CN100400097C - 一种胰岛素经鼻给药液体制剂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胰岛素经鼻给药液体制剂。本产品为经鼻给药制剂，可以避免注射给药的不良反应，从鼻腔的生理结构来看，鼻腔表面积相对较大(150-180cm²)，有大量的细微绒毛，可大大增加药物吸收的有效面积；鼻腔粘膜较薄(2-4mm)，鼻腔上皮细胞下有丰富的毛细血管和毛细淋巴管，药物能被迅速吸收。另外，相对于胃肠道而言，鼻腔内的分解酶比较少，对多肽药物破坏小。所以经鼻给药具有剂量小、生物利用度高及作用时间快等特点。

Description

一种胰岛素经鼻给药液体制剂

技术领域

本发明涉及一种胰岛素制剂，具体涉及胰岛素经鼻给药液体制剂。

背景技术

随着生物技术和基因工程的发展，越来越多的多肽和蛋白类药物用于临床治疗，而多肽类药物大多具有生物活性，对热及酶等多种因素均不稳定，故常采用注射给药。但长期的注射给药给患者带来极大的痛苦，且需要专门的注射技术，患者难以自主给药，成品高，医疗费用大。因此，国内外药学工作者一直致力于多肽类药物非注射途径的研究，如鼻腔、直肠、口服、肺、眼、透皮吸收等。在上述给药途径中，鼻腔给药是蛋白类药物最有可能突破的非注射给药途径。

胰岛素是治疗糖尿病的特效药，由于胰岛素具生物活性，分子量较大，易被胃肠道内的酶所降解，因此皮下注射一直是主要的给药途径。而胰岛素依赖型糖尿病必须每日注射用药，给病人带来极大的痛苦和不便，一定程度上限制了其使用。所以开发胰岛素非注射给药制剂早已成为国际各大制药公司以及国内本土企业研究的重点所在。随着新技术的推广应用，非注射给药有了迅速发展，经肺吸入式胰岛素、口腔喷雾胰岛素、胰岛素皮肤贴片和胰岛素口服胶囊已经进入临床研究阶段。在研究论文的发表中，尤以肺和鼻腔给药研究最为活跃，报导最多，并成为上世纪90年代国际热门的研究课题。但由于胰岛素分子量均大于降钙素、加压素等，因而需加入吸入促进剂，方可使其透过鼻粘膜吸收进入体循环，但由于吸收促进剂对鼻粘膜的损伤，而使得鼻腔途径未能成功的运用于胰岛素的给药。

胰岛素临床使用剂型主要是针剂(i v与i m两种)。患者长期注射用药会产生许多不良反应如：胰岛素浮肿、低血糖反应、肥大性脂肪营养不良及皮下脂肪萎缩等等。因而，研制使用方便、疗效确切、安全可靠的胰岛素新剂型是目前国际、国内医药界共同关注的课题。

中国专利【申请号】01801146.2，胰岛素的经鼻用吸入制剂，公开了以多孔球状碳酸钙作为载体的含胰岛素制剂，其中多孔球状碳酸钙是柱状或针状微晶或者它们的平行连生结晶的集合体；该专利公开的技术所存在的缺陷在于仅仅解决了胰岛素与载体的吸附后在鼻腔中长时间滞留的困难，而没有突破胰岛素透过鼻腔粘膜吸收进入体内的屏障；

中国专利【申请号】02125051.0，经口、鼻给药的组合物、干粉吸入剂及其制备方法，该发明以天然乳汁及天然香料为主线，提出无载体干粉吸入剂组合物、吸入剂及其制备方法；该专利公开的技术所存在的缺陷如用天然乳汁诸如牛奶直接经过真空喷雾干燥(或者冷冻干燥)等制备载体，在吸入给药的时候容易造成蛋白质过敏，且胰岛素本身并无异味，无需矫味；

