专利名称：一种聚丙烯腈pan载药纤维质量的系统化检测方法
技术领域：
本发明属载药纤维质量的检测领域，特别是涉及一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系 统化检测方法。
背景技术：
随着现代科技特别是材料学与药学的发展，纺织技术在药剂学的应用正向纵深方向不 断发展。药物纤维就是在这种背景下，出现的以纤维为载体的新型中间药物剂型。除了传 统的各种特殊药用功能纤维外，近20年来的发展，国际上又有各种新的药物纤维产品上市， 如日本可乐丽公司的防心脏病背心和美国辉瑞公司的胃药纤维等。
基于透皮给药，载药纤维可以被直接加工成透皮给药系统，也可以加工成药用和医用 的纺织品如康复服装、药物鞋、鞋垫药物口罩、药贴、药用乳罩、药用枕头、药用内衣、 药用毛巾与手帕等；医用的如外科手术缝合线、创伤敷裹、止血消炎织物等。其中将载药 纤维编织、镶嵌于织物之中或制备各种透皮给药系统有许多优点如尺寸易于调整、容易 使用和处理、舒适而不会影响美观、透气性能好不会对皮肤产生不良的刺激等。有良好的 发展前景，特别对于一些婴幼儿、老人与特殊疾病群体。
聚丙烯腈(PAN)纤维是一种高分子长链合成聚合物形成的人造纤维，是具有良好的 悬垂性能的轻型纤维，可以生产保暖但是很轻的织物。它的弹性和回弹性具佳，并具有优 异的耐阳光和耐气候性能，可以水洗或干洗。PAN常被用着载药纤维的基体，制备载药纤 维，并进一步加工成透皮给药系统、针对皮肤病的局部给药系统、卫生抗菌纺织品、抗菌 内衣等；以PAN为基材的载药纤维制备可以采用多种纺织技术，主要包括湿法纺丝、干 湿法纺丝、高压静电纺丝等。
虽然目前关于载药纤维的研究迅速增多，但是还没有关于载药纤维质量(包括载药性 能、控释性能、纤维内残留有机溶剂情况、药物在纤维中的存在状态及分布等)的系统化 检测方法，也没有相关国家标准可依；更多的依靠相关专业的常规方法对纤维的性能进行 检测。但是如果将载药纤维进一步研究开发成产品后，质量检测与控制则是必须的。由于 一般对载药纤维的机械性能和力学性能要求并不高，因此其质量系统化检验中必然以制剂 工艺性能为主。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方 法，该检测方法可以广泛应用于其它各种载药纤维质量的检测与控制，且可以快速，精确的检测。
本发明的一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，通过对载药量、有机溶 剂残留量、体外药物控释性能、药物在纤维中的分布等指标的检测系统检验载药纤维。
具体过程如下
(1)湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物含量的测定 (D取干燥的载药纤维100mg-I50mg，溶解在2.0ml-3.0ml含50%质量的NaSCN的水溶 液中；
② 移取1.0ml-1.5ml上述溶液在搅拌条件下滴加到45ml-55ml 0.4%-1.0%质量的NaOH
溶液中萃取出药物；
③ 取上述萃取后溶液，经0.45^m滤膜过滤，进行HPLC分析。
(2) 湿法纺丝或高压静电纺丝法制备PAN载药纤维中有机溶剂残留量
① 取载药纤维1.0g-1.5g;溶解在10mL-15ml二甲基亚砜(DMSO)中；
② 移取1.0 mL-1.5ml上述溶液在搅拌条件下缓慢滴加到19 mL-20ml 0.4%-1.0%质量 的NaOH溶液中萃取出有机溶剂；
③ 取上述萃取后溶液，经0,22nm滤膜过滤，进行HPLC分析。
(3) 湿法纺丝或高压静电纺丝法制备PAN载药纤维药物控释性能
参照中华人民共和国药典2005年版规定，采用溶出度测定法第2法装置，进行体外释 放度测定。
以生理盐水250mL-300ml为释放介质，预温至(32士0.5)'C ，将150mg载药纤维固定于 两层碟片中央，再将网碟置于烧杯下部，并使碟片与桨底旋转面平行，两者相距(25土2)mm， 开始搅拌，转速lOOr.min-1，分别于lh、 2h、 4h、 8h、 24h、 2d、 3d 12d的时间取出5mL 释放液，并立即补充等量的空白释放介质，释放液以0.22nm微孔滤膜过滤，弃去初滤液， 收集续滤液lmL，进行测定。
