CN1879610A - 口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明采用模板纳米自组装技术制备多肽药物口服微胶囊。它是这样实现的：以多肽药物微粒为模板粒子，采用两种带相反电荷的生物相容性高分子为壁材，依据异种电荷相互吸引的原理，使这两种高分子材料一层紧贴一层地结合在一起，在多肽药物微粒的表面形成极薄的保护性外膜，从而得到多肽药物微胶囊。这种微胶囊在酸性介质中很稳定，但在中性介质中却能渐渐释放出多肽药物，从而在口服时可完整地保持多肽药物的功效。把多肽药物微胶囊分散于水性或非水性液体溶液中可构成多种类型的微纳米多肽药物口服液，把微米级或亚微米级多肽药物微胶囊与辅料混合，可构成多肽药物胶囊、片剂、喷剂等。

Description

口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法

技术领域：

本发明属新型药物制剂领域，涉及一种口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法。

背景技术：

多肽类高值生化药物与化学合成药物相比，具有副作用小、用量少、疗效好等优势，受到医生和患者的普遍欢迎。随着基因工程技术的发展，胰岛素、干扰素等很多多肽药物已能够通过基因重组技术得到有效的开发，因此具有广阔的发展前景。

当今社会，肥胖者增多，并因人们缺乏运动以及人口的老龄化趋势，使糖尿病的发病率急剧上升，在全球范围内糖尿病已经成为继心脑血管疾病和肿瘤之后威胁人类的“第三号杀手”。据最近的流行病学调查显示，我国的糖尿病发病率已由15年前的0.67％上升到近年来的3.21％，其中II型糖尿病患者占总数的95％以上，目前我国糖尿病人已超过4000万。另据WHO最新数据预测，到2010年全世界将会有2.4亿糖尿病患者。

胰岛素是临床应用多年、疗效确切、最有效的抗糖尿病药物之一。然而，由于胰岛素是多肽药物，容易被胃蛋白酶分解而失去药效，所以注射成为临床应用的唯一给药途径。由于这类药物半衰期短，必须长期频繁注射，不但费用高、麻烦大，而且注射部位会引起硬结和皮下脂肪萎缩，给患者造成极大的痛苦和精神压力。因此，发展胰岛素等多肽类药物的非注射给药途径是当前医药界共同关注的焦点，其中，口服给药因方便、安全而成为重点发展方向。若胰岛素能实现口服化，将是糖尿病治疗的一大突破！

近年来对多肽药物的非注射途径给药研究虽然取得了一些进展，但面临的困难仍然很多，几乎所有多肽药物的粘膜传递都需要剌激作用很强的渗透促进剂。应用微粒系统控制释放多肽药物是目前多肽缓释研究中的方向之一。这方面研究的主要难点有：(1)改善微粒制备方法，提高收率；(2)解决微粒制备过程中多肽的稳定性问题；(3)提高药物载量；(4)降低起始爆释率，获得药物连续释放。因此，迫切要求开发既能够保持药物活性又能够实现其控制释放的新型药物载体。同时，国内医药行业受外国产品冲击严重，因此开发具有自主知识产权的成熟药品的新剂型势在必行。

发明内容：

本发明的目的在于针对多肽药物口服时易被胃蛋白酶破坏，而粘膜传递需要使用剌激作用强的渗透促进剂等缺点，提供一种能够防止胰岛素等多肽药物被消化酶破坏、使之平稳释放、生物利用度高、能够完全保持其功效的口服多肽药物微胶囊，从而彻底解除患者来自针剂注射的痛苦，并为患者用药提供方便。它是这样实现的：以多肽药物微粒为模板粒子，以两种带相反电荷的生物相容性高分子为壁材，依据异种电荷相互吸引的原理，使这两种高分子材料一层紧贴一层地结合在一起，在多肽药物微粒的表面形成极薄的保护性外膜，从而得到多肽药物微胶囊。这种微胶囊在酸性介质中很稳定，但在中性介质中却能渐渐释放出多肽药物，从而在口服时可完整地保持多肽药物的功效。把多肽药物微胶囊分散于水性或非水性液体溶液中可构成多种类型的微纳米多肽药物口服液，把微米级或亚微米级多肽药物微胶囊与辅料混合，可构成多肽药物胶囊、片剂、喷剂等。

