一种新型的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体及其制剂制造技术

本发明专利技术公开了一种新型的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体及其给药系统，其中，胰岛素与磷脂的质量比为1:3～1:100；壳聚糖与磷脂的质量比为1:5～1:50。本发明专利技术所述的自组装微粒载体，先由胰岛素与适量的磷脂材料在特定的环境中形成胰岛素磷脂复合物，再将胰岛素磷脂复合物的非水溶剂有机相，注入到壳聚糖的水相溶液中，在温和的搅拌条件下自组装形成胰岛素－磷脂－壳聚糖微粒载体。本发明专利技术的胰岛素－磷脂－壳聚糖微粒载体，无需加入交联剂，呈圆形或椭圆形，具有多层囊状结构，粒径分布在50～5000nm，药物包封率高达70％以上，在胃肠液环境中质量稳定性好，突释小，可突破酶屏障和膜屏障限制，用于制备胰岛素口服、粘膜、经皮等非注射给药系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医药
，确切地说是一种以脂质复合物为中间载体的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体及其制剂和制备方法。
技术介绍
随着生物技术的不断发展，蛋白多肽类药物的应用愈加广泛。胰岛素作为一种具有降血糖作用的蛋白多肽类药物，多年以来，临床上一直以注射的方式进行给药，长期频繁的注射给病人造成极大的不适与痛苦，因此，胰岛素的非注射方式给药一直受到广泛的关注。其中，以口服给药的方式对胰岛素进行给药，能够模拟体内胰岛素的代谢模式，因而成为胰岛素给药方式的研究热点。针对其口服给药所面临的主要问题，如半衰期很短、胃肠道稳定性差、难以通过胃肠道粘膜等等，不断涌现出脂质体、纳米粒、乳剂、微球等新型药物载体来实现胰岛素口服递送的目的。近年来高分子材料以及新型药物给药系统的发展迅猛，可生物降解的壳聚糖纳米粒因其具有无毒、来源广泛、具有良好的生物相容性以及生物降解性而被广泛用作为生物药品的递送载体。经研究表明，壳聚糖表面荷有大量的正电荷，可以吸附到黏膜表面并迅速打开上皮细胞之间的紧密连接，以壳聚糖为载体材料包载蛋白多肽类药物制备的纳米粒，可促进该类药物的跨膜转运以及药物吸收，从而显著提高生物利用率。已有许多研究表明，胰岛素与壳聚糖形成的纳米粒能够成功地通过细胞旁路途径对胰岛素进行跨膜转运(K.Sonajeetal.Adv.Funct.Mater.20(2010)3695–3700)，提示胰岛素壳聚糖纳米粒作为口服递送载体，具有良好的发展前景。但受胰岛素理化性质影响，胰岛素壳聚糖纳米粒存在明显缺陷，限制了其进一步发展。1)在制备过程中蛋白多肽药物易发生变性、突释或泄露胰岛素壳聚糖纳米粒形成机制是基于胰岛素的负电荷与壳聚糖的正电荷相作用，但由于胰岛素所带负电荷较弱，不能通过电荷引力作用直接与壳聚糖形成稳定的纳米粒或者其他制剂，已有的制备方法中必须加入交联剂，采用离子交联和化学交联等方法。其中，离子交联法需要添加三聚磷酸钠或海藻酸钠等作为交联剂，涉及多次洗涤、冻干等步骤，容易造成药物泄露，交联效率不高，所制得的胰岛素壳聚糖纳米粒于酸性条件下易解离，突释问题明显且不可预测(HammanJH.Chitosanbasedpolyelectrolytecomplexesaspotentialcarriermaterialsindrugdeliverysystems.MarDrugs.2010；8(4):1305-1322)。而通过化学交联法制备胰岛素-壳聚糖微球，则需要添加化学交联剂戊二醛等，交联剂毒性大、交联时间较长并且需要机械搅拌等条件，在制备过程中易导致蛋白质变性失活、微球尺寸不均一，经过复杂的工艺改进之后，药物包封率依然未能高于65％(GuYonghongetal.Preparationofuniform-sizedchitosanmicrospheresandapplicationascarriersforproteindrugs.ChineseJournalofBiotechnology,2006；22(1):150-155.)