專利名稱：包含殼聚糖和植酸的緩釋殼聚糖膠囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種殼聚糖膠囊、制備該膠囊的方法以及包含該膠囊的藥物、食品和
化妝品組合物，在殼聚糖膠囊中，可溶活性成分被包封在包含殼聚糖和植酸的基質(zhì)中。由 于本發(fā)明的殼聚糖膠囊通過作為生物可降解聚合物的殼聚糖與能夠快速并有效地與殼聚
糖聚合物形成交聯(lián)反應(yīng)的植酸的離子凝膠化(ionic gelation)反應(yīng)形成，所以能夠包封 90%或更多的可溶活性成分，并且通過防止活性成分在胃的酸性環(huán)境中受損并表現(xiàn)出長時 間適當(dāng)?shù)鼐徛尫呕钚猿煞值木忈寵C(jī)制來提高活性成分的體內(nèi)遞送效率。
背景技術(shù)：
為了可溶活性成分在體內(nèi)有效的遞送、消化和吸收，需要能夠在具有低pH的高酸 性條件下的胃中保護(hù)被包封的可溶活性成分，并且能夠在腸道中緩慢釋放需要相對長保留 時間的內(nèi)含物的控制系統(tǒng)?；钚猿煞值陌鈱τ讷@得該控制系統(tǒng)十分關(guān)鍵。包封技術(shù)是這 樣的工藝，即，通過包封技術(shù)使固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)的可溶活性成分被另一材料或系統(tǒng)涂覆， 或者落入另一材料或系統(tǒng)中，使得可溶活性成分在特定環(huán)境下釋放。通常來講，將合成聚合 物或天然聚合物用作膠囊材料。 殼聚糖是一種由甲殼素脫乙酰產(chǎn)生的天然陽離子多糖，具有優(yōu)異的可生物降解 性和生物相容性以及低毒性的特點[J. Microencapsulation 2000， 17，625 638]。由于 其多價陽離子，殼聚糖具有優(yōu)良的成膠性和膜形成特性，并且能夠易于與陰離子材料結(jié)合 [J. Chem. Technol. Biotechnol. 1990， 49， 395 404]，并且殼聚糖表現(xiàn)出對粘膜組織(例 如腸道)的優(yōu)異的粘膜粘附性(mucoadhesiveness) [J. Pharm. Sci. 2003,92,567 576]。 因此，已經(jīng)進(jìn)行了許多關(guān)于藥物或功能材料通過使用殼聚糖的包封的體內(nèi)遞送有效性的研 允。 乳化交聯(lián)法[Int. J. Pharm. 1994， 11,217 222]、乳滴聚結(jié)法[Pharm. Res. 1999， 16， 1830 1835]、反向膠束方法[J. ControlledRelease 2001， 17， 317 323]、噴霧干燥法 {Int. J. Pharm. ， 1994,217 222] 、0/W/0多重乳化方法[第10-2005-0014831號韓國專利 申請]等已被廣泛用于使用殼聚糖來制備膠囊。 由于殼聚糖本身不能被制成膠囊，所以已經(jīng)開發(fā)出離子凝膠化方法以通過多價陽 離子殼聚糖和作為交聯(lián)劑的陰性反離子之間的快速交聯(lián)反應(yīng)來在短時間內(nèi)形成膠囊。離子 凝膠化可以通過交聯(lián)反應(yīng)而在聚合物的表面上形成可溶的膜，并且通過相分離來完成包封 工藝。如上制備的膠囊由包含合成或天然的聚合物組成，并且提供釋放可控的內(nèi)含物。內(nèi)含 物的釋放速率由膠囊膜的化學(xué)結(jié)構(gòu)、厚度和尺寸、組成膠囊的成分的濃度、內(nèi)含物的濃度、 交聯(lián)劑的濃度、介質(zhì)pH等控制[Int. J. Pharm. 2004,274， 1 33 ;J. Controlled Release, 2004， 150， 5 28]。 已使用戊二醛和硫酸作為為殼聚糖的離子凝膠化而加入的交聯(lián)劑 [J. Microencapsulation 1998，15，373 382 ;J. Microencapsulation 2002，19，173 180 ;第10-1998-0056584號和第10-2003-0085599號韓國專利申請]。然而，由于戊二醛
4和硫酸的毒性，所以不能將它們直接應(yīng)用到食品，它們僅有限地使用在藥物領(lǐng)域中。
最近，已經(jīng)開發(fā)出通過使用用于體內(nèi)藥物遞送的低毒性交聯(lián)劑來制備殼聚糖膠 囊的技術(shù)。Moliaro等[Biomaterials 2002,23,2717 2722]和EveRuel-Gari印y等 [European J. Pharmaceutics and Biopharmaceutics 2004， 57， 53 63]已經(jīng)開發(fā)出通 過加入能夠向殼聚糖溶液提供反離子的磷酸甘油而能夠通過熱處理形成殼聚糖凝膠的藥 物遞送系統(tǒng)。另外，有多種用于殼聚糖的交聯(lián)劑，例如海藻酸[第6，365，1S7 B2號美國 專利；第6，534，091 Bl號美國專利]以及例如羧甲基纖維素鈉和黃原膠的聚合物[第 2006-0016164號韓國專利公開，第2001-0025930號韓國專利公開]。具體來講，存在通過使 用三聚磷酸鹽(TPP)作為交聯(lián)劑來制備殼聚糖膠囊的總體趨勢[Int. J. Pharm. 2002,249， 165 174 ;J. Pharm. Sci. 2002,91， 1396 1404 ;Int. J. Pharm. 2003,250,215 226 ;Int. J. Pharm. 2006,311， 187 195]。然而，這些方法存在包封產(chǎn)量低、制造工藝復(fù)雜、藥物在胃 中過度釋放和降解、藥物釋放的過度抑制等問題。因而，盡管將殼聚糖用于可溶活性成分的 包封具有許多上述優(yōu)點，但是其商業(yè)化和應(yīng)用受到限制。因此，需要使用新型交聯(lián)劑來制備 殼聚糖膠囊，以獲得高包封產(chǎn)量，并且使之在胃中的高酸性環(huán)境下受到保護(hù)，同時在腸中逐 漸釋放活性成分。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題 本發(fā)明旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述問題。本發(fā)明的目的在于通過使用殼聚糖和作 為交聯(lián)劑的毒性低的多價陰離子植酸來構(gòu)建快速且有效的交聯(lián)系統(tǒng)來提供一種緩釋殼聚 糖膠囊，從而殼聚糖膠囊包封率高、防止可溶活性成分受損、在胃中呈現(xiàn)出高穩(wěn)定性，并且 在腸中緩慢釋放被包封的可溶活性成分。 本發(fā)明的另一目的在于提供一種通過使用植酸來使生物相容性陽離子聚合物交 聯(lián)的方法，以及通過使用上述方法制備緩釋殼聚糖膠囊的方法。 本發(fā)明的又一目的在于提供包含緩釋殼聚糖膠囊的藥物組合物、食品組合物和化
妝品組合物。 技術(shù)方案 本發(fā)明提供一種殼聚糖膠囊，其中，可溶活性成分被包封在包含殼聚糖和植酸的 基質(zhì)中。 本發(fā)明還提供一種通過使用植酸而將生物相容性聚合物交聯(lián)的方法。 此外，本發(fā)明提供一種制備殼聚糖膠囊的方法，所述方法包括以下步驟第一步，
制備包含殼聚糖和可溶活性成分的水溶液；第二步，制備包含植酸的水溶液；第三步，使在
第一步中制備的水溶液與在第二步中制備的水溶液接觸，以執(zhí)行離子凝膠化。 另外，本發(fā)明提供包含殼聚糖膠囊的藥物組合物、食品組合物和化妝品組合物。 有益效果 根據(jù)本發(fā)明制備的殼聚糖膠囊顯示出可溶活性成分的高包封率，并保護(hù)可溶活性 成分免于被損壞，由此提高生理活性物質(zhì)的體內(nèi)遞送效率。此外，殼聚糖膠囊在胃中的酸性 條件下保持被包封的可溶活性成分的高穩(wěn)定性，并在腸內(nèi)的中性條件下展現(xiàn)出緩釋作用。 因此，能夠在消化器官處通過緩釋來顯著提高被包封的可溶活性成分的體內(nèi)生物利用率，并能夠有效地將殼聚糖膠囊應(yīng)用于包括醫(yī)藥制劑、食品或化妝品的各個工業(yè)領(lǐng)域。


圖1是示出根據(jù)本發(fā)明實施例制備殼聚糖膠囊的工藝的示圖。 圖2是示出牛血清白蛋白包封率與根據(jù)示例1制備的殼聚糖-植酸膠囊中的植酸
的濃度和PH的關(guān)系圖。 圖3是示出當(dāng)用人工胃液處理根據(jù)示例1制備的殼聚糖-植酸膠囊時牛血清白蛋 白的釋放量與植酸的濃度和PH的關(guān)系圖。 圖4是示出牛血清白蛋白包封率與根據(jù)對比例1制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊 中的三聚磷酸鹽的濃度和pH的關(guān)系圖。 圖5是示出當(dāng)用人工胃液處理根據(jù)對比例1制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊時牛 血清白蛋白的釋放量與三聚磷酸鹽的濃度和PH的關(guān)系圖。 圖6是示出當(dāng)用人工胃液和腸液處理根據(jù)示例2制備的殼聚糖-植酸膠囊和根據(jù) 對比例1制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊時牛血清白蛋白的累積釋放量與時間的關(guān)系圖。
