專利名稱：一種高分子包囊胰島素微粒體及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子包囊胰島素微粒體及其制備方法和用途。
糖尿病是一種世界范圍的疾病，是一種由代謝內(nèi)分泌失調(diào)引起的糖代謝紊亂的疾病。目前，糖尿病的發(fā)病率正在逐年增加，并且成為僅次于心血管疾病和癌癥的第三大致死性疾病。正常的人都是通過由胰臟中胰島β細(xì)胞所產(chǎn)生的胰島素來調(diào)節(jié)碳水化合物、脂類、氨基酸的代謝，加速葡萄糖、氨基酸和鉀的運(yùn)輸，以及控制酶作用和其他活動的。而糖尿病患者由于產(chǎn)生胰島素的β細(xì)胞稀少甚至功能完全喪失，胰島素分泌不足，造成內(nèi)分泌和代謝的紊亂，嚴(yán)重時導(dǎo)致死亡。因此胰島素是目前用于調(diào)節(jié)糖代謝、降低血糖的主要藥物。但是胰島素是一類多肽類生物活性藥物，它在體內(nèi)易被蛋白酶所破壞，半衰期短，所以至今還無法實(shí)現(xiàn)胰島素的口服化。目前臨床上只能采用在餐前動脈和肌肉注射以及靜脈點(diǎn)滴的方法補(bǔ)充胰島素，一天幾次，給患者造成極大的痛苦和不便。由于注射還會引起局部反應(yīng)和過敏反應(yīng)，因此使用上也受到了限制。近年來，有不少關(guān)于胰島素的服用途徑的嘗試研究例如鼻腔、眼、皮下、胰島素植入泵、直腸和口服。在這些服用途徑中，口服是最方便和易于接受的，然而要解決的關(guān)鍵問題是怎樣防止胰島素在胃腸消化道內(nèi)不被酶破壞的難題。目前報道的有關(guān)口服胰島素的制備方法有(1)蛋白酶抑制劑法在胰島素的緩沖溶液中加入抑肽酶、桿菌肽、大豆胰蛋白酶。(M.Kidron，H.Bar-On et al.，Life Sci.，31，2837(1982))(2)雙乳液法即將胰島素固定在內(nèi)層的水相中。(3)脂質(zhì)體作為胰島素藥物載體法胰島素脂質(zhì)體由兩種方法制得。溶劑蒸發(fā)脫水法和溶劑成球蒸發(fā)法。(T.Kimura，K.Higaki et al.，Pharm.Res.，5，221(1984))(4)吸收增強(qiáng)劑法由于胰島素的分子量較大，在腸道內(nèi)的吸收困難，加入一些吸收增強(qiáng)劑如甘氨膽酸鈉、癸酸鈉、Na2EDTA用來增強(qiáng)胰島素在腸道內(nèi)的吸收。(5)化學(xué)改性的胰島素取代物胰島素與脂肪酸的化學(xué)改性可以增強(qiáng)其親脂性，提高在大腸的吸收。以上方法還都不十分完善，存在缺陷，僅處于研究之中。為了提高藥物療效和降低藥物的毒副作用，一些新的給藥方式也正在迅速的發(fā)展。特別是由界面乳液聚合制備的粒徑小于300納米的聚烷基氰丙烯酸酯聚合物微包囊胰島素控制釋放藥劑(R.Marina，D.Christiane et al.，Diabetes，41，451(1992))。由于它能隨著血液流動到身體的各個部位、可以在體內(nèi)長期維持對藥物的控制釋放以保持血液中藥物濃度(血藥濃度)的恒定，從而達(dá)到藥物的最高的療效、同時也可避免服用通常藥物制劑時所可能出現(xiàn)的因局部時間血藥濃度過高而引起的毒副作用、或因血藥濃度過低時沒有療效的弊病等獨(dú)特的性能，因此成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。但缺點(diǎn)是在聚合過程所引入的催化劑毒性和包裹材料不能在體內(nèi)被吸收會引起積聚的問題，近幾年來，隨著生物降解高分子研究的發(fā)展，特別是它們所具有的良好的生物相容性及可生物降解吸收性，使其在醫(yī)用領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，在藥物控制釋放方面，用生物降解高分子作為藥物載體，正成為一個新的研究領(lǐng)域。脂肪族聚內(nèi)酯是一類應(yīng)用廣泛的生物降解高分子，由于它無毒副作用，在體內(nèi)可吸收，最終代謝為水和二氧化碳，因此是可以在人體內(nèi)使用的合成高分子材料。
本發(fā)明克服了已有技術(shù)在聚合過程中引入催化劑毒性和包裹材料不能被吸收的缺陷而提供一種采用脂肪族聚內(nèi)酯包囊胰島素微粒體。本發(fā)明的另一個目的是提供了采用雙乳液制備技術(shù)制備聚內(nèi)酯包囊胰島素微粒體的方法。
本發(fā)明利用微膠囊藥物所具有的藥物控制釋放性及可流動性等獨(dú)特性能，以及高分子包囊膜的保護(hù)作用，用可生物降解的脂肪族聚內(nèi)酯類高分子為藥物包裹材料，采用雙乳液制備技術(shù)以及溶劑提取或溶劑蒸發(fā)方法制備可生物降解的高分子包囊胰島素微粒體。
