白和溶菌酶在油水界面的
聚集情况的研究证明,BSA在油水界面较为稳定。使用复乳法制备溶菌酶PLGA微
球的研究者证明,溶菌酶的聚集现象可造成微球中药物释放不完全。研究人员还
利用复乳法制备了α-糜蛋白酶的PLGA(50∶50)微球,发现制备过程中约35%的
蛋白发生了非共价性聚集,40天的累积释放只有65%,选择PEG5000作为稳定剂可
将非共价性聚集减少到7%,40天的累积释放可达到90%。PEG5000同样可以稳定溶
菌酶,促使PLGA微球中的溶菌酶释放完全。
在复乳法制备PLGA微球时,改变工艺可得到不同结构的PLGA微球,而微球的
结构会对释放造成较大的影响。国外研究人员制备了生长激素抑制素的PLA(Re-
somer R202)微球,内外水相的缓冲系统会显著影响微球的结构,当不存在缓冲
系统时,微球的构造致密无孔洞,而内水相采用0.1毫摩尔/升的枸橼酸缓冲液时
(pH值=2.2),微球结构松散呈大量孔洞,释放液易渗透到微球内部,可明显促
进释放,前者1周内的累积释放不到10%而后者可达60%。内外水相的渗透压差促
使外水相的水分流入内水相,形成了微球的多孔结构。实验还发现当内水相含有
无机盐(NaCl或CaCl2)时,得到表面多孔的微球,微球的突释高达65%。利用复
乳法制备的神经生长因子(NGF)PLGA微球,内部结构呈蜂窝状,外水相加入100
克/升的NaCl可促使微球的结构紧凑,显著减小突释。据报道,提高外水相的渗
透压同样可以降低BSA的突释效应。
◆部分无水法
为了克服复乳法制备工艺中油水界面的不利影响,近年来有许多新工艺的研
究报道。部分无水法就是,即直接将蛋白或多肽的粉末混悬在溶有聚合物的
有机溶剂中,经过一步乳化制备微球,此工艺可以保证药物在制备过程中的稳定
性,但突释很大。为了减少突释,研究人员在油相中加入适量的乙醇或甘油同时
又在油相中加入氧化锌,水相中加入醋酸锌,可显著地降低胰岛素PLGA微球的突
释效应,将体内突释由78%减小至10%。使用PLGA和PLA的混合质制备的牛超氧化
物歧化酶(bSOD)的微球,其蛋白质首先被油相中亲水性强的PLA所包裹,微球
外层是亲水性差但量多的PLA,这样不但可以提高包封率还可减少蛋白在微球表
面富集,突释只有2.3%。蛋白及多肽的颗粒大小会影响微球的释放行为,研究人
员将重组人生长激素(rhGH)于不同比例的醋酸铵共溶后冷冻干燥得到粒径大小
不同的蛋白颗粒,体内实验证明,rhGH颗粒的粒径减小,所制备的微球突释作用
也小。
◆完全无水法
完全无水法是将蛋白或多肽的颗粒分散在溶有聚合物的有机溶剂中,在另一
含有乳化剂的油溶液中乳化,最后固化形成微球。此法完全避免了使用水性溶媒,
对水溶性生物大分子药物包封率很高,有利于制备工艺中药物活性的保持,它同
样存在突释放效应很大的缺点。
研究人员使用该工艺制备了破伤风类毒素(TT)的PLGA(Resomer R506)微
球,体内实验表明,微球1天的突释达56%,后继释放缓慢,1周后未见TT释放,
以Poloxamer 188(Pluronic F-68)与PLGA不同比例(1∶10,3∶10,5∶10)的混
合基质制备微球,随着基质中F-68的增多突释作用减小至10%,同时可促进TT的后
续释放,可能是由于F-68的存在使得TT均匀地分布在微球的骨架中,减少了TT在
微球表面的富集。
◆低温喷雾提取法
利用复乳法制备的rhGHPLGA微球的突释较高(35%左右),但持续释放和活
性的保持较好,然而体内试验证明,微球突释后存在达2周的时滞期。为此,研
究人员采用了另外新的制备工艺——低温喷雾提取法,即将蛋白质粉末悬浮在
溶有PLGA的有机溶剂中,通过喷雾的方法形成小液滴,在液氮中冷冻,用一低温
有机共溶剂(例如乙醇)抽提溶解聚合物的有机溶剂而得到微球。这种方法已被
成功的用于开发rhGH微球,并已被FDA批准上市。此工艺还成功用于rhIGF-I,血
管内皮生长因子(rhVEGF)以及神经生长因子(rhNGF)。它主要利用Zn2+和蛋
白质形成复合物,一方面有助于蛋白的稳定,防止蛋白在微球内部形成多聚体而
无法释放,另一方面此复合物为可溶性沉淀,可缓慢溶解于释放介质中减小突释,
在聚合物相加入适量的ZnCO3可进一步降低突释,应用此技术制备的rhNGF的PLGA
微球突释仅1%,ZnCO3的作用可能是提供Zn2+来源并减少释放过程中微球内部的
水溶性通道。
◆喷雾干燥法
喷雾干燥工艺过程简单,通常一步成球,无需对微球进行后处理(如清洗、
收集、干燥),适合较大规模的微球制备。使用喷雾干燥法制备重组人红细胞生
成素(rhEPO)的PLGA微球,体外实验突释达15%,当聚合物加入5%的PLA时可减少
突释至7.5%,但突释后由于rhEPO在微球内部聚集形成不溶性沉淀,几乎未见释放。
还有学者发现,使用喷雾干燥法制备的伐普肽(vapreotide)的PLGA(Resomer
RG502H)微球体外突释达42%,此后4周内连续释放约40%的多肽,使用PLA(Reso-
mer R202H)和PLGA等比例混合作为微球的基质可降低突释至5%,对后续的释放行
为无明显影响,体内试验则比前者表现出更长的缓释作用。
□尹东锋 钟延强