圖7是根據(jù)制備示例2制備的膠囊的掃描電子顯微鏡(SEM)照片。
圖8是根據(jù)對比例1制備的膠囊的SEM照片。
圖9是將圖7的照片放大十倍時的SEM照片。
圖10是將圖8的照片放大十倍時的SEM照片。 圖11是示出胰島素的包封率與根據(jù)示例3制備的殼聚糖-植酸膠囊中的胰島素 溶液的濃度的關(guān)系圖表。 圖12是示出殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的胰島素包封率與根據(jù)對比例2制備的殼 聚糖-三聚磷酸鹽膠囊中的三聚磷酸鹽的濃度和PH的關(guān)系圖表。 圖13是示出當(dāng)用人工胃液處理根據(jù)示例4制備的殼聚糖-植酸膠囊時胰島素的 釋放量與植酸的濃度和pH的關(guān)系圖。 圖14是示出當(dāng)用人工胃液處理根據(jù)對比例2制備的殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊時 胰島素的釋放量與三聚磷酸鹽的濃度和PH的關(guān)系圖。 圖15是示出當(dāng)用人工胃液和腸液處理根據(jù)示例4通過使用分別具有pHl、 pH 2、 pH 4和pH 6的6%的植酸溶液制備的四種殼聚糖-植酸膠囊時胰島素的釋放量與24小時 的時間的關(guān)系圖。 圖16是示出當(dāng)用人工胃液和腸液處理根據(jù)對比例2通過使用分別具有pH 3、 pH 5和pH 7的6%的三聚磷酸鹽溶液制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊時胰島素的釋放量與時 間的關(guān)系圖。 圖17是示出當(dāng)用人工胃液和腸液處理根據(jù)本發(fā)明通過使用分別具有pHl和pH 6
的6X的植酸溶液制備的兩種殼聚糖-植酸膠囊和通過使用具有pH 7的6%的三聚磷酸鹽
溶液制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊時胰島素的釋放量與時間的關(guān)系圖。 圖18是示出當(dāng)將根據(jù)本發(fā)明通過使用分別具有pH 1和pH 6的6%的植酸溶液
制備的兩種殼聚糖-植酸膠囊和通過使用具有pH 7的6%的三聚磷酸鹽溶液制備的殼聚
糖-三聚磷酸鹽膠囊分別口服給糖尿病小鼠時測量的血糖水平的曲線圖。 圖19是用數(shù)字示出圖18的結(jié)果的圖表。
6
圖20是示出在將通過使用具有pH 1的6%的植酸溶液制備的殼聚糖_胰島素膠囊口服給糖尿病小鼠之后的4個小時內(nèi)殼聚糖-胰島素膠囊的降糖作用與其劑量的關(guān)系曲線圖。 圖21是示出當(dāng)將通過使用具有pH 1的6%的植酸溶液制備的殼聚糖_胰島素膠囊口服給糖尿病小鼠之后的3小時內(nèi)殼聚糖-胰島素膠囊的降糖作用與其劑量的關(guān)系圖。
圖22是示出當(dāng)將通過使用具有pH 1的6%的植酸溶液制備的殼聚糖_胰島素膠囊口服給糖尿病小鼠之后的24小時內(nèi)殼聚糖-胰島素膠囊的降糖作用與其劑量的關(guān)系曲線圖。 圖23是示出當(dāng)植酸溶液的濃度為6%時殼聚糖_植酸膠囊的生長激素包封率與植酸溶液的酸度的關(guān)系圖。 圖24是示出在植酸的濃度為6%的情況下在用人工胃液處理殼聚糖_植酸膠囊之后的2個小時內(nèi)殼聚糖-植酸膠囊中的生長激素的殘留量與植酸溶液的酸度的關(guān)系圖。
圖25是示出當(dāng)用人工胃液和腸液處理在植酸溶液的可變pH條件下通過使用6%的植酸溶液制備的殼聚糖_植酸膠囊之后的24個小時內(nèi)生長激素的釋放量與植酸溶液的酸度的關(guān)系圖。 圖26是示出當(dāng)用人工胃液和腸液處理在植酸溶液的可變pH條件下通過使用6%的植酸溶液制備的殼聚糖_植酸膠囊時生長激素的釋放量與植酸溶液的酸度隨時間的關(guān)系圖。
具體實施例方式
本發(fā)明涉及一種包含可溶活性成分的殼聚糖膠囊，所述可溶活性成分被包封在含有殼聚糖和植酸的基質(zhì)中。本發(fā)明的殼聚糖膠囊的特征在于，它顯示出對可溶活性成分的高包封率，通過防止活性成分免于被損壞并展現(xiàn)出其依賴pH的緩釋作用來提高活性成分的體內(nèi)遞送效率。 在下文中，將詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的殼聚糖膠囊。 對于將要包封在包封基質(zhì)中的可溶活性成分的種類沒有限制。本發(fā)明的可溶活性成分可以包括能夠溶于水的所有種類的物質(zhì)，而不考慮其功能和分子結(jié)構(gòu)，優(yōu)選地，可以將藥物活性成分、食品活性成分和化妝品活性成分中的一種或多種作為例子對本發(fā)明的可溶活性成分進(jìn)行說明。因為包含在基質(zhì)中的殼聚糖和植酸顯示出高生物穩(wěn)定性，所以殼聚糖膠囊通過防止活性成分免于被損壞來提高活性成分的體內(nèi)遞送效率。另外，殼聚糖膠囊顯示出依賴pH的緩釋作用，由此將包封的活性成分遞送并釋放到腸，同時穩(wěn)定地將其保持在胃中。因此，殼聚糖膠囊能夠使活性成分的體內(nèi)吸收最大化。本發(fā)明的殼聚糖膠囊能夠有效地應(yīng)用于食品、醫(yī)藥制劑、化妝品等，從而展現(xiàn)出顯著改善的功效。此外，對于所使用的活性成分的種類沒有限制，可以不受限制地使用在食品、醫(yī)藥和化妝品領(lǐng)域中傳統(tǒng)上使用的所有種類的活性成分。這些活性成分的示例可以包括核酸、氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、糖、碳水化合物、類脂、糖脂、植物源化合物、動物源化合物或微生物源化合物、植物提取物、合成化合物、維生素、微生物、病毒、它們的混合物等等，但不限于此。肽或蛋白質(zhì)的示例可以包括血清蛋白、人類生長激素、干擾素、集落剌激因子、白細(xì)胞介素、巨噬細(xì)胞活化因子、B細(xì)胞因子、T細(xì)胞因子、蛋白質(zhì)A、過敏抑制因子、細(xì)胞壞死糖蛋白、抗毒素、淋巴毒素、腫瘤壞死因子、腫瘤抑制因子、轉(zhuǎn)化生長因子、a-l抗胰蛋白酶、白蛋白、阿樸脂蛋白-E、紅細(xì)胞生成 素、因子VII、因子VIII、因子IX、血纖維蛋白溶酶原活化因子、尿激酶、鏈激酶、蛋白質(zhì)C、 c-反應(yīng)蛋白、超氧化物歧化酶、血小板源生長因子、上表皮生長因子、骨生成促進(jìn)蛋白質(zhì)、胰 島素、心鈉素、軟骨誘導(dǎo)劑、結(jié)締組織活化因子、促卵泡激素、促黃體激素、神經(jīng)生長因子、松 弛素、生長調(diào)節(jié)素、胰島素樣生長因子、縮膽囊素、單克隆或多克隆病毒抗體、單克隆或多克 隆細(xì)菌抗體、單克隆或多克隆毒素抗體和病毒源疫苗抗原。上面列出的肽或蛋白質(zhì)可以包 括天然存在的產(chǎn)品、人工合成的產(chǎn)品和重組工程化的產(chǎn)品。此外，除了上面列出的肽或蛋白 質(zhì)之外，通過各種方法(例如，氨基酸或結(jié)構(gòu)域的加成、取代或消去或者糖基化)改性的其 類似物或突變異種也包括在本發(fā)明內(nèi)。作為可溶活性成分，維生素的示例可以包括水溶性 維生素，例如維生素B及其衍生物和維生素C及其衍生物；那些植物提取物可以包括野生人 參、人參或紅參的皂角苷、異黃酮、類黃酮、白藜蘆醇等等；那些微生物源化合物可以包括曲 酸及其衍生物、多聚谷氨酸、果聚糖等等；那些微生物可以包括乳酸菌等等。
對于在本發(fā)明中使用的殼聚糖的種類沒有限制，但是優(yōu)選使用包含D-氨基葡萄 糖的線性多糖作為脫乙酰單元，并使用N-乙?；?D-氨基葡萄糖作為乙?；瘑卧?。這樣的 殼聚糖的示例可以包括聚[e-(l-4)-2-氨基-2-氧-D-妣喃葡萄糖]及其衍生物。殼聚糖 衍生物的示例可以包括硫代殼聚糖、三甲基化殼聚糖、羧甲基殼聚糖、N_(2-羥丙基-3-三 甲基銨)殼聚糖氯化物等。優(yōu)選地，適合于本發(fā)明的殼聚糖的平均分子量范圍可以為從 30， 000到1， 000， 000道爾頓，更優(yōu)選地為80， 000至300， 000道爾頓。在使用平均分子量小 于30， 000道爾頓的殼聚糖的情況下，由于殼聚糖溶液的粘性太低，所以理解到包封產(chǎn)率降 低。另一方面，當(dāng)殼聚糖的平均分子量超過1， 000， 000道爾頓時，殼聚糖溶液展現(xiàn)出過高的 粘性，這會給繼續(xù)進(jìn)行包封帶來困難。 根據(jù)本發(fā)明的殼聚糖膠囊的基質(zhì)包括除了殼聚糖以外的植酸，其作用是作為殼聚 糖交聯(lián)的交聯(lián)劑。植酸包含在所有種類的植物(具體為種子和谷類)中，植酸具有通過與堿 結(jié)合形成中性鹽的性質(zhì)。還稱作肌醇六磷酸的植酸由通過酯鍵結(jié)合到肌醇環(huán)的六分子磷酸 鹽的組成，其中，磷酸鹽對稱地結(jié)合到肌醇環(huán)上，如式1所示。將植酸的結(jié)構(gòu)與式2表示的 已經(jīng)廣泛地用作生物相容性聚合物(例如殼聚糖)的交聯(lián)劑的三聚磷酸鹽的結(jié)構(gòu)相比，已
