生物可降解材料聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)纳米粒制备工艺的研究

应、免疫反应和细胞毒性反应，长期使用体内无蓄积，并可以延缓药物释放时间，提高药物 半衰期，降低药物毒性等特点【ｌ】，是抗癌药物理想的找体材料‘２，３１。
Ｏ
ＨＯ十『 ＩＣｌ ＣＨＲＯＨ十１ Ｒ
Ｌ
Ｊ Ｉ＇１
（Ｒ－Ｈ：乙交酯，Ｒ＝ＣＨ３：丙交酯）
图ｌ ＰＬＧＡ的分子结构式
尽管聚乳酸．羟基乙酸共聚物（ＰＬＧＡ）作为药物载体材料有上述所示优势，然而限制其应 用的主要问题是存在药物突释现象。适最的突释可以使血药浓度快速达到有效治疗浓度，对 治疗有利，但过最的突释会导致血药浓度接近或超过中毒水平，从而产生不良反应。影响突
１．２．２纳米粒制备工艺考察
以１．２．１制各方法为基础，采用单因素考察法对乳化剂种类（ｓ１）、乳化剂含量（ｃ０、油相 种类（Ｓ２）、超声时Ｉｈ］（ｔ１）、挥发时问（ｔ２）、油相与水相体积比（ｗ：Ｏ）以及聚合物质量浓度（Ｃ２）等 这几个对纳米粒粒径影响较大的因素进行考察，以筛选制备粒径适中的工艺。各因素水平见 表ｌ。实验中考察主要因素时其余因素全部选择水平２。
Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，５１０００６；２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｆｏｏｄ ａｎｄ Ｄｒｕｇ Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，５１０５２们
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ａ ｂｉｏｄｅｇｒａｄａｂｌｅ ｐｏｌｙｍｅｒ ｐｏｌｙ（１ａｃｔｉｃ－ＣＯ－ｇｌｙｃｏｌｉｃ）ａｃｉｄ ｗａｓ ｕｓｅｄ ｔｏ ｆｏｒｍ ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ ｂｙ ｅｍｕｌｓｉｏｎ ｓｏｌｖｅｎｔ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ．Ｗｉｔｈ Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｏｆ ｓｉｚｅ，Ｓｏｍｅ ｆａｃｔｏｒｓ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ
２．２乳化剂含量对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
苟０
４００ ３，Ｏ
ｊ ３００ 卿 勰２５０
２Ｄ０
１５０
１００
０
０ｊ
０．４
０＿６
０．８
Ｉ
１２
１Ｊ
１．６
１．８
２
２２
乳化硼衣度，鲁
图３乳化剂含量对纳米粒制备的影响
固定其他条件，研究乳化剂浓度对纳米粒制备的影响。如图３所示，乳化剂浓度在 ０．３％一ｌ％之问，纳米粒粒径在２００．３００ｎｍ范围内，满足需要。乳化剂的浓度对ＰＬＧＡ纳米粒 的粒径有很大影响，纳米粒粒径随乳化剂浓度的增加而逐渐降低，这是由于有机相在乳化剂
生物可降解材料聚乳酸．羟基乙酸（ＰＬＧＡ）纳米粒制备工艺的研究＋
薛静１，王希２“，黄岳山１，支晓兴１ （１华南理工大学生物科学与工程学院，广东省广州市５１０００６；２广东食品药品职业学院，
广东省广州市５１０５２０） 摘要：以聚乳酸一羟基乙酸共聚物［ｐｏｌｙ（１ａｃｔｉｃ－ｃｏ－ｇｌｙｃｏｌｉｃ ａｃｉｄ），ＰＬＧＡ］为材料，采用乳化溶剂 挥发法制备纳米粒。以粒径为指标，探讨乳化剂种类、乳化剂含量、油相种类、超声时间、 挥发时间、油相与水相体积比（ｗ：Ｏ）以及聚合物质量浓度等制备条件对纳米粒粒径的影响， 确定制备ＰＬＧＡ纳米粒的最佳工艺条件。 关键词：聚乳酸．羟基乙酸（ＰＬＧＡ）纳米粒工艺