(4)湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物分布 将载药纤维置于载玻片，盖上盖玻片，固定于偏光显微镜下，将起偏镜与检偏镜正交 相错，通过正交偏光观察药物在纤维表面的分布状况及药物颗粒的存在并采用数码相机拍 摄记录；
或高压静电纺丝法制备PAN载药纤维载药纤维中药物分布 将载玻片固定于铝箔纤维接受平板上，连接负极,进行静电纺丝IO分钟，取下载玻片， 盖上盖玻片，固定于偏光显微镜下，将起偏镜与检偏镜正交相错，通过正交偏光观察载药纤维的形态，以及可能观察到的药物颗粒，采用数码相机拍摄记录。
对载药量的检测破坏纤维，萃取其中的药物，通过反相高效液相色谱分析载药纤维
中药物的含量；有机溶剂残留量的检测通过能溶解纤维基材的溶剂交叉萃取后，反相高
效液相色谱分析方法检测载药纤维中有机溶剂残留量；体外药物控释性能的检测通过体
外溶出试验检测载药纤维的药物缓控释性能；药物在纤维中的分布与状态检验通过偏光
显微镜观察药物在载药纤维中能否均匀分布以及药物晶体颗粒的尺度等。
本发明可以广泛用于其他各种载药纤维质量的检测与控制。 所述的载药纤维通过湿法纺丝或高压静电纺丝制得。 有益效果
本发明的检测方法快速，精确，适合大范围推广使用。
图1湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物分析RP-HPLC图2湿法纺丝制备PAN载药纤维中有机溶剂残留量RP-HPLC图3湿法纺丝制备PAN载药纤维药物释放特征；
图4湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物分布的偏光显微镜观察结果；
图5偏光显微镜观察湿纺制备PAN载药纤维中药物状态。
具体实施例方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而
不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人 员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定
的范围。
实施例1
湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物含量测定
配制纤维纺丝液①将20g布洛芬溶解于500mL的DMAc中；②室温下(12'C)将100g
PAN细粉分散于溶解有布洛芬的DMAc溶液中，超声分散10分钟；③在200 rpm搅拌条
件下置于70。C的水浴中24小时；④冷却至室温，纺丝液溶液清亮，呈亮黄色。
采用湿法纺丝工艺制备载药纤维喷丝压力为0.03 MPa，室温下于42% DMAc中进
行凝固浴，预拉伸和热拉伸温度分别为60和90'C，拉伸比率为6，缠绕速率为50 m/min。
缠绕纤维在35。C与真空320 Pa条件下干燥至恒重。色谱分析条件色谱柱为Kromasil 100AC18 (250mmx4.6mm, 5 pm); C-18色谱预处理 柱LBBM-612111;流动相为甲醇-水-冰醋酸(80:19:l/v:v:v)混合溶液；检测波长为264nm; 柱温为室温；流速0.8ml/min4。样品进样前用针筒过滤器(0.45 nm滤膜)过滤，进样量为 5 ^L。
载药纤维中布洛芬萃取按如下步骤萃取载药纤维中的布洛芬:①称取干燥至恒重的载 药纤维100mg;②用2.0 mL含NaSCN50。/。的水溶液对载药纤维进行溶解；③移取1.0 mL 溶液在搅拌条件下缓慢滴加到49 mL 0.4%的NaOH溶液之中萃取出布洛芬； 取萃取后 溶液，经0.45nm滤膜过滤，进行HPLC分析。
结果测出载药纤维中药物含量为144.77 mg/g纤维，而按加料计算，载药纤维中药物 理论含量应该为166.67 mg/g纤维，纺丝过程中药物损失为13.14%。色谱图如图1所示， 其中停留时间在3.102min的峰为SCN—1和载药纤维中残留的痕量DMAc。
实施例2
湿法纺丝制备PAN载药纤维中有机溶剂残留量