中国专利【申请号】02804546.7，胰岛素的经鼻给药用组合物，该发明提供一种以具有特定粒子分布的结晶纤维素聚集体作为载体的含胰岛素经鼻用粒状组合物。其中01801146.2号专利经鼻吸收制剂是以多孔球状碳酸钙作为载体的胰岛素制剂；该专利公开的技术所存在的缺陷是同专利01801146.2，即仅仅解决了胰岛素与载体的吸附后在鼻腔中长时间滞留的困难，而没有突破胰岛素透过鼻腔粘膜吸收进入体内的屏障；

《中国药理学通报》1997年06期《鼻用胰岛素气雾剂的实验研究》，提出以甘泊酸钠为吸收促进剂，制成胰岛素气雾剂，给糖尿病大鼠鼻腔给药，可有效给药后降低血糖的目的。但甘泊酸钠作为吸收促进剂，对鼻腔纤毛具不可逆损伤，长期使用将对鼻腔粘膜造成损害。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是公开一种胰岛素经鼻给药液体制剂，以克服现有技术存在的缺陷，满足临床治疗的需要。

本产品设计为经鼻给药，可以避免注射给药的不良反应，从鼻腔的生理结构来看，鼻腔表面积相对较大(150-180cm²)，有大量的细微绒毛，可大大增加药物吸收的有效面积；鼻腔粘膜较薄(2-4mm)，鼻腔上皮细胞下有丰富的毛细血管和毛细淋巴管，药物能被迅速吸收。另外，相对于胃肠道而言，鼻腔内的分解酶比较少，对多肽药物破坏小。所以经鼻给药具有剂量小、生物利用度高及作用时间快等特点。

本发明在设计中，从胰岛素分子的结构特点出发，即具有疏水和亲水链，将其“装配”于可自发乳化的微乳液滴的界面膜上，保持生物活性的疏水基团在内，亲水基团在外。因而，胰岛素的酶稳定性及热稳定性均增加；同时，由于油性物质的加入，增加了药物的亲脂性，且纳米尺度的乳粒，使药物可通过鼻腔中丰富的毛细淋巴管吸收进入体循环，发挥降糖作用。因此，在本设计中，并未通过改变鼻粘膜的通透性而使药物穿过细胞膜或细胞间隙吸收进入体内，因而不会造成对鼻粘膜的损伤，且所用表面活性剂和助表面活性剂均为可静脉注射使用的、无粘膜毒性的、安全的药用辅料，纤毛毒性的试验和刺激性试验亦证明了该点。

胰岛素通常是以二聚体或六聚体形式存在，本设自采用自微乳化的体系，使保持生物活性的胰岛素疏水基团处于油-水界面膜的内侧，一方面可以减少外界对药物的破坏，另一方面，微乳独特的结构可以使药物与鼻腔粘膜充分接触，并加入具生物粘附性的凝胶剂，在鼻腔湿润环境中，吸水膨胀，可以延长药物的滞留时间，从而使制剂更具高效、安全性。

本发明的胰岛素经鼻给药液体制剂的组分和重量含量包括：

胰岛素               0.1-5％

凝胶粘附剂           0-5％

表面活性剂           0.01-25％的

油酯                 0.005-25％

助表面活性剂         0-5％

酸碱调节剂           0.01-5％

水                   余量。

所述凝胶粘附剂为可吸水并形成凝胶的高分子材料，选用天然提取的胶类物质、人工合成的高分子材料、淀粉糊精类物质中的一种或数种，所述天然提取的胶类物质为海藻酸盐、阿拉伯胶、虫胶、壳聚糖、西黄蓍胶、果胶、琼脂，所述人工合成的高分子材料为羟丙基甲基纤维素、羟丙基纤维素、羧甲基纤维素，所述淀粉糊精类物质为淀粉及其衍生物、α，β，γ-环糊精及其衍生物；所述凝胶粘附剂优选天然提取的胶类物质，天然提取的胶类物质优选壳聚糖；

所述表面活性剂为泊洛沙姆、磷脂(包括卵磷脂、大豆磷脂、氢化磷脂、合成磷脂及其衍生物)的一种或数种。

所述助表面活性剂为醇类或糖类中的一种或数种，所述醇类包括单元醇和多元醇，即乙醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、甘露醇、木糖醇、山梨醇、聚乙二醇(400～6000)或甘油等，所述糖类包括果糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖和葡萄糖等。

