[发明专利]一种基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球及应用

说明书

技术领域

本发明涉及医药技术领域，具体涉及一种基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球及应用。

背景技术

生物学领域涉及的药物释放是以一定的基质材料为载体，包埋特定的药物成分，并以特定的形式或可控速率释放作用于病患。其中，载体的材质和形貌等方面对药物释放的过程起着至关重要的作用。

近年来，生物医用聚合物材料迅速发展，成为药物释放体系的热门研究对象。其中，聚乳酸-羟基乙酸聚合物(PLGA)以其良好的生物相容性、生物可降解性和易于成型的特征被广泛用于制备各种药物缓释的载体。针对药物释放体系的应用需求，具有不同形貌的PLGA载体显示出多样化的功能性质，此方面的研究也备受关注。如具有中空结构、实心结构和复杂内部核壳结构的PLGA微球，分别满足了不同的药物释放应用需求，极大地丰富着医药领域的研究成果。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球及应用。

本发明提供了一种基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球，利用微流控芯片装置，以微流控技术产生的双乳相液滴作为模板，制备单分散、具有特殊蜂窝结构并包含有水溶性抗癌药物的聚乳酸-羟基乙酸共聚物微球。

本发明提供的基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球，所述微球的表面为均质纳米级孔薄膜层，微球的内部为微米级药物水滴特殊结构。

本发明提供的基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球，所述双乳相是指：水溶性抗癌药物溶解于水中作为内水相(W₁)，聚合物聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)溶解于有机溶剂碳酸二甲酯中作为油相(O)，超声分散得到油包水初乳相(W₁/O)；在微流控芯片夹流结构处，初乳相(W₁/O)作为被分散相，在连续相(W₂)的剪切力作用下，形成芯片中的双乳相(W₁/O/W₂)液滴。

本发明提供的基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球，所述水溶性抗癌药物为水溶性卡铂。

本发明还提供了基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球的应用，所述微球可实现药物的体外释放，并作用于癌细胞，表现出抑制生长或诱导凋亡的效果。所述微球通过调节PLGA的含量，实现释放历程的调控。

本发明提供了基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球及应用，包埋有抗癌药物的微球可实现药物的体外释放，并作用于癌细胞，表现出抑制生长或诱导凋亡的效果，体现该微球作为药物载体的应用功能。具体步骤包括：

(1)水溶性药物卡铂溶解于水中作为内水相(W₁)，聚合物聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)溶解于有机溶剂碳酸二甲酯中作为油相(O)，超声分散得到油包水初乳相(W₁/O)；在微流控芯片夹流结构处，初乳相(W₁/O)作为被分散相，在连续相(W₂)的剪切力作用下，形成芯片中的双乳相(W₁/O/W₂)液滴。

(2)在微流控芯片产生的双乳相液滴中，溶解在油相中的PLGA随溶剂的挥发而析出固化，沉积在(W₁)液滴外围，从而形成具有表面均质纳米级孔薄膜层、内部微米级药物水滴特殊结构的单分散PLGA微球。

(3)蜂窝状PLGA聚合物微球的卡铂释放：载有卡铂的PLGA聚合物微球分散于2ml PBS液中，至于37℃恒温振荡器中，以100rpm转速振荡。在1小时、2小时、4小时、18小时、24小时、48小时、3天…8天，分别经离心后取上清液1ml，并添加1ml PBS液继续振荡。所取不同时间点的上清液分别进行紫外定量分析。

(4)载有卡铂药物的蜂窝状PLGA微球作用于肝癌细胞：将载有卡铂的PLGA聚合物微球经消毒及溶液环境替换后，作用于肝癌细胞，3天后，将微球取出；与纯卡铂药物同样作用3天的肝癌细胞及培养3天的空白对照组肝癌细胞进行表征和比较。

所述基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球及应用，步骤(1)中所述微球为经微流控装置制备的单分散微球，其含有表面均质纳米级孔薄膜层、内部微米级药物水滴的特殊结构，球径均值为44.67μm、内部孔洞均值为2.28μm。

所述基于微流控技术制备的药物缓释聚合物微球及应用，步骤(1)中所述微球由于具有PLGA载体材料和内部水相液滴两部分，所以可以同时承载脂溶性和水溶性的药物成分。