CN102196806A

CN102196806A - 用于结肠靶向的不溶于水的聚合物：难消化的水溶性多糖的薄膜包衣

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Publication number: CN102196806A
Application number: CN2009801436903A
Authority: CN
Inventors: 奥拉夫·霍伊斯勒; 达尼埃尔·韦尔斯; 于尔根·西普曼; 尤尼斯·卡劳特
Original assignee: Roquette Freres SA
Current assignee: Roquette Freres SA
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2011-09-21
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: ES2415747T5; WO2010049432A1; JP5685542B2; EP2179727A1; WO2010049433A2; US20110256230A1; JP2012506849A; EP2179727B1; CN102196807A; US20110200680A1; EP2340018B1; EP2340019B2; WO2010049433A3; ES2425762T3; EP2340018A2; JP5697598B2; CN102196806B; EP2340019A1; US9107819B2; JP2012506850A

Abstract

本发明提供了一种用于控制释放活性成分的控释药物剂型，包括一种用以下聚合物混合物包覆的活性成分：至少一种不溶于水的聚合物以及至少一种难消化的水溶低聚糖。本发明还涉及了它的用途以及用于制造它的方法。

Description

用于结肠靶向的不溶于水的聚合物:难消化的水溶性多糖的薄膜包衣

技术领域

本发明涉及一种用于控制释放一种或多种活性成分的控释递送剂型。本发明还涉及了它的用途以及用于制造它的方法。

发明背景

结肠靶向可以是对于许多药物疗法非常有用的，包括治疗炎症性肠病，例如克罗恩病(CD)以及溃疡性结肠炎(UC)。

如果一种局部作用药物使用常规的药物剂型经口给药，则后者迅速地溶解在胃的内容物中，该药物被释放并且可能被吸收到血流中。这导致了升高的全身药物浓度以及，因此升高的所不希望的副作用风险并且同时降低了在结肠内的作用点处的药物浓度，从而导致了差的治疗效率。如果药物的释放在胃以及小肠内被抑制并且在结肠内是时间受控的，则这些限制可以被克服。这种类型的至结肠的位点特异性药物递送还可以提供对于蛋白以及肽药物一经口服给药就被全身循环吸收的一种有意义的机会。

为了允许结肠靶向，该药物可以例如包埋入一种聚合物基质形成物中，或负载药物的片剂或球粒中，例如大约0.5-1mm直径的球形珠粒；可以用一种聚合物薄膜包覆。在上部胃肠道(GIT)中，药物的聚合物网络的渗透性应该低，而大分子阻挡物必须是一经到达结肠就变得是可渗透的。这种在作用点处的聚合物网络药物的渗透性的增加可能是由以下引起的：(i)GIT的内容物的pH的变化，(ii)沿着该GIT的酶的质量和/或数量的变化，或(iii)在一个预定的滞后时间(例如，在提供了脉冲药物释放模式的可渗透性差的薄膜包衣中裂缝的形成)之后发生的剂型中的显著的结构变化。作为替代方案，药物释放可以已经在胃里开始并且继续通过GIT，其速率足够低以确保药物在达到结肠时它仍然在剂型里面。

在US2005220861A中披露了对解决结肠靶向问题的尝试，它涉及一种用于递送泼尼松龙间磺基苯甲酸钠的控释配制品。这种配制品包括被一个包衣包围的泼尼松龙间磺基苯甲酸钠，该包衣包括玻璃状直链淀粉、乙基纤维素以及癸二酸二丁酯，其中直链淀粉与乙基纤维素之比是从(1∶3.5)至(1∶4.5)并且其中该直链淀粉是玉米或玉蜀黍直链淀粉。与美国专利申请号US2005220861相比，在本发明中说明的系统适合于患者的疾病状态。这是一个非常重要的方面，因为为了允许结肠靶向，当到达结肠时，该剂型必须变得对于药物是更加可渗透的。这可以例如通过一种化合物的优先降解来保证，该化合物阻止了在上部胃肠道内的迅速的药物释放。这种位点特定的降解可以是基于在上部胃肠道中相对结肠中存在的酶的质量以及数量的明显差异。这种化合物不应该在上部胃肠道中降解(并且阻止药物释放)，而是应该在结肠中降解(并且因此，允许药物释放)。这种类型的先进的药物递送系统的性能从根本上取决于在患者结肠内的环境条件，特别是在结肠内存在的酶的类型以及浓度。已经熟知的并且很好地记载在文献中的是疾病的状态可以显著地影响在胃肠道内的分泌酶的微生物群的质量以及数量。这对于在患有炎症性肠病患者的结肠内的微生物群是特别正确的：在患者的结肠内存在的酶的质量和数量因此可以与一个健康的受试者中的那些显著地不同。结果是，这种类型的药物递送系统的性能可以显著地受疾病的状态的影响。在患者的结肠内的疾病状态下基于通过不是以足够浓度存在的酶的优先降解的系统失败了。本发明第一次报告了允许在病理生理条件下控制递送一种活性成分的剂型：在患有炎症性肠病的患者的粪便中。因此，这些剂型的性能在体内给定的病理生理条件下确保。这对于治疗的成功以及安全性是决定性的。

US6534549涉及一种用于生产控释剂型的方法，该剂型包括一种基本上不溶于水的成膜聚合物与在一个溶剂系统中的直链淀粉的混合物，该溶剂系统包括(1)水以及(2)一种水混溶性的有机溶剂，该溶剂本身能够溶解这种成膜聚合物，与一种活性材料以及产生的干燥组合物接触。这种剂型特别适合于将治疗剂递送到结肠内。与本发明相比，该披露着手解决了使用一种有机溶剂而制备的药物递送系统。在本发明中情况不是这样的。使用有机溶剂意味着一些忧虑，包括毒性以及环境忧虑连同爆炸的危险。此外，使用直链淀粉意味着这种聚合物的提取以及其稳定化作用。直链淀粉是从水解以及纯化步骤之后的淀粉提取的。这个方法是复杂的并且难以在工业水平上可用。这个配方没有考虑对于患有炎症性肠病的患者的药物释放动力学。应指出的是在炎症性肠病患者的结肠内存在的细菌的类型以及量值可以与健康受试者中的那些显著不同。因此，由这些细菌分泌的并且与该药物递送系统接触的酶的类型以及量值可以显著地不同。结果是，药物递送系统的性能可以显著不同。

发明概述

本发明的一个目的是提供一种递送剂型以控制一种活性成分递送的速率以及程度，例如但不限于一种活性药物成分、生物的、化学的、营养保健的、农业的或营养活性成分。

本发明的另一个目的是提供一种新的聚合物薄膜包衣，该包衣允许对于结肠的位点特定的药物靶向并且可以用于患有炎症性肠病的患者连同用于具有健康的结肠的患者。

本发明的另一个目的是提供一种新的聚合物薄膜包衣，该包衣具有足够的机械稳定性以便在它们暴露于上GIT中时经受剪切应力(由于胃肠运动)并且以便经受由于与水性介质接触时水渗透到系统中在剂型内发展的潜在显著的流体静压力。的确，使用已知的聚合物包衣，偶然的形成裂缝问题可以导致穿过充满水的通道的过早的药物释放。

本发明的另一个目的是提供一种新的聚合物薄膜包衣，该薄膜包衣对于一种具体类型的药物处理的特定需要(例如药物的渗透活性以及给药剂量)是可调的。

本发明提供了一种用于控制释放活性成分的控释药物剂型，包括一种以下聚合物混合物包覆的活性成分：

-至少一种不溶于水的聚合物以及

-至少一种难消化的水溶多糖。

优选地，该聚合物混合物提供了一种结肠靶向的释放，即，所述活性成分在具有结肠微生态失调的患者的结肠内以及在健康的受试者的结肠内释放。

优选地，这种控释递送剂型是一种口服配制品并且具有胃耐受性。在一个优选实施方案中，这种控释药物剂型是处于一种固体、液体或半液体的形式。有利的是，这种控释药物剂型是一种固体分散体。根据本发明，这种聚合物混合物是一种不溶于水的聚合物与难消化的水溶性多糖的直接混合物，所述难消化的水溶性多糖不是低聚糖，不会在该不溶于水的聚合物中形成微粒。

在本发明的一个实施方案中，这种控释递送剂型包括一个内芯、分散在或溶解在该内芯中的活性成分。

在本发明的一个进一步的实施方案中，该难消化的水溶性多糖选自下组，其构成为：低聚木糖、菊糖、低聚果糖、果糖低聚糖(FOS)、乳果糖、半乳糖甘露聚糖以及它们的合适的水解产物、难消化的聚葡萄糖、难消化的糊精以及它们的部分水解产物、反式半乳糖低聚糖(GOS)、低聚木糖(XOS)、乙酰化甘露聚糖(acemannan)、香菇多糖或β-葡聚糖以及它们的部分水解产物，多糖-K(PSK)、难消化的麦芽糊精，以及它们的部分水解产物，或它们的混合物。

优选地，该聚合物混合物另外包括一种多糖，例如一种选自下组的豆科植物，该组的构成为：豌豆、豆、蚕豆以及马蚕豆或谷类淀粉。

根据另一个有利的替代剂型，该豆科植物是一种植物，例如豌豆或马蚕豆的一个品种，产生的种子包含按重量计(干/干)至少25％、优选至少40％的淀粉。有利的是，该豆科植物是豌豆。

根据本发明该难消化的水溶性多糖是一种难消化的麦芽糊精或一种难消化的糊精，它具有15％和35％之间的1-＞6的糖苷连接、小于20％的一个减小的糖含量、小于5的多分散指数以及最大等于4500g/mol的数均分子量Mn。

根据一个变体，所述难消化的麦芽糊精的全部或一部分是氢化的。

根据本发明，该难消化的水溶性多糖是一种支链的麦芽糊精。

在一个进一步的实施方案中，在该控释递送剂型中该难消化的水溶性多糖∶不溶于水的聚合物之比是在1∶2和1∶8之间，优选1∶3至1∶6，并且更优选1∶4至1∶5。

根据一个变体，该内芯颗粒具有5％至30％，优选10％至20％的包覆水平。

在一个进一步的实施方案中，该聚合物混合物包括一种增塑剂，优选地，相对于该不溶于水的聚合物的含量，该增塑剂含量是在25％和30％w/w之间。

优选地，该不溶于水的聚合物是选自下组，其构成为：乙基纤维素、纤维素衍生物、丙烯酸和/或甲基丙烯酸酯聚合物，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚乙烯酯的聚合物或共聚物，淀粉衍生物、聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯、丁二烯苯乙烯共聚物甲基丙烯酸酯共聚物、乙酸邻苯二甲酸纤维素、聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯、虫胶、甲基丙烯酸共聚物、乙酸偏苯三酸纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、玉米素、乙酸淀粉。

根据另一个实施方案，该增塑剂是一种水溶的增塑剂。优选地，该水溶增塑剂是选自下组，其构成为：多元醇类(甘油、丙二醇、聚乙二醇)、有机酯类(邻苯二甲酸酯、癸二酸二丁酯、柠檬酸酯、三乙酸甘油酯)、油类/甘油酯类(蓖麻油、乙酰化的甘油单酯、分馏的椰子油)、豆磷脂，单独地或作为与彼此的一种混合物。

