一种高稳定性的根皮素纳米混悬剂及其制备方法和微针

一种高稳定性的根皮素纳米混悬剂及其制备方法和微针

摘要：本发明提供了一种高稳定性的根皮素纳米混悬剂，所述纳米混悬剂由根皮素、稳定剂和溶剂制备获得，所述稳定剂包括烟酸及其衍生物，所述烟酸及其衍生物和根皮素的摩尔比例为(10:1)～(1:10)，所述根皮素纳米混悬剂中根皮素的粒径为10‑1000nm。本申请提供的根皮素纳米混悬剂，将根皮素制成纳米混悬剂，显著提升了作为水不溶性物质根皮素的溶解性以及生物利用度，并且还含有烟酸及其衍生物，烟酸及其衍生物能够通过与根皮素分子中羟基形成氢键来稳定根皮素的纳米晶体，起到针对根皮素纳米晶体提高其稳定性的作用。

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202111053653.2

专利申请（专利权）人：山东大学
权利人地址：山东省威海市文化西路180号

专利发明（设计）人：苗晓庆,向虹,葛灿锋

主权利要求:一种高稳定性的根皮素纳米混悬剂及其制备方法和微针
技术领域
[0001] 本发明涉及纳米混悬剂技术领域，尤其是一种高稳定性的根皮素纳米混悬剂及其应用、制备方法以及利用该根皮素纳米混悬剂制成的微针。
背景技术
[0002] 根皮素，别名三羟苯酚丙酮2,4,6‑三羟基‑3‑(4‑羟基苯基)苯丙酮，是一种新型天然皮肤美白剂，主要分布于苹果、梨等多汁水果的果皮及根皮中，属于植物的多酚代谢物，具有美白、抗炎、抗肿瘤等多种治疗作用外，以及很强的抗氧化活性，可以减少正常氧代谢或外源性损伤期间活性氧(ROS)的形成。根皮素可应用于面膜、护肤膏霜、乳液和精华素中，能抑制皮脂腺的过度分泌，用于治疗分泌旺盛型粉刺；能抑制黑色素细胞活性，对各种皮肤色斑有作用。与同类天然成分熊果苷和曲酸相比，根皮素对酪氨酸酶的抑制作用更强，并且当其与熊果苷和/或曲酸进行复配时，能大大提高产品对酪氨酸酶的抑制率，使抑制率达到100％。

[0003] 然而，由于根皮素化合物的低水溶性，导致其生物利用度和治疗效果低。基于纳米技术将难溶性化合物制备成纳米颗粒可以改善溶解度，提高治疗效果。现有的文献中已全面报道了难溶性药物的纳米制剂，这些研究涵盖了聚合物和固体脂质纳米颗粒、纳米乳剂、脂质体、胶束、自纳米乳化药物递送系统等。这些纳米颗粒能够显著提高化合物的溶解性，但是由于载体的使用这些纳米颗粒的载药量较低且生物安全性有待商榷。
[0004] 纳米晶体技术，是一种新颖的增加难溶性药物溶解度的药剂学方法，通过纳米尺寸效应提高药物的溶解度、溶出速度；通过生物黏附效应增加胃肠滞留时间；与微米级药物颗粒相比，药物纳米晶可通过多种方式吸收。如药物从纳米晶溶出后，可以分子状态通过被动转运的方式直接跨膜吸收；同时也可以纳米晶的形式通过肠道表面的派氏结经淋巴系统转运吸收；此外还可通过细胞间途径或跨细胞转运进行吸收。
[0005] 现有技术中已经提供了一些纳米晶体的制备方法，例如US9114077B2公开了一种用于局部化妆品制剂的化合物如芹菜素的纳米晶体；US5145684公开了一种通过产生剪切力、冲击力、空化和摩擦力的机械手段形成药物纳米晶体的方法；US5510118公开了一种用于形成纳米颗粒悬浮液的高压均质化方法；WO03059319公开了一种通过将溶解在水不混溶有机溶剂中的药物溶液加入到水包油乳液中，然后蒸发掉与水不混溶的有机溶剂来形成小颗粒，除去水，例如使用喷雾干燥工艺以获得纳米晶体的方法。
[0006] 然而，现有技术中提供的纳米晶体及其制备方法，均未能够关注到制备获得的纳米颗粒在储存时的稳定性问题，而由于纳米晶体在溶液中具有热力学特性和相对于体积状态的能量不利性，其稳定性仅能保持几小时或几天。特别是针对例如根皮素类的难溶性药物，维持其存储时的稳定性更是具有极大难度。而在生产和存储过程中，需要在批次内与批次间保证纳米颗粒的粒径均一稳定，不稳定的纳米颗粒将会导致质量和疗效的不均一。
发明内容
[0007] 为了解决上述问题，本发明旨在提供一种根皮素纳米混悬剂及其制备方法，使其能够增加根皮素的生物利用度，并且显著提升根皮素的纳米晶体在混悬液中的稳定性，保证根皮素纳米混悬剂批次内与批次间的粒径均一稳定，进而提高储存时间、充分发挥其效果并保证使用质量。
[0008] 一方面，本申请提供了一种高稳定性的根皮素纳米混悬剂，所述纳米混悬剂由根皮素、稳定剂和溶剂制备获得，所述稳定剂包括烟酸类化合物，所述烟酸类化合物和根皮素在纳米混悬剂中的摩尔比例为(10:1)～(1:10)；所述烟酸类化合物选自烟酸、异烟酸、烟酰胺、异烟酰胺中的一种或多种。
[0009] 可选的，所述溶剂包括有机溶剂和水，例如，质量浓度为65％‑98％的乙醇溶液，优选为98％的乙醇溶液。
[0010] 进一步地，所述烟酸类化合物和根皮素在纳米混悬剂中的摩尔比例为(8:1)～(1:8)，优选(5:1)～(1:5)，更优选(2:1)～(1:2)。

[0011] 进一步地，所述稳定剂还包括助悬剂，所述助悬剂与根皮素的质量比为(6:1)～(1:6)。
[0012] 进一步地，所述助悬剂选自十二烷基硫酸钠(SDS)、十二烷基磺酸钠、吐温、司盘(Span)、聚乙二醇1000维生素E琥珀酸酯(TPGS)、羟乙基纤维素、羟丙甲基纤维素(HPMC)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、泊洛沙姆中的一种或多种。
[0013] 优选的，所述助悬剂是羟乙基纤维素或羟丙甲基纤维素，更优选为羟丙甲基纤维素。
[0014] 进一步地，所述根皮素纳米混悬剂中根皮素的粒径为10‑1000nm，优选粒径为20‑700nm。

[0015] 另一方面，本申请还提供了上述根皮素纳米混悬剂在制备化妆品、食品、保健品或药品中的应用；
[0016] 优选的，所述化妆品为美白、抗氧化的化妆品。
[0017] 可选的，所述化妆品的剂型包括但不限于水剂、乳液、膏霜、精华液、面膜中。
[0018] 可选的，所述药品为抗炎、抗肿瘤、抗氧化的药品。
[0019] 可选的，所述食品和/或所述保健品是美白、抗氧化的保健品。
[0020] 另一方面，本申请还提供了上述根皮素纳米混悬剂的制备方法，所述方法包括：
[0021] 步骤一、有机相溶液的制备：将根皮素溶解于醇类有机溶剂中，获得有机相溶液；
[0022] 步骤二、水相溶液的制备：将稳定剂加入至水中，获得水相溶液；
[0023] 步骤三、将所述有机相溶液和所述水相溶液混合，即获得所述根皮素纳米混悬剂。
[0024] 优选的，所述醇类有机溶剂为无水乙醇或无水甲醇。
[0025] 优选的，所述水是纯化水。
[0026] 在一种实施方式中，稳定剂中的烟酸及其衍生物和助悬剂均加入至水中，溶胀后获得水相溶液；在另一种实施方式中，稳定剂中的烟酸及其衍生物可以加入至醇类有机溶剂中，再与水相溶液混合。
[0027] 进一步地，所述步骤一中，根皮素在有机溶剂中的浓度为18‑22mg/ml，优选20mg/ml；
[0028] 所述步骤二中，水的用量为18‑25ml，优选20ml；
[0029] 所述步骤三中，有机相溶液和水相溶液的混合体积比为1:35‑45，优选1:40。
[0030] 进一步地，所述步骤三中混合的步骤具体为：将有机相溶液注入至转速为100‑5000rpm或超声功率为100‑1000W的水相溶液中。

[0031] 另一方面，本申请还提供了一种根皮素纳米颗粒微针，所述微针的制备原料包括上述根皮素纳米混悬剂和透明质酸；
[0032] 优选的，所述根皮素纳米混悬剂中的根皮素和透明质酸的比例为1:1(v/v)；
[0033] 优选的，所述透明质酸采用浓度为5％～40％的透明质酸溶液；
[0034] 优选的，所述透明质酸的分子量为5k‑1500kDa；
[0035] 优选的，所述微针的长度为200～400微米；
[0036] 优选的，所述微针采用真空法制备获得。
[0037] 另一方面，本申请还提供了上述微针在制备具有美白、补水、保湿、抗氧化功效的药品和/或化妆品中的应用。
[0038] 本申请提供的技术方案具有如下有益效果：
[0039] 1、本申请提供的根皮素纳米混悬剂，将根皮素制成纳米混悬剂，以该纳米颗粒的形式进行存储并作为配料应用，显著提升了作为水不溶性物质根皮素的溶解性以及生物利用度，载药量大且应用效果好。
[0040] 2、本申请提供的根皮素纳米混悬剂，其中含有烟酸及其衍生物，一方面，烟酸及其衍生物(例如烟酰胺、异烟酰胺)也是一种具有美白和抗氧化功效的活性物质，与根皮素能够起到协同作用；另一方面，烟酸及其衍生物能够通过与根皮素分子中羟基形成氢键来稳定根皮素的纳米晶体，起到针对根皮素纳米晶体提高其稳定性的作用，进而获得了具有高稳定性的根皮素纳米混悬剂，能够保证根皮素纳米混悬剂批次内与批次间的粒径均一稳定，进而提高储存时间、充分发挥其效果并保证使用质量。
[0041] 3、本申请提供的根皮素纳米混悬剂的制备方法，原料天然，制备条件温和，不使用三氯甲烷、丙酮等毒性有机试剂，制备过程绿色环保，无毒、无有害物质释放，利用该方法制备获得的根皮素类纳米晶体，一般储存环境以及敏感储存环境下的稳定性好。
[0042] 4、本申请提供的根皮素纳米混悬剂制成的微针，制备方法简单，活性功效以及力学强度提升显著，具有良好的机械性能。
附图说明
[0043] 此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0044] 图1是差示扫描量热法DSC的结果图，其中，a曲线是HPMC，b曲线是PHL‑NCs，c曲线是物理混合物，d曲线是PHL晶体；
[0045] 图2是PHL‑NCs纳米晶体在4℃下0h、12h、5d的照片；
[0046] 图3是PHL‑NCs纳米晶体在4℃下0h、12h、5d、7d、10d、15d的照片；
[0047] 图4是PHL‑NCs以及PHL‑NIC‑NCs纳米晶体的粒径图；
[0048] 图5是PHL‑NCs、PHL‑NIC‑NCs和空白透明质酸微针的力‑位移图。
具体实施方式
[0049] 为了更清楚的阐释本申请的整体构思，下面以实施例的方式进行详细说明。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本申请更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本申请可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本申请发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
[0050] 下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。
[0051] 下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
[0052] 实施例1
[0053] 本实施例提供了一种根皮素纳米混悬剂PHL‑NIC‑NCs，该根皮素纳米混悬剂采用以下方法制备获得：
[0054] 步骤一、有机相溶液的制备：取10mg根皮素(0.036mmol)，溶解于0.5ml无水乙醇中，加入4.45mg烟酰胺(0.036mmol)，搅拌充分混合，获得有机相溶液；
[0055] 步骤二、水相溶液的制备：将20mg羟丙甲基纤维素HPMC(即羟丙甲基纤维素与根皮素的质量比为2:1)溶解于20ml纯化水中，置于室温下溶胀120min，获得水相溶液；
[0056] 步骤三、在以1000rpm搅拌条件下，将有机相溶液以3‑9ml/min的速度注入水相溶液中，继续搅拌0.5min至完全混合均匀，即获得根皮素纳米混悬剂PHL‑NIC‑NCs。
[0057] 实施例2‑5
[0058] 实施例2‑5所提供的根皮素纳米混悬剂与实施例1中的制备方法大致相同，区别仅在于，烟酰胺的添加摩尔量分别为0.005mmol、0.02mmol、0.108mmol和0.36mmol，即实施例1‑5提供的纳米混悬剂中，根皮素和烟酰胺的摩尔比分别为1:1、7.2：1、1.8:1、1:3和1:10。

[0059] 实施例6‑8
[0060] 实施例6‑8所提供的根皮素纳米混悬剂与实施例1中的制备方法大致相同，区别仅在于，羟丙基甲基纤维素的添加质量分别为5mg、10mg和50mg，即在实施例1‑5中，羟丙基甲基纤维素与根皮素的质量比均为2:1，在实施例6‑8中，羟丙基甲基纤维素与根皮素的质量比分别为1:2、1:1和1:5。
[0061] 实施例9‑11
[0062] 实施例9‑11所提供的根皮素纳米混悬剂与实施例1中的制备方法大致相同，区别仅在于，将作为稳定剂的烟酰胺分别替换成异烟酰胺、烟酸和异烟酸。
[0063] 实施例12‑13
[0064] 实施例12‑13所提供的根皮素纳米混悬剂与实施例1中的制备方法大致相同，区别仅在于，将助悬剂羟丙甲基纤维素分别替换成等量的聚乙烯吡咯烷酮K30和K90，制备后PHL‑NCs平均粒径分别157.9nm和45.2nm。
[0065] 对比例1
[0066] 对比例1与实施例1的区别在于，对比例1的步骤一中不添加烟酰胺，其余步骤完全相同，即获得根皮素纳米混悬剂PHL‑NCs。
[0067] 对HPMC、PHL‑NCs、HPMC和PHL物理混合物和PHL晶体分别进行差热分析，所得结果如图1所示，由图1可以得知PHL原料药在260℃处有一吸热峰，对应于其熔点。物理混合物的DSC图类似于PHL原料药和HPMC的叠加，PHL‑NCs的吸热峰消失，这表明PHL纳米颗粒的晶体状态为无定形。
[0068] 以实施例1为例，对该实施例获得的根皮素纳米混悬剂和对比例1获得的根皮素纳米混悬剂，在4℃储存条件下不同时间段的储存稳定性测试，所得结果如图2和图3所示。
[0069] 由图2可知，对比例1制备获得的纳米混悬剂，在0h时为淡蓝色乳光液体，12h后可见小颗粒悬浮物，5天后可见明显悬浮物。由此表明，对比例1制得的根皮素纳米晶体在4℃下的稳定性为12h，12小时后根皮素纳米晶体聚沉。
[0070] 由图3可知，实施例1制备获得的在5天内为淡蓝色溶液，7天时出现小颗粒悬浮物，10天时出现微量沉淀，15天出现大量沉淀。由此表明，实施例1制得的PHL‑NIC‑NCs在5天内保持稳定，而加入烟酸及其衍生物后根皮素纳米晶体的稳定性由12h延长至5天。

[0071] 对实施例1和对比例1的根皮素纳米混悬剂分别进行粒径测试，所得结果如表1和图4所示。
[0072] 表1
[0073]
[0074] 实施例14含烟酸及其衍生物的PHL‑NIC‑NCs纳米颗粒微针的制备
[0075] 该实施例提供了一种根皮素纳米颗粒微针，其制备方法如下：
[0076] 将实施例制备获得的PHL‑NIC‑NCs溶液加入含有25％透明质酸(透明质酸的分子量为5k‑1500kDa)溶液中，其中，根皮素纳米混悬剂中的根皮素和透明质酸的添加比例为1:1(v/v)；通过抽真空法制备了含有PHL‑NIC‑NCs的微针，微针长度为350μm。其中，抽真空法为本领域常规方法，其具体步骤不再赘述。

[0077] 对该微针进行力学性能测试，所得结果见图5。由图5可知，PHL‑NIC‑NCs微针具有良好的机械性能。
[0078] 以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

专利地区：山东

专利申请日期：2021-09-09

专利公开日期：2022-10-14

专利公告号：CN113925831B