專利名稱：多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜及其三維打印制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬多肽蛋白類藥物給藥系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種多肽蛋白類藥物舌下速 溶納米藥膜及其三維打印制備方法。
背景技術(shù)：
由麻省理工學(xué)院Sachs等(US patent, NO.5204055, 1993)人首先提出的三維打印 (Three Dimensional Print, 3DP)成形技術(shù)依據(jù)"逐層打印，層層疊加"的概念來制備具 有特殊外型或復(fù)雜內(nèi)部結(jié)構(gòu)的物體。該技術(shù)以粉末為材料、加工過程非常靈活、成形速度 快、運(yùn)行費(fèi)用低且可靠性高，是快速成形行業(yè)中最有生命力的新技術(shù)之一。該技術(shù)的關(guān)鍵 設(shè)備——三維打鄰機(jī)一般由計(jì)算機(jī)終端、粉末處理系統(tǒng)(包括粉末喂料、鋪層及回收)、 噴頭與粘接劑供給裝置、精密平臺(tái)及移動(dòng)裝置組成。
3DP成形技術(shù)具有傳統(tǒng)制造業(yè)上從未有過的高度加工靈活性，無須傳統(tǒng)粉末加工成型 中的各種工具，不受任何幾何形狀的限制。由于噴涂的位置、噴涂次數(shù)、噴涂速度都可以 隨意控制；不同的材料可以通過不同噴頭噴涂；噴涂物質(zhì)可以是溶液、懸浮液、乳液及熔 融物質(zhì)等，因此3DP成形技術(shù)可以很容易地控制局部材料組成、微觀結(jié)構(gòu)及表面特性。同 時(shí)由于將眾多傳統(tǒng)加工過程統(tǒng)一為在一臺(tái)機(jī)器上進(jìn)行不斷重復(fù)粘結(jié)這樣一個(gè)過程，易于設(shè) 計(jì)研究，向工業(yè)生產(chǎn)轉(zhuǎn)化過程中不存在規(guī)?；膯栴},能節(jié)約大量時(shí)間和資金，真正的體現(xiàn) 快速成形技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。與其他快速成形技術(shù)相比，3DP成形技術(shù)有其獨(dú)特優(yōu)勢(shì)與激光選 擇性燒結(jié)相比，設(shè)備制造成本和工藝運(yùn)行成本都要低很多；與熔融沉積相比，可以在常溫 下操作，運(yùn)行更方便可靠;采用噴射粘結(jié)的方式避免了采用激光或加熱熔融的方式，不會(huì) 影響活性成分的活性。正因如此，三維打印成形技術(shù)從出現(xiàn)那一刻起，便在藥劑學(xué)領(lǐng)域開 始了各種各樣的應(yīng)用研究。
如Wu等[J. control. Release, 1996， 40 (1): 77—87〗首先采用3DP成形技術(shù)進(jìn)行了植 入給藥系統(tǒng)制備研究；Katsta [J. control. Release, 2000(66):l-9]和Rowe [J control. Release, 2000(66):11-17]等用分別采用3DP成形技術(shù)進(jìn)行了 口服緩控釋給藥系統(tǒng)制備研究； WO2000/29202則公開了 一種通過3DP成形技術(shù)制備的口含速溶崩釋片；US 2003/0198677A1公開了一種利用3DP成形技術(shù)制備的零級(jí)緩控釋給藥系統(tǒng)，該系統(tǒng)軸向 用羥丙基甲基纖維素阻釋，徑向具有中心高圓周低的藥物濃度梯度分布；余等[JPharmSci, 2007(96): 2446-2456]采用3DP成形技術(shù)制備了一種通過租釋材料的梯度分布獲得零級(jí)控釋 效果的口服給藥系統(tǒng)。在目前所有各類相關(guān)文獻(xiàn)中所采用的藥物都是以染料為模型，或者