在一个优选实施方案中，该控释剂型是一种多颗粒剂型。

本发明还提供了一种用于制备控释药物剂型的方法，该控释药物剂型用于在具有结肠微生态失调患者的结肠内或在健康受试者的结肠内控制释放一种活性成分，所述方法包括：

-形成以下项的一种聚合物混合物：

●至少一种不溶于水的聚合物以及

●至少一种难消化的水溶多糖，

-将所述活性成分用该聚合物混合物包覆。

在一个进一步的实施方案中，包覆该活性成分的步骤是一个包覆一个内芯的步骤，该活性成分被分散在或溶解在该内芯中和/或包覆该活性成分的步骤是将该活性成分分散或溶解在该聚合物混合物中的一个步骤。

本发明还提供了一种用于制备控释药物剂型的方法，该控释药物剂型用于在具有结肠微生态失调患者的结肠内或在健康受试者的结肠内控制释放一种活性成分，所述控释剂型刺激了在消化系统内的细菌的生长和/或活性，所述方法包括：

-形成以下项的一种聚合物混合物：

●至少一种不溶于水的聚合物以及

●至少一种难消化的水溶多糖

-将所述活性成分用该聚合物混合物包覆。

刺激消化系统内的细菌的生长和/或活性对于身体的健康是有益的；这种作用被称为促益生现象(Prebiotic effect)。益生素是不可消化的成分，例如不可消化的碳水化合物，它们具有对健康有益的效果。不可消化的碳水化合物，例如值得注意地是木多糖(xylopolysaccharide)、菊糖、低聚果糖、果糖低聚糖(FOS)，或支链的麦芽糊精被描述了具有一种促益生现象。

在患有炎症性肠病(例如克罗恩病以及溃疡性结肠炎)患者的胃肠道内的条件可以与健康的受试者的那些显著不同。这种个体内以及个体间的变化可以是实质性的，关于GIT内容物的pH、分泌酶的细菌的类型以及浓度，连同在不同的GIT段的运送时间。例如，显著量的双岐杆菌一般存在于健康的受试者结肠内并且由于许多细胞外的糖苷酶能够降解复杂的多糖。然而，在疾病的状态下它们的浓度可以是显著降低的。例如，已经显示出粪便糖苷酶(尤其是β-D-半乳糖苷酶)的活性在患有克罗恩病的患者中是降低的并且结肠菌群的代谢活性在活动性疾病状态中被强烈干扰。因此，病理生理学的影响可以是决定性的并且可以导致药学治疗的失败。

为了避免对于患有炎症性肠病的患者的治疗失败，位点特定的药物递送系统必须适合于在患者的结肠内的给定条件。例如，可以使用被酶降解的聚合物薄膜包衣，这些酶在克罗恩病以及溃疡性结肠炎患者的粪便中以足够的量值存在。然而，还不清楚哪种或那些类型的聚合物满足这些前提。

因此，本发明还提供了一种结肠靶向的包衣制品在制造一种用于刺激消化系统的细菌的生长和/或活性的药物中的用途，该制品包括一种不溶于水的聚合物以及一种难消化的水溶性多糖。优选地，本发明提供了一种包含不溶于水的聚合物以及一种难消化的水溶性多糖的聚合物包衣制品在制造一种药物中的用途，该药物用于在患有一种结肠细菌失调的患者的治疗和/或预防性的治疗中一种活性成分的结肠靶向的释放并且用于刺激在消化系统中的细菌的生长和/或活性。在一个优选实施方案中，患有一种结肠细菌失调的患者是患有炎症性肠病的患者。的确，根据本发明的包衣制品同时提供了一种活性成分在患有或没有结肠微生态失调的患者的结肠内的特定释放以及一种促益生现象，即，刺激了结肠的微生物群。

附图说明

图1：暴露于(a)0.1M HCl，以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8时由不同类型的聚合物共混物(在图中指明的)组成的薄膜的水含量。出于对比的原因示出了仅由增塑的乙基纤维素组成的膜。

图2：暴露于(a)0.1M HCl，以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8时由不同类型的聚合物共混物(在图中指明的)组成的薄膜的干质量。出于对比的原因示出了仅由增塑的乙基纤维素组成的膜。

图3：暴露于含有或没有来自大鼠的肠的胰酶的磷酸盐缓冲液pH6.8时由支链的麦芽糊精或豌豆淀粉与乙基纤维素共混组成的薄膜的水含量以及干质量。

图4：暴露于培养基、健康受试者的粪便培养的培养基以及克罗恩病(CD)以及溃疡性结肠炎(UC)患者的粪便培养的培养基(如图中所指明的)时由不同类型的多糖与乙基纤维素共混组成的薄膜水含量以及干质量。出于对比的原因示出了仅由增塑的乙基纤维素组成的膜。

图5：炎症性肠病患者的粪便样品培养的不同的组合物(在图中指明)的薄聚合物膜上所发展的细菌群的图片。

图6：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(其比率在图中指明)组成的薄膜的吸水率。

图7：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素(其比率在图中指明)组成的薄膜的干质量损失。

图8：支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物比率以及初始的增塑剂含量对于使室温下干燥状态的聚合物薄膜破裂所要求的能量的影响。

图9：在暴露于37℃的(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时，使支链的麦芽糊精∶乙基纤维素薄膜(共混物比率在图中指明)破裂所要求的能量的变化。

图10：在暴露于37℃的0.1M HCl持续2h(实线曲线)以及磷酸盐缓冲液pH 6.8持续8h(虚线曲线)时，使由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素(共混物的比率在图的上部指明)组成的用不同量值的TEC(百分比是指乙基纤维素的质量)增塑的薄膜破裂所要求的能量的变化。

图11：在分别暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时增塑剂含量(在图中指明，是指乙基纤维素质量)对支链麦芽糊精∶乙基纤维素膜的吸水率以及干质量损失的影响。实以及虚曲线代表在1∶2和1∶3的共混比率下获得的结果。

图12：在分别暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时由麦芽糊精∶乙基纤维素共混物组成的薄膜的吸水率以及干质量损失。聚合物共混物的比率在图中指明。出于对比的原因还示出了纯(增塑的)乙基纤维素膜的行为。

图13：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8时麦芽糊精∶乙基纤维素薄膜破裂能的变化。聚合物共混物的比率在图中指明。出于对比的原因还示出了使用纯(增塑的)乙基纤维素膜的结果。

图14：在模拟通过上GIT运送的条件下来自支链麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(1∶2)包覆的球粒的5-ASA体外释放。包覆水平在图中指出连同存在(虚线)以及不存在(实线)酶。

图15：在模拟通过上GIT运送的条件下支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物比率以及包覆水平(在图中指明)对来自研究的颗粒的5-ASA体外释放的影响。实/虚线指明了不存在/存在酶。

图16：在模拟通过整个GIT运送的条件下(没有粪便样品)来自用支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(比率在图中指明)包覆的20％的包覆水平的球粒的药物释放。高浸渍速度：30dpm持续11.5h，然后20dpm。中浸渍速度：20dpm持续11.5h，然后10dpm。低浸渍速度：10dpm持续11.5h，然后5dpm(USP装置3)。

图17：在模拟通过整个GIT运送的条件下(用来自炎症性肠病患者的粪便样品)来自用支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(比率在图中指明)包覆的15％或20％的包覆水平的球粒的5-ASA释放。浸渍速度是10dpm。出于对比的原因还示出了没有粪便样品的培养基中的药物释放(虚线)。这个动画展示了所研究的结肠靶向方法的原则。

图18：在模拟通过整个GIT运送的条件下(具有：(a)双岐杆菌、拟杆菌属以及大肠杆菌的一种混合物或(b)双岐杆菌属)来自用支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(比率在图中指明)包覆的15％或20％的包覆水平的球粒的5-ASA释放。浸渍速度是10dpm。

图19：在模拟通过整个GIT运送的条件下(用来自炎症性肠病患者的粪便)来自不同的可商购的产品的5-ASA释放。浸渍速度是10dpm。出于对比的原因还示出了没有粪便样品的培养基中的药物释放(虚线)。

图20：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8时NUTRIOSE∶乙基纤维素薄膜的吸水率动力学。聚合物∶聚合物共混物比率(w∶w)在图中指明。乙基纤维素使用25％的癸二酸二丁酯增塑。

图21：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8时NUTRIOSE∶乙基纤维素薄膜的干质量损失动力学。聚合物∶聚合物共混物比率(w∶w)在图中指明。乙基纤维素使用25％的癸二酸二丁酯增塑。

图22：在模拟通过整个GIT运送的条件下，在存在(实曲线)以及不存在(虚曲线)来自炎症性肠病患者的粪便下，来自用NUTRIOSE∶乙基纤维素1∶4(乙基纤维素用25％的癸二酸二丁酯增塑)包覆的颗粒的5-ASA释放。包覆水平是15％。

图23：由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(实线)以及以下比例的菊糖∶乙基纤维素(0∶1；1∶2；1∶3；1/4以及1∶5)组成的薄膜并且在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时的吸水率。

图24：由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素共混物(实线)以及以下比例的FOS∶乙基纤维素(0∶1；1∶2；1∶3；1/4以及1∶5)组成的薄膜并且在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时的吸水率。

图25：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时，由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素(实线)以及以下比例的菊糖∶乙基纤维素(0∶1；1∶2；1∶3；1/4以及1∶5)组成的薄膜的干质量损失。

图26：在暴露于(a)0.1M HCl以及(b)磷酸盐缓冲液pH 6.8(TEC含量，是指乙基纤维素质量：25％w/w)时，由支链的麦芽糊精∶乙基纤维素(实线)以及以下比例的FOS∶乙基纤维素(0∶1；1∶2；1∶3；1/4以及1∶5)组成的薄膜的干质量损失。

图27：大鼠的结肠的宏观外观，接受了：(A)仅载体(阴性对照组)直肠内地，(B)TNBS(阳性对照组)直肠内地，(C)TNBS直肠内以及BMD∶EC包覆的球粒经口服地，或(D)TNBS直肠内地以及Pentasa

球粒经口服地。TNBS/载体仅在第3天时直肠内给药。5-ASA的经口给予的剂量是150mg/kg/天。

图28：大鼠的Ameho得分，接受了(i)TNBS直肠内地，(ii)TNBS直肠内地以及Asacol

球粒经口地，(iii)TNBS直肠内地以及Pentasa

球粒经口地，(iv)TNBS直肠内地以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒经口服地，(v)TNBS直肠地以及BMD∶乙基纤维素包覆的球粒经口服地。TNBS在第3天直肠内给药。5-ASA的经口给予的剂量是150mg/kg/天。

图29：大鼠结肠组织的代表性组织切片(常规的顶骨间的切片，×200)。不同的层用以下标示：M-粘膜；SM-粘膜下层；Mu-肌肉层。

表1：在所研究的健康受试者以及炎症性肠病患者的粪便样品中细菌的浓度[log CFU/g]。

表2：混有乙基纤维素的多糖的类型以及多糖∶乙基纤维素共混物比率对室温下干状态薄膜的机械特性的影响。

表3：用来模拟沿着GIT逐渐增加的pH的溶解介质。

发明详述

在说明并且要求本发明时，以下的术语根据在此给出的定义使用。

如在此所使用的，术语“活性成分”、“药物”或“药理学活性成分”或任何其他类似的术语意思是适合于通过本领域中先前已知的方法和/或本发明中所传授的方法给药的任何化学或生物材料或化合物，该材料或化合物诱导了一种所希望的生物或药理学作用，这种作用包括但不限于(1)具有一种对于有机体的预防性作用并且阻止了一种所希望的生物作用，例如阻止了感染，(2)减轻了由一种疾病引起的病症，例如减轻了由于疾病的结果所引起的疼痛或炎症，和/或(3)减轻、减小亦或完全消除了有机体的疾病。这种作用可以是局部的，例如提供一种局部的麻醉作用，或者它可以是全身的。