經(jīng)發(fā)現(xiàn)，植酸中的能夠與殼聚糖的陽離子反應(yīng)的陰離子是三聚磷酸鹽中的兩倍或更多倍。
8
<formula>formula see original document page 9</formula> 因為本發(fā)明的殼聚糖膠囊使用植酸(植酸作為生物活性成分是安全的)，并包含 能夠與殼聚糖反應(yīng)的許多陰離子，所以能夠顯示出與殼聚糖的改善的反應(yīng)性，并提供體內(nèi) 穩(wěn)定性。根據(jù)殼聚糖與植酸的剛性結(jié)合，本發(fā)明的殼聚糖膠囊具有孔較少的穩(wěn)固結(jié)構(gòu)。殼聚 糖膠囊的這種結(jié)構(gòu)不僅能夠提高活性成分的包封率，而且能夠防止消化酶(其能夠降解消 化道黏膜和/或分布于其上部的粘液層中的生理活性物質(zhì))接近活性成分，由此能夠防止 活性成分被消化液損壞。具體地說，當(dāng)要遞送的活性成分是蛋白質(zhì)時，本發(fā)明的殼聚糖膠囊 防止蛋白質(zhì)與存在于消化道中的蛋白酶接觸，由此保護(hù)活性成分。如上所述，本發(fā)明的膠囊 提高了活性成分的包封率，并防止活性成分被損壞，進(jìn)而提高了活性成分的體內(nèi)遞送效率。 此外，本發(fā)明的殼聚糖膠囊具有依賴pH的緩釋特性。具體地說，因為本發(fā)明的殼 聚糖膠囊在酸性條件下非常穩(wěn)定，所以當(dāng)口服時，它在低PH條件下(例如在胃中)不釋放
被包封的可溶活性成分，但是在中性條件下(例如在小腸內(nèi))逐漸釋放被包封的可溶活性 成分。 另外，本發(fā)明提供了一種通過使用植酸來使生物相容性聚合物交聯(lián)的方法。生物 相容性聚合物優(yōu)選是陽離子聚合物，在本發(fā)明中將用作生物相容性聚合物的殼聚糖作為例 子進(jìn)行說明。 如上所述，植酸的陰離子是通常用作傳統(tǒng)的生物相容性陽離子聚合物的交聯(lián)劑的 三聚磷酸鹽的兩倍或更多倍。因此，植酸能夠有效地用在與陽性反離子的交聯(lián)反應(yīng)(例如， 離子凝膠反應(yīng)等)中。當(dāng)通過使用生物相容性聚合物(例如，殼聚糖)來制備膠囊時，通常 采用這種離子凝膠反應(yīng)，這種離子凝膠反應(yīng)是一種通過陽離子生物相容性聚合物與具有與 其相反的離子的交聯(lián)劑的快速反應(yīng)在短時間內(nèi)形成膠囊的方法。過去，植酸被認(rèn)為是與各
<formula>formula see original document page 9</formula>種有用礦物螯合的抗?fàn)I養(yǎng)成分，進(jìn)而抑制有用礦物的吸收和使用。近來，植酸的這種螯合效 應(yīng)已經(jīng)用于中和、解毒或釋放有害物質(zhì)、輻射污染物或致癌物質(zhì)。然而，沒有在諸如離子凝 膠反應(yīng)的交聯(lián)反應(yīng)中使用植酸的嘗試。本發(fā)明使用植酸作為用于陽離子生物相容性聚合物 (例如，殼聚糖)的交聯(lián)劑，當(dāng)將這種用途應(yīng)用于根據(jù)本發(fā)明的制備殼聚糖膠囊的以下方法 時，能夠比現(xiàn)有技術(shù)更快速地且穩(wěn)定地形成膠囊。 此外，本發(fā)明提供了一種制備殼聚糖膠囊的方法，所述方法包括第一步驟，制備 包含殼聚糖和可溶活性成分的水溶液；第二步驟，制備包含植酸的水溶液；第三步驟，將在 第一步驟中制備的水溶液與在第二步驟中制備的水溶液相接觸，以執(zhí)行殼聚糖與植酸的離 子凝膠反應(yīng)。 在下文中，將更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的制備殼聚糖膠囊的方法的每個步驟。 在根據(jù)本發(fā)明的制備殼聚糖膠囊的方法中，第一步驟優(yōu)選包括 (a)通過將殼聚糖添加到水溶液中來制備殼聚糖水溶液； (b)制備可溶活性成分水溶液； (c)將殼聚糖水溶液與可溶活性成分水溶液混合。 在步驟(a)中，殼聚糖水溶液優(yōu)選包含弱酸。這時，優(yōu)選的是，包含濃度范圍為 0.01% (w/v)至20% (w/v)、更優(yōu)選為1% (w/v)至3% (w/v)的弱酸，但不限于此。如果殼 聚糖水溶液中的弱酸的濃度低于0.01% (w/v)，則難以溶解足夠量的殼聚糖。另一方面，如 果其超過20% (w/v)，則殼聚糖水溶液的酸性變得太高，這對將要包封的活性成分產(chǎn)生壞 影響。對于弱酸的種類沒有限制，可以使用諸如醋酸、乳酸、檸檬酸、蟻酸、乳酸、抗壞血酸、 草酸等的有機(jī)酸和諸如稀鹽酸、稀硫酸等的無機(jī)酸。在本發(fā)明中，更優(yōu)選的是使用醋酸。在 這種情況下，優(yōu)選的是制備具有pH 6或以下的醋酸溶液。 此外，步驟(a)的殼聚糖水溶液優(yōu)選包含濃度范圍為0. 01% -50% (w/v)、更優(yōu)選 為1%-5% (w/v)的殼聚糖。如果殼聚糖水溶液中的殼聚糖的濃度低于0.01% (w/v)，則 殼聚糖水溶液的粘性太低，并且殼聚糖的量太小以至于不能形成膠囊，因此難以制成膠囊。 相反，如果其超過50% (w/v)，則由于殼聚糖水溶液的粘性太高，所以難以執(zhí)行包封工藝。
步驟(b)的可溶活性成分水溶液可以如下制備將活性成分溶于諸如蒸餾水之類 的水相中；如果需要，通過將所得的溶液靜置來去除氣泡。在可溶活性成分水溶液中，可溶 活性成分的含量優(yōu)選為0.01% (w/v)或更多，更優(yōu)選為1% (w/v)或更多。如果可溶活性 成分水溶液中的可溶活性成分的濃度在0. 01% (w/v)以下，則將要體內(nèi)遞送的活性成分的 量太低，因而即便包封的活性成分被吸收，被包封的活性成分仍可能不能發(fā)揮其期望的功 能。然而，以上描述僅僅是本發(fā)明的示例，并根據(jù)在本發(fā)明中使用的活性成分的種類和膠囊 的用途，可以修改活性成分的含量。因此，對于活性成分的含量的上限沒有限制，但是優(yōu)選 的是使用溶液飽含活性成分的飽和溶液。例如，活性成分水溶液可以包含3% -40% (w/v) 的可溶活性成分。 通過傳統(tǒng)的混合方法執(zhí)行步驟(c)中的殼聚糖水溶液與可溶活性成分水溶液的 混合。即，將可溶活性成分水溶液添加到殼聚糖水溶液中，然后通過攪拌器來分散可溶活性 成分。然后，如果需要，將所得的溶液靜置片刻，以去除氣泡。 在根據(jù)本發(fā)明制備殼聚糖膠囊的方法中，第二步驟是制備含植酸的水溶液。
第二步驟的植酸水溶液優(yōu)選具有pH 0. 5至pH 7，更優(yōu)選具有pH 1至pH6，最優(yōu)選具有pH 1至pH 2。如果植酸水溶液的pH在0. 5以下，則其酸性太強(qiáng)，從而對包封的活性成 分產(chǎn)生壞影響。另一方面，如果其pH超過7，則存在降低包封產(chǎn)率的問題。
此外，對于第二步驟的植酸水溶液中的植酸的含量沒有限制，但優(yōu)選的是O. 1% (w/v)或更高，更有選的是2% (w/v)或更高。這時，對于植酸的含量的上限沒有限制，但優(yōu) 選的是使用水溶液飽含植酸的飽和溶液。更優(yōu)選地，植酸水溶液中的植酸的含量為8% (w/ v)或以下。如果植酸水溶液中的植酸的含量低于0_1% (w/v)，則交聯(lián)劑太少，膠囊的包封 率和在胃液中的穩(wěn)定性出現(xiàn)降低。如果與植酸的飽和狀態(tài)相比過量地添加植酸，則植酸溶 液的酸性太高，從而對將要包封的活性成分產(chǎn)生壞影響。 對于控制植酸水溶液的濃度和pH的方法沒有限制，其可以通過在本領(lǐng)域中公知 的傳統(tǒng)方法來實現(xiàn)。例如，將植酸溶液添加到蒸餾水，并攪拌，以調(diào)節(jié)植酸對水的濃度，然后 通過使用諸如5N氫氧化鈉溶液之類的堿來調(diào)整其pH。 在根據(jù)本發(fā)明制備殼聚糖膠囊的方法中，第三步驟是通過將在第一步驟中制備的 水溶液與在第二步驟中制備的水溶液相接觸來執(zhí)行殼聚糖和植酸之間的離子凝膠反應(yīng)的 步驟。這時，對于水溶液之間的接觸方法沒有限制，其可以通過在本領(lǐng)域中公知的傳統(tǒng)方法 來實現(xiàn)。接觸方法的示例可以包括在攪拌下將在第一步驟中制備的水溶液與在第二步驟 中制備的水溶液混合的方法；將在第二步驟中制備的水溶液滴到在第一步驟中制備的水溶 液的方法；將在第一步驟中制備的水溶液滴到在第二步驟中制備的水溶液的方法。就諸如 反應(yīng)時間之類的效率而言，優(yōu)選的是將在第一步驟中制備的水溶液滴到在第二步驟中制備 的水溶液。上述的滴水溶液的方法如下執(zhí)行通過諸如壓力輸送泵、離心泵、級聯(lián)泵、水力隔 膜泵、螺旋泵等的計量泵來遞送特定量的待滴水溶液；通過諸如注射器、空氣噴嘴、壓力噴 嘴、超聲波噴嘴、旋轉(zhuǎn)噴霧器等的裝置以滴的方式添加遞送的水溶液。對于凝膠反應(yīng)沒有限 制，但優(yōu)選的是，以0°C -S(TC的溫度范圍執(zhí)行凝膠反應(yīng)達(dá)10秒至60分鐘，更優(yōu)選的是，以 2°C _401:的溫度范圍執(zhí)行凝膠反應(yīng)達(dá)1分鐘至30分鐘。 根據(jù)本發(fā)明的制備殼聚糖膠囊的方法還可以選自于由以下步驟組成的組中的至 少一個步驟將第三步中制備的殼聚糖膠囊分離，洗滌殼聚糖膠囊和干燥殼聚糖膠囊。