本發(fā)明的高分子包囊胰島素微粒體的組成(重量百分?jǐn)?shù))如下包裹高分子材料90-99胰島素1-10本發(fā)明的高分子包囊胰島素微粒體按下列順序制備而成(1)將包囊用體內(nèi)可吸收生物降解性聚內(nèi)酯類高分子，如聚乙交酯、聚丙交酯、聚己內(nèi)酯、丙交酯-乙交酯共聚物、己內(nèi)酯-丙交酯共聚物、聚己內(nèi)酯-聚醚共聚物、聚丙交酯-聚醚共聚物、聚丙交酯-聚己內(nèi)酯-聚醚三元共聚物等脂肪族聚內(nèi)酯及其共聚物(分子量為2000-150000，以5000-100000為更佳)，用二氯甲烷，三氯甲烷，二氯乙烷等油性有機(jī)溶劑溶解，制成濃度為5-200毫克/毫升的溶液，以20-100毫克/毫升為更佳；(2)將豬胰島素，牛胰島素或人工合成胰島素等各類天然或合成胰島素用pH值為2-4.5的醋酸，鹽酸等微酸性水溶液溶解，制成40-1500免疫單位/毫升的溶液，以100-1000免疫單位/毫升為更佳；(3)將上述兩種溶液按體積比為40∶1-2∶1，以20∶1-5∶1為更佳，在乳化劑司班80、司班60、吐溫60、吐溫80等小分子表面活性物質(zhì)的存在下超聲乳化30-120秒，以45-90秒為更佳制得油包水乳液；(4)將該油包水乳液在乳化劑司班80、司班60、吐溫60、吐溫80等小分子表面活性物質(zhì)的存在下按體積比為1∶5-1∶50，以1∶10-1∶30為更佳，加入濃度為0.5-10％，以1-8％為更佳的穩(wěn)定劑明膠，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮等天然或合成的高分子物質(zhì)的水溶液中攪拌，攪拌速度為3000-20000轉(zhuǎn)/分，以5000-15000轉(zhuǎn)/分為更佳，攪拌時間為0.5-5分鐘，以1-3分鐘為更佳。制得水包油包水乳液；(5)將水包油包水乳液持續(xù)攪拌2-10小時，以3-6小時為更佳，攪拌速度為500-2000轉(zhuǎn)/分，以800-1500轉(zhuǎn)/分為更佳，采用離心分離方法分離出胰島素包囊微粒體，再用蒸餾水進(jìn)行洗滌，洗滌次數(shù)為1-5次，以2-4次為更佳，將得到的微粒體進(jìn)行冷凍干燥，最終得到本發(fā)明的目的產(chǎn)物-高分子包囊胰島素微粒體。
本發(fā)明中的所有操作均在4-15℃溫度條件下進(jìn)行。
本發(fā)明所制備的微粒體為中空結(jié)構(gòu)，隨制備條件的變化，粒徑可在1-20微米之間調(diào)節(jié)，微粒體壁厚可在100-6000納米間調(diào)節(jié)，含藥量可達(dá)到1-10％，藥物利用率可達(dá)到80％以上。
由本發(fā)明所制備的高分子包囊胰島素微粒體的胰島素釋放速度可通過改變包囊的高分子材料的種類、改變高分子的分子量、改變微粒體的粒徑和改變微包囊的壁厚四種途徑來調(diào)節(jié)。通過制備條件的合理選擇，調(diào)節(jié)胰島素的釋放速度。
由本發(fā)明所制備的體內(nèi)可吸收高分子包囊胰島素微粒體可作為口服胰島素或體內(nèi)埋植胰島素使用。
實(shí)施例15mg豬胰島素水溶液和200mg聚丙交酯(分子量為5,000)的二氯甲烷溶液在司班80存在下超聲乳化1分鐘，形成油包水乳液，在15,000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣认?，在吐?0存在下注入100ml 1％的明膠溶液，乳化1分鐘。所得水包油包水乳液在1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?小時，得到的微包囊用離心分離。用蒸餾水清洗四次，最后分散在水中，冷凍干燥，得到聚丙交酯包囊胰島素微粒體。實(shí)施例25mg人工合成胰島素水溶液和200mg丙交酯-乙交酯共聚物(分子量為10,000)的二氯甲烷溶液在司班60存在下超聲乳化1分鐘，形成油包水乳液.在15,000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣认?，在吐?0存在下注入100ml 3％的明膠溶液，乳化1分鐘。300ml蒸餾水(二氯甲烷飽和)加入，攪拌30分鐘，得到的微包囊用離心分離。用蒸餾水清洗三次，最后分散在水中，冷凍干燥，得到聚丙交酯包囊胰島素微粒體。實(shí)施例33mg牛胰島素水溶液和200mg聚己內(nèi)酯(分子量為100,000)的二氯甲烷溶液在司班60存在下超聲乳化90秒形成油包水乳液，在5000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢杷俣认伦⑷?00ml 5％的聚乙烯醇溶液，乳化5分鐘。所得水包油包水乳液在1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?小時，得到的微包囊用離心分離。用蒸餾水清洗三次，最后分散在水中，冷凍干燥，得到聚己內(nèi)酯包囊胰島素微粒體。實(shí)施例410mg豬胰島素水溶液和200mg聚己內(nèi)酯-聚醚共聚物(分子量為60,000)的二氯甲烷溶液在司班80存在下超聲乳化45秒，在吐溫60存在下注入100ml8％的聚乙烯醇溶液，乳化5分鐘。所得水包油包水乳液在1000轉(zhuǎn)/分?jǐn)嚢?小時，得到的微包囊用離心分離。用蒸餾水清洗四次，最后分散在水中，冷凍干燥，得到聚己內(nèi)酯-聚醚共聚物包囊胰島素微粒體。