如在此所使用的，术语“生态失调”还被称为菌群失调在本发明中旨在表示微生物失调，如在胃肠道内其质量以及数量上的失调。同样地，表达“结肠微生态失调”在本发明中意思是如在胃肠道内尤其是结肠内的微生物质量以及数量上的失调。这种现象通过在结肠中存在的酶的质量以及数量来反映。具体来说，这种改变的微生物群在患有炎症性肠病，例如克罗恩病(CD)以及溃疡性结肠炎(UC)的患者的结肠内可以观察到。

如在此所使用的，术语“控释递送”或“控释”意思是从组合物中释放出活性成分是相对于时间或相对于递送的位点受控制的。

表达“淀粉衍生物”意思是酶或化学地处理过的一种淀粉。

表达“改性的淀粉”应宽泛地理解，这种表达例如是指网状的或乙酰基化的或羟丙基化的或酯化的淀粉。

在此使用术语“包覆”来包括用于固体载体的包衣以及还有封套了流体和/或固体的胶囊并且术语“包覆的”类似地使用。

“包覆水平”意思是在未包覆的以及包覆的内芯之间的重量差它是以百分比计的重量增加。

表述“不溶于水的聚合物”应宽泛地理解，这种表达是指不完全地溶解在水中的聚合物，例如像乙基纤维素、某些淀粉衍生物或丙烯酸/甲基丙烯酸衍生物。

如在本发明中使用的术语“难消化的水溶性多糖”是指不或仅仅部分地通过在人上消化道(小肠以及胃)内存在的酸或消化酶的作用在肠内消化但是至少部分地被人肠内的菌群发酵的糖类。在本发明的优选实施方案中可以使用的难消化的水溶性多糖是：低聚木糖、菊糖、低聚果糖、果糖低聚糖(FOS)、乳果糖、半乳糖甘露聚糖以及它们的合适的水解产物、难消化的聚葡萄糖、难消化的糊精以及它们的部分水解产物、反式半乳糖低聚糖(GOS)、低聚木糖(XOS)、乙酰化甘露聚糖(acemannan)、香菇多糖或β-葡聚糖以及它们的部分水解产物，多糖-K(PSK)、难消化的麦芽糊精，以及它们的部分水解产物。

多糖-K在日本还被称为芸芝多糖(PSK)，并且在中国被称为多糖肽(PS-P)。两者具有相同的化学以及结构特征。PSK是一种在多孔真菌云芝中发现的蛋白聚糖并且包括约35％的碳水化合物(91％的β-葡聚糖)，35％的蛋白并且剩余物为游离的残基例如糖、氨基酸以及水分。PSK是具有100千道尔顿的平均分子量的共价地连接到不同的肽上的多糖类的一种混合物。这种多糖组分在β-葡聚糖(包括吡喃葡糖单元)的类别内。结构分析显示出PSK具有1，4-葡聚糖构型作为主要的葡糖苷部分，该部分在3和6位上以每几个具有1-4个键的残基的一个分枝的频率具有多个分枝。

如在此所使用的，术语“谷类”在本发明中旨在表示任何属于禾本科的植物，优选小麦、水稻、黑麦、燕麦、大麦、玉米、高粱以及小米。

术语“豆科植物”在本发明中旨在表示任何属于苏木科、含羞草科或蝶形花科的植物并且特别是任何属于蝶形花科的植物，例如像豌豆、豆、蚕豆、马蚕豆、滨豆、苜蓿、三叶草或羽扇豆。

这个定义具体地包括在R.Hoover等人的题目为“Composition，Structure，Functionality and Chemical Modification of Legume Starches：A Review”的论文中呈现的任何一个表中所描述的所有植物。

在这种情况下术语“豌豆”考虑到其最广泛的意义并具体包括：

■光粒豌豆(smooth pea)的所有野生品种以及

■光粒豌豆以及皱粒豌豆的所有突变品种，无论所述品种总体上打算用于什么用途(人类食品、动物营养和/或其他用途)都是这种情况。

所述突变品种具体地是被称为“r突变体”、“rb突变体”、“rug 3突变体”、“rug 4突变体”、“rug 5突变体”以及“lam突变体”的品种，如在 Proceedings of the Symposium of the Industrial Biochemistry and Biotechnology Group of the Biochemi

术语“豆科植物淀粉”应理解为意思是在不论什么方式的情况下从在此以上所定义的一种豆科植物中提取的任何组合物，其淀粉含量是大于40％、优选大于50％并且还更优选是大于75％，这些百分比是相对于所述组合物的干重而按干重表示。

此外，有可能使用天然呈现出在根据本发明的选择范围内的直链淀粉含量的淀粉。具体地，源于豆类的淀粉可以是合适的。根据本发明，这种豆类淀粉呈现出小于45％的直链淀粉含量，更确切地说在25％和45％之间，优选在30％和44％之间，并且仍然更优选在35％和40％之间。

为了本发明的目的，术语“可吸收的麦芽糊精”意思是含有难消化的糖苷连接的麦芽糊精，这些糖苷连接给予那些麦芽糊精另外的食用纤维(例如“支链麦芽糊精”)类似的特性。如在此所使用的，术语“支链麦芽糊精”旨在表示在专利EP 1 006 128中描述的可吸收的麦芽糊精，本申请人公司是该专利的所有人。

根据一个优选的变体，所述支链麦芽糊精具有在2％和5％之间的降低的糖含量，以及在2000和3000g/mol之间的数均分子量Mn。

这种支链的麦芽糊精具有根据AOAC法No.2001-03(2001)确定的基于干基大于或等于50％的总纤维含量。

本发明提供了新颖的用于结肠靶向的聚合物薄膜包衣，这些包衣适合于患有炎症性肠病的患者的疾病状态。

根据本发明的新颖的聚合物薄膜作为用于健康患者的结肠细菌的底物，作为患有炎症性肠病患者的底物并且可能呈现出对于患者的GIT生态系统的有益影响。这种聚合物薄膜尤其适合于在靶向点的条件，还有在疾病状态下并且能够特定地向结肠递送药理学活性成分。

接下来，本发明将通过以下的实例连同附图进行说明。

实施例

A.材料和方法

A.1.材料

支链麦芽糊精(BMD)[一种具有不易消化的糖苷连接(α-1，2以及α-1，3)的支链麦芽糊精，NUTRIOSE

FB 06 Roquette Frères]，豌豆淀粉(豌豆淀粉N-735)，一种预胶凝羟丙基豌豆淀粉(PS HP-PG)(LYCOAT

RS 780)，一种麦芽糊精(MD)(GLUCIDEX

1，Roquette Frères)EURYLON

7A-PG(一种乙酰基化的并且预凝胶的高直链淀粉玉米淀粉(70％直链淀粉)(Roquette Freres，Lestrem，France)，EURYLON

6A-PG(一种乙酰基化的并且预凝胶的高直链淀粉玉米淀粉)(60％直链淀粉)(Roquette Freres，Lestrem，France)以及EURYLON

6HP-PG(一种乙酰基化的并且预凝胶的高直链淀粉玉米淀粉)(60％直链淀粉)(Roquette Freres，Lestrem，France)；水性乙基纤维素分散体(Aquacoat

ECD 30；FMC Biopolymer，Philadelphia，USA)；柠檬酸三乙酯(TEC；Morflex

，Greensboro，USA)；胰酶(来自哺乳动物的胰脏＝含有淀粉酶、蛋白酶以及脂肪酶的混合物；Fisher Bioblock，Illkirch，France)；来自大鼠肠的提取物(大鼠肠内粉末，包含淀粉酶、蔗糖酶、异麦芽糖酶以及糖苷酶；Sigma-Aldrich，Isle d’Abeau Chesnes，France)；哥伦比亚血琼脂，来自牛肉以及酵母连同胰蛋白胨的提取物(＝酪蛋白胨的胰酶消化物)(Becton Dickinson，Sparks，USA)；L-半胱氨酸盐酸盐水合物(Acros organics，Geel，Belgium)；麦康凯琼脂(BioMerieux，Balme-les-Grottes，France)；半胱氨酸化的林格溶液(Merck，Darmstadt，Germany)。

A.2.薄膜制品

聚合物的薄膜通过特氟纶模具中不同类型的水性多糖以及水性乙基纤维素分散体的流延共混以及随后在60℃干燥1天制备。将水溶的多糖溶解在纯的水中(5％w/w)并且与增塑的乙基纤维素分散体(25％TEC，过夜搅拌；15％w/w聚合物含量)以1∶3(聚合物∶聚合物w∶w)共混。将该混合物在流延之前搅拌6h。

A.3.薄膜特征

膜的厚度使用一种厚度计量器(Minitest 600；Erichsen，Hemer，Germany)测量。所有膜的平均厚度是在300-340μm的范围内。吸水率以及干质量损失动力学在暴露于以下物质时用重力法测量：

(i)模拟的胃液(0.1M HCl)

(ii)模拟的肠液[磷酸盐缓冲液pH 6.8(USP 30)具有或没有1％胰酶或0.75％的来自大鼠的肠的提取物]

(iii)来自健康的受试者的粪便培养的培养基

(iv)来自炎症性肠病患者的粪便培养的培养基

(v)出于对比的原因没有粪便的培养基。

培养基通过将1.5g牛肉提取物，3g酵母提取物，5g胰蛋白胨，2.5gNaCl以及0.3g L-半胱氨酸盐酸盐水合物溶解在1L的蒸馏水(pH 7.0±0.2)中并且随后在一个高压釜中灭菌来制备。将具有克罗恩病以及溃疡性结肠炎的患者连同健康受试者的粪便用半胱氨酸的林格溶液以1∶200稀释；将2.5mL的这种悬浮液用培养基稀释到100mL。将1.5x 5cm膜粪便置于120mL的用100mL的预热过的培养基填充的玻璃容器中，接着在37℃水平摇动(GFL 3033，Gesellschaft für Labortechnik，Burgwedel，Germany)。使用粪便样品的培育在缺氧条件下进行(5％CO2，10％H2，85％N2)。在预定的时间点将样品撤出，除去过量的水，精确称量膜(湿质量)并且在60℃干燥至恒重(干质量)。在时间t的水含量(％)以及干膜质量(％)如下计算：

A.4.细菌学分析

对于粪便样品的细菌学分析，将后者用半胱氨酸的林格溶液以1∶10稀释。制备另外八个在半胱氨酸的林格溶液中的十倍稀释物并且0.1mL的每个稀释物接种在非选择性的改性的哥伦比亚血琼脂上(对于总的可培养的数目)并且接种在麦康凯琼脂上(对于肠道菌是选择性的)。将哥伦比亚血琼脂接种物在37℃在缺氧条件下(5％CO2，10％H2，85％N2)在1周的过程中培育。菌落在数目上超过了，主要菌落被次培养，并且基于表型鉴别指标进行识别。将25麦康凯琼脂接种物在37℃下在空气中在48h的过程中培养。菌落在数目上超过了并且使用API 20E系统(BioMerieux，Balme-les-Grottes，France)识别。计数以新鲜粪便的log CFU/g(每克的菌落形成单位)表达。

对于使用粪便样品培养的膜上所发展的微生物群的细菌学分析，使用装有一个照相机(Unit DS-L2，DS camera Head DS-Fi 1；Nikon，Tokyo，Japan)的Axiostar plus显微镜(Carl Zeiss，Jena，Germany)在革兰氏染色后拍摄显微照片。培育在缺氧条件下在仅含有少量的多肽(因此，有利于使用所研究的多糖作为底物)的不含糖精的培养基中进行。

