明胶微球载药及其体外释放性能的探索研究

祁李 田琪琪 单淇泽 梁金华 赵阳

摘 要：明胶是一种胶原水解后的蛋白质，按照明胶生产过程中所采用的处理方式，所生产出来的明胶的性能不同。当前明胶工艺在医药方面得到了较广泛的应用。这主要是因为有一些药物具有难以入口，口感差等问题，因此在智能给药系统构建中，利用明胶所具有的生物相容性、可生物降解性等优势，广泛地将其应用于智能型药物载体的制备中。下文正是基于对明胶微球载药及其体外释放性能效果的探索，旨在探索出一种更加科学、制备工艺简单的载药明胶微球产品。

关键词：明胶微球;释放性能;制备工艺

微球是指药物分散或是吸附在高分子、聚合物基质中所形成的微粒分子分散体系。明胶微球载药正式一种将明胶作为载体的携带药物的药物新剂型。在明胶微球载药中，根据药物的形状等不同，一般将所制作出来的微球直径大小不同，但是整体上是属于基质型骨架微粒。随着我国新型材料工艺技术的发展，当前市面上存在这的明胶微球载药的新型药剂数量和种类较多，本文主要选用阿司匹林明胶微球载药作为研究对象，展开对其体外释放性能的制备工艺探索。

1、明胶微球载药体外释放性能的现状

明胶作为一种天然的高分子材料，其具有良好的生物相容性和可降解性，能够作为一种药物缓释材料。而明胶微球则是通过对明胶物理性能的改变，如，加入固化剂改变明胶微球的成球率，提升其体外释放性能的时间。因此在众多的药物制备工艺技术中，专家学者们正通过乳化交联法，设计相关实验，实现对各种不同载药明胶微球体外释放性能研究。明胶微球不仅仅能够实现对药物缓释控制，其可以实现栓塞治疗，通过不同粒径大小的明胶微球选择性的注入到栓塞特定病变的血管，从而发挥微球的作用，阻断血液供应，释放药物发挥治疗疗效。明胶微球还可以通过放射性元素标记，实现对人体内的医学跟踪，如，将拥有荧光物质标记的明胶微球注入到人体内，之后通过x射线能够观察到栓塞的具体效果。酶是一种人体生存所需要的重要蛋白质，但是其具有难以提纯以及稳定性较差的问题，但是通过明胶微球载药的方式，能够将酶固定在微球上，从而环节其耗损程度，提高其重复利用效率。明胶是骨组织的重要有机成分，因此成为骨修复的重要材料，当前将载药明胶微球应用到骨损伤治疗中，其能够提高骨修复的效率。另外明胶微球表面的性质使其能够吸附大小不一的分子，因此常被应用在色谱分离中充当填充剂使用。

2、明胶微球载药的体外释放性能探索

（1）明胶微球载药的体外释放性能影响因素

明胶微球载药的表面会通过水解反应实现降解，随着表面的囊材的小时，由相对分子质量较高的胶原和壳聚糖组成的骨架结构也随之产生水解反应，从而完成释放性能。当前通过设计实验可知，利用通过相关文献以及临床研究的数据可知，当前不同的药物微球在体外释放性能的制备工艺不同，所达到的体外药物释放情况也不同。如，关于阿司匹林明胶微球的体外释放性能为例，阿司匹林药物作为一种经典的抗炎药物，其具有抗炎、调节免疫和促进矿化的作用，但是阿司匹林药物需要长期稳定缓慢释放，才能够达到更加理想的临床疗效。因此通过模拟构建阿司匹林明胶微球的缓释体系，推导出该药物最佳的制备工艺。①药物体外释放性能的情况同人体的胃肠液环境相关，因此实现测定好阿司匹林溶液在模拟后的人体肠胃环境中的变化标准情况。②实现阿司匹林明胶微球的载药量以及包封率对于其体外释放性能的测定。对于药物体外释放性能而言，微球的载药量越大，在相同微球提及情况下，载药微球的包封率将会下降。但是作为一种良好的药物载体，其根本特点就是要求具有较高的包封率。③根据人体的消化系统可知，药物要先进入到胃液中再进入到肠液中，而伴随着药物所发挥的临床治疗作用的不同，药物在释放性能速度要如何把握也成为明胶微球载药制备工艺中的重点所在。当前控制药物释放在体内的位置情况，可以通过对载药微球的直径以及微球之内的药物间隙的方式来控制。

总而言之，影响到明胶微球载药的体外释放性能的影响因素是多样的，当前要求能够根据药物疗效情况，将这些因变量因子实现动态控制优化。

（2）明胶微球载药的体外释放性能构建实践

本文主要借助无蛋白组人IFNa2b原液，重组人IFNa2b注射液，采用注射水的、wish细胞生长液、药用明胶等，配置各种浓度的硫酸钠溶液。最后是为明胶微球载物的缓释系统的构建，在50摄氏度条件下，在100ml注射液中加入4g明胶，搅拌成为统一透明的明胶溶液。设计正交试验，将明胶溶液的ph、硫酸钠溶液浓度和搅拌速度3个因素进行正交设计，分别观察微球载药的成球率、微球粒径均匀度、不黏连率为考察指标，从而确定明胶微球载药的最佳释放性能。成球率、微球粒径均匀度、不黏连率的计算公式分别为：成球率（%）=微球质量/加入明胶的质量*100%;微球粒径均匀度（%）=直径15-20微米范围内的微球数量观察到的微球总量□□100%;不黏连率=1-黏连微球数量观察微球总数□□100%。

①明胶微球载药的载药量试验。配制明胶微球溶液四分，分别加入不同体积大小的无白蛋白重组人IFNa2b原液，重复加入三次，从而观察指标，确定最大的载药量和最佳的载药量。其中试验数据现实，最大载药量控制在成球率不低于80%，微球粒径均匀度不低于80%的情况下，明胶药物最大加入量。最佳载药量微成球率不低于90%，微球粒径均匀度不低于85%的情况下的每克明胶药物加入量。

②包封率试验。在载药量试验基础上，分别取样，选择成球率高于85%的包封率的组别载药。通过试验观察细胞的破坏程度情况。

③体外释放性能效果试验。采用含等量无白蛋白重组人IFNa2b原液每，实现两组试验，分别观察累计的释放百分率，以及从释放0-100%过程中所需要的时长情况。释放时间越长，释放速度越均匀，说明释放效果越好。

试验证明，通过对明胶微球载药的制备以及设计，其能够有效实现特定部位的靶向治疗，实现持续给药，并且能够通过扩散，载体逐步分解的方式实现可控、稳定的释药。可以说明胶微球载药制备将明胶高分子材料的优异特性同微球的良好性能统筹结合起来，当前根据新型药物以及治疗要求，可以通过微球制备方法和性能改进的方式来进一步优化完善明胶微球性能。

结束语

综上所述，利用可生物降解的明胶为载体，采用新型的工藝技术所制作而成的载药明胶微球，其体外释放性能的时间、释放的速度以及释放的效率都是可以通过对明胶微球的理化性能控制所达到的。当前通过实现实验分析可知，采用合适的工艺技术以及仪器设备材料，展开对明胶微球的成球率、微球粒径均匀度、不黏连率等位考察指标，明确指出当明胶微球载药达到最佳的体外释放性能时的物理性状。这有效提高了合成明胶微球载药的质量，为进一步研究生物高分子载药微球性质以及释药机理奠定良好基础。

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基金：陕西省大学生创新创业训练计划项目（S201912715046）

（作者单位：西京学院理学院，陕西 西安 710123）