CN101837163B

CN101837163B - 肝素的直肠离子电渗给药系统

Info

Publication number: CN101837163B
Application number: CN 201010145349
Authority: CN
Inventors: 侯惠民; 李丁
Original assignee: Shanghai Modern Pharmaceutical Engineering Research Center Co Ltd
Current assignee: Shanghai Modern Pharmaceutical Engineering Research Center Co Ltd
Priority date: 2010-04-12
Filing date: 2010-04-12
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2030-04-12
Also published as: CN101837163A

Abstract

本发明公开了一种肝素的直肠离子电渗给药系统，包括胶囊(1)、药物(2)、电源(3)、第一电极(4)、第二电极(5)和控制装置(6)；所述胶囊(1)的表面设有释药小孔(101)，药物(2)灌装在胶囊(1)中；所述控制装置(6)的一端与电源(3)的一端相连接，另一端(与)第一电极(4)相连接，电源(3)的另一端通过或不通第二电极(5)与药物(2)相连接。本发明的肝素的直肠离子电渗给药系统，起效速度快，可避免首过效应，方便医生根据病人的治疗情况随时调整或中断给药进程。动物给药的药动学数据表明，采用该系统经动物直肠给药，药物的体内吸收与口服和非离子电渗直肠给药相比有显著增加，可代替皮下注射给药。

Description

肝素的直肠离子电渗给药系统

技术领域

本发明涉及一种肝素的直肠离子电渗给药系统，特别是采用离子电渗技术结合给药装置帮助药物通过直肠黏膜吸收。

背景技术

肝素是一类糖胺聚糖，分子量约为4000-20000Da左右，低分子肝素由肝素经降解或解聚获得，分子量约为3000-8000Da左右。2-O-硫酸-α-L艾杜糖醛酸及6-O-硫酸-N-硫酸-α-D葡萄糖胺是二者的主要单糖，由它们组成的三硫酸二糖的重复单位是肝素和低分子肝素的主要部分。肝素和低分子肝素作为一种有效的抗凝药物，临床上常用于预防和治疗多种血栓栓塞、缺血性疾病如深层静脉血栓、肺栓塞、脑血窦静脉血栓、心肌梗死等。由于二者分子量大，口服给药生物利用度低，临床上通常只采用注射给药。病人一般需要先静脉注射负荷剂量的药物，然后调整剂量肝素每4-8小时、低分子肝素每12小时皮下注射一次或持续静脉滴注给药，住院疗程一般为7-10天，出院后仍需口服法华林至少3-6个月。如此频繁的注射给药及冗长的治疗周期给病人，尤其是中老年患者造成极大不便。因此，找到一种给药方便、对病人损伤小、安全性高的用于治疗以上疾病的治疗方法具有重要意义。

使用电流帮助药物透过机体转运(最早是透过皮肤)的理念是在18世纪中期提出的，到了19世纪，国外的许多研究者使得这项技术进一步发展。在20世纪以前，该技术被称为“电透法”，在1908年由Frankenhauser将其定义为离子电渗技术。该技术是建立在电学理论基础上的，带电电极会排斥带有同样电荷的离子，同时另一侧带有相反电荷的电极会吸引带有相反电荷的离子，在电场作用下，药物离子产生定向运动穿过机体屏障吸收进入体循环。如今，已有应有离子电渗技术的皮肤及眼部给药产品问世。

直肠黏膜给药起效快，可以避免首过效应，与注射给药相比对机体损伤小，给药方便，可以作为某些药物，特别是全身作用性药物吸收的有效途径。人体与外界较易接触、易于给药的黏膜部位有鼻腔、口腔、眼部、阴道和直肠等。其中直肠是公认的人体吸收大分子物质的有效部位。药物在直肠主要经两条途径吸收，一条由上直肠静脉、门静脉进入肝脏，经肝代谢后进入体循环；另一条经下直肠静脉、肛门静脉和髂内静脉直接进入体循环，避免肝脏首过作用，此给药部位距肛门口约2～5cm左右。