可以使用現(xiàn)有技術(shù)中的傳統(tǒng)方法(例如過濾等)來執(zhí)行殼聚糖膠囊的分離，可以 使用蒸餾水等來執(zhí)行殼聚糖膠囊的洗滌，并且同樣可以使用傳統(tǒng)的干燥方法(優(yōu)選為冷凍 干燥)來執(zhí)行殼聚糖膠囊的干燥。 在實施例中，本發(fā)明的殼聚糖膠囊可以按照如下制備。將用作膠囊的主要成分的 殼聚糖溶解在1%的醋酸水溶液中，以制備殼聚糖溶液。將可溶活性成分溶解在水溶液(例 如蒸餾水)中，以制備可溶活性成分水溶液。將制備的兩種水溶液混合并攪拌，以制備殼聚 糖_可溶活性成分溶液，之后將該殼聚糖_可溶活性成分溶液逐滴加入植酸水溶液中，以制 備膠囊。此時，通過在落入交聯(lián)劑溶液中的殼聚糖-可溶活性成分溶液液滴的表面上形成 膜，同時使殼聚糖的多價陽離子結(jié)合到植酸的多價陰離子來使膠囊成型。此外，植酸顆粒具 有滲入膠囊的高擴(kuò)散性，并結(jié)合膠囊內(nèi)部和膠囊表面的殼聚糖分子，致使形成非常堅硬、穩(wěn) 定和不溶解的膠囊。使制備的膠囊從水溶液中分離，并且通過冷凍干燥等方法將其洗滌并 干燥，從而獲得球形膠囊。上述方法的每個步驟將在圖1中示出。 在本發(fā)明的方法中，優(yōu)選使用這樣的方法，即，將殼聚糖和可溶活性成分的混合溶 液以滴加的方式加入植酸水溶液中，但是同樣可以使用這樣的方法，即，將可溶活性成分與作為交聯(lián)劑的植酸水溶液混合，然后將所得的溶液以滴加的方式加入到殼聚糖水溶液中。 然而，在后一種情形中，由于殼聚糖的分子量通常大于植酸的分子量，并且殼聚糖擴(kuò)散進(jìn)入 植酸和可溶活性成分的混合物中，所以需要長時間來執(zhí)行殼聚糖與植酸的交聯(lián)反應(yīng)。因而， 問題在于，與將第一步制備的水溶液以滴加的方式加入到在第二步制備的水溶液中的方法 相比包封產(chǎn)量低。 此外，本發(fā)明涉及包含本發(fā)明的殼聚糖膠囊和藥物可接受載體的藥物組合物。
此時，對于使用的載體的種類沒有限制，并且能夠非限制地使用在藥物領(lǐng)域傳統(tǒng) 使用的載體和媒介。載體的示例可以包括離子交換樹脂、氧化鋁、硬脂酸鋁、卵磷脂、血清蛋 白(例如，人血清白蛋白)、緩沖材料(例如多種磷酸鹽、甘氨酸、山梨酸、山梨酸鉀、飽和蔬 菜脂肪酸的部分甘油酯混合物)、水、鹽或電解質(zhì)(例如魚精蛋白硫酸鹽、磷酸氫二鈉、磷酸 氫鉀、氯化鈉和鋅鹽)、膠原硅石、三硅酸鎂、聚乙烯吡咯烷酮、纖維素基板、聚乙二醇、羧甲 基纖維素鈉，多芳基化合物(polyarylate)、蠟、聚乙二醇、羊毛脂等，但不局限于此。本發(fā)明 的藥物組合物還可以包括潤滑劑、保濕劑、乳化劑、懸浮劑、防腐劑，以及上述成分以外的成 分?？梢允褂帽景l(fā)明的殼聚糖膠囊和藥物可接受的載體通過現(xiàn)有技術(shù)中已知的傳統(tǒng)方法來 制備本發(fā)明的藥物組合物，并且對方法沒有限制。 此外，本發(fā)明提供一種包含本發(fā)明的殼聚糖膠囊和食品添加劑的食品組合物。
本發(fā)明的食品組合物可以包括功能食品(例如健康補(bǔ)充食品和健康食品)，并且 還包括食品添加劑(例如可發(fā)揮效力(sitologically)的載體、賦形劑和/或稀釋劑)。 上述載體、賦形劑和/或稀釋劑的示例可以包括乳糖、葡萄糖、蔗糖、山梨醇、甘露醇、木糖 醇、赤蘚糖醇、麥芽糖醇、淀粉、阿拉伯膠、海藻酸鹽、明膠、磷酸鈣、硅酸鈣、纖維素、甲基纖 維素、微晶纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、水、羥基苯甲酸甲酯、羥基苯甲酸丙酯、滑石粉、硬脂酸 鎂、礦物油等，但并不局限于此?？梢允褂帽景l(fā)明的殼聚糖膠囊和食品添加劑通過現(xiàn)有技術(shù) 中已知的傳統(tǒng)方法來制備本發(fā)明的食品組合物。 本發(fā)明提供了一種包含本發(fā)明的殼聚糖膠囊和化妝品添加劑的化妝品組合物。
化妝品添加劑的示例可以包括乳化劑、增稠劑(例如金屬硅酸鹽、黃原膠、纖維素 和卡波姆)、水相物(例如蒸餾水、丙二醇、l，3-丁二醇、甘油、甜菜堿或山梨醇)、防腐劑、香 料和染料，但并不局限于此?？梢允褂帽景l(fā)明的殼聚糖膠囊和化妝品添加劑通過現(xiàn)有技術(shù) 中已知的傳統(tǒng)方法來制備本發(fā)明的化妝品組合物。
實施例 在下文中，現(xiàn)在將參照下面的示例來詳細(xì)描述本發(fā)明。示例僅出于舉例說明的目
的，并且本發(fā)明并不局限于此。 制備例1 :殼聚糖溶液的制備 將殼聚糖加入到具有1 % (v/v)酸度的醋酸溶液中，使其終濃度變?yōu)?% (w/v)， 并且使用磁力攪拌器以300rpm攪拌該混合物10分鐘，從而獲得殼聚糖溶液。此時，用作生 物可降解聚合物的殼聚糖的平均分子量為85， 000道爾頓，并且當(dāng)所述殼聚糖溶解在0. 5% (w/v)的醋酸溶液中而使其濃度變?yōu)?.5% (w/v)時，表現(xiàn)出大約5.6cps的粘度和大約 98%的脫乙酰率。 制備例2 :牛血清白蛋白_殼聚糖水溶液的制備 將用作可溶活性成分的牛血清白蛋白(Sigma-Aldrich)溶解在去離子水中，以獲得15% (w/v)的濃度。將該水溶液加入到制備例1中制備的殼聚糖水溶液中，使用磁力攪 拌器以500rpm攪拌10分鐘以使牛血清白蛋白分散，然后將牛血清白蛋白靜置一會兒以去 除殼聚糖溶液中的氣泡，從而獲得牛血清白蛋白_殼聚糖水溶液。
示例1 :包含牛血清白蛋白的殼聚糖_植酸膠囊的制備 將植酸水溶液的溶度分別調(diào)整至3%、4%和5%，并且有差別地調(diào)整每種水溶液 的pH為1、2、4和6，從而制備膠囊。具體來講，向蒸餾水中加入植酸溶液，并進(jìn)行攪拌以調(diào) 節(jié)植酸在水中的濃度，然后使用5. ON的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)其pH。利用計量泵將在制備例 2中制備的牛血清白蛋白-殼聚糖水溶液逐滴加入到所得的溶液中，并且使所得的混合物 反應(yīng)30分鐘以引發(fā)殼聚糖和植酸之間的鍵合，從而制備膠囊。將所制備的膠囊與混合物分 離，用蒸餾水洗滌兩次或三次，然后通過凍干法干燥。此時，在_401:執(zhí)行4小時初始的冷凍 工藝，然后使膠囊在-3(TC干燥3小時，在-l(TC干燥2小時，在Ot:干燥1小時，在2(TC干 燥2小時，并在3(TC干燥5小時。 實驗例1 :殼聚糖-植酸膠囊的牛血清白蛋白包封率 為了測定植酸的濃度和pH對包封程度的影響，對示例1中制備的每種膠囊的牛血 清白蛋白包封率進(jìn)行計算。通過Bradford法對膠囊形成之后留在植酸溶液中的未包封白 蛋白的量進(jìn)行測定，并且使用該數(shù)據(jù)對膠囊的牛血清白蛋白包封率進(jìn)行計算。該結(jié)果在圖2 中示出。如圖2所示，當(dāng)植酸溶液具有pH 1和pH 2時，無論植酸的濃度如何，膠囊表現(xiàn)出 100X的包封率，在pH 4和pH 6的情況，取決于植酸的濃度，膠囊表現(xiàn)出60%至80%的包 封率。 實驗例2 :包含牛血清白蛋白的殼聚糖-植酸膠囊在人工胃液中的穩(wěn)定性
將示例1中制備的每種膠囊放到pH 1. 2的人工胃液(HC1濃度為0. 7% (v/v)且 NaCl濃度為0. 2% (w/v)的水溶液)中，并且在37°C的培養(yǎng)振蕩器中以100rpm振蕩2小 時。此后，通過Bradford法對釋放到人工胃液中的牛血清白蛋白的量進(jìn)行測定。使用用人 工胃液處理2小時之后的數(shù)據(jù)對釋放到人工胃液的牛血清白蛋白的量進(jìn)行計算，結(jié)果在圖 3中示出。如圖3所示，當(dāng)植酸溶液具有pH l或pH 2時，在2小時之后牛血清白蛋白的量 (0-30%)最低，并且植酸的濃度越高，牛血清白蛋白的釋放量越低。通過這些結(jié)果證實，使 用具有高酸度(PH 1-2)且濃度高(5% )的植酸的植酸溶液制備的殼聚糖-植酸膠囊在酸 性環(huán)境下(例如胃液)更穩(wěn)定。 示例2 :包含牛血清白蛋白的殼聚糖_植酸膠囊的制備 將通過與制備例1中描述的方法相同的方法制備的殼聚糖溶液和通過與制備例2 中描述的方法相同的方法制備的牛血清白蛋白溶液按照重量比9 : l混合，并且使用攪拌 器將所得的混合物以100rpm攪拌10分鐘，從而制備包含牛血清白蛋白的殼聚糖溶液。將 58% (w/w)植酸溶液加入到蒸餾水中，使得植酸的終濃度為5% (w/V)，并且使用5N NaOH 溶液將其pH調(diào)整為pHl，從而制備植酸溶液。將制備的牛血清白蛋白_殼聚糖溶液通過壓 力輸送泵裝置遞送到注射器，并且將該溶液以滴加的方式加入到制備的植酸溶液，從而通 過殼聚糖和植酸之間的結(jié)合形成球形的膠囊。通過過濾將膠囊與剩余的植酸溶液分離。用 蒸餾水洗滌分離的膠囊，以去除殘留在其表面的植酸，并且將膠囊進(jìn)行冷凍干燥，從而形成 根據(jù)本發(fā)明的膠囊。 對比例1 :包含牛血清白蛋白的殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊的制備