所述油酯为天然提取的植物油、C6～C16的脂肪酸甘油酯，油酯优选辛癸酸甘油酯。

本发明的胰岛素经鼻溶液制剂的制备方法，包括下列步骤：

将胰岛素溶于酸性或碱性水溶液中，将凝胶粘附剂溶于水或者酸性水溶液中，待凝胶粘附剂溶胀完全后，将两者混合并加水至配方量，得含药水凝胶，备用；

所说的酸性水溶液选自无机酸(盐酸、磷酸、硫酸)水溶液或有机酸(柠檬酸、苹果酸、乙酸)水溶液；所述碱性水溶液选自氢氧化钠、磷酸氢二钠、磷酸钠水溶液。

将表面活性剂、助表面活性剂、油酯、酸碱调节剂与水混合均匀，如有必要可以使用高压均质，得空白微乳；

与前述溶胀完全的含药水凝胶混匀，按所需剂量灌装到所需给药容器中，制备成胰岛素经鼻喷雾剂、滴鼻剂等。

本发明将自微乳化纳米技术、生物粘附技术，将胰岛素与适量粘附剂制成微乳，然后制备成为胰岛素经鼻给药液体制剂，该制剂吸入鼻腔后粒径为50-200nm的纳米乳粒，大大提高药物的亲脂性，使胰岛素易与透过鼻粘膜，而且该制剂技术无需添加防腐剂和其他吸收促进剂，可避免对鼻粘膜的损伤。

本发明制剂中的生物粘附剂，使药物能更长久地粘附于鼻粘膜上，发挥疗效。制剂中所用表面活性剂及其它辅料经鼻粘膜毒性试验，结果表明，未对鼻粘膜及鼻纤毛产生损害和抑制。

附图说明

图1家兔经鼻给药后血糖浓度曲线。

具体实施方式

实施例1

取胰岛素1.4g，将其溶解于10ml，重量浓度为10％的盐酸溶液中，取泊洛沙姆1880.07g，溶解于胰岛素溶液中，备用；将卵磷脂和辛癸酸甘油酯混合均匀，缓慢加入前述含表面活性剂的胰岛素溶液，再加水1400ml，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，按照每喷4-50IU，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							0.10％	0.00％	0.01％	0％	0.005％	99.88％	0.01％

实施例2

取壳聚糖0.5g，溶解于15ml，0.2N盐酸溶液中，备用；将2g胰岛素溶解于10ml，0.2N的盐酸溶液中，备用；将大豆磷脂1g，大豆油1.2g，甘油0.8g混合均匀后缓慢加入到5ml含有泊洛沙姆3381g得水中，高压均质的空白微乳，加入壳聚糖和胰岛素的溶液，用适量的磷酸氢二钠调节pH至5.5-7.0，加水定容至40ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							5.00％	2.50％	5.00％	2.00％	3.00％	77.50％	5.00％

实施例3

取胰岛素1.5g，溶解于50ml，10％柠檬酸溶液中，备用；取HPC25g，溶胀于250ml水中，溶胀完全后加入胰岛素溶液，得溶液1，备用；将大豆油40g，卵磷脂E80 25g溶解混合均匀，缓慢加入含有泊洛沙姆40725g、甘露醇30g的水125ml，混合均匀后高压均质，得粒径小于200nm得空白微乳溶液，加入溶液1，定容至500ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							0.30％	5.00％	10.00％	6.00％	8.00％	69.70％	1.00％

实施例4

取壳聚糖0.5g，溶胀于20ml、0.5％的乙酸溶液中，待溶胀完全后加入胰岛素0.5g，溶解，备用；取高纯度卵磷脂0.5g、聚乙二醇4000.1g、大豆油0.5g、甘油0.2g混合均匀，缓慢加水10ml，经微乳区(w/o)、凝胶区、微乳区(o/w)，得一粒径分布在200nm以下的微乳，备用；将胰岛素溶液和微乳液混合均匀，用水定容至52ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							0.95％	0.95％	0.95％	0.57％	0.95％	95.42％	0.19％