如何将电渗技术应用于大分子的肝素，通过直肠黏膜给药，以克服现有的存在的缺陷，满足临床应用的需要，是本领域技术人员的一个重要研究课题。

发明内容

本发明的目的是提供一种肝素的直肠离子电渗给药系统，以满足临床应用的需要。

本发明的肝素的直肠离子电渗给药系统，包括胶囊、药物、电源、第一电极、第二电极和控制装置；

所述胶囊的表面设有释药小孔，药物灌装在胶囊中；

所述控制装置的一端与电源的一端相连接，另一端与第一电极相连接，电源的另一端通过或不通第二电极与药物相连接；

所述电源为直流电源或者交流电源，如电池、充电电池或其它供电装置；

所述控制装置为电阻、变压器、整流器或脉冲发生器等；

所述第一电极和第二电极为反应性电极和非反应性电极，所述反应性电极为金属盐制成的电极，如氯化银或美国专利US.4,752,285中所披露的材料；所述非反应性电极为金属，如金、铂或镍铬等材料。

胶囊囊壁的材料为塑料，成分为聚乙烯、聚丙烯或聚氯乙烯等；

所述药物的组分包括肝素、黏膜吸收促进剂、载体和分散介质；

优选的，在100ml分散介质中，含有如下含量组分：

肝素 10,000～1,000,000IU

黏膜吸收促进剂 0.5～50g

载体 1～50g

进一步优选的，在100ml分散介质中，含有如下含量组分：

肝素 100,000～500,000IU

黏膜吸收促进剂 1～15g

载体 2～20g

进一步优选的，在100ml分散介质中，含有如下含量组分：

肝素 100,000～200,000IU

黏膜吸收促进剂 3～6g

载体 2～20g

进一步优选的，在100ml分散介质中，含有如下含量组分：

肝素 200,000～300,000IU

黏膜吸收促进剂 3～6g

载体 2～20g

优选的，所述肝素选自分子量为4000～20000的肝素、分子量为3000～8000的低分子肝素或硫酸类肝素；

所述黏膜吸收促进剂选自C₂-C₄的醇类、表面活性剂、8-22个碳原子的脂肪族一元醇类、8-22个碳原子的脂肪族一元醇脂类、水杨酸及其衍生物、烷基甲基亚砜类、1-取代的氮杂环烷-2-酮类或酰胺类，

所述C₂-C₄的醇类选自乙醇或异丙醇；

表面活性剂为阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂或非离子表面活性剂中的一种；

所述阴离子表面活性剂选自5到30个碳原子的脂肪酸盐，如十二烷基硫酸钠或其它脂肪酸的硫酸酯盐；

所述阳离子表面活性剂选自8-22个碳原子的烷基胺类，如油胺；

所述非离子表面活性剂选自聚山梨醇酯或泊洛沙姆类；

所述8-22个碳原子的脂肪族一元醇类选自癸醇、月桂醇、肉豆蔻醇、棕榈醇、亚麻仁醇或油醇、5-30个碳原子的脂肪酸，如油酸、硬脂酸、亚油酸、棕榈酸、肉豆蔻酸、月桂酸或癸酸；

所述8-22个碳原子的脂肪族一元醇类选自辛酸乙酯、肉豆蔻酸异丙酯、月桂酸甲酯、棕榈酸亚己酯、甘油单月桂酸酯、聚丙二醇单月桂酸酯或聚乙二醇单月桂酸酯；

水杨酸及其衍生物、烷基甲基亚砜类选自癸基甲基亚砜和二甲亚砜；

1-取代的氮杂环烷-2-酮类选自1-十二烷基氮杂环-庚-2-酮(Azone)；

酰胺类选自新酰胺、油酰胺、环己月桂酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、聚乙二醇3-月桂酰胺、N，N-二甲基-间-甲苯甲酰胺或克罗他米通；