使用小分子合成化學(xué)類藥物為研究對(duì)象，目前申請(qǐng)人沒有發(fā)現(xiàn)將三維打印技術(shù)專門應(yīng)用于 多肽蛋白類藥物給藥系統(tǒng)的研究文獻(xiàn)與專利，更沒有發(fā)現(xiàn)整合三維打印技術(shù)和納米技術(shù)的 優(yōu)勢(shì)，制備多肽蛋白類藥物經(jīng)口給藥系統(tǒng)的報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜及其三維打印制備方法， 利用三維打印技術(shù)能夠精確控制劑量和藥物在制劑中的位置，以及磷脂納米體系的良好透 膜性能，制備出一種能夠在舌下迅速溶解的納米藥物膜片，整個(gè)工藝制備過程簡(jiǎn)單、自動(dòng) 化高、重現(xiàn)性好。
本發(fā)明的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，是一種由多層粉末通過黏結(jié)成型的膜片， 膜片的頂層和底層由含促滲劑的粘結(jié)液黏結(jié)形成，中間層的中心區(qū)域由含多肽蛋白類藥物 和大豆磷脂的微乳體系的黏結(jié)劑黏結(jié)成形，周邊區(qū)域由與頂、底層相同的粘結(jié)液黏結(jié)形成。
所述的促滲劑是能打開黏膜連接、但不損傷黏膜的滲透促進(jìn)劑，如氮酮、十二烷基硫 酸鈉等；
所述含促滲劑的粘結(jié)液是含0 8%促滲劑的乙醇水溶液作為粘結(jié)劑，優(yōu)選含4%促滲 劑的乙醇水溶液，其乙醇水溶液中乙醇含量為60 100%，優(yōu)選90%; 所述微乳體系中的多肽蛋白類藥物的含量為5 20%，優(yōu)選10%; 所述的含有微乳體系的黏結(jié)劑能適合三維打印機(jī)使用的噴涂體系。 本發(fā)明的多肽蛋白類藥物的舌下速溶納米藥膜的三維打印制備方法，包括下列步驟-
(1) 采用納米技術(shù)制備多肽蛋白類藥物的微乳體系，配制鋪層粉末和配制頂層、底層和 中間層的周邊區(qū)域粉末成形粘結(jié)劑；
(2) 系統(tǒng)的粉末喂料裝置先將固體粉末輸送到平臺(tái)上，由鋪棒進(jìn)行滾壓鋪層，隨后由三 維打印系統(tǒng)上噴頭在X-y平面的快慢雙軌上運(yùn)行，有選擇性地在不同的區(qū)域噴涂粘結(jié)劑， 將粉末粘結(jié)在一起，形成二維層狀片；
(2)在Z軸上由活塞帶動(dòng)粉末床整體下降確定高度(即粉末鋪層厚度)，進(jìn)行新的一層粉 末鋪層和粘結(jié)打印，如此重復(fù)，直到所加工三維物品噴涂成形完成，進(jìn)行適當(dāng)后處理(如 干燥、除粉、適當(dāng)壓縮等)即得三維實(shí)體成品。
所述的鋪層粉末是各層均鋪以相同的混合粉末，粉末組成為Kollidon25和乳糖，重量 比為60 90:10~40，尤其合適的為75:25。
本發(fā)明提供的多肽蛋白類藥物的舌下速溶納米藥膜，由于多孔性和組成輔料的親水 性，能夠使膜片在數(shù)秒內(nèi)、在不需喝水的情況下迅速溶解，按秩序先釋放出頂層、底層和
中間層面的周邊區(qū)域的促滲劑，然后釋放出中間層面中心的微乳顆粒。在促滲劑的作用下， 微乳顆粒能夠迅速透過舌下黏膜進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)，避免胃腸道與肝臟首過效應(yīng)對(duì)多肽蛋 白類藥物的降解作用。
本發(fā)明制備方法是利用計(jì)算機(jī)輔助(CAD)設(shè)計(jì)舌下速溶納米藥膜，提供含材料信息 的給藥系統(tǒng)模型，通過給藥系統(tǒng)模型與成形機(jī)數(shù)據(jù)交流接口程序，由計(jì)算機(jī)終端輸出指令 直接控制運(yùn)行制備；通過"逐層打印，層層疊加"進(jìn)行制備，所有層面鋪以相同的混合粉 末，不同層面和每一層面的不同區(qū)域可以通過多噴頭三維打印機(jī)噴涂不同的黏結(jié)劑進(jìn)行黏 結(jié)成型。