色谱条件色谱柱为Kromasil 100A C18 (250mmx4.6mm, 5 pm);流动相为甲醇-水 (28:72);检测波长为220nm;柱温为室温；流速:0.8mL'min'1。样品进样前用针筒过滤器(0.22 pm滤膜)过滤，进样量为5^L。
残留有机溶剂提取按如下步骤提取载药纤维中DMAc的含量①称取载药纤维1.0g; ②用10 mL DMSO进行溶解；③移取1.0 mL溶液在搅拌条件下缓慢滴加到19 mL 0.4%的 NaOH溶液之中萃取出DMAc;④取萃取后溶液，经0.22 pm滤膜过滤，进行HPLC分析。
结果将载药纤维的DMSO溶液滴加到0.4。/。的NaOH溶液后，PAN立即从水溶液中析 出，形成乳白色沉淀，药物、DMSO及DMAc都被萃取至ijNaOH水溶液之中。经色谱分析， 6次检测的结果为平均每克载药纤维含DMAc389ng。色谱图如图2所示，其中停留时间在 3 4min之间巨峰为DMSO，停留时间13.365min的为药物布洛芬。
实施例3
高压静电纺丝法制备载药纤维中有机溶剂残留量
配制载药纤维纺丝液将10 g阿昔洛韦在60 'C水浴下溶解于盛有1000 mL DMAc的
锥型瓶中；然后将100gPAN细粉加入其中，在250rpm转速搅拌与60。C水浴条件下溶胀
24小时；冷却至室温准备纺丝。
将配置好的溶液倒入溶液储存器(5 mL注射器)中,采用削平的6号注射针头作为喷射细流的毛细管，连接高压电源的正极，铝箔纤维接受平板连接负极，溶液喷出量由微量 注射泵控制，打开电源，在不同工艺参数下进行静电纺丝。 一
根据预试验，确定电纺过程工艺参数为流速为l.OmL'h4 ,接受板离喷丝口距离为15 cm ，电压15 kV，环境温度为(16土 1)匸,环境湿度为60±5%。
按照实施例2，用DMSO萃取后进行RP-HPLC分析，结果每克载药纤维毡含DMAc 74 吗，远低于湿法纺丝制备载药纤维中DMAc的含量。
实施例4
湿法纺丝制备PAN载药纤维药物控释性能
参照中华人民共和国药典2005年版规定，采用溶出度测定法第2法装置，进行体外释 放度测定。以生理盐水250mL为释放介质，预温至(32土0.5)'C ，将150mg实施例l中的载 药纤维固定于两层碟片中央，再将网碟置于烧杯下部，并使碟片与桨底旋转面平行，两者 相距(25土2)mm，开始搅拌，转速IOOr'min'1,分别于lh、 2h、 4h、 8h、 24h、 2d、 3d 12d的 时间取出5mL释放液，并立即补充等量的空白释放介质，释放液以0.22nm微孔滤膜过滤， 弃去初滤液，收集续滤液lmL，进行测定。
以体外累积释放量(Q)对时间作图，结果见图3。后面几天的测定值没变化，最终总药 物释放量为1.70 mg,而50mg药物纤维中布洛芬含量为2.17 mg，因此累积释放度为 78.34%，药物纤维有较明显的初期突释现象，主要原因可能是在纤维表面有药物颗粒聚集 存在，总体上载药纤维能够控制药物缓慢释放。
实施例5
高压静电纺丝法制备PAN载药纤维药物控释性能 取实施例3中的载药纤维，按照实施例4进行体外药物溶出试验，结果载药纤维毡能逐 步控制药物释放120小时，药物初期1小时突释量为38.5%、 52.6%， 36小时后，药物累积释 放度为69.2%。按Peppas方程处理超细纤维垫中l 12小时的药物释放数据得拟合方程为 lgQ2=0.1417'lgt+1.6753, r=0.9930，说明药物在初期突释后按扩散机制从载药纤维中释放出 来。
实施例6
湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物分布
将实施例1的载药纤维置于载玻片，盖上盖玻片，固定于偏光显微镜下，将起偏镜与 检偏镜正交相错，在一定放大倍数下(物镜10倍X拍摄放大10倍)，不断移动偏光显微 镜的移动尺或旋转载物台，通过正交偏光观察药物在纤维表面的分布状况及药物颗粒的存在并采用数码相机拍摄记录。结果如图4所示，载药纤维表面的药物颗粒呈均匀状态分布。
实施例7
高压静电纺丝法制备PAN载药纤维载药纤维中药物分布
