专利名称：一种用微电场控制溶致液晶担载药物分子的缓释方法
技术领域：
本发明涉及溶致液晶包裹药物的控制释放技术领域，特别涉及一种用微电场控制溶致液晶担载药物分子的缓释方法，该方法能够有效控制药物的释放和提高药物利用率。
背景技术：
近年来，通过微粒载药实现药物控制释放是释药技术的一个重要研究领域。目前， 药物的缓释控释制剂多通过改变载体的结构特性来实现控制释放药物的速率，然而载药微粒存在制备过程复杂，制备批次间重复性差，稳定性差，有机溶剂残留严重，成本较高，工业化生产困难等问题。溶致液晶的制备方法简单，有多种便于操作的方法可以选择。溶致液晶具有独特的立方相双连续水道结构，使其具有优良的传输给药性能和很好的药物相溶性， 可以担载不同极性药物、提高生物利用度、增加药物体内吸收率，成为蕴含巨大潜力的新一代药物载体，引起国内外学者的广泛兴趣。溶致液晶包裹药物实现控制释放，国内外研究的成果非常丰富，但是对于溶致液晶载药原位可控释放吸引了国外从事药物释放研究学者目光，国内却还处于起步阶段。溶致液晶独特的有序结构和奇特的动力学性能，使其具有对外界刺激因素的高度敏感性，能对外界刺激进行迅速的响应。如光、声、电、温度、射线及化学变化等。澳大利亚的i^ong等人利用双亲分子的热敏性特点，研制出了具有温控开关功能的GMO/植烷三醇溶致液晶温敏控释药物。当温度高于临界温度，载体的亲脂分子的相互作用将引起载体收缩，药物分子被大量释放出来，而当温度低于临界温度时，载体重新恢复到初始状态，这种恢复具有可逆性。但是过高的温度可能会对药物的药效产生影响，在生物体内应用中有一定限制。溶致液晶立方相的高度有序分子结构在电场的作用下，液晶分子将会发生弹性形变，将药物包裹在溶致液晶体系当中，药物扩散速度随液晶结构的改变而改变，从而实现脉冲电场控制溶致液晶包裹的药物的释放。用脉冲电场控制溶致液晶载药的缓释是很好的尝试。

发明内容
为了克服上述现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种用微电场控制溶致液晶担载药物分子的缓释方法，采用热处理法和乳化法制备GM0/F127溶致液晶微粒，并担载药物，然后利用溶致液晶因独特的双亲分子组成的有序结构而对外界物理因素刺激具有的高度敏感性，通过定量调控脉冲电场信号使溶致液晶分子发生弹性形变来实现药物的控制释放，该方法具有控制药物缓释的效果和特性，为提高药物利用率和减少药物副作用提供了技术方法支持，使得药物的临床应用和疾病治疗成为可能。为了实现上述目的，本发明采取的技术解决方案如下一种用微电场控制溶致液晶担载药物分子的缓释方法，包括下列步骤步骤一、采用热处理法和乳化法制备GM0/F227溶致液晶微粒，按F127与GMO 的质量比为10 80-120称取原料，用震荡器物理震荡5-10分钟混勻，震荡器功率为 2000-2500W，震荡频率为80-100HZ，放入恒定温度为50°C _60°C的水浴锅中，采用磁力搅拌子以40-60转/分的速度搅拌8-12小时得到粗分散的均质，静置孵化7-10天，用细胞破碎机间歇超声探头超声3-5次，每次15-20分钟，间歇5-10分钟，超声功率为800-1000W，超声频率为20-25KHZ，然后在离心机中以每分钟1万转速度离心5-8分钟，静置20-30小时即可制得纳米液晶微粒，20-30°C条件下避光保存；步骤二、制备GM0/F127溶致液晶载药体系，在恒定温度20°C _30°C下，将步骤一中制备的纳米液晶微粒以转速20-50rmp低速旋转，并以5_12滴/分钟的速率，按1. 5-2. Omg/ ml的比例逐滴加入所要担载的药物，均勻混合3-5小时，制得GM0/F127溶致液晶载药体系， 静置于20-30°C避光保存；步骤三、绘制待担载的药物的标准溶液工作曲线，检测GM0/F127溶致液晶担载药物的包裹率，首先根据需要配置不同浓度梯度的药物标准溶液，利用紫外可见分光光度计测量不同浓度的药物的特征吸收峰和吸光度，从而绘制出待担载药物的标准曲线，用紫外可见分光光度计测量GM0/F127溶致液晶包裹药物后溶液中游离的药物的吸光度，用吸光度值的变化来反映药物的浓度。由包裹率计算公式
^ = W总-Wisxi00O7o