本发明的方法具有以下优点：

(1)肠道定位吸附和肠道定位吸收；

(2)多肽药物的高包封率与高载药率；

(3)药物释放速度可以通过囊壁的厚度控制；

(4)本发明工艺简单，反应条件温和，易操作，重现性好，环境友好，为蛋白质药物的口服剂型研制提供了物质基础与技术保障，具有良好的应用前景。

附图说明：

图1包覆了3个双层高分子的胰岛素微粒的共聚焦显微镜透射图片。

图2胰岛素释放后的由3个双层高分子组成的空心微胶囊的共聚焦显微镜透射图片

图3高分子层数及pH值对胰岛素释放速率的影响：a)胰岛素微粒在磷酸盐缓冲溶液(pH7.4)中，b)包覆了1个双层高分子的胰岛素微粒在磷酸盐缓冲溶液(pH7.4)中，c)包覆了2个双层高分子的胰岛素微粒在磷酸盐缓冲溶液(pH7.4)中，d)包覆了3个双层高分子的胰岛素微粒在磷酸盐缓冲溶液(pH7.4)中，e)包覆了2个双层高分子的胰岛素微粒在HCl溶液中(pH1.7)。

表1糖尿病模型大鼠灌胃给药后血糖随时间的变化情况：第1组灌胃给予100IU/kg的胰岛素PBS溶液，第2组灌胃给予25IU/kg的胰岛素微胶囊[采用3个双层高分子包覆胰岛素微粒]混悬液。

具体实施方式：

具体实施方式一：本实施方式是这样实现的：

(a)将多肽药物微粒置于含有0.01～100mg/ml的聚阴离子的0.01-10M的盐溶液中(pH值为1～6之间)吸附0.1-100分钟；

(b)离心或过滤除去未被吸附的聚阴离子，用0.01-10M的盐溶液(pH值为1～6之间)重复洗涤数次，每次洗涤0.1-100分钟；

(c)再将制得的微粒置于含有0.01-100mg/ml的聚阳离子的0.01-10M的盐溶液中(pH值为1～6之间)吸附0.1-100分钟；

(d)离心或过滤除去未被吸附的聚阳离子，用0.01-10M的盐溶液(pH值为1～6之间)重复洗涤数次，每次洗涤0.1-100分钟；

(e)依次重复步骤(a)至(d)，即得到组装了不同层数高分子的多肽药物微胶囊。

本实施方式中，无机盐可选用氯化钠、氯化铵、硫酸铵、硫酸钾、硫酸钠、氯化钾、磷酸钠、磷酸钾或其它强电解质。

本实施方式中，有机溶剂可选用乙醇、甲醇、丙酮或其它小分子的极性有机溶剂。

本实施方式中，聚阴离子可选用海藻素钠、硫酸葡聚糖、肝素、硫酸肝素、聚谷氨酸、羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素、聚苯乙烯磺酸钠、硫酸软骨素、聚丙烯酸钠、透明质酸、聚甲基丙烯酸或其它带负电荷的高分子材料中的一种或几种的混合物。

本实施方式中，聚阳离子可选用壳聚糖、鱼精蛋白、聚精氨酸、聚烯丙基铵盐酸盐、聚二烯丙基二甲季铵盐、胶原、多聚赖氨酸、阳离子葡聚糖、二苯胺-4-重氮树脂、取代二苯胺重氮树脂或其它带正电荷的高分子材料中的一种或几种的混合物。

本实施方式中，多肽药物可以是胰岛素、干扰素、水蛭素、降钙素、生长激素、环孢菌(环肽)、促红素等葡萄糖氧化酶、凝血因子VIII、神经垂体素、缩宫素、增血压素、促黑色素细胞素、胸腺素、胸腺肽、胸腺生成素、促皮质素、胰蛋白酶抑制剂、绒毛膜促性激素、鱼精蛋白、人丙种球蛋白、白蛋白、胃膜素、表皮生长因子、红细胞生成素、白细胞介素-2以及各种细胞因子类药物等。

