可以根據(jù)本實用新型的技術方案及其實用新型構思加以等同替換或改變,而所有這些改變或替換都應屬于本實用新型所附的權利要求的保護范圍。