一種生物降解型葉黃素微球及其制備方法
【專利摘要】本發明提供了應用超微粒制備系統(UPPS)制備可生物降解葉黃素微球的制造方法，將難溶性藥物葉黃素溶解于有機溶劑后，與易容的可生物降解的載體材料混合后，經UPPS設備處理形成微滴，微滴固化后形成葉黃素微球。該方法可以連續大規模生產，葉黃素載藥量在1-30％，粒徑分布均勻，包封率達95％以上。該方法制備的葉黃素微球可以達到緩釋的目的，增加了葉黃素的穩定性和水溶性，便于葉黃素的運輸與保存。
【專利說明】一種生物降解型葉黃素微球及其制備方法

【技術領域】
[0001] 本發明屬于藥品、食品、飲料等【技術領域】，具體地說，本發明涉及一種葉黃素微球 及其制備方法。

【背景技術】
[0002] 葉黃素是一種類胡蘿卜素，是一種天然色素，其色澤鮮艷，著色力強，抗氧化性好， 安全無毒害，具有豐富的營養價值。是一種廣泛存在于蔬菜、花卉、水果和某些藻類植物中 的天然物質，被廣泛應用于食品、保健品、化妝品、醫藥、煙草和動禽類飼料等多個領域。美 國食品藥品管理局早在1995年就已批準葉黃素作為食品補充劑用于食品中。由于葉黃素 應用廣泛，在國際市場上，Ig葉黃素與Ig黃金相當，故有"植物黃金"之美稱。
[0003] 最新研究的結果表明葉黃素對視覺有保護所用，此外它還具有預防白內障、預防 動脈硬化、增強免疫力等功效，特別是預防癌變的發生、延緩癌癥等方面成為目前科學工作 者研究的焦點。
[0004] 葉黃素可吸收大量近于紫外光的藍光，若視黃斑處的葉黃素含量豐富就能將這種 傷害減至最低。葉黃素在眼睛中的另一項重要功能是作為抗氧化劑通過抑制氧自由基來抑 制有害自由基的形成。
[0005] 視網膜黃斑病變（AMD)是美國和其他發達國家老年人失明和普通人視力下降的 主要原因。據調查顯示，美國40歲以上的有9. 2%的人有AMD早期癥狀，有0.4%的人有 AMD晚期癥狀，每年導致約30萬人完全失明，并對1300萬人的視力造成影響。AMD引起的 視力減退是無法挽回的，最終會導致失明。據來自于Florida國際大學的研究，以膳食攝入 的形式每日攝入2. 4mg葉黃素，六個月之后血液的葉黃素含量增加了 130%，受試者眼中的 黃斑密度也增加了 14% ;若將每日攝入量增加到30mg，五個月后受試者視網膜黃斑處的葉 黃素含量增加了 20-40%。而這種在視黃斑處的葉黃素含量的增加導致了藍色光對視網膜 上的光感受細胞的傷害降低了 30-40%。該報告指出，提高血液中葉黃素的含量可顯著降低 AMD的患病危險。最近的研究發現通過增加葉黃素的攝入量和降低白內障發生率間在統計 學上呈顯著性的趨勢，最新的研究表明較低的黃斑色素密度與中老年人較高的晶狀體視覺 密度緊密關聯，而較高的晶狀體視覺密度被認為是白內障發病的明顯特征。
[0006] 在人體以及在植物體內，葉黃素可以通過以下兩個途徑發揮作用：一是過濾高能 量的藍光，二是作為一種抗氧劑淬滅和清除光線誘導產生的單線態氧（ROS)。葉黃素的攝入 可以使眼睛黃斑區的黃斑色素水平提高，改善患有AMD及其他眼部疾病病人的視力狀況。 葉黃素還具有保護皮膚不受紫外線損傷的功能，及降低心血管疾病發病的危險。由于葉黃 素化學結構中存在十個共軛雙鍵，光和熱都容易導致其發生變性而使其生物活性降低，從 而限制了其在藥品和食品行業的應用。由于葉黃素的這些性質，這使得它們在生產加工及 應用中存在很大的局限性。有限的溶解性和對氧化的高敏感性，阻礙了合成得到的粗產品 在食品和飼料染色中的直接使用，因為粗結晶形式的物質僅能獲得較差的吸收及產生較差 的染色效果。為增加得色量并增加可吸收性和生物利用率，必須將活性物質的粒徑減小到 10 μ m以下，甚至有的達到了納米級，因為葉黃素的著色效力和生物利用率與其在介質中的 粒徑和分散性直接相關。根據類胡蘿卜素的溶解度低而通透性高的特點，僅可通過減小類 胡蘿卜素粒徑的手段來達到增強著色和促進吸收的目的，因此，提高葉黃素的穩定性非常 重要。
[0007] 應用超微粒制備系統（UPPS已申請專利201010177862. 3)生產的納米微球，其工 作原理是將藥物與載體材料混合物液體均勻地、適量地噴射在一個高速穩定旋轉的金屬或 涂有樹脂材料的、特定紋路或邊緣形狀盤面上，液體從旋轉盤面的中央迅速地向周圍擴散， 形成一層薄薄地液膜，液膜運行到在高速旋轉盤的邊緣，受到轉盤壓力與邊沿氣體剪切力 的作用，變成微小液滴均勻地飛散到裝置內部受到控制的特定氣流中，并處于高速旋轉狀 態，在氣-液界面張力作用下，形成微小液狀球體。液狀球體在低溫氣流中懸浮運動，首先 在表面形成固體膜，成為微囊狀，溶劑繼續逐漸緩慢地減少，經過特定的載氣或載液處理 后，最終形成表面光滑密實、粒徑分布集中、球形度良好的載藥微球。
[0008] 載藥微球的優勢包括可以避免使用有機溶劑和表面活性劑，后處理較簡單，微小 均勻的液滴在較大的空間分散，逐漸緩慢干燥的載體材料在表面先形成致密膜，內部含有 的蛋白多肽藥物受到膜保護，整個過程沒有高溫的影響，藥物不易而失活。另外，微球的載 藥率不受有機溶劑分散系數的影響而擴散損失，藥物包封率較高，解決了葉黃素類抗氧化 劑的穩定性問題。由于沒有表面活性劑和有機溶劑，低溫的制備條件使抗氧化劑類藥物處 于活性穩定狀態。UPPS屬于機械操控，可連續制備，重現性好。