B.结果与讨论

B.1.在上GIT内的膜特性

一种药物的聚合物系统的渗透性非常取决于其含水量以及干质量，它们确定了这种大分子的密度以及移动性。例如，在基于干的羟丙基甲基纤维素(HPMC)的基质片剂中，一种药物的表观扩散系数接近零，而在一种完全水合的HPMC中凝胶扩散性可以达到在水性溶液中相同的数量级。随着水含量的增加，这种大分子的移动性显著地增加了以及，因此可以扩散的自由体积。在一些系统中，只要达到了一个临界的水含量，这种聚合物就经历玻璃状至橡胶状的相转变。这导致了聚合物以及药物移动性的显著地、逐步地增加。因此，一种聚合物薄膜包衣的水含量可以给出对于这种大分子的移动性以及，因此对于一种药物的渗透性的重要理解。图1a和1b分别示出了由不同类型的多糖∶乙基纤维素共混物组成的薄膜在0.1N HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8中的吸水动力学。在所有薄膜中乙基纤维素的存在允许避免在上GIT内的过早溶解。所研究的多糖均是水溶的并且目的是提供包衣药物渗透性对于周围环境的灵敏度。一旦到达结肠，这些多糖将被酶法分解并且药物释放开始。在图1中多糖∶乙基纤维素共混物之比是恒定的1∶3。清楚的是，水吸收速率和程度显著地取决于多糖的类型。允许结肠靶向的理想的薄膜包衣应该在两种介质中均以低的速率仅吸收少量的水以便阻止药物在上GIT内过早释放。如可见到的，乙基纤维素以及BMD或豌豆淀粉的共混物是对于这个目的最有希望的。增塑的没有水溶多糖的乙基纤维素膜仅吸收了较小量的水(空循环)。

除了水吸收动力学之外，还有聚合物薄膜的干质量损失行为用作药物的包衣渗透性的指示，以及因此抑制在上GIT内过早释放的潜在性。如果这些膜在暴露于释放介质时释放了显著量的干质量，则这些包衣可以期望是对许多药物，特别是具有低分子量的那些，例如5-氨基水杨酸(5-ASA，153.1Da)是可渗透的。图2a和2b展示了由不同的多糖∶乙基纤维素共混物(恒定比率＝1∶3)组成的薄膜分别暴露于0.1N HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时实验确定的干质量损失。理想的膜仅以低速率释放了较小量的干质量(或根本没有质量)，从而确保了对于所掺入的药物在这些条件下较差可渗透的密集的聚合物网络。如可见到的，豌豆淀粉-以及含有BMD的膜的干质量损失是非常低的，甚至在暴露于这些释放介质高达8h之后。这种所观察的干质量的降低可以至少部分地归于这种水溶的增塑剂柠檬酸三乙酯(TEC，用来增塑这种水性乙基纤维素分散体)浸入到了大量流体中。此外，部分的水溶多糖可以从该膜中浸出。没有水溶多糖的增塑的乙基纤维素仅释放了非常少量的水，不论释放介质的类型(空循环)。然而，完整的乙基纤维素膜的渗透性已知对于许多药物是非常低的，这可以至少部分地归于这些系统的低的吸水速度以及程度。为此原因，完整的乙基纤维素薄膜是被用作水分保护性包衣。请注意，至大量流体中的水溶性增塑剂TEC损失可以预期在含有25％(w/w)的水溶多糖的薄膜(与纯的(增塑的)乙基纤维素薄膜相比)中是更显著的，因为这种共混的系统的增加的吸水速率以及程度(图1)导致了几乎更高的聚合物链的移动性以及，因此还有增加的TEC移动性。

还应指出，在图2中示出的结果是在没有任何酶的存在下获得的。已知的是胰腺的酶可以降解某些多糖并且，因此潜在地诱导了在体内条件下显著的质量损失以及吸水率，从而导致了对于药物增加的膜渗透性。为了说明这种现象的重要性，这些薄膜的吸水动力学以及干质量损失行为还在存在胰酶(＝含有淀粉酶、蛋白酶以及脂肪酶的混合物)以及来自大鼠肠的提取物(包含淀粉酶、蔗糖酶、异麦芽糖酶以及糖苷酶)时在磷酸盐缓冲液pH 6.8中测量(图3)。清楚的是，这些酶的加入没有显著地影响所研究的薄膜的作为结果的水吸收以及干质量损失动力学。因此，后者不用作这些酶的底物。

B.2.在结肠内的膜特性

一旦到达结肠，这些聚合物薄膜的包衣应该变得对于药物是可渗透的。这可以例如由(部分的)酶降解诱导。重要的是，某些酶的浓度在结肠内比在上GIT内甚至更高。这包括由结肠内的天然微生物群产生的酶(这部分的GIT含有比胃以及小肠更多的细菌)。然而，当使用这种类型的结肠靶向时，必须十分小心，因为患有炎症性肠病的患者的微生物群可以是与健康受试者的微生物群显著不同的。因此，药物递送系统必须适合该患者的疾病状态。表1示出了例如在这个研究中所包括的健康受试者连同克罗恩病以及溃疡性结肠炎患者的粪便样品内确定的细菌浓度。重要的是，存在显著的差异，特别是对于双岐杆菌属(由于许多细胞外糖苷酶能够降解复杂的多糖)以及大肠杆菌，与炎症性肠病患者的粪便相比它们在健康受试者粪便内以甚至更高的浓度存在。相比之下，克罗恩病以及溃疡性结肠炎患者的粪便样品包括乳糖阴性大肠杆菌、弗氏柠檬酸杆菌、肺炎杆菌、产酸克雷伯氏菌以及阴沟肠杆菌，这些在健康受试者内未检测到。因此，在微生物群的质量和数量上存在根本的差异，这些差异是必须考虑的：聚合物薄膜包衣(允许在一个健康的志愿者的生理条件下的结肠靶向)在患者的疾病状态下的病理生理条件下可能失败。为了着手解决这一非常关键的点(它非常经常被忽视)，在暴露于来自克罗恩病以及溃疡性结肠炎患者的粪便连同健康受试者的粪便并且出于对比原因暴露于纯的培养基时，对于由不同类型的多糖∶乙基纤维素共混物组成的薄膜的吸水率和干质量损失进行确定(图4)。适当的薄膜应该吸收相当大量的水并且示出了暴露于患者粪便时显著的干质量损失以诱导药物在结肠的炎症位点处释放。如在图4a和4b中可以看到的，基于乙基纤维素∶BMD以及乙基纤维素∶豌豆淀粉(它们不是基于以上描述的在模拟上GIT内容物的介质中所获得的结果的两种最有希望的类型的聚合物共混物)的薄膜当暴露于克罗恩病、溃疡性结肠炎患者连同健康的受试者的粪便时示出了显著的吸水率以及干质量损失。请注意，当暴露于粪便样品时，还有其他类型的聚合物共混物相对于所呈现出的膜吸水率以及干质量损失行为看上去是有希望的(或比乙基纤维素∶BMD以及以及纤维素∶豌豆淀粉共混物是甚至更适当的)。然而，这些系统还吸收了显著量的水并且当与模拟上GIT内容物的介质接触时显著地释放了干质量(图1和2)。

所研究的聚合物膜用作来自炎症肠疾病患者的粪便的细菌的底物的事实应该进一步通过当膜在缺氧条件下在37℃暴露于粪便样品时所发展的微生物群的分析证实(图5)。清楚的是，特定类型的细菌在使用共混的薄膜培养时增加了。重要的是，这种现象可以预期是对于在疾病状态的患者的GIT生态系统是高度有益的，使结肠内的微生物群正常化。除了药物靶向作用之外，这种非常积极的促益生现象也发生了。没有使用任何聚合物薄膜或使用纯的(增塑的)乙基纤维素薄膜培养的生物样品示出了尤其更小的细菌生长(图5)。

对于结肠靶向识别的这种新颖的聚合物薄膜包衣是由不溶于水聚合物∶多糖类，特别是乙基纤维素∶BMD，乙基纤维素∶豌豆淀粉，乙基纤维素∶MD，乙基纤维素∶EURYLON

6A-PG，乙基纤维素∶EURYLON6HP-PG以及乙基纤维素∶EURYLON7A-PG共混物组成的，它们适合于患者的疾病状态。重要地是，在模拟上GIT内容物的介质中的低的吸水率以及干质量损失速率以及程度可以结合当与来自炎症性肠病患者的粪便接触时的升高的吸水率以及干重量损失。在患者结肠内菌群的组成的变化指示了这些多糖作为疾病状态的结肠细菌的底物并且可能呈现出对于患者的GIT生态系统有益的效果。因此所获得的新知识提供了用于发展能够确切地将药物递送到结肠的聚合物膜薄膜包衣的基础。重要的是，这些聚合物阻挡物适合于在疾病状态的目标位点的条件。

A.材料和方法

A.1.材料

支链的麦芽糊精(BMD)(一种具有自小麦淀粉获得的高纤维含量的水溶的、支链的麦芽糊精；NUTRIOSE

FB 06，Roquette Freres，Lestrem，France)；一种麦芽糊精(GLUCIDEX

1，Roquette Frères)；水性乙基纤维素分散体(Aquacoat ECD 30；FMC Biopolymer，Philadelphia，USA)；柠檬酸三乙酯(TEC；Morflex，Greensboro，USA)。

A.2.制备聚合物薄膜

聚合物的薄膜通过向特氟纶模具中不同类型的多糖以及水性乙基纤维素分散体的流延共混以及随后在60℃干燥1天制备。将该水溶多糖溶解在纯水中，与增塑的水性乙基纤素分散体(25.0％w/w，27.5％w/w或30.0％w/wTEC，是指乙基纤维素成分过夜搅拌；15％w/w聚合物含量)以比例1∶2、1∶3、1∶4、1∶5(聚合物∶聚合物w∶w)共混，如所指出的。将该混合物在流延之前搅拌6h。

A.3.薄膜特征

膜的厚度使用一种厚度计量器(Minitest 600；Erichsen，Hemer，Germany)测量。所有膜的平均厚度是在300-340μm的范围内。在暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲溶液pH 6.8(USP 30)时，膜的吸水率以及干质量损失动力学用重力法如下测量：将1.5x 5cm片置于用100mL的预热过的培养基填充的120mL的塑料容器中，接着在37℃水平摇动(80rpm，GFL 3033；Gesellschaft fuer Labortechnik，Burgwedel，Germany)。在预定的时间点将样品撤出，除去过量的水，精确称量膜(湿质量)并且在60℃干燥至恒重(干质量)。在时间t的水含量(％)以及干膜质量(％)如下计算：

A.4.薄膜的机械特性

在干以及湿状态下的薄膜的机械特性使用质构仪(TAXT.Plus，Winopal Forschungsbedarf，Ahnsbeck，Germany)以及刺穿试验确定。将薄膜样品安装到一个膜支持物上(n＝6)。将刺穿探针(球状端：5mm直径)固定到负载单元(5kg)上，并且用0.1mm/s的探头速度(cross-head speed)向下推动至该膜支持物孔的中央。记录负载相对于位移曲线，直至膜破裂并且用来确定以下机械特性。