本發(fā)明提供三維打印成形技術(shù)制備緩控釋給藥系統(tǒng)工藝參數(shù)的確定及優(yōu)化方案通過 "滴試驗(yàn)"(將粘結(jié)劑在三維打印系統(tǒng)之外滴到對(duì)應(yīng)的粉末上)、條帶試驗(yàn)(用三維打印系 統(tǒng)在對(duì)應(yīng)粉末床上噴涂線及條帶)等，用顯微鏡觀察并比較粘結(jié)效果、粘結(jié)干燥速度、粘 結(jié)后變形與收縮，粘結(jié)條帶中缺陷數(shù)、條帶強(qiáng)度等情況，確定優(yōu)化層間間隔時(shí)間，粉末鋪 層厚度，噴涂速率(噴涂液滴量x噴涂頻率)，噴涂次數(shù)等成形制備工藝參數(shù)。
本發(fā)明的藥膜在舌下能夠迅速溶解，釋放出其中含藥物的微乳顆粒，在促滲劑的作用 下，透過舌下粘膜，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)，整個(gè)工藝制備過程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化高、重現(xiàn)性好。


圖1是三維打印技術(shù)工藝過程示意圖2是多層納米藥膜構(gòu)造圖3是微乳粒徑激光粒度儀測(cè)定圖4是納米藥膜的體外透豬舌黏膜給藥實(shí)驗(yàn)圖5是藥膜、微乳液和對(duì)照溶液的胰島素透舌下黏膜累積滲透量。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限 定的范圍。
實(shí)施例1
(1)胰島素微乳液的制備
將胰島素(效價(jià)24.5IUTnL")溶于pH7.4的磷酸鹽緩沖溶液中配制3.0 mg'mL"胰島 素溶液。將大豆磷脂按1:3的比樹在超聲的條件下溶于丙二醇中。按1:1將胰島素溶液在
攪拌條件下滴加到大豆磷脂的丙二醇溶液中并適當(dāng)超聲處理制得1.5 mgTnL'1胰島素微乳 液，用作藥膜中間載藥區(qū)的打印液。
微乳粒徑的檢測(cè)采用激光散射法測(cè)定微乳的粒徑及其分布。取1.2mL樣品置人激光 粒度儀中(NanoZS卯型激光粒度儀，英國(guó)馬爾文儀器有限公司)，測(cè)定粒徑及其分布， 粒度儀工作條件光源為He-Ne，波長(zhǎng)633 nm，測(cè)量溫度為25'C。微乳粒徑激光粒度儀測(cè) 定圖見圖3。
(2) 三維打印粉末調(diào)配
將Kollidon 25和乳糖過200目篩，取粒徑小于74pm的粉末混合均勻后用作鋪層粉末； 稱取2克促滲劑氮酮和15克聚乙烯吡咤烷酮PVP 30，溶于100mL 60%的乙醇水溶液中， 配制成頂層、底層和中間層的周邊區(qū)域粉末成形粘結(jié)劑。
中間混合粉末的原料組成及含量(按重量百分比)如下 Kollidon25 10份
乳糖 90份
(3) 確定三維打印成形參數(shù)
頂面和底面噴涂成形參數(shù)
層間隔時(shí)間 2min 粉末鋪層厚度 100/mi
噴涂速率[噴涂液滴量(液滴數(shù)量x液滴大小)x噴涂頻率]4nLxl200Hz 噴涂次數(shù) 2遍
中間含藥混合粉末噴涂成形參數(shù)
層間隔時(shí)間 4min 粉末鋪層厚度 100/rni 噴涂速率(噴涂液滴量x噴涂頻率)4nLx 1200Hz 噴涂次數(shù) 1遍
(4) 制備胰島素納米藥膜 由計(jì)算機(jī)終端輸出指令直接控制運(yùn)行制備，見圖l。先鋪一層厚度10(Van混合粉末，
噴涂2遍含促滲劑的粘結(jié)劑成形，為藥膜的底面，隨后活塞桿帶動(dòng)工作臺(tái)的粉末床整體下 降，準(zhǔn)備新一層鋪粉。
中間3層鋪層混合粉末不變，鋪層厚度100/mi，用含胰島素的微乳液為粘結(jié)劑，在最 外周噴涂含促滲劑的粘結(jié)劑成形。
