关键词: 聚原酸酯；载药毫微囊；控制释放；抗癌药物

采用W/O/W型复乳制备聚原酸酯载甲氨喋呤(MTX)毫微囊微球，通过多种条件实验，制备了聚原酸酯载药毫微囊，并对药物体外释放动力学进行研究。结果表明有机溶剂组成、内部水相药物浓度、溶剂挥发温度等均对毫微囊的结构与性能产生影响，经优化所制备毫微囊粒径在500～800nm之间，药物包封率高。

分类号： R318.08

PREPARATION AND DRUG RELEASE BEHAVIORSTUDY OF POLY (ORTHO ESTERS) ANTICANCER DRUG LOADED NANOCAPSULES

Chang Jin, Wei Min, Yao Kangde

(Research Institute of Polymeric Materials, Tianjin University, Tianjin 300072)

ABSTRACT:Anticancer drug loaded poly (ortho esters) nanocapsules were prepared using a doubleemulsification/solvent evaporation technique. The release characters and the affect factors were studied. The POE nanocapsules were regular in morphology with a mean diameter of 500～800nm. The drug loaded ratio was about 30%. By using certain mixture solvent, drug concentration and lower evaporation temperature, the satisfactory nanocapsules can be obtained.

Key words:Poly (ortho esters); Nanocapsules; Controlled release; Anticancer drugs

0前言

近年来，高分子包囊技术在医学领域得到了广泛的应用，用高分子材料作为载体的微囊和毫微囊不仅能控制药物以一定速度释放，还可对生物体的生理指标变化作出反馈，因而可以成为靶向药物释放体系^［1～3］。通过使用高分子包囊能够延长药物的生理活性，提高药物稳定性，使之成为长效药物。通过合适的给药途径，可使药物的释放达到较为理想的效果。最早出现的这类高分子包囊尺寸较大，进入80年代后，出现了1～10μm的微囊以及10～1000nm的毫微囊，由于这些小尺寸包囊具有对特定器官靶向性等特点，因而成为研究热点之一。

高分子包囊药物释放体系可为贮存式和基体式两种结构形式。贮存结构包囊的药物集中在内层，外层为有高分子材料形成的壳层。高分子载药包囊的制备有凝聚法、溶剂萃取及挥发法、乳液聚合及界面聚合法、界面沉积法等^［4～7］，其中溶剂萃取及挥发法应用最为广泛，主要分两步进行，即乳液的制备和溶剂的除去。常用的方法是根据包载药物的性质制成O/W、W/O、W/O/W或O/W/O型乳状液。溶剂萃取及挥发法应用范围广、包载量大、重复性好，选择合适的制备参数，可以在很宽的粒径范围内制备载药包囊，其应用前景良好。

聚原酸酯(poly (ortho esters), POE)作为一种新型的生物降解材料，具有生物相容性好、降解产物易代谢等优点。POE是通过原酸酯键聚合而成的，为疏水型聚合物，因此在水溶液中不发生溶胀，降解反应主要发生在材料表面，称为“融蚀”作用。在这种作用下，药物释放的速度趋于恒定。在国外POE已被用作各种剂型药物控释体系的基材，但作为药物包囊尚未见报道，我们采用超声乳化-溶剂挥发法制备了毫微囊，并研究了体外释放情况。

POE载药毫微囊与传统药剂相比，可大大减少服药次数，延长药物的活性，提高药物疗效，小粒径的毫微囊对特定器官具有靶向作用。除此之外，POE本身能够在生物体内降解成为易代谢的小分子化合物，对机体安全可靠，药物的释放速度可通过控制材料的降解速度予以控制，因此其控释体系有很高研究价值。

1实验部分

1.1实验原料

聚原酸酯(Poly (ortho esters), POE)(美国Advanced Polymer System公司提供)，注射用甲氨喋呤(MTX)(上海第十二制药厂)，司盘-80(Span-80)(大连医药集团公司)，吐温-80(Tween-80)(天津大学化工实验厂)，聚乙烯醇(PVA)(天津大学化工实验厂)，二氯甲烷(CH₂Cl₂)，分析纯(天津易发化学试剂厂)，丙酮，分析纯(华北地区特种化学试剂开发中心)，其它试剂均为分析纯。