优选的是脱氧胆酸钠、聚乙二醇辛酸/癸酸甘油酯、N-甲基吡咯烷酮、氮酮或卡必醇等；

所述分散介质为水系溶剂，例如水、甘油、聚乙二醇、乙醇或丙二醇等；

所述载体选自聚乙烯醇、胶原蛋白、丝胶、聚环氧乙烷、壳多糖、壳聚糖、蔗糖、明胶、透明质酸、藻酸、蚕丝蛋白、聚乳酸、阿拉伯树胶、琼脂、藻酸钠、PVP、卡波普、HPC、聚氧乙烯(PEO)、羟丙甲基纤维素(HPMC)、CMC、羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、CMC-Ca或羟磷灰石中的一种以上；

本发明的肝素的直肠离子电渗给药系统的制备方法，包括如下步骤：

将肝素、黏膜吸收促进剂、分散介质和载体混合，搅拌，真空脱泡，获得药物混合物，然后灌装在胶囊中，在胶囊上打孔，然后插入第二电极，并将第二电极与电源的一端相连接，或者直接将所述药物混合物与电源的一端相接触，再将第一电极的一端与电源的另一端通过控制装置相连接，即可。

动物试验证明，本发明的肝素的直肠离子电渗给药系统，可用于预防和治疗多种血栓栓塞、缺血性疾病如深层静脉血栓、肺栓塞、脑血窦静脉血栓、心肌梗死等疾病；可通过直肠给药的方式，施加于需要治疗的患者，剂量一般为2500IU～5000IU/天、体重，具体可根据病人的病情、年龄等，由医师决定。

给药时，可以施加直流、脉冲或交流电流，电压为0.1V～50V，优选的为1V～10V；

直流、脉冲或交流电流的电流密度为0.005mA/cm²～5mA/cm²，优选的为0.025mA/cm²～1mA/cm²；

所述脉冲或交流电可以使用任何类型的波形，例如正弦形、正方形、三角形、锯齿形、矩形电流等；

脉冲或交流电流的频率为1HZ～200kHZ，优选的为5kHZ～80kHZ；

本发明的肝素的直肠离子电渗给药系统，给药方式与口服给药相比起效速度快，可避免首过效应；与注射给药相比对机体损伤小，方便医生根据病人的治疗情况随时调整或中断给药进程。动物给药的药动学数据表明，采用该系统经动物直肠给药，药物的体内吸收与口服和非离子电渗直肠给药相比有显著增加，可代替皮下注射给药。

附图说明

图1为肝素的直肠离子电渗给药系统结构示意图。

图2为大鼠肝素血药浓度-时间曲线。

图3为大鼠低分子肝素血药浓度-时间曲线。

具体实施方式

参见图1，本发明的肝素的直肠离子电渗给药系统，包括胶囊1、药物2、电源3、第一电极4、第二电极5和控制装置6；

所述胶囊1的表面设有释药小孔101，药物2灌装在胶囊1中；

所述控制装置6的一端与电源3的一端相连接，另一端与第一电极4相连接，电源3的另一端通过或不通第二电极5与药物2相连接；

优选的，参见图1，所述电源3为电池组，固定在胶囊1的一端，所述的控制装置6为电阻，电池的正极与电阻的一端相连接，电阻的另一端与第一电极4相连接，电池的负极与第二电极5相连接，第二电极5插在胶囊1中内的药物2中。

使用时，将第一电极4的一端与人或动物的机体相连接。

实施例1

处方：

肝素 200,000IU

载体明胶 20g

脱氧胆酸钠 3g

水 100ml

肝素的平均分子量为14,000Da；

制备方法：

将肝素、黏膜吸收促进剂、分散介质和载体混合，搅拌，真空脱泡，获得药物混合物，然后灌装在胶囊中，在胶囊上打孔，然后插入第二电极，并将第二电极与电池的负极相连接，并将所述电池固定在胶囊的一端，再将第一电极的一端与电池的正极通过电阻相连接，即可，结构如图1。