其中F是刺穿膜所要求的负载并且A代表处于该路径内的膜的边缘的横截面积。

在此，R代表暴露于该支持物圆柱孔内的膜的半径并且D代表位移。

其中AUC是在负载对位移曲线下的面积并且V是位于该膜支持物的模口腔内的膜的体积。

B.结果与讨论

B.1.BMD∶乙基纤维素共混物

a)薄膜的吸水率以及干质量损失

一种聚合物薄膜包衣的渗透性非常取决于其水含量。在一个干系统中，扩散系数接近零。随着水含量的增加，大分子的移动性增加了以及因此还有所结合的药物分子的移动性。图6a和6b示出了在37℃下暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时基于不同的BMD∶乙基纤维素共混物的聚合物薄膜的重力法测量的吸水率。清楚的是，这种聚合物共混物的比率显著地影响了作为结果的水渗透速率以及程度。随着BMD含量的增加，吸收的水的量值连同这种质量运输步骤的速率增加了。这种现象可以归于与水溶的多糖BMD相比乙基纤维素的更疏水的性质。因此，可以预期在这种类型的聚合物薄膜内的药物的移动性随着BMD含量的增加而显著地增加。有意义的是，所研究的薄膜的吸水速度以及程度在磷酸盐缓冲液pH 6.8中比在0.1N HCl(图6b对图6a)更高。这可以归于在水性乙基纤维素分散体Aquacoat ECD中的乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)的存在。在低pH下，SDS是质子化的并且是中性的，而在pH 6.8它是去质子化的并且是带负电荷的。因此，降低界面表面张力的能力在pH 6.8下更显著，从而导致了有利的至系统中的水渗透。重要的是，甚至所研究的系统的(高达1∶2的BMD∶乙基纤维素的共混物比率)最高吸水速率以及程度也是较低的(图6)。因此，在上GIT内的过早药物释放可以预期是受这种类型的聚合物薄膜的限制的，无论在所研究的范围内的聚合物∶聚合物共混物比率。

除了吸水动力学，还有聚合物薄膜的干质量损失行为提供了对于后者抑制或允许药物释放能力的重要理解。BMD∶乙基纤维素共混物的比率对作为暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时结果的薄膜的干质量损失的影响分别在图7a以及7b中示出。清楚的是，干质量损失的速率以及程度两者均随着BMD含量的增加而增加。这可以至少部分地归于水溶的化合物浸出到大量流体中。然而，水溶增塑剂TEC(它用来协助乙基纤维素纳米颗粒在膜形成过程中的熔化)至释放介质内的扩散可以预期是显著地有利的：因为系统的水含量增加了(图6)，聚合物链的移动性增加了并且因此还有低分子量增塑剂的移动性。请注意，纯的(增塑的)乙基纤维素膜的干质量损失可以主要归于此种TEC浸出并且观察到了这种现象的(轻微)pH依赖性(由于以上讨论的SDS作用)。重要的是，这种干质量损失在所有情况下是受限制的，并且在这些膜中水不溶的乙基纤维素的存在有效地阻止了水溶的多糖浸入到大量流体中。此外，在DIT的上部内的过早药物释放可能是受限制的，不管在所研究的范围内聚合物∶聚合物共混物比率(高达1∶2的BMD∶乙基纤维素)。

b)薄膜的机械特性

除了在上GIT内的受限制的吸水率以及干质量损失外，提供了至结肠的位点特定的药物递送的聚合物薄膜包衣必须是足够(机械地)稳定的以避免由于在体内的胃以及小肠内遇到的剪切应力的偶然的裂缝的形成。此外，由于与水性体液接触时水至系统内的渗透，必须在一个包覆的剂型内建立显著的流体静压力。在内芯配制品中渗透活性的药物和/或赋形剂的存在或不存在可以非常影响这种现象的重要性。易碎的薄膜包衣可能因为此种来自外部(由GIT的移动性引起的)剪切应力以及它们被暴露的来自内部(由水的渗透引起的)的流体静压力而破裂。为了能够估算此种偶然的裂缝形成的危险，对使得所研究的BMD∶乙基纤维素薄膜破裂所要求的能量使用质构仪以及分别暴露于0.1N HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8之前以及之时的破裂试验进行测量。在图8中白色的条指示BMD∶乙基纤维素薄膜(使用25％w/w TEC增塑，是指乙基纤维素含量)在干状态下在室温下随着聚合物共混物比率的变化而变化。清楚的是，膜的破裂能随着乙基纤维素含量的增加而显著地增加了，从而指示了这在化合物主要影响了在这些条件下的系统的机械稳定性。重要的是，所有研究的膜示出了可能在适当的包覆水平下足以承受当它们暴露于上GIT内时的剪切应力以及流体静压力的一种机械稳定性。这通过实验确定的膜的刺穿强度以及％断裂伸长率确认(数据未示出)。然而，必须指出水渗透至聚合物系统内显著地改变了薄膜的组成(图6以及图7)，以及因此它们的机械特性。具体来说水用作许多聚合物的一种增塑剂并且水溶TEC以及多糖(至少部分地)浸出聚合物网络的事实可以预期导致在膜的机械稳定性上的时间依赖的变化。此外，在图8中示出的结果在室温下而不是37℃的体温下获得。已知的是一种聚合物网络的温度可以非常影响其机械特性，例如由于玻璃状至橡胶状的相变。

由于这些原因，还测量了在37℃下暴露于0.1N HCl持续高达2h并且暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8持续8h时使得所研究的BMD∶乙基纤维素薄膜破裂所要求的能量(图9)。如可见的，聚合物网络的机械稳定性随着时间降低了，不管聚合物共混物的比率以及释放介质的类型。这可以至少部分地归于水溶的增塑剂TEC以及多糖浸入到大量流体中。重要的是，甚至是最低的观察值指示了由于外部的剪切应力和/或在体内遇到的内部静液压力的偶然的裂缝形成是不可能的(在适当的包覆水平)。此外，这与实验确定的膜的刺穿强度以及％伸长率是一致的，不管该聚合物共混物的比率、暴露时间以及释放介质的类型(数据未示出)。

c)增塑剂含量的作用

已知的是增塑剂含量可以显著地影响聚合物薄膜的机械特性。为了评估对于所研究的BMD∶乙基纤维素共混物的这种现象的重要性，将掺入的TEC的百分比从25％w/w增加至30％w/w(是指乙基纤维素含量)。低于25％w/w TEC含量使得乙基纤维素纳米颗粒在膜形成过程中的熔化困难，聚合物链的移动性对这个步骤是决定性的。高于30％w/w的TEC含量显著地增加了在包覆和固化过程中的粘附倾向并且因此应该被避免。如可以从图8看到的，BMD∶乙基纤维素薄膜的机械稳定性随着TEC含量的增加而显著地增加了，不管该聚合物共混物的比率。这是与实验确定的膜的刺破强度以及％伸长率一致的(数据未示出)。因此，在高度渗透活性内芯的配制品的情况下(当水渗透时产生了在剂型内增加的流体静压力)，所要求的包覆水平(避免偶然的裂缝形成)可以通过增加TEC含量来降低。此外，重要的是监测暴露于0.1N HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时聚合物网络的组合物中的时间依赖性变化的作用连同至37℃的温度升高的作用。如图10中可以看到的，使得薄膜破裂所要求的能量当暴露于释放介质时由于以上讨论的原因而降低了，不管该聚合物共混物的比率、初始的增塑剂含量以及释放介质的类型。重要的是，在所有的情况下，初始的从25％w/w至30％w/w(是指乙基纤维素含量)的TEC含量的增加导致了在所有时间点处的增加的机械稳定性。

然而，当增加在聚合物薄膜中的水溶性增塑剂TEC的百分比时，还可以预期暴露于水性介质时系统吸水以及干质量损失的速率以及程度的增加。这可以潜在地导致聚合物薄膜的药物渗透性的显著增加，从而导致在上GIT内潜在的过早药物释放。为了估计这些现象的重要性，在暴露于0.1N HCl持续2h以及暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8持续8h时对所研究的膜的吸水率以及干质量损失动力学进行监测。选择最高的TEC含量(30％)连同两个最重要的BMD∶乙基纤维素共混物比率：1.2和1∶3(图11)。重要的是，当将初始的TEC含量从25％增加到30％时，产生的吸水率以及干质量损失动力学的变化仅是较小的，不管聚合物共混物的比率以及释放介质的类型。因此，BMD∶乙基纤维素薄膜的机械稳定性可以有效地通过增加增塑剂水平而改进，而不用失去系统抑制药物在上GIT内释放的能力。

BMD∶乙基纤维素共混物是用于先进的允许结肠靶向的药物递送系统的薄膜包衣材料。重要的是，适合于一种具体治疗的特定需要的所希望的系统特性(例如渗透活性以及药物的剂量)可以很容易地通过将聚合物∶聚合物共混物比率改变至1∶2(优选在1∶2和1∶8之间，进一步优选1∶3至1∶6之间，参见1∶4至1∶5)连同增塑剂的含量在25％w/w至30％w/w(是指水不溶的聚合物含量)之间而调节。

B.2.MD∶乙基纤维素共混物

我们在以上的实例中已经示出了乙基纤维素与不同类型的多糖特别是MD(无支链的麦芽糊精)的共混物允许至结肠的位点特定的药物递送以改进炎症性肠病的局部治疗。重要的是，此种薄膜用作患有克罗恩病以及溃疡性结肠炎的患者的疾病状态的微生物群的底物。然而，还不清楚聚合物∶聚合物共混物的比率可以影响结果的系统特性到什么程度，特别是它们的吸水率以及干质量损失动力学连同它们对在体内所呈现的内部以及外部应力的机械耐受性。

图12示出了分别暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时MD∶乙基纤维素膜的组成对产生的吸水动力学以及干质量损失行为的影响。出于对比的原因还示出了使用纯(增塑的)乙基纤维素膜而得到的结果。清楚的是，当MD∶乙基纤维素共混物比率从1∶5增加至1∶2时，吸水速率以及程度显著地增加了。这可以归于MD是一种麦芽糊精并且比乙基纤维素更加亲水性的事实。在高的初始MD含量下，水含量变得明显，例如在1∶2共混物的情况下当暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8下1h之后约一半的薄膜是由水构成的这可以预期是使得有效抑制了自由的水溶低分子量药物在上GIT中的释放是挑战的，因为大分子的移动性显著地随着水含量的增加而增加，从而产生了增加的药物移动性。可能要求升高的包覆水平。然而，对于更大的药物分子(例如蛋白)的渗透性可以在聚合物网络中较多，甚至是在升高的水含量时。在这种情况下，药物的移动性基本上取决于“药物分子大小∶平均的大分子网络的筛目大小”的比率。具有至结肠的位点特定递送的先进药物递送系统可以例如是有吸引力的以允许在口服给药之后的全身蛋白递送。如果这些蛋白是有效的受保护的免于在上GIT内的低pH以及酶降解，则它们可能在释放到达结肠时被吸收。此外，水溶性差的药物的相对释放速率可以非常低，即使薄膜包衣包含显著量的水，只要剂型仍然是完整的。

有意义的是，吸水速率以及程度两者在磷酸盐缓冲液pH 6.8内比在0.1M HCl内更高，不管聚合物共混物的比率(图12，顶行)。这可以归于在用于薄膜制品的水性乙基纤维素分散体(作为稳定剂)内十二烷基硫酸钠(SDS)的存在。在低pH下，这种乳化剂是质子化的并且是中性的，而在pH 6.8它是去质子化的并且是带负电荷的。因此其降低界面张力的能力增加了，从而有利于水渗透到该聚合物网络中。

此外，干膜质量损失的速率和程度随着MD含量的增加而显著地增加(图12，底行)。这可以至少部分地用水溶的麦芽糊精浸入到大量流体中解释。然而，水溶增塑剂TEC(部分)浸入到释放介质中也是对于这种现象的原因。TEC是对于乙基纤维素纳米颗粒的增塑作用所要求的以允许从水性分散体的膜形成。甚至MD游离的膜释放了一些干质量，特别是在pH 6.8时。含有高的初始MD含量的聚合物系统的显著水含量可以预期是有助于浸取低分子量的水溶增塑剂TEC。此外，所观察到的作用在暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8时比暴露于0.1M HCl(图12)时更显著，这是因为SDS的存在。