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在通過使用三聚磷酸鹽(被廣泛地用作制備殼聚糖膠囊的交聯(lián)劑)制備殼聚糖膠 囊之后，對可溶活性成分的包封率及其在胃液中的穩(wěn)定性進(jìn)行測定，并且與根據(jù)本發(fā)明制 備的殼聚糖_植酸膠囊的包封率和穩(wěn)定性進(jìn)行比較。首先，使用與示例2描述的方法相同 的方法來制備牛血清白蛋白-殼聚糖溶液。為了選擇適合制備膠囊的三聚磷酸鹽的濃度和 pH，將三聚磷酸鹽水溶液的濃度調(diào)整為2X (w/v)、4% (w/v)和6% (w/v)，并且將每種水溶 液調(diào)整為pH 3、pH 5和pH 7。使用與示例2描述的方法相同的方法來制備殼聚糖-三聚 磷酸鹽膠囊。
比較實驗例1 :殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊的牛血清白蛋白包封率 用與在實驗例1中描述的方法相同的方法測定在對比例中制備的殼聚糖-三聚磷
酸鹽膠囊的牛血清白蛋白包封率，結(jié)果在圖4中示出。如圖4所示，當(dāng)殼聚糖-三聚磷酸鹽
膠囊的pH為7且三聚磷酸鹽濃度為4% (w/v)和6% (w/v)時，對比例1中的殼聚糖_三
聚磷酸鹽膠囊表現(xiàn)出最高的包封率，但是僅為85%，低于根據(jù)本發(fā)明的示例的包封率。 比較實驗例2 :包含牛血清白蛋白的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊在人工胃液中的穩(wěn)
定性 通過與在實驗例2中描述的方法相同的方法測定在對比例1中制備的殼聚糖-三 聚磷酸鹽膠囊在人工胃液中的穩(wěn)定性，結(jié)果在圖5中示出。如圖5所示，在對比例中制備的 殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊中，其在人工胃液中最穩(wěn)定的pH為pH7。此外，即使三聚磷酸鹽的 濃度是6 % (w/v)，也會有55 %或更多的牛血清白蛋白釋放到人工胃液中，僅有45 %或更少 的牛血清白蛋白留在膠囊中。因此證實，殼聚糖和三聚磷酸鹽之間的結(jié)合親和力比殼聚糖 和植酸之間的結(jié)合親和力弱，并且這樣的結(jié)合容易在胃液的強(qiáng)酸性條件下破壞，從而使膠 囊對包封的可溶活性成分的保護(hù)效果劣化。 實驗例3 :對殼聚糖-植酸膠囊和殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的牛血清白蛋白在腸 中的緩釋的測定 在包封的可溶活性成分通過腸壁吸收的情況下，如果膠囊的外壁在腸中沒有破 裂，則包封在膠囊內(nèi)部的可溶活性成分的生物利用率就會被劣化。因而，為了檢測制備的膠 囊的生物利用率，制備人工胃液(pH 1. 2)和人工腸液(0. 2M含25X (v/v) KH2P04和0. 2N含 11.8% (v/v)NaOH的水溶液，pH 6. 8)。然后，測定在根據(jù)本發(fā)明示例2中制備的殼聚糖-植 酸膠囊的牛血清白蛋白的釋放量，以及在對比例1中通過使用pH 7且三聚磷酸鹽濃度為 6% (w/v)的溶液而制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的牛血清白蛋白的釋放量。結(jié)果，根據(jù) 本發(fā)明制備的殼聚糖-植酸膠囊表現(xiàn)出對可溶活性成分100%的包封率。當(dāng)將膠囊放在與 實驗例2的人工胃液相同的人工胃液中且在37t:的培養(yǎng)振蕩器中以100rpm振蕩2小時時， 其顯示20%或低于20%的量的被包封的可溶活性成分被釋放。另一方面，在相同的條件 下，殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊顯示50%或更高的量的牛血清白蛋白被釋放。當(dāng)將在人工胃 液中振蕩的膠囊放入人工腸液中并在37t:以100rpm振蕩時，如圖6所示，從殼聚糖-植酸 膠囊釋放的可溶活性成分的累積的量在4小時后為10%，在10小時后為40%，這意味著可 溶活性成分被逐漸釋放。然而，在殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的情況下，顯示在4小時內(nèi)牛血 清白蛋白的累積釋放量為100%。從這些結(jié)果可以看出，根據(jù)本發(fā)明制備的膠囊表現(xiàn)出依賴 于PH的緩釋特性。從這些結(jié)果可以預(yù)計，80 %或更多的包封的可溶活性成分從殼聚糖_植 酸膠囊釋放，并在腸內(nèi)被吸收；而50%或低于50%的包封的可溶活性成分從殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊釋放，并在腸內(nèi)被吸收。 實驗例4 :殼聚糖_植酸膠囊和殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊的照片分析
使用電子顯微鏡對示例2中制備的殼聚糖-植酸膠囊的表面和對比例1中使用pH 為7且三聚磷酸鹽濃度為6% (w/v)制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的表面進(jìn)行照相，這些 表面示出在圖7和圖8中。如圖7和圖8所示，使用電子顯微鏡觀察到兩種膠囊具有相對 意義上的球形形狀。然而，示例2的膠囊表現(xiàn)出更穩(wěn)定的形狀(其表面平滑且堅實)，如圖 7中所示，而對比例1的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊具有非常粗糙且有裂縫的表面，如圖8中 所示。當(dāng)在更高的放大倍率下觀察時，這樣的差異更加顯著(見圖9和圖10)。這些結(jié)果表 明植酸更加有力地鍵合到殼聚糖，從而形成具有少許裂縫的平滑的膜表面，這提高了膠囊 在酸性條件下對可溶活性成分的保護(hù)作用。
制備例3 :胰島素-殼聚糖水溶液的制備 將作為可溶活性成分的胰島素(Sigma-Aldrich)溶解在0. IN的HC1溶液中，終濃 度為3% (w/v)、5% (w/v)、10% (w/v)和15% (w/v)。將每種胰島素溶液加入到制備例1 中制備的殼聚糖水溶液中，利用磁力攪拌器以500rpm攪拌10分鐘以分散胰島素，然后靜置 一會兒以去除殼聚糖溶液中的氣泡，從而獲得胰島素_殼聚糖水溶液。
示例3 :包含胰島素的殼聚糖_植酸膠囊的制備 制備濃度為5%的植酸水溶液，將它的pH調(diào)整到l，從而制得膠囊。具體地講，將 植酸溶液加入到蒸餾水中，并攪拌以調(diào)節(jié)植酸在水中的濃度，然后用2. ON的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)它的PH。使用計量泵將制備例3中制備的胰島素_殼聚糖溶液逐滴加入到所得的溶 液中，使所得的混合物反應(yīng)，以引發(fā)殼聚糖和植酸之間的鍵合，從而制得膠囊。將制備的膠 囊與混合物分離，用蒸餾水洗滌兩次或三次，然后用凍干法干燥。此時，在-4(TC執(zhí)行4小 時的初始冷凍工藝，然后將膠囊在_301:干燥3小時，在-l(TC干燥2小時，在Ot:干燥1小 時，在2(TC干燥2小時，在3(TC干燥5小時。
實驗例5 :殼聚糖-植酸膠囊的胰島素包封率 為了測量根據(jù)胰島素濃度的包封程度，計算示例3中制備的每種膠囊的胰島素包 封率。利用HPLC測量膠囊形成之后植酸溶液中剩余的未包封胰島素的量，并利用數(shù)據(jù)計算 膠囊的胰島素包封率。結(jié)果示出在圖ll中。如圖ll中所示，當(dāng)植酸溶液的pH為l時，胰 島素的濃度越低，包封率越高。具體地講，在胰島素的濃度為3%的情況下，表現(xiàn)出100%的 包封率。 對比例2 :包含胰島素的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的制備 在使用三聚磷酸鹽制備殼聚糖膠囊之后(其中，三聚磷酸鹽已廣泛地用作制備殼 聚糖膠囊的交聯(lián)劑)，測量它對可溶活性成分的包封率和其在胃液中的穩(wěn)定性，并將其與根 據(jù)本發(fā)明制備的殼聚糖-植酸膠囊做比較。首先，在制備例3中制備胰島素濃度為3% (w/ v)的胰島素溶液，并且通過制備例3中所述的相同的方法制備胰島素-殼聚糖溶液。為了 選擇適于制備膠囊的三聚磷酸鹽的濃度和pH，將三聚磷酸鹽水溶液的濃度分別調(diào)整至4% (w/v)、5% (w/v)、6% (w/v)和7% (w/v)，并將每種水溶液的pH調(diào)整至3、5和7。通過示 例3中描述的相同的方法來制備膠囊。 對比實驗例3 :殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的胰島素包封率 通過實驗例5中所述的相同的方法來測量對比例2中制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊的胰島素包封率，結(jié)果示出在圖12中。如圖12所示，在對比例的殼聚糖膠囊的情況 下，當(dāng)三聚磷酸鹽的濃度為4%或者更高時，胰島素包封率受三聚磷酸鹽的濃度的影響不明 顯，三聚磷酸鹽水溶液的pH變化對胰島素包封率有顯著影響。當(dāng)pH為7且三聚磷酸鹽的 濃度為4% (w/v)、5% (w/v)和6% (w/v)時，殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊表現(xiàn)出最高的包封 率，但它是大約90%，這低于本發(fā)明的示例的包封率。