【發明內容】

[0009] -種生物降解型葉黃素微球及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0010] (1)按比例稱取原料藥，所述的原料藥由〇· 5-30wt%葉黃素和99. 5-70wt%的 生物降解高分子材料。生物降解高分子材料包括明膠、骨膠、白蛋白、樹膠、松香、石蠟、 殼聚糖、淀粉以及聚酯類組成，所述的聚酯類為酯基末端或羧基末端的PLGA或PLA的任 意一種或兩者的混合物，所述PLGA分子量為3. OX 103-7X 104道爾頓，PLA的分子量為 4. OX 103-7X104 道爾頓；
[0011] (2)將步驟（1)中的聚酯類物質投入到有機溶劑中完全溶解得到澄清溶液， 再往澄清溶液中投入葉黃素混合攪拌均勻得到均相油溶液，得到的均相油溶液粘度為 0. 72-1. 96mPa. S ;所述有機溶劑為二氯甲烷和碳酸二甲酯的混合物；
[0012] (3)將含有抗氧化劑的葉黃素有機溶液分別加入到變性淀粉、0. 5_3wt殼聚糖、 1-4%明膠等骨架材料溶液中，再加入5%的阿拉伯膠水溶液中，用乳化劑經高壓均質化形 成均質葉黃素乳液或膠體溶液。
[0013] (4)將步驟（2) (3)中的均相油溶液、均質乳液、膠體溶液分別通過蠕動泵均速供 入微滴發生裝置的高速旋轉圓碟中形成微滴，微滴固化即得到不同載體的葉黃素微球。
[0014] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟⑵中 的有機溶劑為二氯甲烷：碳酸二甲酯=1 : 1-2(體積比）的混合液。
[0015] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述的原料藥 由30?40wt %葉黃素、葉黃素酯中的一種或兩種的混合物。
[0016] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中 得到的均相油溶液的粘度為0. 84-1. 83mPa. S。
[0017] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑，其特征在于，所述步驟（4)蠕動泵泵速為 3-20mL · min-1，高速旋轉圓碟轉速為3000-10000rpm。
[0018] 根據權利要求1-5任一項所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述 PLGA中LA : GA的質量百分比為10 : 90-90 : 10, PLGA系可生物降解材料。
[0019] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中 乳化劑可采用脫水山梨醇脂肪酸脂、司盤或吐溫中的一種。
[0020] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中 包埋溫度60°C，包埋時間1. 5小時
[0021] 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中 抗氧化劑可選用vitmin C、vitmin E等。
[0022] 該發明的優勢在于：葉黃素微球可制成如上多種藥物制劑；液態藥物可改制成固 體劑型；延緩藥物釋放，制備緩釋長效制劑；掩蓋藥物的不良嗅味，可易于吞服；改善口服 藥物消化道副反應；提高藥物的穩定性，減少復方制劑的配伍禁忌；使藥物在靶部位起作 用；改善某些藥物的物理特性如可壓性與流動性。葉黃素經過UPPS系統制成葉黃素微球以 后，藥物包封率大于95%，明顯提高了葉黃素的緩控釋治療效果，同時增加了葉黃素的穩定 性和水溶解性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 圖1不同有機溶劑制備的葉黃素微球掃描電鏡圖
[0024] 圖2采用UPPS系統制備的葉黃素長效微球的激光粒徑掃描測定圖
[0025] 圖3葉黃素 HPLC檢測圖譜