隨后，再鋪一層厚度100/nn混合粉末,噴涂2遍含促滲劑的粘結(jié)劑成形，為藥膜的底 面。最后對(duì)所得藥膜進(jìn)行干燥、除粉即得，藥膜的構(gòu)造圖見圖2。
(5) 納米藥膜中藥物含量分析 建立反相高效液相色譜分析方法檢測(cè)納米藥膜中胰島素的含量。色譜柱為Hypersil
ODS2 (250mmX4.6mm， i.d.5nm);色譜析條件流動(dòng)相為O.lmol丄-1磷酸二氫鈉:O.lmol-i;1 硫酸鈉:乙腈-36:36:28，用磷酸調(diào)節(jié)pH為丄O;流速l.OmL'min'1;紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為214nm; 進(jìn)樣量20 //L，柱溫為30°C 。藥膜用用含0.15% TritonX-lOO的0.01 M的HC1溶液定容、 搖勻，0. 45//m微孔濾膜過濾后進(jìn)樣分析，輔料不影響藥物測(cè)定。
經(jīng)吸光度測(cè)定，按回歸方程C-1.67322X10^A+0.05702 (線性范圍5~200//g'mr1)計(jì) 算藥膜中胰島素的含量，結(jié)果為2.61士0.07mg(1^6),藥膜之間含量差異為2.68%，效價(jià)為 63.95 土1.75IU/片。
(6) 納米藥膜的體外速溶性能
按照中國(guó)藥典2005版附錄崩解度測(cè)定法測(cè)定藥膜的速溶崩解時(shí)限。由于LD-2D型崩 解時(shí)限測(cè)定儀(上海黃海藥檢儀器廠)的最小單位為分鐘，因此用秒表進(jìn)行計(jì)時(shí)，經(jīng)測(cè)定 6片速溶解膜在25。C水中的溶解解時(shí)間為28.7 ± 3.6s。將4片藥膜放入100mL水中攪拌至 完全分散，形成的均勻分散體可通過口徑為48(Van的篩網(wǎng)，分散液細(xì)度符合要求。
(7) 納米藥膜的透豬舌黏膜給藥性能 新鮮豬舌取自剛屠宰后的成年健康豬，分離除去舌下黏膜組織，并用生理鹽水洗凈，
切成一定大小備用。如圖4所示，將新鮮豬舌下黏膜緊繃于擴(kuò)散池的接收池與供藥池之間， 黏膜表面面向供藥池，黏膜內(nèi)層面向接收池，用彈簧夾固定擴(kuò)散池后，放入恒溫(37±1) 'C透皮擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)儀中，給藥池中分別加入胰島素納米膜、胰島素微乳與胰島素對(duì)照溶液各 5mL，接收液為0.9X生理鹽水5mL。分別于IO、 20、 30、 60、 90、 120、 180min定時(shí)取接 收液lmL，并補(bǔ)充同溫度同體積的生理鹽水，所取樣品經(jīng)0.45pm微孔濾膜過濾后，用高效 液相色譜儀于214 nm波長(zhǎng)處檢測(cè)胰島素。
通過回歸方程C^.67322Xl(^A+0.05702計(jì)算胰島素的累積透過量，對(duì)取樣時(shí)間作 圖，結(jié)果如圖5所示。由于促滲劑氮酮和磷脂的協(xié)同作用，藥膜具有良好的透膜給藥性能， 180 min胰島素透過量達(dá)到(5.843 土0.322)IU-mL—1，優(yōu)于微乳和胰島素溶液的透過量 (5.59U0.240)IU'mU1和 (2.457±0.181) IU'mL/1。尤其是在最初10分鐘，藥膜的胰島素 透過量達(dá)到(1.352士0.235) IUtiiL-1，遠(yuǎn)大于微乳和胰島素溶液的透過量(0.743士0.U0) IU.mL"和(0.640 ±0.090) IU.mU1。
權(quán)利要求