２．６水相与油相体积比对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
图７水相与油相体积比对纳米粒制备的影响
在有机相中聚合物浓度固定的情况下，改变水相与有机相的相比，研究其对纳米粒粒径 的影响。由图７可知，当水油相比大于２５时，粒径不再大幅度的变化。当有机相体积增加， 有机相中的聚合物浓度减小，有机柙被滴入水相中，低浓度的聚合物更易分散在水中，所以 随相比的减小，聚合物纳米粒粒径变大。在有机相聚合物浓度不变的情况下，相比减小，会 造成水相对聚合物液滴分散的不利，ｌ司时单位体积内聚合物液滴增多，聚集的町能性加大， 使得ＰＬＧＡ纳米粒粒径变大。
（ＣＲ２１Ｇ）日本日立公司，动态激光粒度分布仪（ＬＢ５５０）日本ＨＯＲＩＢＡ公司。
１．２实验方法
１．２．１ ＰＬＧＡ纳米粒的制备
准确称取一定量的ＰＬＧＡ，溶了：不同有机溶剂中，组成有机相，在超声和搅拌下将所得 聚合物溶液在乳化剂的存在下加入到水相中，控制搅拌速度。形成乳液后，置于磁力搅拌器 上搅拌一定时间，有机溶剂挥发后得纳米粒混悬液。将所得纳米粒混悬液先于３０００ｒ／ｍｉｎ低 速离心除去大颗粒聚集物，再在１００００ｒ／ｍｉｎ速度下冷冻离心３５分钟，沉淀用蒸馏水洗涤。 将沉淀物超声分散于５０ｍｌ蒸馏水中，真空冷冻十燥２４ｈ得到ＰＬＧＡ纳米粒‘５１。
１实验部分
１．１试剂与仪器
聚乳酸一羟基乙酸共聚物（ＰＬＧＡ，Ｌ：Ｇ＝－５０：５０，Ｍ。＝１５０００），山东医疗器械研究所；甘 油、Ｔｗｅｅｎ．８０、Ｓｐａｎ．８０、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、聚乙烯醇，国药集团化学试剂有限 公司。实验室用水均为双蒸水。
恒温磁力搅拌器（ＨＪ．３）江苏宏华仪器厂，超声波仪（ＳＫ８２００ＬＨ）上海科导超声仪器 有限公司，电子天平（ＢＳｌ２４Ｓ）梅特勒．托利多仪器有限公司，冷冻干燥机（ＦＤ．１Ｃ）北京 德天佑仪器有限公司，高速搅拌器（ＪＢ９０．Ｄ）上海素映仪器仪表有限公司，高速离心机
水，Ｆ
１ ２ ３
４
Ｓｌ
甘油 吐温．８０ 刊盘一８０
聚乙烯醇
表Ｉ单因素考察实验方案
ＣＩ
Ｓ２
ｈ（ｍｉｎ）
ｔ２（ｈ）
２％
ｊ氯甲烷
５
４
１％
内酮
８
６
０．５％
乙酸乙酯
１０
８
－氯甲烷
Ｏ．２５％
１２
１０
＋乙醇
Ｗ：０
１：１０ １：５０ １：２５
１：１００
Ｃ２（ｇ·Ｃ。１）
ｌＯ ５０ ２５
１００
１．３粒度和粒径分布
称取５０ｍｇ冻十后的纳米粒超卢分散于蒸馏水中，用动态激光粒度分布仪测定纳米粒的 粒径人小及分布。
１６６
２．７聚合物质量浓度对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
图８聚合物质量浓度对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响 聚合物浓度对纳米粒粒径的影响如图８所示。ＰＬＧＡ纳米粒粒径随聚合物质量浓度的增 加而增大，且二者之间具有一定的线性关系，Ｒ为０．９９７。相同的实验结果被其他研究者证 实【９，ｌｏ】聚合物质量浓度低时，有机相溶液粘度低，表面张力小，分散速度快，有利于有机相 的快速扩散和挥发，因此生成纳米粒粒径小。随聚合物质量浓度增大，有机相溶液粘度增大， 表面张力也变大，不利于聚合物溶液在水相中的分散，所以生成的纳米粒粒径较大。因此， 利用聚合物浓度与胶束粒径之问的线性关系，可以通过聚合物的浓度来预测和制备所需的胶 束粒径。