实施例5

取胰岛素0.5g，溶解于6ml，0.1N的盐酸溶液中，备用；取HPMClg、泊洛沙姆3380.6g，溶解于10ml水中，得溶液2；将0.6g磷脂DSP-PEG2000、0.8g聚乙二醇6000、甘油1g、辛癸酸甘油酯1g溶解混合均匀，缓慢加入溶液2，混合好后高压均质，得粒径小于200nm，微乳液，加入胰岛素溶液，用水定容至25ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素滴鼻剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							1.96％	3.92％	4.70％	7.05％	3.92％	78.37％	0.08％

实施例6

取胰岛素1g、壳聚糖0.4g，溶解或者溶胀于10ml、0.4％磷酸溶液中，得溶液1，备用；将大豆磷脂S450.5g、精制大豆油0.5g溶解混合均匀，缓慢滴加含有泊洛沙姆3380.1g、葡萄糖0.05g的水2ml，加入溶液1，混合均匀后用水定容至50ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							1.98％	0.79％	1.19％	0.10％	0.99％	94.88％	0.08％

实施例7

取壳聚糖0.5g、阿拉伯胶0.5g溶胀于25ml、0.1N的硫酸溶液，加入胰岛素0.5g溶解后即得溶液1，备用；取合成磷脂2g、乙醇0.5g丙二醇0.5g、精制大豆油1g溶解混匀，缓慢滴加含有泊洛沙姆4073g的水15ml，溶解混匀后加入溶液，定容至48ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							1.03％	2.05％	10.26％	2.05％	2.05％	82.05％	0.51％

实施例8

取胰岛素0.5g，溶解于10ml，10％苹果酸溶液中，加入琼脂0.5g，得溶液1备用；取氢化磷脂13g、大豆油20g，缓慢加入含有泊洛沙姆12g的水50ml，搅拌混匀，加入溶液1，混匀；按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							0.37％	0.37％	18.52％	0％	14.81％	65.19％	0.74％

实施例9

取胰岛素0.5g，溶解于4ml，0.1N盐酸溶液中，备用；取虫胶4.5g，溶胀分散于10ml水中，备用；取辛癸酸甘油酯2g、乙醇1g混匀，缓慢加入含有泊洛沙姆1884g的水10ml，分散均匀，加入胰岛素和虫胶溶液，用水定容至60ml；按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素喷雾剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							0.81％	7.26％	6.45％	1.61％	3.23％	80.63％	0.02％

实施例10

处方如下：

胰岛素1g，

壳聚糖0.04g、

硫酸0.02g、

卵磷脂3g、泊洛沙姆4g、

乙醇0.9g、甘油3g、

辛癸酸甘油酯2.7g、

水100g，

制备工艺如实施例1。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							0.87％	0.03％	6.11％	3.40％	2.35％	87.21％	0.02％

实施例11

取壳聚糖0.3g，溶胀于20ml，25％的盐酸溶液中，溶胀完全后加入4.7g羟丙甲纤维素和5g胰岛素，得溶液1，备用；取卵磷脂25g、辛癸酸甘油酯25g、乙醇2g混合均匀，将溶液1缓慢滴加到其中，待混合后，加入山梨醇3g，溶解完全，再加水10ml，按照每喷4-50IU，装入一定容积的棕色玻璃瓶中，选择适当的定量阀门，装上喷头即得本发明所述胰岛素滴鼻剂。

胰岛素	粘附剂	表活剂	助表	油脂	水	酸碱
							5.00％	5.00％	25.00％	5.00％	25.00％	30.00％	5.00％

实施例12

A、对本发明的胰岛素鼻用喷雾剂进行了刺激性试验如下：

试验样品：取实施例10，以适量水配制成25IU/喷的溶液。

家兔按住固定，使头部仰起，为保证药液与鼻腔粘膜接触至少4小时，于四小时内分3次通过装置喷入动物鼻腔内，13.5IU/50ul/喷，每次每侧鼻腔各一喷。赋形剂组同法给予相同的空白微乳，空白对照组则每次给予0.05ml生理盐水。单次给药组，24小时后处死解剖；多次给药组，每天给药，连续7天，于末次给药24小时后处死。解剖取出各组每只家兔的鼻腔粘膜，进行形态学观察，比较给药组和赋形剂组鼻腔粘膜表面有无出血、充血、水肿等现象。取出的鼻腔粘膜用10％福尔马林固定，经逐级脱水，石蜡包埋、切片，HE染色，上镜，病理组织学观察。