1.一種多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，其特征在于該藥膜是由多層粉末通過黏結(jié)成型的膜片，膜片的頂層和底層由含促滲劑的粘結(jié)液黏結(jié)形成，中間層的中心區(qū)域由含多肽蛋白類藥物和大豆磷脂的微乳體系的黏結(jié)劑黏結(jié)成形，周邊區(qū)域由與頂、底層相同的粘結(jié)液黏結(jié)形成。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，其特征在于所述的促滲劑 是氮酮、十二烷基硫酸鈉。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，其特征在于所述含促滲劑 的粘結(jié)液是含0 8%促滲劑的60 100%乙醇水溶液作為粘結(jié)劑。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，其特征在于所述含促滲劑的粘結(jié)液是含4%促滲劑的90%乙醇水溶液。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，其特征在于所述微乳體系中的多肽蛋白類藥物的含量為5 20%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜，其特征在于所述的微乳體系中的多肽蛋白類藥物的含量為10%。
7. 多肽蛋白類藥物的舌下速溶納米藥膜的三維打印制備方法，包括下列步驟(1) 采用納米技術(shù)制備多肽蛋白類藥物的微乳體系，配制鋪層粉末和配制頂層、底層和中間層的周邊區(qū)域粉末成形粘結(jié)劑；(2) 系統(tǒng)的粉末喂料裝置先將固體粉末輸送到平臺(tái)上，由鋪棒進(jìn)行滾壓鋪層，隨后由三 維打印系統(tǒng)上噴頭在X-F平面的快慢雙軌上運(yùn)行，有選擇性地在不同的區(qū)域噴涂粘結(jié)劑， 將粉末粘結(jié)在一起，形成二維層狀片；(2)在Z軸上由活塞帶動(dòng)粉末床整體下降確定高度，進(jìn)行新的一層粉末鋪層和粘結(jié)打印， 如此重復(fù)，直到所加工三維物品噴涂成形完成，進(jìn)行干燥、除粉、適當(dāng)壓縮，即得三維實(shí) 體成品。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜的三維打印制備方法，其特 征在于所述的粉末鋪層是各層均鋪以相同的混合粉末鋪層，粉末組成為Kollidon25和乳 糖，重量比為60~90:10~40。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜的三維打印制備方法，其特 征在于所述的Kollidon 25和乳糖重量比為75 : 25。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種多肽蛋白類藥物舌下速溶納米藥膜及其三維打印制備方法，該藥膜是由多層粉末通過黏結(jié)成型的膜片，膜片的頂層和底層由含促滲劑的粘結(jié)液黏結(jié)形成，間層的中心區(qū)域由含多肽蛋白類藥物和大豆磷脂的微乳體系的黏結(jié)劑黏結(jié)成形，周邊區(qū)域由與頂、底層相同的粘結(jié)液黏結(jié)形成；制備采用納米技術(shù)制備多肽蛋白類藥物的微乳體系，然后通過三維打印技術(shù)將微乳體系定位打印于膜片中央，周邊區(qū)域通過另一打印頭噴涂含有透膜促滲劑的粘結(jié)劑使藥膜粘結(jié)成形。該藥膜在舌下能夠迅速溶解，釋放出其中含藥物的微乳顆粒，在促滲劑的作用下，透過舌下粘膜，進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)。整個(gè)工藝制備過程簡(jiǎn)單、自動(dòng)化高、重現(xiàn)性好。
文檔編號(hào)A61K9/70GK101199497SQ20071004727
公開日2008年6月18日 申請(qǐng)日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者余燈廣, 朱利民, 申夏夏, 潔 韓 申請(qǐng)人:東華大學(xué)