ｔｈｅ ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｔｙｐｅ，ｅｍｕｌｓｉｆｉｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ，ｏｉｌ ｐｈａｓｅ ｔｙｐｅ，ｓｏｎｉｃ ｔｉｍｅ，ｖｏｌａｔｉｌｅ ｔｉｍｅ，ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ
ｒａｔｉｏ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｔｏ ｏｉｌ（Ｗ：Ｏ），ａｎｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ｔｏ ｅｓｔａｂｌｉｓｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍａｌ
２．４超声对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
图５超声时间对纳米粒制备的影响
固定其他条件，旨先研究超卢乳化时问对纳米粒制备的影响。结果如图５所示，超卢时 间在８．１２分钟问粒径变化不大。超声时问越短，有机物杂质越多；超声时间越长，粒径反
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而变化不大。同时超声频率对纳米粒的形成也有较大影响，超声频率太低，制备的纳米粒粒 径较大，往往容易形成几微米到几十微米的微球。
ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｐｏｌｙ（１ａｃｔｉｃ—ＣＯ－ｇｌｙｃｏｌｉｃ）ａｃｉｄ，Ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅｓ，Ｐｒｏｃｅｓｓ
生物可降解材料聚乳酸一羟基乙酸共聚物ＰＬＧＡ（图１）是一种生物相容性良好的可降解材
料，在体内降解生成的乳酸单体可作为能量代谢物质参与三酸循环，不引起明显的炎症性反
２．８其它工艺条件对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
本课题组在前期也针对其他工艺因素，例如：搅拌速度和聚合物滴加速度对纳米粒制备 的影响进行研究。研究表明，ＰＬＧＡ纳米粒的粒径随搅拌速度的降低而增加，当搅拌速度增 加到一定后粒径不再变化。聚合物溶液滴加速度越快，ＰＬＧＡ纳米粒粒径越大。当滴加速度 增大时，滴加入水相中的聚合物溶液不能及时分散。当增加到一定速度时，可观察到水面出 现一薄层聚合物膜，经搅拌而形成团聚物，所以，聚合物溶液滴加速度太大不仅生成的ＰＬＧＡ 纳米粒粒径大，而且其产率也会下降。
踟啪撇瑚ｍ
ｌ、搿尊
ｍ∞ｏ
图２乳化剂种类对纳米粒制备的影响
为使体系稳定，需要ＪＪＵＡ．降低界面能的物质，Ｉｉ０－％化剂【６Ｊ。乳化剂的作用是使有机相在其 作用下分散为细小的乳滴，减少乳滴间团聚，形成相对稳定的分散体系，有机溶剂从内油相 中扩散出来，纳米粒固化获得较小粒径。固定其他条件，研究乳化剂种类对纳米粒制备的影 响。如图２所示，乳化剂的种类对粒径的影响不是很大，在Ｏ／Ｗ体系中加入乳化剂后，乳 化剂能在油水界面发生吸附，形成界面膜。同时界面具有一定的强度，对分散液滴起到保护 作用，使液滴在相互碰撞中不易产生聚结。
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ห้องสมุดไป่ตู้
２结果与讨论
在纳米给药系统中，药物突释现象是影响其应用的关键问题之一。适量的突释可以使血 药浓度快速达到有效治疗浓度，对治疗有利，但过量的突释会导致血药浓度接近或超过中毒 水平，从而产生不良反应。在众多影响微球的突释的因素中，粒径又是最主要的因素。所以， 以粒径作为评价标准之一。
２．１乳化剂种类对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