【具體實施方式】
[0026] 實例1不同的有機溶劑用于制備葉黃素 PLGA微球
[0027] 本實例分別選取碳酸二甲酯（DMC)、二氯甲烷（DCM)、乙酸乙酯（Et-Ac)作為有機 溶劑制備三組微球制劑，所述三組微球制劑的配方見表1。每組微球制劑的配方為l〇wt% 葉黃素與90wt%的聚酯類。
[0028] 溶劑的種類對產物的形貌影響顯著。本實施例通過不同的有機溶劑制備葉黃素 PLGA微球。應用UPPS系統制備方法如下：
[0029] (1)按比例稱取0· Ig葉黃素（1)和0· 9g酯基末端的PLGA (分子量為40, 000, LA/ GA = 50/50)；
[0030] (2)將步驟（1)中的酯基末端的PLGA(分子量為40, 000, LA/GA = 50/50)投入到 有機溶劑中完全溶解得到澄清的有機溶劑/PLGA溶液（2)，再往澄清溶液中投入葉黃素混 合攪拌均勻得到均相油溶液即含藥PLGA溶液（3)，粘度值為I. 42mPa. s ;
[0031] (3)將步驟（2)中的均相油溶液通過蠕動泵經噴嘴均速供入微滴發生裝置的高速 旋轉圓碟，調節高速旋轉圓碟轉速為5000rpm，供液速度為7mL ·π?η-1，形成微液滴，微滴與 氣體場中氣體分子接觸，溶劑揮發，微滴表面液-氣界面首先固化，進而內部溶劑分子逐漸 向外擴散，聚合物高分子向內析出，直至微滴完全固化得到微球，固化微球沉降在樣品收集 器中被收集或經旋風分離器收集。
[0032] 表1 :本實施例配方
[0033]

【權利要求】
1. 一種生物降解型葉黃素微球及其制備方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 按比例稱取原料藥，所述的原料藥由0. 5-30wt%葉黃素和99. 5-70wt%的生物降 解高分子材料。生物降解高分子材料包括明膠、骨膠、白蛋白、樹膠、松香、石蠟、殼聚糖、淀 粉以及聚酯類組成，所述的聚酯類為酯基末端或羧基末端的PLGA或PLA的任意一種或兩者 的混合物，所述PLGA分子量為3. OX 103-7X 104道爾頓，PLA的分子量為4. OX 103-7X 104道爾頓； (2) 將步驟（1)中的聚酯類物質投入到有機溶劑中完全溶解得到澄清溶液，再往澄 清溶液中投入葉黃素混合攪拌均勻得到均相油溶液，得到的均相油溶液粘度為〇. 72? 1. 96mPa. S ;所述有機溶劑為二氯甲烷和碳酸二甲酯的混合物； (3) 將含有抗氧化劑的葉黃素有機溶液分別加入到變性淀粉、0. 5-3wt殼聚糖、1-4% 明膠等骨架材料溶液中，再加入5%的阿拉伯膠水溶液中，用乳化劑經高壓均質化形成均質 葉黃素乳液或膠體溶液。 (4) 將步驟（2) (3)中的均相油溶液、均質乳液、膠體溶液分別通過蠕動泵均速供入微 滴發生裝置的高速旋轉圓碟中形成微滴，微滴固化即得到不同載體的葉黃素微球。
2. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中的 有機溶劑為二氯甲烷：碳酸二甲酯=1 : 1_2(體積比）的混合液。
3. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述的原料藥由 30?40wt %葉黃素、葉黃素酯中的一種或兩種的混合物。
4. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（2)中得 到的均相油溶液的粘度為〇. 84?1. 83mPa. S。
5. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑，其特征在于，所述步驟（4)蠕動泵泵速為 3?20mL ? mirT1，高速旋轉圓碟轉速為3000?lOOOOrpm。
6. 根據權利要求1-5任一項所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述 PLGA中LA : GA的質量百分比為10 : 90?90 : 10, PLGA系可生物降解材料。
7. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中乳 化劑可采用脫水山梨醇脂肪酸脂、司盤或吐溫中的一種。
8. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中 包埋溫度60°C，包埋時間1. 5小時。
9. 根據權利要求1所述的葉黃素微球制劑的制備方法，其特征在于，所述步驟（3)中抗 氧化劑可選用vitmin C、vitmin E等。
【文檔編號】A61P9/10GK104337771SQ201310341905
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年8月1日 優先權日:2013年8月1日
【發明者】崔景柏, 吳傳斌, 梁華輝, 張乃軍 申請人:天津新濟復興藥業科技有限公司