示例4 :包含胰島素的殼聚糖_植酸膠囊的制備 為了測量根據(jù)用作交聯(lián)劑的植酸的濃度和pH的胰島素包封程度，根據(jù)制備例3的 胰島素_殼聚糖水溶液中表現(xiàn)出最高胰島素包封率的方法來制備包含胰島素的殼聚糖溶 液。也就是說，將胰島素濃度為3% (w/v)的胰島素水溶液和通過制備例1中所述的相同 的方法制備的殼聚糖溶液混合，使得殼聚糖溶液與胰島素溶液的重量比為9 : l，并用攪拌 器以100rpm攪拌IO分鐘，從而制得包含胰島素的殼聚糖溶液。用蒸餾水稀釋58% (w/w) 的植酸溶液，使植酸溶液的植酸濃度為4% (w/w)、5% (w/w)、6% (w/w)和7% (w/w)，利用 5N的NaOH溶液將每種溶液的pH調(diào)整至1、2、4和6，從而制得植酸溶液。通過壓力輸送泵 將制備的胰島素_殼聚糖溶液輸送到注射器，并以滴加的方式將制備的胰島素_殼聚糖溶 液加入到制備的植酸溶液中，從而通過殼聚糖和植酸之間的鍵合來形成球狀膠囊。通過過 濾將膠囊與剩余的植酸溶液分離。用蒸餾水洗滌分離的膠囊，以去除膠囊表面上殘余的植 酸，并對制備的膠囊進(jìn)行凍干，從而形成根據(jù)本發(fā)明的膠囊。
實驗例6 :包含胰島素的殼聚糖-植酸膠囊在人工胃液中的穩(wěn)定性
將示例4中制備的每種膠囊放到pH為1. 2的人工胃液(HCl濃度為O. 7% (v/v)且 NaCl濃度為0.2X (w/v)的水溶液)中，并在37°C的振蕩培養(yǎng)器中以100rpm振蕩2小時。 然后，通過HPLC測量釋放到人工胃液中的胰島素的量。使用用人工胃液處理2小時之后獲 得的數(shù)據(jù)來計算釋放到人工胃液中的胰島素的量，結(jié)果示出在圖13中。如圖13中所示，可 以看出當(dāng)植酸溶液的pH為l或6時，2小時之后胰島素的釋放量(40% 70%)最低，并 且當(dāng)植酸的濃度為6%時，胰島素的釋放量最低。從這些結(jié)果確定了 使用植酸濃度高(為 6% )的植酸溶液在酸性(pH為1)條件或弱酸性(pH為6)條件下制備的殼聚糖_植酸膠 囊在諸如胃液的酸性條件下更為穩(wěn)定。 對比實驗例4 :包含胰島素的殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊在人工胃液中的穩(wěn)定性
通過實驗例6中所述的相同的方法來測量對比例2中制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽 膠囊在人工胃液中的穩(wěn)定性，結(jié)果示出在圖14中。如圖14所示，在對比例中制備的殼聚 糖-三聚磷酸鹽膠囊中，80%或更多的胰島素釋放到人工胃液中，而與三聚磷酸鹽的濃度 和pH無關(guān)。因此，確定了殼聚糖和三聚磷酸鹽之間的鍵合親合力比殼聚糖和植酸之間的鍵 合親合力弱，這樣的鍵合在胃液的強(qiáng)酸條件下容易被破壞，從而降低了膠囊對包封的可溶 活性成分的保護(hù)作用。 實驗例7 :胰島素從殼聚糖_植酸膠囊向腸的緩釋的測量 在包封的可溶活性成分通過腸壁被吸收的情況下，如果膠囊的外壁在腸內(nèi)沒有破 裂，則降低了包封在膠囊內(nèi)部的可溶活性成分的生物利用率。因此，為了檢查所制備的膠 囊的生物利用率，制備人工胃液和人工腸液，人工胃液的pH為1. 2，人工腸液是用0. 2M的 KH2P04、0. 2N的NaOH、水配制的溶液，0. 2M的KH2P04為25% (v/v) ，0. 2N的NaOH為11. 8% (v/v) ，pH為6. 8。然后，用人工胃液和人工腸液相繼處理在示例4中用濃度為6%且pH為
161、2、4和6的植酸溶液分別制備的四種殼聚糖-植酸膠囊，并測量每種膠囊的胰島素的釋放 量。通過HPLC測量從膠囊釋放的胰島素的量，將從膠囊釋放的胰島素的量表示為相對于膠 囊內(nèi)部包封的胰島素的量的百分?jǐn)?shù)(％)。這些結(jié)果示出在圖15中。當(dāng)將膠囊放在與實驗 例6中的人工胃液相同的人工胃液中，并在37t:的振蕩培養(yǎng)器中以100rpm振蕩2小時時， 示出了包封胰島素的釋放量的范圍為40%至85%。當(dāng)將用人工胃液處理的膠囊放在人工 腸液中并在37t:以100rpm振蕩時，如圖15中所示，發(fā)現(xiàn)胰島素逐漸地從殼聚糖-植酸膠囊 釋放。在實驗例6中在酸性條件下最穩(wěn)定的殼聚糖_植酸膠囊，即利用pH為1和6的植酸 溶液制備的殼聚糖-植酸膠囊，在以上實驗中表現(xiàn)出最合意的結(jié)果。然而，還確定了 在使 用pH為2或4的植酸溶液制備殼聚糖_植酸膠囊的情況下，胰島素從膠囊逐漸地釋放到人 工腸液中。從這些結(jié)果可以看出，根據(jù)本發(fā)明制備的膠囊表現(xiàn)出依賴于PH的緩釋效果。從 這些結(jié)果可以預(yù)計，55%或更多的包封的可溶活性成分從殼聚糖-植酸膠囊釋放，并在腸 內(nèi)被吸收。 對比實驗例5 :胰島素在腸內(nèi)從殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊的受控釋放的測量
為了將根據(jù)本發(fā)明制備的膠囊的生物利用率與使用傳統(tǒng)交聯(lián)劑制備的膠囊的生 物利用率做比較，對在對比例2中在三聚磷酸鹽濃度為6%且pH為3、5和7的酸度的條件 下制備的膠囊進(jìn)行了實驗例7中所述的相同的實驗。根據(jù)實驗例7測量從膠囊釋放的胰島 素的量。當(dāng)將膠囊放在與實驗例6中的人工胃液相同的人工胃液中，并在37t:的振蕩培養(yǎng) 器中以100rpm振蕩2小時時，在根據(jù)對比例2制備的所有種類的膠囊中，釋放了 75%或更 多的包封的可溶活性成分。當(dāng)將放在人工胃液中并振蕩的膠囊放在人工腸液中并在37°C 以100rpm振蕩時，如圖16中所示，可溶活性成分在12小時內(nèi)從殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊 完全釋放。在對比實驗例4中在中性條件下最穩(wěn)定的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊(即，使用 pH為7的三聚磷酸鹽溶液制備的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊)中，70%或更多的胰島素釋放 到人工胃液中，然后100%的胰島素在IO小時內(nèi)完全釋放。因此，可以看出，它的生物利用 率明顯低于根據(jù)本發(fā)明制備的殼聚糖_植酸膠囊的生物利用率。 實驗例8 :殼聚糖-植酸膠囊與殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊之間的生物利用率的比 較 分別從實驗例7和對比實驗例5選擇表現(xiàn)出最合意的結(jié)果的膠囊，并對它們進(jìn) 行比較。結(jié)果示出在圖17中。在實驗例7中選擇用濃度為6X且pH為l(PA-l)和pH為 6(PA-2)的植酸溶液分別制備的殼聚糖-植酸膠囊，它們的結(jié)果示出在圖17中。在對比實 驗例5中選擇用濃度為6%且pH為7的三聚磷酸鹽溶液制備的殼聚糖_三聚磷酸鹽膠囊， 它的結(jié)果示出在圖17中。已經(jīng)確定殼聚糖-植酸膠囊與殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊相比向 人工胃液中釋放了更少量的胰島素，并且殼聚糖-植酸膠囊向人工腸液中逐漸地釋放胰島 素。 制備例4 :糖尿病小鼠的建立 使用六周大的Balb-c系雄性小鼠。以30mg/mL的濃度將鏈脲霉素溶解在0. lmM的 氯化鈉緩沖液中，然后以65mg/kg的劑量將其皮下注射到雄鼠中，以引發(fā)糖尿病。選擇在連 續(xù)的兩天表現(xiàn)出470 Omg/dL的血糖水平的雄性小鼠，對其進(jìn)行實驗。在開始實驗之前， 使糖尿病小鼠饑餓12小時。 實驗例9 :包含胰島素的殼聚糖膠囊的體內(nèi)生物利用率的比較