在实施例3中，将载玻片固定于铝箔纤维接受平板上，再连接负极，按其条件进行静 电纺丝10分钟，然后小心取下载玻片，盖上盖玻片，固定于偏光显微镜下，将起偏镜与 检偏镜正交相错，在高倍放大倍数下(物镜63倍X拍摄放大16倍)，不断移动偏光显微 镜的移动尺或旋转载物台，通过正交偏光观察载药纤维的形态，以及可能观察到的药物颗 粒，采用数码相机拍摄记录。
结果如图5所示，没有发现明显的药物颗粒存在，但在纤维的局部会有亮度差异，可 能是由于药物微晶的存在引起。电纺过程由于溶剂迅速挥发，PAN成纤速度快，极大地抑 制了药物在纤维成纤过程中的结晶以及微晶聚结成颗粒的现象，因此使得药物在纤维中分 散得更为均匀。
9
权利要求
1.一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，包括对载药量、有机溶剂残留量、体外药物控释性能和药物在纤维中的分布。
2. 根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，其特征在于: 所述湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物含量的测定，具体过程如下，① 取干燥的载药纤维100mg-150mg，溶解在2.0ml-3.0ml含50%质量的NaSCN的水溶 液中；② 移取1.0ml-1.5ml上述溶液，在搅拌条件下滴加到45ml-55ml 0.4%-1.0%质量的NaOH溶液中萃取；③ 取上述萃取后溶液，经0.45pm滤膜过滤，进行高效液相色谱HPLC分析。
3. 根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，其特征在于 所述湿法纺丝或高压静电纺丝法制备PAN载药纤维中有机溶剂残留量的测定，具体过程如 下，① 取载药纤维1.0g-1.5g;溶解在10mL-15ml 二甲基亚砜DMSO中；② 移取1.0 mL-1.5ml上述溶液，在搅拌条件下缓慢滴加到19 mL-20ml 0.4%-1.0%质量 的NaOH溶液中萃取出有机溶剂；③ 取上述萃取后溶液，经0.22pm滤膜过滤，进行高效液相色谱HPLC分析。
4. 根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，其特征在于所述湿法纺丝或高压静电纺丝法制备PAN载药纤维药物控释性能，具体过程如下以生理盐水250mL-300ml为释放介质，预温至32。C 土0.5t:，将150mg载药纤维固定 于两层碟片中央，置于容器下部，并使碟片与桨底旋转面平行并相距25土2mm，开始搅拌， 转速lOOr.min-1，分别于lh、 2h、 4h、 8h、 24h、 2d、 3d 12d的时间取出5mL释放液，立即 补充等量的所述空白释放介质，释放液以0.22pm微孔滤膜过滤，弃去初滤液，收集续滤液， 进行测定。
5. 根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，其特征在于 所述的湿法纺丝制备PAN载药纤维中药物分布，具体过程如下，将载药纤维固定于偏光显微镜下，将起偏镜与检偏镜正交相错，通过正交偏光观察药 物在纤维表面的分布状况及药物颗粒的存在并采用数码相机拍摄记录； 或高压静电纺丝法制备PAN载药纤维载药纤维中药物分布将载玻片固定于铝箔纤维接受平板上，连接负极，进行静电纺丝10-15分钟，固定于偏 光显微镜下，将起偏镜与检偏镜正交相错，通过正交偏光观察载药纤维的形态，以及可能观察到的药物颗粒，采用相机拍摄记录。
6.根据权利要求1所述的一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，其特征在于 所述载药纤维为各种载药纤维。
全文摘要
本发明涉及一种聚丙烯腈PAN载药纤维质量的系统化检测方法，通过对载药量、有机溶剂残留量、体外药物控释性能和药物在纤维中的分布检验载药纤维。本发明的检测方法可以广泛应用于其它各种载药纤维质量的检测与控制，且可以快速，准确的检测，适合于大范围推广。
文档编号G01N30/00GK101539546SQ20091005005
公开日2009年9月23日 申请日期2009年4月27日 优先权日2009年4月27日
发明者余灯广, 朱利民, 申夏夏, 妍 郑 申请人:东华大学