当关于吸水率以及干质量损失将MD∶乙基纤维素薄膜(图12)以及BMD∶乙基纤维素薄膜(图6和7)相比时，看上去清楚的是在给予膜耐水性上BMD比MD更有效。

除了适当的吸水率以及干质量损失动力学，旨在允许至结肠的位点特定的药物递送的聚合物薄膜包衣还必须提供足够的机械稳定性以便经受在体内遇到的不同的机械应力。这具体地涉及：(i)从上GIT的移动产生的剪切力，以及(ii)来自剂型的内芯的作用在薄膜包衣上的流体静压力，该压力是与水性体液接触时由渗透驱动的水流入到系统内而引起的。为了估计所研究的MD∶乙基纤维素共混物经受此种外部以及内部应力的能力，对这些薄膜的机械特性使用一种质构仪以及刺穿试验来测量。刺穿强度，％断裂伸长率连同使得薄膜在干状态下在室温下破裂所要求的能量在表2中示出。清楚的是，系统的机械稳定性随着乙基纤维素含量的增加而增加。因此，后者化合物是在这些聚合物网络中的一种稳定剂。

必须指出在表2中示出的机械特性是使用干的薄膜在室温下获得的。已知的是水用作许多聚合物的增塑剂并且如图12可见的，当暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时，显著量的水渗透到膜内。此外，当与释放介质接触时，由于(部分)MD以及TEC浸取，聚合物系统的组成显著改变了。此外，聚合物薄膜的机械耐受性可以显著地取决于温度。当增加到温度37℃时，聚合物可以例如经受玻璃状至橡胶状的相变。由于这些原因，当暴露于0.1M HCl中持续2h以及暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8持续8h时对所研究的MD∶乙基纤维素共混物的机械特性进行了确定。如图13可见的，由于部分的MD以及TEC的浸取，聚合物薄膜的机械稳定性随着时间降低了，不管聚合物共混物的比率以及释放介质的类型。重要的是，适当的机械稳定性可以通过改变聚合物∶聚合物共混物的比率(并且最后通过改变包衣的厚度)有效地调节。

重要的是，所希望的系统稳定性此外可以通过改变聚合物共混物的比例有效地调节。

由多糖∶水不溶的聚合物共混物组成的呈现出一种提供至结肠的位点特定的药物递送的有意义的潜在性的聚合物薄膜(并且适合于炎症性肠病患者的病理生理学)的关键特性可以通过改变聚合物共混物的比率以及多糖的类型有效地调节。这包括暴露于模拟上GIT的内容物的水性介质之前以及之时膜的吸水率以及干质量损失动力学连同机械特性。所以，可以容易地提供广泛范围的薄膜包衣特性，以适合于对应的药物治疗的需要(例如内芯配制品渗透活性以及给药剂量)。

A.材料和方法

A.1.材料

支链的麦芽糊精(NUTRIOSEFB 06；Roquette Freres，Lestrem，France)；水性乙基纤维素分散体(Aquacoat ECD 30；FMC Biopolymer，Philadelphia，USA)；柠檬酸三乙酯(TEC；Morflex，Greensboro，USA)；5-氨基水杨酸(5-ASA；Sigma-Aldrich，Isle d’Abeau Chesnes，France)；微晶的纤维素(Avicel PH 101；FMC Biopolymer，Brussels，Belgium)；膨润土以及聚乙烯吡咯酮(PVP，Povidone K 30)(Cooperation Pharmaceutique Francaise，Melun，France)；胰酶(来自哺乳动物胰脏＝含有淀粉酶、蛋白酶以及脂肪酶的混合物)以及胃蛋白酶(Fisher Bioblock，Illkirch，France)；来自牛肉以及酵母连同胰蛋白胨的提取物(＝酪蛋白胨的胰酶消化物)(Becton Dickinson，Sparks，USA)；L-半胱氨酸盐酸盐水合物(Acros organics，Geel，Belgium)；半胱氨酸化的林格溶液(Merck，Darmstadt，Germany)。Pentasa

、Asacol

以及Lialda是分别通过Ferring、Meduna以及Shire生产的可商购的产品。

A.2.制备载药球粒内芯

载药球粒内芯(直径：710-1000μm；60％5-ASA；32％微晶纤维素，4％膨润土，4％PVP)通过挤出以及滚圆法制备。将这些粉末在一个高速造粒机(Gral 10；Collette，Antwerp，Belgium)内共混并且加入纯化的水直至达到一个均匀的质量。将这些湿的粉末混合物通过一个圆筒挤出机(SK M/R；Alexanderwerk，Remscheid，Germany)。将挤出物随后以520rpm(Spheronizer Model 15；Calveva，Dorset，UK)滚圆并且在一个流化床内(ST 15；Aeromatic，Muttenz，Switzerland)在40℃干燥30min。

A.3.制备包覆的球粒

将BMD溶解在纯化的水(5％w/w)中，与增塑的水性乙基纤维素分散体(25％TEC，搅拌过夜；15％w/w聚合物含量)在1∶2，1∶3，1∶4，1∶5(w/w)的比率下共混并且在包覆之前搅拌6h。将载药的球粒内芯在装有一个Wurster插入件的流化床涂布器(Strea 1；Aeromatic-Fielder，Bubendorf，Switzerland)中包覆直至获得5％、10％、15％以及20％(w/w)的重量增加。工艺参数如下：入口温度＝39±2℃，产品温度＝40±2℃，喷雾速度＝1.5-3g/min，雾化压力＝1.2巴，喷嘴直径＝1.2mm。包覆之后，将这些珠粒进一步流化10min并且随后在烘箱中于60℃固化24h。

A.4.体外药物释放

自包覆的球粒的药物释放使用3个不同实验组，模拟以下中的条件进行测量：

(i)上GIT：将球粒置于120mL的塑料容器内，该容器在开始的2h过程中用100mL溶出介质：0.1M HCl(任选地包含0.32％的胃蛋白酶)来填充，然后全部的介质换成磷酸盐缓冲液pH 6.8(USP 30)(任选地包换1％的胰酶)。将烧瓶在一个水平振动器中搅拌(80rpm；GFL 3033；Gesellschaft fuer Labortechnik，Burgwedel，Germany)。在预定的时间点，撤出3mL的样品并且进行UV-分光光度分析(λ＝302.6nm在0.1M HCl中；λ＝330.6nm在磷酸盐缓冲液pH 6.8中)(Shimadzu UV-1650，Champs sur Marne，France)。在酶的存在下，将样品在11,000rpm下离心15min并且随后在UV测量之前过滤(0.2μm)。每个实验进行三次。

(ii)整个GIT，没有粪便：为了模拟沿着GIT的pH的逐渐增加，药物释放使用USP装置3(Bio-Dis；Varian，Paris，France)测量。将球粒置于填充了200mL 0.1M HCl的250mL的容器内。浸渍速度是10、20或30dpm(如所指出的)。2h之后，将这些球粒转移到磷酸盐缓冲液pH 5.5(Eur.Pharm)中。表3指明了随后的变化以及对于不同的释放介质的暴露时间。在预定的时间点，撤出3mL的样品并且进行UV-分光光度分析(λ＝306.8/328.2/330.6/330.2/330.2在pH＝5.5/6.0/6.8/7.0/7.4下)，如以上所说明的。

(iii)整个GIT，有粪便：为了模拟通过上GIT的运送，将球粒暴露于在一个USP装置3(Bio-Dis)中的0.1M HCl持续2h并且随后暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8或7.4(USP 30)持续9h。然后，将球粒转移到填充有100mL的以下物质的120mL的烧瓶中：用来自炎症性肠病患者的粪便培育的培养基，用特定类型的双岐杆菌培育的培养基，用双岐杆菌、拟杆菌属、以及大肠杆菌培育的培养基、或出于对比的原因不含粪便以及细菌的培养基。将这些样品在37℃在缺氧条件(5％CO2，10％H2，85％N2)下并且在温和的搅拌下进行培育。培养基通过将1.5g牛肉提取物，3g酵母提取物，5g胰蛋白胨，2.5g NaCl以及0.3g L-半胱氨酸盐酸盐水合物溶解在1L的蒸馏水(pH 7.0±0.2)中并且随后在一个高压釜中灭菌来制备。将患有克罗恩病以及溃疡性结肠炎的患者连同健康受试者的粪便用半胱氨酸化的林格溶液以1∶200稀释；将2.5mL的这种悬浮液用培养液稀释到100mL。在预定的时间点，撤出2mL的样品，在13,000rpm下离心5min，过滤(0.22μm)并且使用高效液相色谱法(HPLC；ProStar 230；Varian，Paris，France)对药物含量进行分析。流动相由10％的甲醇以及90％的一种水性乙酸溶液(1％w/v)[i]构成。将样品注入到Pursuit C18柱(150×4.6mm；5μm)中，流动速度是1.5mL/min。对药物在λ＝300nm.3下进行UV-分光光度检测。

B结果与讨论

B.1.在上GIT内的药物释放

允许至结肠的位点特定的药物递送的理想薄膜包衣应该完全抑制在上GIT内的药物释放。然而，一旦到达结肠，药物释放应该是时间控制的(这可以包括迅速以及完全的释放)。多糖BMD以及乙基纤维素的共混物在以上的实例中已经显示出作为有希望的新颖的聚合物薄膜，当暴露于模拟通过胃以及小肠运送的释放介质时它表现出低的吸水率以及干质量损失速率以及程度。然而，一旦到达结肠，它们用作炎症性肠病患者的底物并且失去了显著的干质量并且吸收了显著量的水。然而，这些新颖的聚合物薄膜是否能够适当地控制从包覆的固体剂型的药物释放是未知的。

图14示出了在搅拌的烧瓶内在37℃暴露于0.1M HCl持续2h并且随后全部介质换成磷酸盐缓冲液pH 6.8(USP)时，从不同包覆水平的BMD∶乙基纤维素1∶2共混物包覆的球粒的5-ASA体外药物释放速率(实线)。清楚的是，由于扩散路径的长度的增加，相对的药物释放速率随着包覆水平的增加而降低了。然而，甚至在20％w/w的包覆水平，药物释放在这些条件下仍然是显著的，其中约20％的5-ASA在11h之后释放。必须指出这些结果是在不含酶的释放介质中获得的。这不会适当地反映体内的条件：消化酶的存在潜在地改变了薄膜包衣的特性并且可以导致更快的药物释放。为了估算这种现象的重要性，将0.32％的胃蛋白酶加入到0.1M HCl并且1％胰酶加入到磷酸盐缓冲液pH 6.8中。图14中的虚线示出了在对应的这些条件下实验测量的药物释放动力学。重要的是，在所有情况下存在仅轻微的增加/没有作用，指示了酶不能在这些条件下(例如在乙基纤维素的存在下)将这种聚合物薄膜包衣消化到很大的程度。尽管如此，所观察的药物释放速率甚至是在更高的包覆水平下也太高。