w 游(1-1)式中W总——载体中药物的总的含量W游——载体外游离药物的含量计算出GM0/F127溶致液晶载体担载药物的包裹率；步骤四、构建溶致液晶在电场效应下发生弹性形变的阈值的计算体系假定溶致液晶的厚度为d，把坐标原点取在膜的中央，同时取ζ轴与指向矢η平行，即膜的上、下界面处于Z = 士d/2位置，在垂直于指向矢η的方向X轴方向施加电场Ε，则电场将使指向矢η 的排列发生变化，从大区域整体来看，分子之间并不互相平行，所以，液晶的立方相结构等效于很多个弯曲垂直排列的液晶盒，液晶受外界电场作用下将发生形变，导致形变所需的能量为曲率弹性能，当GM0/F127溶致液晶的指向矢η发生了形变，根据液晶连续弹性体理论和能量守恒定律，在电场作用下液晶体系的吉布斯自由能G = Gel-Ge(1-2)则有δ G = δ Gel- δ Ge(1-3)式中 Gel——GM0/F127溶致液晶的弹性形变能；Ge——GM0/F127溶致液晶的电场自由能。
权利要求
1. 一种用微电场控制溶致液晶担载药物分子的缓释方法，其特征在于，包括下列步骤步骤一、采用热处理法和乳化法制备GM0/F127溶致液晶微粒，按F127与GMO的质量比为10 80-120称取原料，用震荡器物理震荡5-10分钟混勻，震荡器功率为2000-2500W， 震荡频率为80-100HZ，放入恒定温度为50°C -60°C的水浴锅中，采用磁力搅拌子以40-60 转/分的速度搅拌8-12小时得到粗分散的均质，静置孵化7-10天，用细胞破碎机间歇超声探头超声3-5次，每次15-20分钟，间歇5-10分钟，超声功率为800-1000W，超声频率为 20-25KHZ，然后在离心机中以每分钟1万转速度离心5-8分钟，静置20-30小时即可制得纳米液晶微粒，20-30°C条件下避光保存；步骤二、制备GM0/F127溶致液晶载药体系，在恒定温度20°C-30°C下，将步骤一中制备的纳米液晶微粒以转速20-50rmp低速旋转，并以5_12滴/分钟的速率，按1. 5-2. Omg/ml 的比例逐滴加入所要担载的药物，均勻混合3-5小时，制得GM0/F127溶致液晶载药体系，静置于20-30°C避光保存；步骤三、绘制待担载的药物的标准溶液工作曲线，检测GM0/F127溶致液晶担载药物的包裹率，首先根据需要配置不同浓度梯度的药物标准溶液，利用紫外可见分光光度计测量不同浓度的药物的特征吸收峰和吸光度，从而绘制出待担载药物的标准曲线，用紫外可见分光光度计测量GM0/F127溶致液晶包裹药物后溶液中游离的药物的吸光度，用吸光度值的变化来反映药物的浓度； 由包裹率计算公式式中W总——载体中药物的总的含量 W游一载体外游离药物的含量计算出GM0/F127溶致液晶载体担载药物的包裹率；步骤四、构建溶致液晶在电场效应下发生弹性形变的阈值的计算体系假定溶致液晶的厚度为d，把坐标原点取在膜的中央，同时取ζ轴与指向矢η平行，即膜的上、下界面处于 Z = 士 d/2位置，在垂直于指向矢η的方向X轴方向施加电场Ε，则电场将使指向矢η的排列发生变化，从大区域整体来看，分子之间并不互相平行，所以，液晶的立方相结构等效于很多个弯曲垂直排列的液晶盒，液晶受外界电场作用下将发生形变，导致形变所需的能量为曲率弹性能，当GM0/F127溶致液晶的指向矢η发生了形变，根据液晶连续弹性体理论和能量守恒定律，在电场作用下液晶体系的吉布斯自由能 G = Gel-Ge(1-2)则有SG= δ Gel- δ Ge(1-3)式中Gel——GMO/F127溶致液晶的弹性形变能； Ge——GMO/F127溶致液晶的电场自由能。
全文摘要
一种用微电场控制溶致液晶担载药物分子的缓释方法，该方法采用脉冲电场对溶致液晶的载药进行控释，利用溶致液晶独特的由双亲分子组成的有序结构对外界物理因素刺激的敏感性和GMO/F127的溶致液晶具有担载不同极性、不同种类药物的优点，根据理论推导出的引起液晶发生弹性形变的电场强度阈值计算阈值电流密度jc＝σE，从而设计并完成了小鼠体内的脉冲可控释放实验，验证了由电场控制溶致液晶包裹药物缓释方法的有效性，本发明的方法能用量化的条件控制药物的释放，显著提高药物的药效和利用率。
文档编号A61K47/14GK102526745SQ201210023060
公开日2012年7月4日 申请日期2012年2月2日 优先权日2012年2月2日
发明者刘芳娥, 吴晓明, 夏娟娟, 张虎勤, 杜建强, 武亚艳 申请人:西安交通大学