。2)增加药物亲脂性会提高载药纳米粒的跨膜转运效率尽管壳聚糖纳米粒可以吸附到黏膜表面并迅速打开上皮细胞之间的紧密连接，但因胰岛素为大分子的蛋白多肽类物质，亲脂性较差，包载胰岛素的壳聚糖纳米粒的跨膜转运效果会受到影响。针对以上问题，如果可以在增加胰岛素亲脂性的同时加上壳聚糖纳米粒的协助入胞作用，会增加载药纳米粒的跨膜转运效率。针对如何提高胰岛素的亲脂性，有大量文献报道，如对胰岛素进行长链脂肪酸的酯化修饰，能够大大改善其脂溶性(S.R.Myersetal.Acylationofhumaninsulinwithpalmiticacidextendsthetimeactionofhumaninsulinindiabeticacid.Diabetes.1997,46:637-642)，然而，通过化学修饰的方法，会对蛋白多肽类药物的高级结构产生不可逆的影响，并不可避免地对其生物活性产生影响。而已有的研究表明通过制备胰岛素磷脂复合物，可以在不改变其生物活性的同时，增加胰岛素的脂溶性。磷脂具有较强的荷负电性质，无需外加交联剂即可与壳聚糖通过自组装形成纳米粒，据此，有文献(F.Sonvicoetal.Formationofself-organizednanoparticlesbylecithin/chitosaninteraction,InternationalJournalofPhamacetics324(2006)67-73)通过溶剂注入法，将脂质材料的甲醇或者乙醇溶液注入至壳聚糖水溶液中，便得到了由磷脂和壳聚糖层层相互交联的自组装多层囊状结构的纳米粒。由于磷脂的亲脂性和粘膜渗透性较强，磷脂与壳聚糖形成的纳米粒具有更加出色的跨膜转运能力。同时，壳聚糖与磷脂相互交联形成的多层囊状结构，最外层为壳聚糖分子层，在一定程度上降低了磷脂分子层的流动性，使纳米粒的稳定性得到改善。因此，利用磷脂和壳聚糖自组装纳米粒包载药物，受到国内外广泛的关注。但已有的文献研究同时亦表明，这种纳米粒对于脂溶性药物的包封率较高，对于水溶性药物的包封率则很低，主要原因是脂溶性药物易于进入多层囊状结构中，而亲水性药物则主要吸附在外层的壳聚糖分子外围。胰岛素不仅高度亲水，同时还是大分子药物，更是难以被包载进入磷脂壳聚糖的自组装纳米粒中，而且，胰岛素、磷脂和壳聚糖三者甚至都无法形成澄清透明的溶液，因此，迄今为止，尚未见胰岛素与磷脂及壳聚糖三者以任何形式组合制备纳米级或微米级释药载体的研究报道。
技术实现思路
本专利技术的核心内容，是将胰岛素与磷脂先形成药物/磷脂复合物，再将复合物溶于合适的有机溶剂中形成有机相，注入壳聚糖的水溶液中，通过电荷相互作用，在温和条件下自组装形成胰岛素－磷脂－壳聚糖微粒载体。当磷脂与壳聚糖相互交联形成多层囊状结构的过程中，药物会随磷脂一起被包载进入多层囊中间，无需加入交联剂，即可获得包封率高、稳定性好、突释低的微粒载体，避免因交联反应导致的蛋白变性及药物泄露，有利于改善跨膜转运和生物吸收。本专利技术所述的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体，主要组成成分为壳聚糖、磷脂和胰岛素，其中，药物与磷脂的重量比为1:3－1:100，优选1:5－1:50；壳聚糖与磷脂的重量比为1:5－1:50，优选1:10－1:40。本专利技术所述的胰岛素－磷脂－壳聚糖微粒载体，是由胰岛素与全部用量的磷脂先制成胰岛素磷脂复合物粉末，再将复合物粉末本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体，其特征在于，包含胰岛素、磷脂和壳聚糖，其中，胰岛素与磷脂的质量比为1:3～1:100，壳聚糖与磷脂的质量比为1:5～1:50，粒径分布在50～5000nm，包封率在70％以上。