本实施方式中，聚合物层数可以是1～50层。

具体实施方式二：本实施方式是这样实现的：

(a)将胰岛素微粒置于含有0.01-100mg/ml的聚苯乙烯磺酸钠溶液中(0.001～100mM盐酸溶液中含0.01-10M的无机盐)吸附0.1-100分钟；

(b)离心除去未被吸附的聚苯乙烯磺酸钠，用含0.01-10M的无机盐的0.001～100mM盐酸溶液重复洗涤数次，每次洗涤0.1-100分钟；

(c)再将制得的微粒置于含有0.01-100mg/ml的聚烯丙基铵盐酸盐溶液中(0.001～100mM盐酸溶液中含0.01-10M的无机盐)吸附0.1-100分钟；

(d)离心除去未被吸附的聚烯丙基铵盐酸盐，用含0.01-10M的无机盐的0.001～100mM盐酸溶液重复洗涤数次，每次洗涤0.1-100分钟；

(e)依次重复步骤(a)至(d)，获得组装了不同层数高分子的胰岛素微胶囊。

本实施方式步骤a)中，聚苯乙烯磺酸钠溶液的浓度浓度优选为1mg/ml。

本实施方式步骤b)中，洗涤液优选为含氯化钠的盐酸溶液。

本实施方式步骤c)中，聚烯丙基铵盐酸盐溶液的浓度浓度优选为1mg/ml。

本实施方式步骤d)中，洗涤液优选为含氯化钠的盐酸溶液。

研究表明，处在这样的微胶囊中的胰岛素微粒在pH值从1.7到5的范围内很稳定，见图1和图3。当pH值超过5时胰岛素开始缓慢释放，当pH值增加到8时胰岛素释放的速度大大加快。这是因为，当pH值高于5时，胰岛素具有负电，它与胶囊第一层的带负电的聚苯乙烯磺酸钠聚合物的联系被破坏了。正是这种高分子微胶囊对pH值的依赖关系为研制口服胰岛素胶囊药剂提供了可能性。当胰岛素释放殆尽时，留下高分子空壳，见图2，有力地说明了胰岛素微粒可以用带相反电荷的聚电解质采用纳米层层自组装技术包覆起来。

通过高分子层数(囊壁厚度)可以方便地调控药物释放速度，随着高分子层数增加，药物释放速度减少，见图3。这种微胶囊最大的优点是：囊壁非常薄，小于20纳米，只占微胶囊总质量的5％左右。因此，装载容量相当大。

糖尿病大鼠模型的建立，取SD大鼠，禁食12小时后，皮下注射四氧嘧啶溶液160mg/kg，正常饲养3天后从眼底静脉丛采血0.1ml，离心，取血清，按葡萄糖氧化酶法测定血糖值，血糖值达16.65mmol/L以上者为糖尿病模型大鼠。

将糖尿病模型大鼠禁食12小时后，随机分成2组，每组6只大鼠，第1组灌胃给予100IU/kg的胰岛素磷酸盐缓冲溶液，第2组灌胃给予25IU/kg的胰岛素微胶囊[采用3个双层高分子包覆胰岛素微粒]混悬液，分别在0、0.5、1、2、4、8、12、16、20、24小时进行眼底静脉丛采血0.1ml，离心，取20μl血清，采用葡萄糖氧化酶法测定血糖值，以零时为100％，计算各时间点血糖的百分率。