1.2实验方法

1.2.1复乳法制备聚原酸酯载药毫微囊将1 ml甲氨喋呤水溶液加入到POE的20 ml二氯甲烷溶液中，以复合乳化剂Span-80/Tween-80为乳化剂，用JY-92Ⅱ型超声乳化仪超声乳化10min使之成为均一乳状液，取此乳状液20 ml加入到200 ml 2%(w/v)的PVA水溶液中，在搅拌条件下(搅拌速度350 r/min)形成型复乳液，保持挥发条件8 h以上，使有机溶剂挥发至完全，形成聚原酸酯载药毫微囊。采用分级离心的方法，离心分离，取高速离心沉淀，水洗3次后真空干燥。

机械法制备则是采用机械搅拌的方法制备初乳液，其它步骤与超声法相同。

1.2.2扫描电镜观察取一定量的干燥POE载药包囊，在无水乙醇中用超声波振荡10 min，然后取出干燥，真空条件下喷金后，用Hitachi X-650扫描镜进行观察。

1.2.3成品包封率的测定取定量的干燥纳米载药包囊，加入约50 ml环己烷中使聚合物完全溶解，用蒸馏水萃取甲氨喋呤，用756MC型紫外分光光度计在其特征波长306nm处用分光光度法测定成品包封率。

1.2.4聚原酸酯载药毫微囊的体外释放

取聚原酸酯甲氨喋呤毫微囊水悬浮液10 ml装在透析袋中封严，放在ZRS-6型药物溶出仪溶出杯中，溶出介质为100 ml 0.9%生理盐水，37℃、100rpm条件下进行药物释放，根据药典规定的释放度测定法，用756MC型紫外分光光度计于306nm测定POE载药毫微囊的体外释放曲线。

2结果与讨论

2.1成型原理

将溶解有药物的水相加入到溶有疏水性乳化剂的油相中，混合均化制成W/O型乳液，然后把上述乳液在机械混合作用下加入到溶有水溶性乳化剂的水溶液中，制成W/O/W型复合乳液^［50］，通过搅拌作用保持复乳液的稳定性，同时升高温度使溶剂挥发，聚合物逐渐析出成为固体，药物则包埋于聚合物基质中。以这种方法制备的载药包囊为贮存式结构，图1为复合乳液-溶剂挥发法机械搅拌制备的载药包囊的断面扫描电镜照片，从中能清

1复合乳液-溶剂挥发法机械搅拌

制备的载药包囊的断面扫描电镜照片楚地看到包囊的核-壳结构。

2.2混合方式的影响

不同的乳液制备方式制得的乳液液滴的尺寸及分布是不同的，因而制得的载药包囊的大小也是不同的，常用的乳液制备方法有机械搅拌、胶体磨、均化器和超声波乳化器，其中机械搅拌制得的乳液分散度最低，液滴尺寸最大，且分布不均匀，而超声波乳化器制备的液滴尺寸最小，粒径分布也最均匀。图2为两种不同方法制得的载药包囊的扫描电镜SEM照片。照片中机械搅拌制得的包囊粒径约为15μm，超声波乳化制得的载药包囊粒径为500～800nm，远小于机械搅拌法。

(a)超声波乳化(b)机械搅拌

图2不同混合方法制得的载药包囊的扫描电子显微镜镜SEM照片

2.3油相中丙酮含量的影响

丙酮具有极好的水溶性，能与水以任意比例互溶，而且又能溶于CH₂Cl₂之中极性介于水和CH₂Cl₂之间。因此，将丙酮做为油相的一个组分制备W/O型乳液可以降低CH₂Cl₂/水的界面张力，增强乳液的稳定性。

图3为以组成不同的油相制备毫微囊的药物释放曲线及相应的包封率。药物释放曲线的区别不大，表明加入丙酮对毫微囊的药物释放过程影响不大，但可使包封率有较大差别。从包封率的比较中可得出

3组成不同的油相制备纳米包囊的药物释放曲线

(■)丙酮∶二氯甲烷=2∶8(v/v)，包封率：22.09%

(●)丙酮∶二氯甲烷=1∶9(v/v)，包封率：16.03%结论，丙酮含量的增加可使包封率提高。这是由于丙酮的加入使油相挥发速度加快,即包囊形成较快,药物被有效地包埋于内部水相之中,向外扩散的时间短,药物损失量小。此外,因为丙酮在水中的溶解度大于其在CH₂Cl₂中的溶解度,所以在溶剂挥发过程的同时存在着水相从油相中萃取丙酮的过程。由于丙酮均匀地溶于CH₂Cl₂,在其向外扩散的过程中也带动了CH₂Cl₂向外界扩散,提高油相挥发速度,加速了毫微囊的形成。基于以上原因，高的丙酮含量会造成毫微囊的快速形成。但是，丙酮向水相均匀扩散，也会使制