高压静电抗溶剂法制备聚乳酸多孔微球及其性能研究

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本文以薄荷醇作为可抽提致孔剂,采用高压静电抗溶剂一步法制备了肺部可吸入聚乳酸(Poly-L-lactide,PLLA)多孔微球,并考察了其空气动力学性能、理化性能、生物相容性、载药性能及载药后的药效。  首先,采用24全因子优化实验,考察了工艺条件对PLLA多孔微球的形貌及空气动力学性能的影响。结果表明,电压在控制多孔微球的几何粒径方面起关键作用,随着电压的逐渐增大,几何粒径逐渐减小,而且较高电压条件下形成的多孔微球粒径更加均匀。薄荷醇/PLLA的比例是影响PLLA多孔微球空气动力学性能的最关键因素,其比例的增加会降低多孔微球的空气动力学粒径及振实密度,增加多孔微球的孔隙率及空气动力学粒径≤4.7μm的微球百分数(Fineparticle fraction,FPF);其中PLLA浓度也是影响PLLA多孔微球空气动力学性能的显著因素,随着其增大,空气动力学性能下降。根据优化结果,制备PLLA多孔微球的最佳条件为:电压10 kV,薄荷醇/PLLA比例为1:1;PLLA浓度为3%,微量注射泵的推进速度为50 mm/h,针头为26 G,接收距离为40 mm。制得的多孔微球几何粒径为19.1μm,空气动力学粒径为4.2μm,FPF为56.3%,密度为0.289 g/cm3,符合肺部给药的条件。理化性能表征的结果表明,经高压静电抗溶剂后PLLA的化学组成未发生改变,晶型结构及玻璃化转变温度发生了一定的改变。生物相容性结果表明,PLLA无明显的细胞毒性及肺部毒性。  其次,分别以阿霉素(Doxorubicin,DOX)和环孢素A(Cyclosporin A,CsA)为药物模型,对PLLA多孔微球进行以上药物的单载及二者的联合负载。研究结果表明,采用吸附法负载药物之后,载药多孔微球仍然具有较好的空气动力学性能,适合肺部可吸入给药的条件。药物可以负载在PLLA多孔微球的表面及内部,随着载药量的增大(DOX分别为2.9%,4.0%,4.6%;CsA分别为1.8%,2.1%,2.2%),包封率逐渐降低(DOX为56%,51%,44%;CsA分别为35.5%,27.7%,24.0%),药物的体外释放与原料药相比具有一定的缓释效果,最长释放时间可达5 d;二者共载之后,CsA的载药量高于DOX(CsA为2.9%;DOX为1.2%),在后期释放过程中,CsA快于DOX,且都具有一定的缓释作用。  最后,对原料药及载药PLLA多孔微球进行体外抑瘤实验,结果表明,载药PLLA多孔微球对 A549细胞均具有明显的体外抑瘤效果,并且随着时间的延长,与原料药及DOX-PLLA多孔微球相比,DOX/CsA-PLLA多孔微球对A549细胞的抑制率相对较高(大于50%),抑制时间也相对较长。
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