在從實驗例7和對比實驗例5分別選擇表現(xiàn)出最合意的結(jié)果的膠囊之后，將每種 膠囊口服給制備例4中建立的糖尿病小鼠，并測量血糖水平。結(jié)果示出在圖18中。組(l) 是口服鹽水的正常對照鼠；組(2)是以40IU/kg的劑量口服用濃度為6X且pH為1的植酸 溶液制備的包含胰島素的殼聚糖-植酸膠囊(實驗例7)的小鼠；組(3)是以40IU/kg的劑 量口服用濃度為6%且pH為6的植酸溶液制備的包含胰島素的殼聚糖_植酸膠囊(實驗 例7)的小鼠；組(4)是以40IU/kg的劑量口服用濃度為6X且pH為7的三聚磷酸鹽溶液 制備的包含胰島素的殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊(對比實驗例5)的小鼠；組(5)是以1IU/ kg的劑量皮下注射胰島素的小鼠，用來將根據(jù)本發(fā)明的胰島素的給服方法與其傳統(tǒng)方法做 比較。從圖18可以看出，在經(jīng)皮下注射給服胰島素的情況下，血糖水平快速下降。類似地， 當(dāng)將殼聚糖-植酸膠囊口服給小鼠時，血糖水平快速下降。此外，在使用殼聚糖-植酸膠 囊口服胰島素的情況下，血糖水平在恒定的低水平保持25小時，不存在突然的和過度的降 低。在使用殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊口服胰島素的情況下，血糖水平也稍微有些降低，但并 不顯著。因此，從實驗結(jié)果可以確定殼聚糖_植酸膠囊作為口服胰島素制劑的遞送介導(dǎo)物 (delivery intermediator)的可用性禾口可會g性。 圖19用數(shù)值示出了上述實驗的結(jié)果。AAC(血糖水平-時間曲線上面積)是用線 性梯形法則在數(shù)值上表示的血糖水平-時間曲線上面積。AAC值越大，藥物就越有效。Cmax 以百分?jǐn)?shù)表示血糖水平的降低的最大值，Cmax越高，未引發(fā)低血糖性休克的血糖水平的范 圍越好。Tmax是達(dá)到Cmax所需的時間，Tmax值越低，藥物就越有效。F是藥物的相對生物 利用率，通過以下步驟來計算F : 口服胰島素情況下的AAC值乘以皮下注射的胰島素的量， 所得值除以皮下注射胰島素情況下的AAC值，然后所得值除以口服的胰島素的量。因此，當(dāng) F值越接近于100X時，藥物的作用越強(qiáng)。如圖19所示，在利用殼聚糖-植酸膠囊口服胰島 素的情況下測量的AAC值是在皮下注射胰島素的情況下測量的AAC值的大約2. 6倍高，它 的生物利用率是在使用殼聚糖-三聚磷酸鹽膠囊口服胰島素的情況下的生物利用率的大 約6倍高。因此，可以再次確定使用殼聚糖-植酸膠囊來口服胰島素的可能性。
制備例5 :胰島素-殼聚糖水溶液的制備 將作為可溶活性成分的胰島素(Sigma-Aldrich)溶解在0. 1N的HC1溶液中，終濃 度分別為4. 4% (w/v)和8. 5% (w/v)。將每種胰島素溶液加入到制備例1中制備的殼聚糖 水溶液中，利用磁力攪拌器以500rpm攪拌10分鐘以分散胰島素，然后靜置一會兒以去除殼 聚糖溶液中的氣泡，從而獲得胰島素-殼聚糖水溶液。
示例5 :包含胰島素的殼聚糖_植酸膠囊的制備 制備濃度為6%的植酸水溶液，將它的pH調(diào)整到l，從而制得膠囊。具體地講，將 植酸溶液加入到蒸餾水中，并攪拌以調(diào)節(jié)植酸在水中的濃度，然后用5. ON的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)它的pH。使用計量泵將制備例5中制備的胰島素-殼聚糖水溶液逐滴加入到所得的溶 液中，使所得的混合物反應(yīng)，以引發(fā)殼聚糖和植酸之間的鍵合，從而制得膠囊。將制備的膠 囊與混合物分離，用蒸餾水洗滌兩次或三次，然后用凍干法干燥。此時，在-4(TC執(zhí)行4小 時的初始冷凍工藝，然后將膠囊在_301:干燥3小時，在-l(TC干燥2小時，在Ot:干燥1小 時，在2(TC干燥2小時，在3(TC干燥5小時。
制備例6 :糖尿病大鼠的建立 使用250g至280g的雄性Sprague-Dawley (SD)大鼠。以50mg/mL的濃度將鏈脲
18霉素溶解在pH為4. 5的檸檬酸中，并以50mg/kg重量的劑量對大鼠進(jìn)行2天的給服。五天 之后，選擇表現(xiàn)出250mg/dL或更高的血糖水平的大鼠作為糖尿病大鼠。
實驗例10 :根據(jù)殼聚糖_胰島素膠囊的劑量的降低血糖水平的體內(nèi)作用的比較
因為在實驗例9中在以40IU/kg的劑量給服胰島素的情況下獲得了最合意的結(jié) 果，所以根據(jù)殼聚糖_胰島素膠囊的劑量在4小時內(nèi)檢查殼聚糖膠囊對降低血糖水平的作 用，其中，使用pH為1的植酸溶液制備殼聚糖-胰島素膠囊。分別以10IU/kg(L)、20IU/ kg(M)和40IU/kg(H)的劑量將示例5中制備的膠囊口服給制備例6中建立的糖尿病大鼠。 分別以10IU/kg(L)和20IU/kg(M)的劑量對大鼠給服在示例5中用4. 4% (w/w)的胰島素 溶液制備的膠囊，以40IU/kg(H)的劑量對大鼠給服用8.5% (w/w)的胰島素溶液制備的膠 囊。 如圖20和圖21中所示，在皮下注射胰島素(PC，陽性對照)的情況下，血糖水平 快速下降得最多。然而，可以確定在使用殼聚糖-植酸膠囊口服40IU/kg的胰島素(H)的 情況下，在口服殼聚糖膠囊3小時之后，血糖水平低于皮下注射胰島素的血糖水平。另一方 面，在口服不含胰島素的殼聚糖-植酸膠囊(NC，陰性對照)的情況下，確定了血糖水平不降 低。此外，確定了使用殼聚糖-植酸膠囊口服胰島素不引起血糖水平的突然的和過度的降 低。此外，這樣的結(jié)果在統(tǒng)計學(xué)上是有意義的，這表明使用植酸作為交聯(lián)劑的膠囊可以被有 效地使用。 制備例7 :胰島素-殼聚糖水溶液的制備 將作為可溶活性成分的胰島素(Sigma-Aldrich)溶解在0. IN的HC1溶液中，終濃 度分別為3. 7% (w/v)和2. 1% (w/v)。將每種胰島素溶液加入到制備例1中制備的殼聚糖 水溶液中，利用磁力攪拌器以500rpm攪拌10分鐘以分散胰島素，然后靜置一會兒以去除殼 聚糖溶液中的氣泡，從而獲得胰島素_殼聚糖水溶液。
示例6 :包含胰島素的殼聚糖膠囊的制備 制備濃度為6%的植酸水溶液，將它的pH調(diào)整到l，從而制得膠囊。具體地講，將 植酸溶液加入到蒸餾水中，并攪拌以調(diào)節(jié)植酸在水中的濃度，然后用5. ON的氫氧化鈉溶液 調(diào)節(jié)它的pH。使用計量泵將制備例7中制備的胰島素-殼聚糖水溶液逐滴加入到所得的溶 液中，使所得的混合物反應(yīng)，以引發(fā)殼聚糖和植酸之間的鍵合，從而制得膠囊。將制備的膠 囊與混合物分離，用蒸餾水洗滌兩次或三次，然后用凍干法干燥。此時，在-4(TC執(zhí)行4小 時的初始冷凍工藝，然后將膠囊在_301:干燥3小時，在-l(TC干燥2小時，在Ot:干燥1小 時，在2(TC干燥2小時，在3(TC干燥5小時。
制備例8 :糖尿病大鼠的建立 使用200g至250g的雄性Wistar大鼠。以50mg/mL的濃度將鏈脲霉素溶解在pH 為4. 5的檸檬酸中，并以50mg/kg重量的劑量對大鼠進(jìn)行2天的給服。 一周之后，選擇表現(xiàn) 出250mg/dL或更高的血糖水平的大鼠作為糖尿病大鼠。 實驗例11 :根據(jù)殼聚糖-胰島素膠囊的劑量的降低血糖水平的體內(nèi)作用的比較
因為在實驗例10中在以40IU/kg的劑量給服胰島素的情況下獲得了最合意的結(jié) 果，所以根據(jù)殼聚糖-胰島素膠囊的劑量在24小時內(nèi)檢查殼聚糖膠囊對降低血糖水平的作 用，其中，使用pH為1的植酸溶液制備殼聚糖-胰島素膠囊。分別以10IU/kg、20IU/kg和 40IU/kg的劑量將示例6中制備的膠囊口服給制備例8中建立的糖尿病大鼠，結(jié)果示出在圖22中。分別以10IU/kg(L)和20IU/kg(M)的劑量對大鼠口服在示例6中用2. 1% (w/w)的 胰島素溶液制備的膠囊，以40IU/kg(H)的劑量對大鼠口服用3.7% (w/w)的胰島素溶液制 備的膠囊。 如圖22中所示，可以確定在分別用10IU/kg、20IU/kg和40IU/kg的劑量給服殼 聚糖-胰島素膠囊的情況下，血糖水平根據(jù)濃度的降低是快速的且有效的。還確定了，血糖 水平的這種降低的效果保持至少8小時，并且在統(tǒng)計學(xué)上是有意義的。
制備例9 :生長激素_殼聚糖水溶液的制備 將作為可溶活性成分的人生長激素(Vexxon)溶解在去離子水中，濃度為2% (w/ v)。將該溶液加入到制備例1中制備的殼聚糖水溶液中，利用磁力攪拌器以500rpm攪拌 IO分鐘以分散生長激素，然后靜置一會兒以去除殼聚糖溶液中的氣泡，從而獲得生長激 素-殼聚糖水溶液。 示例7 :包含生長激素的殼聚糖_植酸膠囊的制備 制備濃度為6 %的植酸水溶液，將它的pH分別調(diào)整到1 、2、3、4、5、6和7，從而制得 七種膠囊。具體地講，將植酸溶液加入到蒸餾水中，并攪拌以調(diào)節(jié)植酸在水中的濃度，然后 用5. ON的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)它的pH。使用計量泵將制備例9中制備的生長激素-殼聚糖 水溶液逐滴加入到所得的溶液中，使所得的混合物反應(yīng)，以引發(fā)殼聚糖和植酸之間的鍵合， 從而制得膠囊。將制備的膠囊與混合物分離，用蒸餾水洗滌兩次或三次，然后用凍干法干 燥。此時，在_401:執(zhí)行4小時的初始冷凍工藝，然后將膠囊在_301:干燥3小時，在-10°C 干燥2小時，在Ot:干燥1小時，在2(TC干燥2小時，在3(TC干燥5小時。