为了降低自所观察的球粒的5-ASA释放速率，将薄膜包衣内的最初乙基纤维素含量增加。如以上示出的，吸水速率和程度连同干质量损失速率以及程度随着初始BMD含量的降低而降低，如果将游离的薄膜分别暴露于0.1N HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8的情况下。图15示出了BMD∶乙基纤维素共混物比率对自所研究的球粒产生的5-ASA释放动力学的影响。清楚的是，当将聚合物∶聚合物共混物比率从1∶2降低到1∶5时相对药物释放速率显著地降低了。此外，在所有的情况下释放速率随着包覆水平的增加降低了。如从图15可见的，以1∶4或1∶5的BMD∶乙基纤维素共混物比率的15％-20％的包覆水平足够几乎完全抑制这些条件(模拟通过上GIT的运送)下的药物释放。请注意，所有的运送时间选择为他们可以被预期是非常高于在体内的真实运送时间(最坏情况的条件下)[_ii，_iii]。因此，球粒的这种体内性能可以预期是甚至更好的。重要的是，当将0.32％的胃蛋白酶以及1％的胰酶加入到该释放介质时，观察到了极小至没有作用，不管包覆水平以及聚合物共混物的比率(图15中的虚线)。然而，在这些实验中通过上GIT的释放介质的pH的逐渐增加是非常简单的。此外，这些颗粒被暴露于的机械应力不是非常重要的(在烧瓶中以80rpm水平搅拌)。在体内，显著的机械剪切力(由上GIT的移动引起的)可以导致在聚合物薄膜包衣内裂缝的形成，从而导致尤其更高的药物释放率。为了更好模拟这两个重要方面，将以1∶4和1∶5的共混物比率的20％的BMD∶乙基纤维素包覆的球粒也在USP装置3内使用表3中列出的释放介质以及运送时间进行释放。使用以下三种不同的浸渍速度进行研究：(i)高30dpm持续11.5h，然后20dpm，(ii)中：20dpm持续11.5h，然后10dpm，并且(iii)低：10dpm持续11.5h，并且然后5dpm。清楚的是，5-ASA释放在这些更严格的条件下(特别是以BMD∶乙基纤维素共混物比率1∶5)也被有效地抑制了(图16)。此外，请注意所选择的释放时期是非-生理学的并且代表极端(最坏情况)的条件。这些聚合物共混物的体内性能可以预期是更好的。因此，这些薄膜包衣的机械稳定性甚至在暴露于显著量的剪切应力下持续延长的时间期间时也是足够的。

B.2.在结肠内的药物释放

一旦到达结肠，聚合物薄膜包衣(它在上GIT内有效地抑制了药物释放)应该变得对于药物是可渗透的。图17示出了自所研究的使用15％w/w和20％w/w的BMD∶乙基纤维素(以下三种共混物比率：1∶3、1∶4、或1∶5)包覆的球粒的5-ASA释放。释放介质在开始的2h过程中是0.1M HCl，它随后用磷酸盐缓冲液pH 6.8完全代替持续9h。在最后的10h，将球粒暴露于来自炎症性肠病患者的粪便中并且在缺氧条件下培育(实曲线)。清楚的是，在模拟通过上GIT运送的介质中的5-ASA释放被有效地抑制了，而当将这些球粒暴露于患者粪便时，观察到了释放速率的显著增加。这种药物渗透性的突然增加可以归于以下事实：BMD∶乙基纤维素用作在患有克罗恩病以及溃疡性结肠炎的患者内的微生物群分泌的酶的底物(图17中的图画)。请注意，这种微生物群的生存力在体外是受限制的。因此，酶活性可能是在给定的实验条件下低估了。在体内，细菌连续地产生对应的酶，这些酶能够降解薄膜包衣中的多糖。因此，在这个研究中观察到的低于100％的药物释放的拉平作用不可能在体内发生。

出于对比的原因，当暴露于模拟在上GIT内的条件的释放介质，接着暴露于在缺氧条件下没有患者的粪便的培养基时，还测量了5-ASA释放(图17中的虚曲线)。重要的是，12h之后没有观察到药物释放的速率的突然增加。这证实了以下假设，在薄膜包衣上的渗透性显著增加是由这种类型的聚合物系统在炎症性肠病患者的粪便内存在的酶的(部分)酶降解引起的。

必须指出仅新鲜的粪便样品可以用于体外药物释放测量(由于复杂的微生物群的有限生存力)。因为此种样品的生存力在实际中可能是受限制的，特别是对于常规使用的应用，将对在粪便样品中最重要的细菌进行鉴定并且发展了模拟在受试者的结肠内条件的两种替代释放介质。图18示出了试验确定的从分别使用1∶3、1∶4或1∶5的共混物比率用15％或20％BMD∶乙基纤维素包覆的球粒的5-ASA释放速率。将球粒暴露于0.1M HCl持续2h，随后暴露于磷酸盐缓冲液pH 6.8持续9h，并且最后暴露于包含双岐杆菌、拟杆菌属以及大肠杆菌(图18a)的培养基中或暴露于含有双岐杆菌属的培养基中(图18b)。清楚的是，当暴露于这些“替代的”的模拟结肠条件的药物释放介质时的相对释放速率的突然增加与在炎症性肠病患者的粪便中所观察的是类似的(图18对图17)。因此，这些介质可以是对于实际的粪便样品的非常好的替代物。

图19展示了来自三种可商购的产品：Pentasa

球粒、填充了包覆的粒料的Asacol

胶囊以及Lialda片剂的实验确定的5-ASA释放动力学。Pentasa

球粒由使用乙基纤维素包覆的载有5-ASA的起始物内芯组成。如可见到的，药物释放在上GIT内已经开始，这与在文献[_iv]中的报告一致。Asacol

胶囊填充有载有5-ASA的料粒，它们用Eudragit S：一种聚(丙烯酰基甲基丙烯酸)包覆，它在低pH下是不可溶的，但是在pH＞7变得可溶。为了能够提供使用Bio-Dis释放装置的漏槽状态(sink condition)以及所选择的对于介质变化的时间方案，将硬的胶囊壳打开并且将0.05g的料粒置于每个容器中。如在图19内可以看到的，5-ASA释放在所研究的条件下在上GIT内已经是显著的了。请注意这种类型的药物递送系统的性能实质上取决于球粒所暴露的环境的pH。Lialda片剂是由亲水性的以及亲脂性的化合物[羧甲醚纤维素钠、羧甲基淀粉钠(类型A)、滑石、硬脂酸以及巴西棕榈蜡]构成的基质，其中掺入了这种药物。这些控释介质片剂用一种Eudragit L以及Eudragit S：两种聚(丙烯酰基甲基丙烯酸酯)的共混物包覆。如在图19中可以看到的，5-ASA释放在所研究的条件下在模拟GIT上内容物的释放介质中被有效地抑制了。一旦这种系统被暴露于结肠介质中，药物释放开始。有意义的是，在任何所研究的配制品中，在这些条件下，粪便样品的存在/不存在没有示出一种非常重要的作用。

这种新颖的发展的BMD∶乙基纤维素包覆的球粒提供了以下主要优点：(i)是一种多单元剂型，从而允许在胃运送时间内更小的变化性，通过该GIT的内容物的一种更均匀的分布并且避免单个单元剂型的“全或无”的作用，(ii)有效地抑制在上GIT内的药物释放，(iii)提供在结肠内的受时间控制的药物释放，其开始由在炎症性肠病的结肠内存在的酶引发，(iv)包含多糖BMD，当与乙基纤维素混合时，其促益生活性是出人意料的没有被抑制，从而使患者结肠内的生物群正常化。

根据本发明，这种新颖的聚合物薄膜包衣BMD∶乙基纤维素共混物允许至结肠的位点特定的药物(例如5-ASA)递送。重要的是，这些新颖的聚合物阻挡物适合于在靶向位点的条件，尤其是相对于在疾病状态以及环境pH下的微生物群。此外，这种新颖的聚合物薄膜的第二作用是对于BMD的重要的促益生作用，从而使得在结肠内的微生物群正常化，它对于患有炎症性肠病患者是特别有益的。

使用与实例2和3相同的方案用25％的癸二酸二丁酯作为增塑剂获得了BMD∶乙基纤维素包覆的球粒。研究了吸水动力学(图20)以及干质量损失动力学(图21)，示出了与使用TEC作为增塑剂BMD∶乙基纤维素包覆的球粒相同的结果。的确，这种包覆的球粒特征不是增塑剂依赖性的。5-ASA释放使用BMD∶乙基纤维素1∶4(乙基纤维素用25％的癸二酸二丁酯增塑)包覆的球粒在模拟通过整个GIT运送的条件，在存在以及不存在与实例3相同的炎症性肠病患者粪便时进行研究。包覆水平是15％(图22)。与以上的实例3类似的是，5-ASA的释放不在模拟上GIT的内容物的释放介质中在所研究的条件下观察。一旦这种系统被暴露于结肠介质中，药物释放开始。

A.材料和方法

A.1.材料

支链的麦芽糊精(BMD)(一种具有自小麦淀粉获得的高纤维含量的水溶的、支链的麦芽糊精；NUTRIOSEFB 06，Roquette Freres，Lestrem，France)；菊糖、FOS；水性乙基纤维素分散体(Aquacoat ECD 30；FMC Biopolymer，Philadelphia，USA)；柠檬酸三乙酯(TEC；Morflex，Greensboro，USA)。

A.2.制备聚合物薄膜

聚合物薄膜如在实例2中所见的制备。

A.3.薄膜特征

对于薄膜的厚度、吸水率以及干质量损失动力学如在实例2内的所见地进行测量

B结果与讨论

薄膜的吸水率以及干质量损失

当在37℃暴露于0.1M HCl和磷酸盐缓冲液pH 6.8时将菊糖以及FOS吸水率以及干质量损失动力学与BMD的相比。清楚的是，这种聚合物共混物比率显著地影响了作为结果的对于FOS以及菊糖的水渗透速率以及程度，如对于BMD所观察到的。如以上所见的，这种现象可以归于与水溶的难消化的多糖菊糖、FOS和BMD相比乙基纤维素的更疏水的性质。有意义的是，所研究的薄膜的吸水速率以及程度在磷酸盐缓冲液pH 6.8中比0.1N HCl(图23b对图23a以及图24b对图24a)更高，这在先前归于在水性乙基纤维素分散体Aquacoat ECD内存在的乳化剂十二烷基硫酸钠(SDS)。

将暴露于0.1M HCl以及磷酸盐缓冲液pH 6.8时薄膜的吸水速率以及程度进行比较，可以看到第二类型的多糖具有显著的影响。例如，BMD∶乙基纤维素共混物(实线)示出了最低的吸水速率以及干质量损失，无论释放介质的类型。尽管菊糖以及FOS在给予薄膜的耐水性行为上不如BMD有效，在上GIT内的过早药物释放可以预期在使用含有菊糖以及FOS的聚合物薄膜时是受限制的，不论在所研究的范围内的聚合物∶聚合物共混物的比率。

A.材料和方法

A.1材料

2，4，6-三硝基苯磺酸(TNBS)(Sigma-Aldrich，Isle d’Abeau Chesnes，France)；半胱氨酸的林格溶液(Merck，Darmstadt，Germany)；BMD(NUTRIOSE

FB 06；Roquette Freres，Lestrem，France)；豌豆淀粉N-735(豌豆淀粉；Roquette Freres，Lestrem，France)；水性乙基纤维素分散体(Aquacoat ECD 30；FMC Biopolymer，Philadelphia，USA)；柠檬酸三乙酯(TEC；Morflex，Greensboro，USA)；5-氨基水杨酸(5-ASA；Sigma-Aldrich，Isle d’Abeau Chesnes，France)；微晶纤维素(Avicel PH 101；FMC Biopolymer，Brussels，Belgium)；聚乙烯吡咯酮(PVP，Povidone K 30)(Cooperation Pharmaceutique Francaise，Melun，France)；Pentasa