【技术特征摘要】
1.一种新型的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体，其特征在于，包含胰岛
素、磷脂和壳聚糖，其中，胰岛素与磷脂的质量比为1:3～1:100，壳聚糖与磷
脂的质量比为1:5～1:50，粒径分布在50～5000nm，包封率在70％以上。
2.根据权利要求1的胰岛素－磷脂－壳聚糖自组装微粒载体，其特征在于，所
述的胰岛素与磷脂的质量比为1:5～1:50，壳聚糖与磷脂的质量比为1:10～1:40，
粒径分布在100～600nm，包封率在70％以上。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的自组装微粒载体，其特征在于，所述的
胰岛素选自天然胰岛素、猪胰岛素、牛胰岛素、重组人胰岛素及各类中、长
效胰岛素中的至少一种。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的自组装微粒载体，其特征在于，所述的
磷脂材料选自天然磷脂、合成磷脂中的至少一种。
5.根据权利要求1或2中任一项所述的自组装微粒载体，其特征在于，所述的
壳聚糖选自高分子量壳聚糖、低分子量壳聚糖以及水溶性壳聚糖中至少一种。
6.制备权利要求1至5中任一项的自组装微粒载体的方法，其特征在于，所述
的方法包括如下步骤：
(1)胰岛素磷脂复合物的制备
a.胰岛素溶于含酸的低分子醇溶剂中获得a溶液；
b.全部磷脂溶于有机溶剂中获得b溶液，所述的有机溶剂选自二氯甲
烷、四氢呋喃、乙醇乙酯、丙酮、乙醚中的至少一种；
c.将上述a溶液缓缓加入到b溶液中，在30－50℃条件下搅拌约30
分钟，旋转蒸发挥除溶剂，干燥得复合物粉末；
(2)壳聚糖水相溶液的制备
取壳聚糖，用1％的醋酸或盐酸水溶液溶解，再用水稀释，制成含壳
聚糖浓度为0.05mg/ml－5.0mg/ml的溶液，调节pH至4－6；
(3)胰岛素－磷脂－壳聚糖微粒载体的自组装
取胰岛素磷脂复合物粉末适量，溶解于非水溶剂中形成有机相，在磁
力搅拌等温合条件下，快速注入到壳聚糖的水相溶液中，继续保持搅拌，
旋转蒸发去除有机溶剂，得到类白色的悬状溶液。
7.权利要求1至5中任一项的自组装微粒载体的制备方法，其特征在于，所述
的方法包括如下步骤：
(1)胰岛素磷脂复合物的制备
a.胰岛素溶于含酸的低分子醇溶剂中a溶液；
b.将磷脂分成A、B两部分，取A部分磷脂溶于有机溶剂中，用于制
备磷脂复合物，B部分备用；
c.将上述a溶液缓缓加入到b的磷脂有机溶剂中，在30－50℃条件下
搅拌约30分钟，旋转蒸发挥除溶剂，干燥得复合物粉末；
(2)壳聚糖水相溶液的制备
取壳聚糖，用1％的醋酸或盐酸溶液溶解，再用水稀释，制成含壳聚
糖浓度为0.05mg/ml－5.0mg/ml的溶液，调节pH至4－6；
(3)胰岛素－磷脂－壳聚糖微粒载体的自组装
取胰岛素磷脂复合物适量，及B部分的游离磷脂，一同溶解于非水溶
剂中形成有机相，在磁力搅拌等温合条件下，快速注入到壳聚糖的水相溶
液中，继续保持搅拌，旋转蒸发去除有机溶剂，得到类白色的悬状溶液。
8.权利要求1至5中任一项的自组装微粒载体的制备方法，其特征在于，所述

\t的方法包括如下步骤：
(1)胰岛素磷脂复合物的制备
a.胰岛素溶于含酸的DMSO中，其中的酸选自冰醋酸、盐酸、三氯醋
酸中的至少一种；
b.将磷脂溶于DMSO中；
c.将上述a溶液缓缓加入到b溶液中，在30－50℃条件下搅拌约30
...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉玲，刘黎瑶，周翠萍，夏学军，董武军，
申请(专利权)人：中国医学科学院药物研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11