表1不同微包囊的包囊結(jié)果
實(shí)施例9按實(shí)施例1，2，3，4，5，6，7，8方法制備的胰島素微包囊的掃描電鏡觀察表明，得到的微包囊表面光滑，粒徑分布均勻，其內(nèi)部為中空結(jié)構(gòu)。
權(quán)利要求
1.一種高分子包囊胰島素微粒體，其特征在于所述的微粒體的組成(重量百分?jǐn)?shù))如下包裹高分子材料90-99胰島素1-10
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子包囊胰島素微粒體，其特征在于所述的高分子材料為生物降解性聚內(nèi)酯類高分子。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高分子包囊胰島素微粒體，其特征在于所述的聚內(nèi)酯類高分子為聚丙交酯、聚己內(nèi)酯、丙交酯-乙交酯共聚物或聚丙交酯-聚醚共聚物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種高分子包囊胰島素微粒體，其特征在于所述的聚內(nèi)酯類高分子的分子量為2000-150000。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子包囊胰島素微粒體，其特征在于所述的胰島素為牛胰島素、豬胰島素或人工合成胰島素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的制備方法，其特征在于按下列順序步驟進(jìn)行(1)將生物降解聚內(nèi)酯類高分子用二氯甲烷或三氯甲烷溶解，制成濃度為5-200毫克/毫升的溶液，(2)將胰島素用pH值為2-4.5的醋酸或鹽酸微酸性水溶液溶解，制成40-1500免疫單位/毫升的溶液，(3)將上述兩種溶液按體積比為40∶1-2∶1在乳化劑的存在下超聲乳化30-120秒制得油包水乳液，(4)將上述油包水乳液和穩(wěn)定劑的水溶液按體積比為1∶5-1∶50在乳化劑的存在下攪拌，攪拌速度為3000-20000轉(zhuǎn)/分，攪拌時間為0.5-5分鐘，制得水包油包水乳液，(5)將水包油包水乳液持續(xù)攪拌2-10小時，采用離心分離方法分離出胰島素包囊微粒體，再用蒸餾水進(jìn)行洗滌，將得到的微粒體進(jìn)行冷凍干燥。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的制備方法，其特征在于所述的濃度為20-100毫克/毫升的溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的制備方法，其特征在于所述的兩種溶液體積比為20∶1-5∶1。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的制備方法，其特征在于所述的油包水乳液與穩(wěn)定劑的水溶液的體積比為1∶10-1∶30。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的制備方法，其特征在于所述的乳化劑為司班80、司班60、吐溫60、吐溫80。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的制備方法，其特征在于所述的穩(wěn)定劑的水溶液是濃度為1-8％的明膠或聚乙烯醇水溶液。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高分子包囊胰島素微粒體的用途，其特征在于可以作為口服胰島素和體內(nèi)埋植胰島素使用。
全文摘要
本發(fā)明的高分子包囊胰島素微粒體是由90—99%的包裹高分子和1—10%的胰島素組成,采用雙乳液技術(shù)制備,由于該方法采用在體內(nèi)可吸收的生物降解性聚內(nèi)酯類高分子為微粒體包裹材料,因此可以避免原有微包囊技術(shù)所制備的微粒體可能在體內(nèi)不吸收而積聚,且可能引入毒性的催化劑的問題,可作為口服胰島素或體內(nèi)埋植胰島素使用。
文檔編號A61K38/28GK1188642SQ9810057
公開日1998年7月29日 申請日期1998年2月26日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月26日
發(fā)明者王身國, 呂澤, 貝建中 申請人:中國科學(xué)院化學(xué)研究所