试验结果：

形态学观察：

单次给药组和多次给药组家兔给药后，即时及观察期间均未出现异常现象。试验结束，麻醉放血致死，解剖取出鼻腔粘膜，形态学观察，各给药组和相应赋形剂组鼻粘膜均未见明显的出血、充血、水肿等现象，三组之间也无明显差异。

病理组织学观察：

病理切片结果显示：未见明显的与药物相关的变化。

试验结论：鼻用胰岛素喷雾剂以临床剂量50IU/兔对家兔鼻腔进行单次和多次喷入给药，观察对鼻腔粘膜的刺激反应，形态学和病理组织学观察，均未见有明显的与药物相关的刺激反应。

B、动物体内试验

正常家兔，体重2.5±0.5kg，雌雄各半，随机分为两组，每组2只。分别经鼻腔给自制的胰岛素微乳化制剂(2.5IU/kg体重)、胰岛素溶液(2.5IU/kg体重)，即试验组和对照组，于0、10、20、30、40、50、60、70、90、120、150、180、210、240min兔耳静脉取血，用葡萄糖氧化酶法测定血清葡萄糖含量。相隔一周后进行交叉试验。测定结果见图1。

从图1可见：本发明的胰岛素喷雾剂，在微乳体系的共同作用下，可促进胰岛素透过鼻粘膜进入体循环，发挥降糖作用。

本发明的技术效果在于：本发明首次将自微乳化纳米技术与生物粘附技术结合起来应用于呼吸道给药的液体剂中，该制剂给入鼻腔后，易于透过鼻粘膜的屏障，经鼻粘膜内丰富的毛细血管和淋巴管进入体内发挥疗效，从而可显著提高药物的生物利用度，吸收迅速，而对鼻粘膜无刺激性。

Claims (4)

1.一种胰岛素经鼻给药液体制剂，其特征在于，包括如下重量百分比含量的组分：

胰岛素        0.1-5％

凝胶粘附剂    0-5％

表面活性剂    0.01～10％

油酯          0.005～8％

助表面活性剂  0-5％

酸碱调节剂    0.01-5％

水            余量

所述凝胶粘附剂为壳聚糖；

所述表面活性剂为泊洛沙姆或磷脂中的一种或其混合物；

所述助表面活性剂为醇类，选自乙醇、乙二醇、丙二醇、甘露醇、木糖醇、山梨醇、聚乙二醇(400～6000)或甘油中的一种或数种。

2.根据权利要求1所述的胰岛素经鼻给药液体制剂，其特征在于，磷脂包括卵磷脂、大豆磷脂、氢化磷脂或合成磷脂。

3.根据权利要求1所述的胰岛素经鼻给药液体制剂，其特征在于，所述油酯为天然提取的植物油或C₆～C₁₆的脂肪酸甘油酯。

4.根据权利要求1～3任一项所述的胰岛素经鼻给药液体制剂的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：

将胰岛素溶于酸性或者碱性水溶液中，将凝胶粘附剂溶于水或者酸性水溶液中，待凝胶粘附剂溶胀完全后，将两者混合并加水至配方量，得含药水凝胶，备用；

所说的酸性水溶液选自盐酸、磷酸、硫酸、柠檬酸、苹果酸或乙酸的水溶液；所述碱性水溶液选自氢氧化钠、磷酸氢二钠、磷酸钠水溶液；

将表面活性剂、助表面活性剂、油酯、酸碱调节剂与水混合均匀，使用高压均质，得空白微乳；

与前述溶胀完全的含药水凝胶混匀，即为胰岛素经鼻给药液体制剂。

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