实施例2

低分子量肝素 200,000IU

聚氧乙烯 5g

聚乙二醇辛酸/癸酸甘油酯 5g

水 100ml

低分子量肝素的平均分子量为5000Da；聚氧乙烯型号为WSR303，制备方法同实施例1。

实施例3

肝素 500,000IU

载体羟丙甲基纤维素 5g

N-甲基吡咯烷酮 6g

水 100ml。

肝素的平均分子量为15,000Da。实例中使用的羟丙甲基纤维素型号为K100M。

制备方法同实施例1。

实施例4

低分子量肝素 100,000IU

载体羧甲基纤维素钠 6g

氮酮 1g

水 100ml

低分子量肝素的平均分子量为5000Da；羧甲基纤维素钠型号为2000CP。制备方法同实施例1。

实施例5

肝素 300,000IU

载体卡波普 2g

卡必醇 15g

水100ml

肝素为硫酸类肝素。卡波普型号为971P，制备方法同实施例1。

实施例6

动物体内试验方法：

口服给药：

以下试验中，低分子肝素的平均分子量为5000，肝素的平均分子量为14000；

分取75mg低分子肝素和44mg肝素，分别以5ml的生理盐水溶解，分别得1500IU/ml的低分子肝素溶液和肝素溶液。

大鼠禁食过夜，灌胃给于药物的生理盐水溶液，剂量5000IU/kg，分别于给药；0、0.33、0.67、1、1.5、2、3、4、6、8和12h取血0.4ml，置于含有40μl 0.109mol/L枸橼酸钠溶液的离心管中，混匀，2500×g离心10min，收集血浆，测定药物浓度。见图2、3。

皮下注射给药：

分取25mg低分子肝素和14.7mg肝素，以5ml生理盐水溶解，得500IU/ml的低分子肝素和肝素溶液。大鼠禁食过夜，皮下注入药物的生理盐水溶液，剂量1000IU/kg，分别于给药；0、0.33、0.67、1、1.5、2、3、4、6、8和12h取血0.4ml，置于含有40μl 0.109mol/L枸橼酸钠溶液的离心管中，混匀，2500×g离心15min，测定药物浓度。见图2、3。

直肠给药：

大鼠禁食过夜，以20％乌拉坦腹腔注射麻醉(1.0g/kg)。

配制肝素及低分子肝素制剂，处方如下：

(1)

肝素 20,0000IU

载体明胶 20g

脱氧胆酸钠 3g

水 100ml

(2)

低分子量肝素 200,000IU

聚氧乙烯 5g

聚乙二醇辛酸/癸酸甘油酯 5g

水 100ml

按给药剂量(5000IU/kg)将其装填在胶囊中，打孔。将胶囊缓慢插入大鼠直肠，尾部刚好没入肛门，需特别注意该胶囊应圆润光滑，避免使直肠黏膜破损出血。分别于给药0、0.33、0.67、1、1.5、2、3、4、6、8和12h，取血0.4ml，置于含40μl 0.109mol/L枸橼酸钠溶液的试管中，轻轻颠倒混匀，2500×g离心10min，收集血浆，测定药物浓度。见图2、3。

离子电渗直肠给药：

试验(1)

大鼠禁食过夜，将大鼠腹部脱毛，以20％乌拉坦腹腔注射麻醉(1.0g/kg)。采用实施例1和的处方，图1的给药系统，其中，电源为电池，按给药剂量(5000IU/kg)将其装填在胶囊中。第一电极固定于涂有导电凝胶的大鼠腹部，将胶囊缓慢插入大鼠直肠，尾部刚好没入肛门，需特别注意该胶囊应圆润光滑，避免使直肠黏膜破损出血。