(包覆的球粒，Ferring，批号：JX 155)，Asacol

(包覆的料粒，Meduna，批号：TX 143)。

A.2制备BMD∶乙基纤维素以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒

载有5-氨基水杨酸(5-ASA)球粒的起始物内芯(直径：0.7-1.0mm；60％5-ASA，32％微晶纤维素，4％膨润土，4％PVP)通过如下的挤出以及随后的滚圆法制备：将对应的粉末在一个高速造粒机(Gral 10；Collette，Antwerp，Belgium)中共混并且加入纯化的水直至获得一个均匀质量(41g的水对于100g的粉末共混物)。将这些湿的混合物通过一个圆筒挤出机(SKM/R，孔：1mm直径，3mm的厚度，旋转速度：96rpm；Alexanderwerk，Remscheid，Germany)。将挤出物随后在520rpm(Spheronizer Model 15；Calveva，Dorset，UK)滚圆2分钟并且在一个流化床内(ST 15；Aeromatic，Muttenz，Switzerland)在40℃干燥30min。通过筛分获得了粒级0.7-1.0mm。

将所获得的载药起始内芯随后在装有Wurster插入件的一个流化床涂布机(Strea 1；Aeromatic-Fielder，Bubendorf，Switzerland)中使用BMD∶乙基纤维素1∶4共混物(BMD∶EC包覆的球粒)或使用豌豆淀粉∶以及纤维素1∶2共混物(豌豆淀粉∶EC包覆的球粒)包覆直至获得15％(w/w)(BMD∶EC包覆的球粒)或20％(w/w)(豌豆淀粉∶EC包覆的球粒)的重量增加。

将BMD溶解在纯化的水(5％w/w)中，与增塑的水性乙基纤维素分散体(25％TEC，搅拌过夜；15％w/w聚合物含量)以1∶4的比例(w/w，基于非增塑的聚合物干质量)共混并且在包覆之前搅拌6h。将载药的球粒内芯在装有一个Wurster插入件的流化床涂布器(Strea 1；Aeromatic-Fielder，Bubendorf，Switzerland)中包覆直至获得15％(w/w)的重量增加。工艺参数如下：入口温度＝39±2℃，产品温度＝40±2℃，喷雾速度＝1.5-3g/min，雾化压力＝1.2巴，喷嘴直径＝1.2mm。包覆之后，将这些珠粒进一步流化10min并且随后在一个烘箱中在60℃固化24h。

将豌豆淀粉分散在65-75℃的纯化的水中(5％w/w)。将水性乙基纤维素分散体(15％w/w固体含量)使用25％TEC(w/w，是指该分散体的固体含量)增塑24h。将这种豌豆淀粉以及乙基纤维素分散体在室温下按以下的比率共混：1∶2(聚合物∶聚合物，w∶w)。将该混合物在包覆之前搅拌6h。将载药的球粒内芯在装有一个Wurster插入件的流化床涂布器(Strea 1；Aeromatic-Fielder，Bubendorf，Switzerland)中包覆直至获得20％(w/w)的重量增加。工艺参数如下：入口温度＝39±2℃，产品温度＝40±2℃，喷雾速度＝1.5-3g/min，雾化压力＝1.2巴，喷嘴直径＝1.2mm。然后，将这些球粒进一步流化10min并且随后在一个烘箱中在60℃固化24h。

A.3结肠炎的诱导以及研究设计

使用雄性Wistar大鼠(250g)用于体内研究，这在根据政府准则(86/609/CEE)在Institut Pasteur de Lille(A 35009)的可信的机构中进行。在每个笼子中装入四只动物，所有的大鼠具有自由可得的自来水。

在实验开始时(第0天)，将这些大鼠分成六个组(5-8动物/组)。两个组接受标准的食物(阴性以及阳性对照组)。其他组接受具有Pentasa

球粒(n＝8)，Asacol

球粒(n＝8)、BMD∶乙基纤维素包覆的球粒(n＝8)或豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒(n＝8)的食物。这四种不同的食物使用“食物混合”技术制备。所有的系统中均被加入以获得150mg/kg/天的5-ASA的剂量。

在第3天，结肠炎如下诱导：将这些大鼠使用戊巴比妥(40mg/kg)麻醉90-120min并且接受溶解在1∶1的水性0.9％NaCl溶液与100％的乙醇的混合物中的TNBS(250μl，20mg/大鼠)的直肠内给药。对照大鼠(阴性对照)接受仅载体(1∶1的水性0.9％NaCl溶液与100％的乙醇的混合物)的直肠内给药。直肠内TNBS或载体给药后3天将这些动物杀死(第6天)。

A.4结肠炎的宏观以及组织学评估

结肠炎的宏观以及组织学指示由两个研究者盲评。将位于肛门之上精确地4cm的结肠样品用于根据Ameho指标的组织学评估。这种从0至6范围的等级考虑了炎症侵入的程度、侵蚀、溃疡或坏死的存在以及损害的表面延伸部分的深度。

A.5统计学

所有的对比物使用非参数试验(曼-惠特尼)检验进行分析。如果P值＜0.05，则统计地判断差异是显著的。

B结果与讨论

TNBS-诱导的结肠炎通过使用BMD∶乙基纤维素包覆的球粒以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒的治疗显著地提高了。

对经受了直肠内TNBS给药的在动物内的结肠炎的发展进行表征。仅直肠内给予载体(1∶1的水性0.9％NaCl溶液与100％的乙醇的混合物)3天后杀死的对照大鼠(阴性对照组)在结肠内没有损害(图27A)。相比之下，早在给予TNBS 3天之后就诱导了严重的结肠炎(图27B)。在组织学的水平上，在对照大鼠中没有检测到异常情况(图29：对照＝阴性对照组)。相比之下，给予TNBS 3天之后，结肠组织学通过深度延伸到肌肉层内的中性粒细胞浸润(neutrophilic infiltrate)的坏死溃疡的大面积来表征(图29：TNBS)。使用BMD∶乙基纤维素包覆的球粒治疗的动物的结肠示出了显著减小的损伤(图27)。这些结果对于使用豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒治疗的大鼠是类似的(数据未示出)。此外，使用Pentasa

球粒、Asacol球粒、BMD∶乙基纤维素包覆的球粒以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒的治疗对于TNBS-诱导的结肠损伤的影响使用Ameho分数进行研究(图28)。出于对比的原因，对具有结肠炎的未治疗的大鼠进行研究。使用BMD∶乙基纤维素包覆的球粒以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒获得了最佳的效果。诱导结肠炎之后三天，与患有结肠炎的未给予治疗的大鼠相比，在预防地接受了BMD∶乙基纤维素包覆的球粒以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒的大鼠中观察到了宏观损害分数的显著减小。平行于宏观的炎症，组织分析还确认了在使用以下治疗之间的大的差异：(i)TNBS直肠内地，(ii)TNBS直肠内地以及Pentasa

球粒经口服地，(iii)TNBS直肠内地以及Asacol

球粒经口服地，(v)TNBS直肠内地以及BMD∶乙基纤维素包覆的球粒经口服地，以及(v)TNBS直肠内地以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒经口服地(图30)。这通过给予TNBS 3天后Ameho炎症分数的显著降低反映(图28)。清楚的是，给予BMD∶乙基纤维素包覆的球粒以及豌豆淀粉∶乙基纤维素包覆的球粒降低了炎症的损害，这由更小的多型的炎性渗入、有限的浮肿以及小的局灶性坏死损害(图29)组成。使用一种主要是炎性浸入固有层的结肠壁的增厚以及深度延伸到肌肉以及浆膜层的坏死在使用TNBS、TNBS以及Pentasa

求粒以及TNBS和Asacol

球粒治疗的情况下是明显的。

这些结果清楚地证明了所提出的新颖的薄膜包衣对于体内结肠靶向的的疗效。

表1：

表2：

表3：

模拟的GI段	暴露时间	释放介质	pH
				胃	2h	0.1M HCl	1.2
十二指肠	0.5h	磷酸盐缓冲液(Eur.Pharm.5)	5.5
				空肠-回肠	9h	磷酸盐缓冲液(USP 30)	6.8
盲肠	0.5h	磷酸盐缓冲液(USP 30)	6.0
				近端结肠	6h	磷酸盐缓冲液(USP 30)	7.0
远端结肠	18h	磷酸盐缓冲液(USP 30)	7.4

Claims

1.一种用于控制释放活性成分的控释递送剂型，包括一种用以下聚合物混合物包覆的活性成分：

-至少一种不溶于水的聚合物以及

-至少一种难消化的水溶多糖。

2.根据权利要求1所述的控释递送剂型，其中所述控释递送剂型包括一个内芯，该活性成分被分散或溶解在所述内芯中。

3.根据权利要求1或2所述的控释递送剂型，其中该难消化的水溶性多糖选自下组，其构成为：低聚木糖、菊糖、低聚果糖、果糖低聚糖(FOS)、乳果糖、半乳糖甘露聚糖以及它们的合适的水解产物、难消化的聚葡萄糖、难消化的糊精以及它们的部分水解产物、反式半乳糖低聚糖(GOS)、低聚木糖(XOS)、乙酰化甘露聚糖(acemannan)、香菇多糖或β-葡聚糖以及它们的部分水解产物，多糖-K(PSK)、难消化的麦芽糊精，以及它们的部分水解产物，或它们的混合物。

4.根据权利要求3所述的控释递送剂型，包括至少一种难消化的麦芽糊精或一种难消化的糊精，它具有15％和35％之间的1-＞6的糖苷连接、小于20％的一个减小的糖含量、小于5的多分散指数以及最大等于4500g/mol的数均分子量Mn。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的控释递送剂型，其中该难消化的水溶性多糖∶不溶于水的聚合物之比是在1∶2和1∶8之间。

6.根据权利要求5所述的控释递送剂型，其中该难消化的水溶性多糖∶不溶于水的聚合物之比是在1∶3和1∶6之间。

7.根据权利要求2至6所述的控释递送剂型，其中该内芯具有5％至30％的包覆水平。

8.根据权利要求7所述的控释递送剂型，其中该内芯具有10％至20％的包覆水平。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的控释递送剂型，其中该聚合物混合物包括一种增塑剂，优选地其含量相对于该不溶于水的聚合物含量在25％w/w至30％w/w之间。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的控释递送剂型，其中该不溶于水的聚合物是选自下组，其构成为：丙烯酸的和/或甲基丙烯酸的酯聚合物类，丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯聚乙烯基酯的聚合物或共聚物，聚乙酸乙烯酯、聚丙烯酸酯类、以及丁二烯苯乙烯共聚物甲基丙烯酸酯共聚物类、乙基纤维素、乙酸邻苯二甲酸纤维素、聚乙酸乙烯邻苯二甲酸酯、虫胶、甲基丙烯酸共聚物类、乙酸偏苯三酸纤维素、羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯、玉米素、乙酸淀粉。

11.根据权利要求9或10所述的控释递送剂型，其中该增塑剂是一种水溶的增塑剂，该增塑剂优先选自下组，其构成为：多元醇类、有机酯类、油类或甘油酯类、豆磷脂，单独地或作为与彼此的一种混合物。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的控释递送剂型，其中所述控释药物组合物是一种多颗粒剂型。

13.一种用于制备控释递送剂型的方法，该控释递送剂型用于在具有结肠微生态失调患者的结肠内或在健康受试者的结肠内控制释放一种活性成分，所述方法包括：

-形成以下项的一种聚合物混合物：

●至少一种不溶于水的聚合物以及

●至少一种难消化的水溶多糖，

-将所述活性成分用该聚合物混合物包覆。

14.一种结肠靶向的包衣制品在制造一种用于刺激消化系统中的细菌的生长和/或活性的药物中的用途，该制品包括一种不溶于水的聚合物以及一种难消化的水溶性多糖。