结果表明，糖尿病模型大鼠灌胃给药后，胰岛素微胶囊混悬液具有较好的降血糖作用。在糖尿病模型大鼠口服给药后，最大血糖下降百分率为39.22％，血糖下降百分率维持28.17％以上达24h。而给糖尿病模型大鼠灌胃给胰岛素溶液则无明显的降血糖作用，见表1。在胃液中，当溶液的pH值即酸碱度为1.7至5时，这种高分子微胶囊能保护胰岛素不会被低pH值和消化酶破坏。而当胰岛素微胶囊经过胃，到达小肠和回肠时，此处的pH值在6到8之间，胶囊壁会发生化学反应并逐渐破裂，胰岛素在这里被释放，通过极薄的肠膜进入血液，被身体吸收，开始调节机体的糖代谢。由于所选用的高分子复合物具有生物粘附性，能延长药物在吸收部位的滞留时间，同时还能通过与带负电的细胞膜相互作用而增加亲水性大分子细胞旁路的通透性，因此能够促进亲水性大分子药物的吸收，提高口服药物生物利用度。这种用高分子包裹了多肽药物制得的微胶囊使得多肽药物不能立刻被人体吸收，只能等高分子慢慢在人体内被溶解、降解，高分子囊膜慢慢破裂，药物慢慢被释放出来，从而达到缓释的目的。用于制作胶囊的两种天然高分子都能在完成运输胰岛素的任务后被酶分解并排出体外，对身体没有任何副作用。因此，用微胶囊代替渗透促进剂是很有前景的口服给药方法。

                       表1

时间(小时)	第1组	第2组
			00.5124812162024	100101.41±6.24100.15±4.1899.94±10.37103.89±9.29104.63±8.25100.48±5.21102.51±3.44103.81±4.20101.36±1.94	10061.42±6.2460.78±7.3368.64±16.8865.44±6.7864.76±13.6569.68±9.5569.23±10.4670.10±6.2971.83±6.29

Claims (7)

1、口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于它是这样实现的：

1)将多肽微粒置于含有0.01-100mg/ml的聚阴离子的0.01-10M含盐的酸性溶液中(pH值为1～6之间)吸附0.1-100分钟；

2)离心或过滤除去未被吸附的聚阴离子，用0.01-10M的盐溶液(pH值为1～6之间)重复洗涤数次，每次洗涤0.1-100分钟；

3)将多肽微粒置于含有0.01-100mg/ml的聚阳离子的0.01-10M含盐的酸性溶液中(pH值为1～6之间)吸附0.1-100分钟；

4)离心或过滤除去未被吸附的聚阳离子，用0.01-10M含盐的酸性溶液(pH值为1～6之间)重复洗涤数次，每次洗涤0.1-100分钟；

5)依次重复步骤1)至4)，获得组装了不同高分子层数的多肽药物微胶囊。

2、根据权利要求1所述的口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于所述无机盐为氯化钠、氯化铵、硫酸铵、氯化钾、磷酸钠、磷酸钾、硫酸钾、硫酸钠或其它强电解质。

3、根据权利要求1所述的口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于所述有机溶剂为乙醇、甲醇、丙酮或其它小分子的极性有机溶剂。

4、根据权利要求1所述的口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于所述聚阴离子为聚苯乙烯磺酸钠、聚丙烯酸钠、肝素、海藻素钠、硫酸葡聚糖、硫酸肝素、聚谷氨酸、羧甲基纤维素钠、聚阴离子纤维素、硫酸软骨素、透明质酸、聚甲基丙烯酸或其它聚阴离子电解质中的一种或几种的混合物。

5、根据权利要求1所述的口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于所述聚阳离子为聚烯丙基铵盐酸盐、聚二烯丙基二甲季铵盐、壳聚糖、鱼精蛋白、聚精氨酸、胶原、多聚赖氨酸、阳离子葡聚糖、二苯胺-4-重氮树脂、取代二苯胺重氮树脂或其它聚阳离子电解质中的一种几种的混合物。

6、根据权利要求1所述的口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于所述多肽药物是胰岛素、干扰素、水蛭素、降钙素、生长激素、环孢菌(环肽)、促红素等葡萄糖氧化酶、凝血因子VIII、神经垂体素、缩官素、增血压素、促黑色素细胞素、胸腺素、胸腺肽、胸腺生成素、促皮质素、胰蛋白酶抑制剂、绒毛膜促性激素、鱼精蛋白、人丙种球蛋白、白蛋白、胃膜素、表皮生长因子、红细胞生成素、白细胞介素-2以及各种细胞因子类药物等。

7、根据权利要求1所述的口服多肽药物缓释微胶囊的制备方法，其特征在于所述聚合物层数为1～50层。

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