低沸點溶劑噴霧干燥法制備乳酸羥基乙酸共聚物的胰島素緩釋微球

胰島素是治療糖尿病的關(guān)鍵藥物，但由于其直接口服易失活且在血液中半衰期短，患者需頻繁注射，給患者帶來諸多痛苦和不便。因此，開發(fā)一種能夠?qū)崿F(xiàn)胰島素緩釋的給藥系統(tǒng)具有重要意義。低沸點溶劑噴霧干燥法制備乳酸羥基乙酸共聚物（PLGA）的胰島素緩釋微球是一種具有潛力的方法，該方法具有生產(chǎn)效率高、影響因素少、不添加乳化劑、成本低以及易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點，為胰島素的緩釋給藥提供了新的途徑.

材料準(zhǔn)備

PLGA：作為微球的主要基質(zhì)，需選擇合適分子量和組成比例的 PLGA。一般來說，不同分子量和乳酸與羥基乙酸摩爾比的 PLGA 會影響微球的降解速率和藥物釋放速率。例如，較高分子量的 PLGA 可能導(dǎo)致微球降解較慢，從而延長藥物的緩釋時間；而不同的乳酸與羥基乙酸摩爾比則會影響微球的親水性和降解性能，進而影響胰島素的釋放特性.

胰島素：應(yīng)選用符合藥用標(biāo)準(zhǔn)的胰島素，其純度和活性對最終微球的質(zhì)量和藥效至關(guān)重要。

低沸點溶劑：常用的低沸點溶劑如丙酮等，其沸點低，在噴霧干燥過程中能夠迅速揮發(fā)，有利于形成微球結(jié)構(gòu)。溶劑的選擇還需考慮其對 PLGA 和胰島素的溶解性，以及對人體的安全性.

制備方法

溶液配制：先將一定量的 PLGA 溶解于低沸點溶劑丙酮中，配制成一定濃度的聚合物溶液，如 2% 的 PLGA - 丙酮溶液。然后按照胰島素與 PLGA 的特定比例，如 1:20、1:25 及 1:30 等，將胰島素混入聚合物溶液中，配制成芯壁材混合液.

噴霧干燥：將上述混合液送入微型噴霧干燥機中，通過霧化器將混合液分散成微小的霧滴。在熱氣流的作用下，丙酮溶劑迅速揮發(fā)，霧滴中的 PLGA 和胰島素則快速固化形成微球。噴霧干燥的工藝參數(shù)對微球的性質(zhì)有重要影響，例如進風(fēng)溫度一般設(shè)定為 45℃左右，進料量為 60ml/min 左右時，可獲得較好的微球形態(tài)和性能.

后處理：得到的微球經(jīng)過真空干燥 2h，進一步去除殘留的溶劑和水分，然后于 4℃保存待測，以保證微球的穩(wěn)定性和質(zhì)量.

理論基礎(chǔ)

噴霧干燥原理：噴霧干燥是基于將液體物料分散成細小霧滴，并使其與熱空氣充分接觸，在瞬間實現(xiàn)溶劑的快速蒸發(fā)和物料的干燥固化。在低沸點溶劑噴霧干燥法中，由于使用了沸點較低的溶劑，其揮發(fā)速度更快，使得微球能夠在短時間內(nèi)形成，并且能夠較好地保留胰島素的活性和 PLGA 的性能。同時，噴霧干燥過程中霧滴的快速干燥可以防止溶質(zhì)的過度聚集和結(jié)晶，有利于形成尺寸均勻、分散性好的微球.

PLGA 在緩釋中的作用：PLGA 是一種生物可降解的高分子材料，具有良好的生物相容性和可調(diào)控的降解性。在胰島素緩釋微球中，PLGA 作為載體材料，能夠?qū)⒁葝u素包裹在其內(nèi)部，形成一種類似于 “儲存庫" 的結(jié)構(gòu)。隨著時間的推移，PLGA 在體內(nèi)逐漸降解，通過酯鍵的水解生成乳酸和乙醇酸等小分子物質(zhì)，這些降解產(chǎn)物能夠通過代謝途徑被人體安全地吸收和排出。在 PLGA 降解的過程中，胰島素則緩慢地釋放出來，從而實現(xiàn)了藥物的緩釋效果，延長了胰島素在體內(nèi)的作用時間，減少了患者的注射次數(shù).

微球性能特點

形態(tài)與粒徑：通過低沸點溶劑噴霧干燥法制備的胰島素緩釋微球通常具有較好的球形度和較均勻的粒徑分布。微球的粒徑大小可以通過調(diào)整噴霧干燥的工藝參數(shù)以及芯壁材的比例等進行控制，一般在幾微米到幾十微米之間。較小的粒徑有助于提高微球的比表面積，增加與周圍環(huán)境的接觸面積，從而可能影響藥物的釋放速率和生物利用度.

包封率與載藥量：該方法制備的微球能夠?qū)崿F(xiàn)較高的胰島素包封率和載藥量，從而保證了藥物的有效遞送。包封率和載藥量的高低與多種因素有關(guān)，如 PLGA 的性質(zhì)、胰島素與 PLGA 的比例、溶液的濃度以及噴霧干燥的條件等。通過優(yōu)化這些因素，可以進一步提高微球的包封率和載藥量，使其更好地滿足臨床治療的需求.

緩釋性能：所制得的胰島素緩釋微球具有良好的緩釋特性，能夠在較長時間內(nèi)持續(xù)釋放胰島素。其釋放行為通常呈現(xiàn)出初期的突釋效應(yīng)較小，隨后進入緩慢而穩(wěn)定的釋放階段，釋放時間可根據(jù)具體的配方和制備條件進行調(diào)控，一般可持續(xù)數(shù)天至數(shù)周甚至更長時間，這對于維持體內(nèi)胰島素的有效濃度、減少血糖波動具有重要意義.