接通电源，给药时间2h，然后取出胶囊，电压为4.5V，电流密度0.45mA/cm²。分别于给药0、0.33、0.67、1、1.5、2、3、4、6、8、12h，取血0.4ml，置于含40μl 0.109mol/L枸橼酸钠溶液的试管中，轻轻颠倒混匀，2500×g离心10min，收集血浆，测定药物浓度。见图2。

试验(2)

采用实施例2的处方，试验方法同试验(1)，其中，电压为1.5V，电流密度0.05mA/cm²。结果见见图3。

本发明对比了大鼠经口服、皮下注射、直肠给药及直肠离子电渗给药四种给药方式下，肝素和低分子肝素的体内吸收情况。

从图2和图3中均可看出，当肝素、低分子肝素直接口服给药时，体内吸收量很低；经直肠给药时，低分子肝素的体内吸收量有所增加，而肝素并没有明显改变；当采用相同处方离子电渗直肠给药时，两种药物的体内吸收量均显著增加，药物吸收效果明显改善。

Claims

1.肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，包括胶囊(1)、药物(2)、电源(3)、第一电极(4)、第二电极(5)和控制装置(6)；

所述胶囊(1)的表面设有释药小孔(101)，药物(2)灌装在胶囊(1)中；

所述控制装置(6)的一端与电源(3)的一端相连接，另一端(与)第一电极(4)相连接，电源(3)的另一端通过或不通第二电极(5)与药物(2)相连接；

所述电源为直流、脉冲或交流电流电源；

电压为0.1V～50V；电流密度为0.005mA/cm²～5mA/cm²。

2.根据权利要求1所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，电压为1V～10V；电流密度为0.025mA/cm²～1mA/cm²。

3.根据权利要求1所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，所述脉冲或交流电使用任何类型的波形。

4.根据权利要求1所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，脉冲或交流电流的频率为1HZ～200kHZ。

5.根据权利要求1所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，所述电源(3)为电池组，固定在胶囊(1)的一端，所述的控制装置(6)为电阻，电池的正极与电阻的一端相连接，电阻的另一端与第一电极(4)相连接，电池的负极与第二电极(5)相连接，第二电极(5)插在胶囊(1)内的药物(2)中。

6.根据权利要求1～5任一项所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，所述药物的组分包括肝素、黏膜吸收促进剂、载体和分散介质。

7.根据权利要求6所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，在100ml分散介质中，含有如下含量的组分：

肝素 10,000～1,000,000IU

黏膜吸收促进剂 0.5～50g

载体 1～50g。

8.根据权利要求6所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，在100ml分散介质中，含有如下含量组分：

肝素 100,000～500,000IU

黏膜吸收促进剂 1～15g

载体 2～20g。

9.根据权利要求6所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，所述肝素选自分子量为4000～20000的肝素、分子量为3000～8000的低分子肝素或硫酸类肝素。

10.根据权利要求6所述的肝素的直肠离子电渗给药系统，其特征在于，所述黏膜吸收促进剂选自C₂-C₄的醇类、表面活性剂、8-22个碳原子的脂肪族一元醇类、8-22个碳原子的脂肪族一元醇脂类、水杨酸及其衍生物、烷基甲基亚砜类、1-取代的氮杂环烷-2-酮类或酰胺类，

所述C₂-C₄的醇类选自乙醇或异丙醇；

所述阴离子表面活性剂选自5到30个碳原子的脂肪酸盐；

所述阳离子表面活性剂选自8-22个碳原子的烷基胺；

所述非离子表面活性剂选自聚山梨醇酯或泊洛沙姆类；

所述分散介质为水系溶剂；

所述载体选自聚乙烯醇、胶原蛋白、丝胶、聚环氧乙烷、壳多糖、壳聚糖、蔗糖、明胶、透明质酸、藻酸、蚕丝蛋白、聚乳酸、阿拉伯树胶、琼脂、藻酸钠、PVP、卡波普、HPC、PEO、HPMC、CMC、CMC-Na、CMC-Ca或羟磷灰石中的一种以上。