實驗例12 :殼聚糖-植酸膠囊的生長激素包封率 為了測量植酸水溶液的pH對包封程度的影響，計算示例7中制備的每種膠囊的生 長激素包封率。通過HPLC測量膠囊形成之后植酸溶液中剩余的未包封生長激素的量，并利 用數(shù)據(jù)計算膠囊的生長激素包封率。結(jié)果示出在圖23中。如圖23中所示，可以確定生長 激素完全包封在膠囊內(nèi)部，而與植酸水溶液的PH無關(guān)。 實驗例13 :包含生長激素的殼聚糖_植酸膠囊在人工胃液中的穩(wěn)定性 將示例7中制備的每種膠囊放到pH為1. 2的人工胃液(HC1濃度為0. 7% (v/v)
且NaCl濃度為0. 2% (w/v)的水溶液)中，并在37°C的振蕩培養(yǎng)器中以100rpm振蕩2小
時。然后，通過HPLC測量釋放到人工胃液中的生長激素的量。使用用人工胃液處理2小時
之后獲得的數(shù)據(jù)來計算釋放到人工胃液中的生長激素的量，結(jié)果示出在圖24中。如圖24
中所示，觀察到當(dāng)植酸溶液的pH為1時，生長激素幾乎不釋放到人工胃液中，并且酸度越
高，生長激素釋放得就越多。然而，確定了 即使在使用pH為7的植酸水溶液制備的膠囊
中，也僅有低于30%的生長激素釋放到人工胃液中。從這些結(jié)果確定了 ，在較低pH條件下
制備的殼聚糖_植酸膠囊在酸性條件下的胃液中更為穩(wěn)定。 實驗例14 :殼聚糖-植酸膠囊向腸內(nèi)緩釋的生長激素的測定 在包封的可溶活性成分通過腸壁被吸收的情況下，如果膠囊的外壁不能在腸中破 裂，包封在膠囊內(nèi)的可溶活性成分的生物利用率就會被劣化。因而，為了檢測制備的膠囊 的生物利用率，制備人工胃液(pH 1. 2)和人工腸液，人工腸液是用0. 2M的KH2P04、0. 2N的 NaOH、水配制的溶液，0. 2M的KH2P04為25% (v/v) ， 0. 2N的NaOH為11. 8% (v/v) ，pH為6. 8。 然后，測定在根據(jù)本發(fā)明示例7中制備的殼聚糖-植酸膠囊的生長激素的釋放量。當(dāng)將膠
20囊放在與實驗例2的人工胃液相同的胃液中且在37t:的培養(yǎng)振蕩器中以100rpm振蕩2小 時時，30%或低于30%的被包封的可溶活性成分被釋放。將放在人工胃液中并振蕩的膠囊 放入人工腸液中并在37°C以100rpm振蕩。如圖25所示，在殼聚糖-植酸膠囊的情況下，24 小時后測定的可溶活性成分的累積釋放量為5% -35%?？梢宰C實的是，使用pH越高的植 酸，從制備的膠囊釋放的生長激素就越多。 為了測定生長激素根據(jù)時間的釋放量，在使膠囊在人工胃液中經(jīng)受振蕩孵育2小 時后，對人工腸液中的生長激素釋放量進(jìn)行總計24小時的測定。如圖26所示，在使用具有 pH l至pH 4的植酸制備的殼聚糖-植酸膠囊中，低于10%的生長激素被釋放到人工胃液 中。此外，當(dāng)膠囊被運送到人工腸液并進(jìn)一步孵育時，最多20%的生長激素被釋放到人工腸 液中。
權(quán)利要求
一種殼聚糖膠囊，包含可溶活性成分，其中，所述可溶活性成分包封在含有殼聚糖和植酸的基質(zhì)中。
2. 如權(quán)利要求1所述的殼聚糖膠囊，其中，所述可溶活性成分是一種或多種選自由藥物活性成分、食品活性成分和化妝品活性成分組成的組中的成分。
3. 如權(quán)利要求2所述的殼聚糖膠囊，其中，所述可溶活性成分是一種或多種選自于由核酸、氨基酸、肽、蛋白質(zhì)、糖、碳水化合物、類脂、糖脂、植物源化合物、動物源化合物或微生物源化合物、植物提取物、合成化合物、維生素、微生物和病毒組成的組中的成分。
4. 如權(quán)利要求l所述的殼聚糖膠囊，其中，所述殼聚糖是一種或多種選于自由聚[13 -(1-4)-2-氨基-2- 二氧-D-吡喃葡萄糖]、硫代殼聚糖、三甲基化殼聚糖、羧甲基殼聚糖、N-(2-羥丙基-3-三甲基銨)殼聚糖氯化物組成的組中的組分。
5. 如權(quán)利要求1所述的殼聚糖膠囊，其中，殼聚糖的平均分子量在30， 000道爾頓至1， 000， 000道爾頓的范圍內(nèi)。
6. —種使用植酸的使生物相容性聚合物交聯(lián)的方法。
7. 如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述生物相容性聚合物是陽離子。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述生物相容性聚合物是殼聚糖。
9. 一種制備殼聚糖膠囊的方法，所述方法包括以下步驟第一步，制備包含殼聚糖和可溶活性成分的水溶液；第二步，制備包含植酸的水溶液；第三步，使第一步中制備的水溶液與第二步中制備的水溶液接觸，以執(zhí)行離子凝膠化。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第一步包括(a) 通過向水溶液中加入殼聚糖來制備殼聚糖水溶液；(b) 制備可溶活性成分水溶液；(c) 將殼聚糖水溶液與可溶活性成分水溶液混合。
11. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述步驟(a)中的殼聚糖水溶液包含濃度在0.01% (w/v)至20% (w/v)的范圍的弱酸。
12. 如權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述弱酸是一種或多種選自于由乙酸、乳酸、檸檬酸、甲酸、抗壞血酸、草酸、稀鹽酸和稀硫酸組成的組中的酸。
13. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述步驟(a)中的殼聚糖水溶液包含濃度在0.01% (w/v)至50% (w/v)的范圍的殼聚糖。
14. 如權(quán)利要求10所述的方法，其中，所述步驟(b)中的可溶活性成分水溶液包含濃度在0.01% (w/v)或高于0.01% (w/v)的范圍的可溶活性成分。
15. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第二步中的植酸水溶液的pH在0. 5至7的范圍。
16. 如權(quán)利要求15所述的方法，其中，所述第二步中的植酸水溶液的pH在1至6的范圍。
17. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述第二步的植酸水溶液包含濃度為0. 1% (w/v)或高于O. 1% (w/v)的植酸。
18. 如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述第二步的植酸水溶液包含濃度為2% (w/v)或高于2% (w/v)的植酸。
19. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，通過將所述第一步的水溶液以滴加的方式加入到 所述第二步的水溶液中來執(zhí)行第三步中的接觸步驟。
20. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，所述方法還包括選自于由以下步驟組成的組中的 至少一個步驟將第三步中制備的殼聚糖膠囊分離，洗滌所述殼聚糖膠囊和干燥所述殼聚糖膠囊。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，其中，所述干燥步驟通過凍干法執(zhí)行。
22. —種包含如權(quán)利要求1至7中任一項所述的殼聚糖膠囊和藥物可接受載體的藥物 組合物。
23. 如權(quán)利要求22所述的藥物組合物，其中，所述殼聚糖膠囊包含用作可溶活性成分 的白蛋白、胰島素或生長激素。
24. —種包含如權(quán)利要求1至7中任一項所述的殼聚糖膠囊和食品添加劑的食品組合物。
25. —種包含如權(quán)利要求1至7中任一項所述的殼聚糖膠囊和化妝品添加劑的化妝品 組合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種可溶活性成分包封在含有殼聚糖和植酸的基質(zhì)中的殼聚糖膠囊；一種交聯(lián)方法和能夠用在制備膠囊中的物質(zhì)以及包含該膠囊的藥物組合物、食品組合物和化妝品組合物。根據(jù)本發(fā)明的殼聚糖膠囊通過作為生物可降解聚合物的殼聚糖與能夠快速并有效地與殼聚糖聚合物形成交聯(lián)反應(yīng)的植酸的離子凝膠化反應(yīng)來制備。本發(fā)明的膠囊顯示出對可溶活性成分的高包封率，并且保護(hù)可溶活性成分免于在消化道中受損，從而提高生理活性材料的體內(nèi)遞送效率。此外，由于本發(fā)明的膠囊具有pH依賴緩釋機(jī)制，其可以使可溶活性成分在胃中的釋放最小化，而逐漸在腸中釋放，所以能夠調(diào)節(jié)可溶活性成分的緩釋。
文檔編號A61K9/48GK101784267SQ200880103896
公開日2010年7月21日 申請日期2008年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月18日
發(fā)明者崔成遠(yuǎn), 樸之鏞, 李敏暻, 趙英熙, 鄭勛玉, 鄭贊民 申請人:延世大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)