ＳＴＵＤＹ ＯＮ ＴＨＥ ＰＲｏＣＥＳＳ ｏＦ ＰＲＥ Ｉ恰Ｒ Ａ，Ｉ＇ＩｏＮ ｏＦ ＢＩｏＤＥＧＲＡＤＡＢＬＥ
ＰＯＩ删ＥＲ．ＰＬＧＡ ＮＡＮＯＰＡＲＴＩＣＬＥＳ
ＸＵＥ Ｊｉｎ９１，Ⅵ，ＡＮＧ ｘｉ２，ＨＵＡＮＧ Ｙｕｅ．ｓｈａｈｌ，ＺＨＩ Ｘｉａｏ－ｘｉｎ９１
《１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｂｉｏｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｓｏｕｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，
２．５挥发时间对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
３３０
Ｓ１０
墨２９０
颦 ２７０
２１；０ ２
４
６
８
ｔ０
１２
明／ｈ
图６挥发时间对纳米粒制备的影响
在其它条件不变的情况下，研究有机溶剂挥发时间对纳米粒粒径的影响。聚合物溶液液 滴滴加于水相中，为使聚合物能完全析出生成纳米粒需除去有机相。由图６可以看出，ＰＬＧＡ 纳米粒粒径集中在２５０．３００ｎｍ，满足临床需要，挥发时间选择６－１０个小时就可以。这是因 为ＰＬＧＡ在水中不溶解，聚合物溶液滴加入水相后，经超声和搅拌的共同作用，有机溶剂 扩散开后，ＰＬＧＡ纳米胶束就基本完全形成。所以时间的不同只对有机溶剂的除去速率产生 较大差异，而对聚合物纳米粒的形成却没有影响。
２．３油相种类对ＰＬＧＡ纳米粒制备的影响
锄
３１０
湖
§２９０
蠡瑚
２ＴＯ
跏 翻
图４油相种类对纳米粒制备的影响
固定其他条件，研究油相种类对纳米粒粒径的影响，如图４所示，粒径大ｄ＇，ＪｉＩ页序为：乙 酸乙酯＞二氯甲烷＞二氯甲烷＋乙醇＞－丙酮。从有机溶剂的性质看，聚合物胶束的粒径与有 机溶剂．水的可混合性有关［７，８１。可混合性町以定量表达为有机溶剂与水的溶解参数之差（Ａ ６）。随着溶剂在水中的町混合性增加，Ａ ６变小。三种有机溶剂与水的可混合性大小为： 丙酮＞二氯甲烷＋乙醇＞二氯甲烷＞乙酸乙酯。所以丙酮为有机溶剂所得到的粒径最小。从 制备机理看：乙酸乙酯为水不溶性溶剂，当含有聚合物和药物的乙酸乙酯滴入水中，会形成 油滴。这些油滴仅依靠搅拌作用分散在水中，故形成的粒径较大。而对于水溶性的内酮，当 有机溶剂被滴入水中，溶剂会屯刻分散在水中，聚合物不易聚集在一起，故形成的粒径较小。 将ＰＬＧＡ溶于二氯甲烷＋乙醇、二氯甲烷、丙酮、乙酸乙酯制得的纳米粒的均粒径都在３００ ｎｍ 左右，基本达到了预期实验要求。｛日二氯甲烷等有机溶剂具有毒性，对中枢神经系统具有麻 醉作用，所以选用丙酮效果会好点。
‘广东省广东省自然科学摹金项Ｒ（项Ｈ编｜号：９１５１０５２００５０００００６）； ”通讯联系人，Ｅ－ｍａｉｌ：ｓｄｗａｎｇｘ＠ｙａｈｏｏ．ｃａ
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释的因素有：微球表面形态、主药理化性质、微球制备方法及制备参数、微球载药量等，其 中微球表面形态和粒径是主要影响因素旧。本文以ＰＬＧＡ为载体材料，采用乳化溶剂挥发法， 以纳米粒粒径为指标，通过改变制备参数，对ＰＬＧＡ纳米粒制备工艺进行研究。
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的作用下分散为细小的乳滴，随着乳化剂容量的增加，乳化能力增强，如果乳化剂在分散介 质中的浓度越小，相对浓度越小，乳液分散的越均匀，乳滴间团聚的机会越少，形成相对稳 定的分散体系，有机溶剂从内油相中扩散出来，纳米粒固化获得较小粒径。当乳化剂低于临 界胶束浓度时，有机相无法在水相中分散，从而无法获得纳米粒。