本发明属于医药,涉及一种羧基化纤维素微球及其制备方法与应用。
背景技术:
1、维生素b12(也称为钴胺素)是一种重要的水溶性营养素,在红细胞的形成、身体生长、神经系统的维持和认知能力方面起着关键作用。维生素b12缺乏还会导致巨幼红细胞性贫血、情绪障碍、心肌梗塞和中风等。
2、维生素b12是一种对酸敏感的生物分子,容易被胃酸中的强酸和胃中的酶降解,导致维生素b12直接口服生物利用度低且不稳定。使用传统的药物载体递送维生素b12时,大部分维生素b12在递送到靶点之前就被降解了,从而维生素b12口服制剂的使用通常需要高频给药。目前维生素b12缺乏症的常规治疗主要方法是肌肉注射。然而,肌内注射存在各种弊端,如患者依从性差、极度不便、身体疼痛和心理负担等。
3、口服给药是最方便的给药方式,其具有使用方便、非侵入性等特性,患者依从性高。为了方便维生素b12的给药,一些研究人员设计了基于天然聚合物的维生素b12递送系统,但这些药物载体的制备方法大多数都很复杂,并且制备过程中使用了有毒试剂,存在一定的安全隐患。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种羧基化纤维素微球,以解决上述技术问题中的至少一个。
2、本发明的另一个目的在于提供上述羧基化纤维素微球的制备方法,以解决上述技术问题中的至少一个。
3、本发明的又一个目的在于提供一种维生素b12递送系统,以解决上述技术问题中的至少一个。
4、根据本发明的一个方面,提供了一种羧基化纤维素微球的制备方法,包括如下步骤:
5、将纤维素微球、5~50wt%的h2o2水溶液和含fe2+的化合物混合,在温度为30~150℃的条件下反应6~8小时,即得。
6、本发明利用h2o2和含fe2+的化合物对纤维素微球(cms)进行化学改性,使cms中的羟基被fe2+/h2o2氧化为羧基,在cms表面和界面引入羧基官能团,使其具有ph响应性。
7、本发明提供的羧基化纤维素微球(ccms)在制备过程中无有毒试剂的加入,反应产物为无污染的氧气和ccms;制备过程步骤简单、绿色环保,适于规模化生产。
8、本发明制备的ccms,其直径为3~200μm,骨架密度为1.4~2.0g/cm,孔径6~20nm,具有三维网状多孔结构,无毒,成本低廉,具有ph敏感性,溶血活性低,可作为口服药物运输载体应用于药物的口服运输。
9、在一些实施方式中,含fe2+的化合物可以选自fe3(po4)2·8h2o、feso4·7h2o和fecl2·4h2o中的至少一种。
10、在一些实施方式中,纤维素微球、含fe2+的化合物和h2o2水溶液的质量比可以为(50~100):(1~5):(10~20)。
11、在一些实施方式中,纤维素微球的制备方法可以包括如下步骤:
12、将碱、添加物和水混合并预冷至-20~-8℃,得纤维素溶剂;
13、用纤维素溶剂溶解纤维素,得3wt%的纤维素溶液;
14、将span-80、液体石蜡和纤维素溶液混合,固化处理,洗涤后即得纤维素微球;或者,
15、将span-80、植物油和纤维素溶液混合,固化处理,洗涤后即得纤维素微球。
16、在一些实施方式中,添加物可以选自尿素和硫脲中的至少一种。
17、本发明以来源丰富的纤维素为原料,以碱/尿素/水溶液或碱/硫脲/水溶液作为纤维素溶剂溶解纤维素,并通过溶胶-凝胶法制备cms,制备过程步骤简单,绿色环保,成本低廉。制备得到的cms比表面积大,生物相容性好,无毒无污染,成本低廉,富含羟基有利于功能化改性。
18、在一些实施方式中,碱可以选自氢氧化钠、氢氧化锂中的至少一种。
19、在一些实施方式中,纤维素溶剂中,碱的质量百分浓度可以为3~8%,添加物的质量百分浓度可以为8~15%。
20、在一些实施方式中,植物油可以选自大豆油、菜籽油和花生油中的至少一种。
21、在一些实施方式中,纤维素溶液、span-80、液体石蜡/植物油的用量比可以为(20~100)ml:(4~10)g:(100~400)ml。
22、在一些实施方式中,固化处理可以包括如下步骤:用酸调节ph至中性;或者,将溶液加热至30~60℃。
23、在一些实施方式中,酸可以选自盐酸、硫酸、磷酸中的至少一种。
24、在一些实施方式中,洗涤具体为用乙醇和水进行多次洗涤。
25、根据本发明的另一个方面,提供了一种维生素b12递送系统,其组成包括维生素b12和本发明提供的羧基化纤维素微球。
26、维生素b12是一种水溶性化合物,其等电点(pi)为1.5;纤维素的等电点为3.0。纤维素微球的羧基化引入了阴离子官能团,降低了其pi,有助于通过静电相互作用促进其对维生素b12的负载,提高维生素b12的负载率和负载量。维生素b12可通过静电相互作用负载在ccms中,同时,其释放受ccms中羧基的质子化和电离平衡的控制。
27、根据本发明的另一个方面,提供了一种制备上述维生素b12递送系统的方法,包括如下步骤:
28、将干燥的羧基化纤维素微球置于ph=2的含维生素b12的pbs溶液中18~30h,离心去上清,干燥,即得。
1.羧基化纤维素微球的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述含fe2+的化合物选自fe3(po4)2·8h2o、feso4·7h2o和fecl2·4h2o中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法,其特征在于,所述纤维素微球、含fe2+的化合物和h2o2水溶液的质量比为(50~100):(1~5):(10~20)。
4.根据权利要求3所述的制备方法,其特征在于,所述纤维素微球的制备方法包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征在于,所述碱选自氢氧化钠、氢氧化锂中的至少一种;所述纤维素溶剂中,所述碱的质量百分浓度为3~8%,所述添加物的质量百分浓度为8~15%。
6.根据权利要求4或5所述的制备方法,其特征在于,所述纤维素溶液、span-80、液体石蜡/植物油的用量比为(20~100)ml:(4~10)g:(100~400)ml。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述固化处理包括如下步骤:用酸调节ph至中性;或者,将溶液加热至30~60℃。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的制备方法制得的羧基化纤维素微球。
9.维生素b12递送系统,其特征在于,其组成包括维生素b12和权利要求8所述的羧基化纤维素微球。
10.根据权利要求9所述的维生素b12递送系统的制备方法,其特征在于,包括如下步骤: