一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法与流程

本发明属于化学合成领域，具体涉及一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法。

技术背景

替米考星(Tilmicosion)是由美国礼来(Elanco)动物保健公司将泰乐菌素(Tylosin)通过在酸中水解脱糖后发生醛基的胺化反应制得，分子式为C46H80N2013，分子量为869.15目前。替米考星的抗菌谱广，抗菌活性强，药物在肺部浓度高。临床用药主要治疗由支原体，胸膜肺炎放线杆菌等引起的呼吸道疾病。但替米考星毒性高，注射剂一般在牛上应用。所以市场上替米考星相关产品多为口服药，以拌料饲喂和饮水给药为主。由于替米考星的味苦，口感差，影响动物采食量，达不到应有的治疗效果。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法，本发明应用HP-β-CD包被替米考星制得包合物，然后将包合物与将壳聚糖温敏凝胶混合，得到毒性小，生物利用度高，注射刺激性小的温度敏感型凝胶。

本发明采用的技术方案为：一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得浓度为10-20mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得浓度为0.2-1.0g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2-5:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，即得替米考星包合物温敏凝胶，所述替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

优选的，所述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法中，壳聚糖脱乙酰度为85％-95％。

优选的，所述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法中，壳聚糖脱乙酰度为95％。

优选的，所述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法中，壳聚糖溶液浓度为20mg/mL。

优选的，所述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法中，甘油磷酸钠溶液浓度为1.0g/mL。

优选的，所述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法中，磁力搅拌器搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min。

优选的，所述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法中，替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶稳态粘度为0.100Pa.s～0.300Pa.s。

本发明还提供了由一种上述替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶的制备方法所制得的替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶。

本发明与现有技术相比，具有如下有益效果：

一、HP-β-CD具有增溶作用，原理是通过其特殊的空穴结构，包合客体分子，从而提高客体分子的溶解度和稳定性，本发明通过HP-β-CD包合替米考星，增大替米考星在水中的溶解度。

二、本研究应用HP-β-CD包被替米考星，增加溶解度，再将包合物滴入具有缓释作用的壳聚糖温敏凝胶中制成替米考星包合物凝胶针剂。将替米考星做成针剂，无需考虑替米考星口感差的缺点，该针剂通过壳聚糖温敏凝胶的缓释作用大大降低了替米考星的心脏毒性并且采用肌肉刺激性较小的HP-β-CD包被替米考星降低了替米考星肌肉注射的刺激性。通过本发明，旨在将替米考星制备成毒性小，生物利用度高，注射刺激性小的温度敏感型凝胶针剂。

三、本发明在研磨温度20℃下采用HP-β-CD与替米考星的质量比为2:1的比例进行混合研磨30min制得的替米考星包合物，溶解度可提高为20.04mg/mL，较原料药0.08mg/mL提高154.25倍。

四、替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶稳态粘度为0.100Pa.s～0.300Pa.s时，此粘度区间通针性良好。

附图说明

图1是替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶扫描电镜图；

图2为包合物质量对凝胶性质影响图；

图3为壳聚糖脱乙酰度对凝胶性质影响图；

图4为壳聚糖的量对凝胶性质影响图；

图5为甘油磷酸钠质量对凝胶性质影响图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，但不作为对本发明的限定。

实施例1

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为85％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得10mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得0.2g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例2

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为85％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得15mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得0.6g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比3:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例3

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为85％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得20mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得1.0g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例4

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为90％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得10mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得0.6g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比5:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例5

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为90％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得15mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得1.0g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比4:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例6

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为90％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得20mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得0.2g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例7

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为95％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得10mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得1.0g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例8

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为95％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得15mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得0.2g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例9

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为95％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得20mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得0.6g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实施例10

一种替米考星包合物壳聚糖温敏凝胶及其制备方法：

(1)称取脱乙酰度为95％壳聚糖溶于0.1mol/L盐酸中，充分搅拌至完全溶解，得20mg/mL壳聚糖溶液，将甘油磷酸钠溶于去离子水中，得1.0g/mL甘油磷酸钠溶液，将甘油磷酸钠溶液滴加至壳聚糖溶液中混合，调节混合溶液pH至7.1-7.4，然后将混合溶液于4℃搅拌均匀，得壳聚糖温敏凝胶；

(2)称取HP-β-CD于研钵中，按照水与HP-β-CD质量比2:1的比例称取水将其溶解，按照HP-β-CD与替米考星质量比2:1的比例称取替米考星于研钵中，在20℃温度下混合研磨30min，得到白色粉状物，过80目筛，即得替米考星包合物；

(3)将步骤(1)中得到的壳聚糖温敏凝胶加入锥形瓶中，称取步骤(2)得到的替米考星包合物于锥形瓶中，常温下于磁力搅拌器搅拌均匀，搅拌速率为150r/min，升温速率为2℃/min，即得替米考星包合物温敏凝胶，在替米考星包合物温敏凝胶中替米考星药物的质量分数为9.9％-10％，替米考星包合物温敏凝胶在4℃保存。

实验结果

1单因素试验

(1)替米考星包合物的量对温敏凝胶性质的影响

由图2可知，胶凝时间随着包合物质量的增加而逐渐缩短，稳态粘度呈逐渐增大的趋势，而两者变化幅度较小，所以在进行正交试验时，将包合物因素排除。

(2)壳聚糖脱乙酰度对温敏凝胶性质的影响

由图3可知，壳聚糖脱乙酰度的大小对温敏凝胶性质的影响较大，随着壳聚糖脱乙酰度的增大，稳态粘度增大，而胶凝时间逐渐缩短。

(3)壳聚糖的量对温敏凝胶性质的影响

随着壳聚糖浓度的增大，胶凝时间逐渐缩短，稳态粘度逐渐增大，当500mg壳聚糖溶于20mL浓度为0.1mol/L盐酸中时，粘度过大，影响通针性且出现壳聚糖未完全溶解现象。

(4)甘油磷酸钠浓度对温敏凝胶性质的影响

随着甘油磷酸钠浓度的增加，稳态粘度增加，而胶凝时间逐渐缩短，当溶于去离子水中的甘油磷酸钠质量为1g时，胶凝时间大于30min，胶凝时间过长，排除考查范围。

2正交试验因素水平

选取影响较大的因素水平：壳聚糖脱乙酰度、壳聚糖浓度、甘油磷酸钠浓度，每个因素以各三个水平条件为指标选取L9(34)正交试验表，如表1。

表1因素水平表

Table1 Table of factors and levels

由正交试验结果的常观分析可知：极差大小顺序为C＞A＞B，即甘油磷酸钠浓度影响最大，其次是壳聚糖脱乙酰度，壳聚糖浓度影响最小。由K值结果可知最优处方为：C3A3B3(壳聚糖脱乙酰度为95％、壳聚糖浓度为20mg/mL，甘油磷酸钠浓度为1.0g/mL)，如表2。

表2直观分析结果

Table2 The results of visual analysis

3载药凝胶稳定性考察

(1)光照试验

称取实施例10所制得载药凝胶在4500lx光照环境下，对载药凝胶的药物含量、pH值、澄清度及凝胶色泽进行考察，在0d、5d、10d分别取样，如表3。

由表3可见，药物含量随着光照时间的延长，逐渐下降，pH呈现下降趋势，澄清度及色泽均不变。

表3载药原位凝胶光加速试验

Table3 Results of tilmicosin complex in-situ gels acceletated illumination test

(2)高温试验

称取实施例10所制得的载药凝胶分别在60℃、80℃环境下载药凝胶的考察，在0d、5d、10d分别取样，如表4-5。

由表4-表5可见，在两种温度环境下，温敏凝胶发生胶凝，色泽也由白色转为乳白色。

表4 60℃环境下载药凝胶的考察

Table4 Results of tilmicosin complex in-situ gels acceletated test at 60℃environment

表5 80℃环境下载药凝胶的考察

Table5Results of tilmicosin complex in-situ gels acceletated test at80℃environment

(3)长期实验

对实施例十制得的载药凝胶进行为期12个月的长期试验，分别在0月、3月、6月、9月、12月末对药物含量、pH值、澄清度及色泽进行考察。

由表6显示：药物含量及pH略微下降，澄清度没有改变，色泽在考察后期，逐渐变为乳白色。

表6替米考星包合物原位凝胶长期试验

Table6 Results of tilmicosin complex in-situ gels long-term test

以上所述的实施方式是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域的技术人员的等同替换或根据上述技术而做的其他修改只要没有超过本发明技术方案思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利和范围之内。