CN108272778A - 一种熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于生物技术领域，具体涉及一种熊果酸/胰岛素纳米经皮给药制剂及其制备方法。所述给药制剂由背衬层、载药缓释层和防粘层组成，其中载药层的组分包括熊果酸、胰岛素、压敏胶、促渗剂、基质、亲水性辅料、冻干保护剂，以凝胶形式被封闭于背衬层和防粘层之间。该制剂能够提高胰岛素的生物利用度，增加药物的稳定性，可实现缓释降血糖。

Description

一种熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂及其制备方法

技术领域

本发明属于药剂学技术领域，具体涉及一种熊果酸/胰岛素纳米经皮给药制剂及其制备方法。

背景技术

胰岛素(insulin) 是胰岛素β细胞分泌的一种蛋白类激素，目前是机体内唯一能降低血糖的激素。胰岛素的分子量5700，由两条氨基酸肽链组成。A链有21个氨基酸，B链有30个氨基酸。A-B链之间有两处二硫键相连。胰岛素的分子量约为5800，等电点为5.35-5.45，白色或类白色的结晶性粉末。胰岛素在水、乙醇、三氯甲烷或乙醚中几乎不溶，易溶于矿酸或氢氧化钠溶液中。市场上胰岛素制剂由注射剂、肺部吸入给药制剂、植入剂、口服或口腔黏膜吸收给药制剂等，其中目前使用最广泛的是注射剂，注射剂中添加了大量的辅料，并且生物利用度度较低。

由于胰岛素为蛋白质多肽类药物，能被胃肠道的蛋白水解酶降解且不被吸收，所以口服无效。因此，目前临床上使用的剂型是注射剂。为了是血糖得到控制，患者需要至少每天注射一次。由于患者长期和频繁注射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剂皮下脂肪萎缩等等，而采用透皮给药方便且患者的顺应好，既能大大减少注射给患者带来的痛苦又能持久稳定的释放药物增加胰岛素的生物利用度，因此，熊果酸/胰岛素纳米透皮制剂更适合临床的运用，给患者提供一个更加方便的给药方式。

胰岛素为水难溶性药物，生物利用度较低。纳米化后能显著提高药物的生物利用度，减少个体差异，降低毒副作用。

纳米缓释系统属于载体粒子给药系统，其作为药物载体具有许多优越性，具有缓缓释特性，能够延长和控制药物的作用时间，也可实现靶向输送药物，保证药物发挥药效的前提下减少给药剂量，减轻和降低了药物的毒副作用，提高药物作用稳定性，利于药物的储存。此外纳米微粒具有超小体积和较高的载药量，容易穿透血管而不引起血管内皮损伤，保护药物免受酶降解。

经皮给药系统(transdermal drug delivery system, TDDS)是指药物以一定的速率透过皮肤经毛细血管吸收进入体循环的一类制剂。新型的透皮给药制剂可实现无创伤性给药，具有超越一般给药方法的独特优点，直接作用于靶部位发挥药效；避免肝脏的首过效应和胃肠因素的干扰；避免药物对胃肠道的副作用；长时间维持恒定的血药浓度，避免峰谷现象，降低药物毒副反应；减少给药次数，而且患者可以自主用药，特别适合于婴儿、老人及不宜口服给药的患者，提高患者的用药依从性；发现副作用时，可随时中断给药等。

熊果酸(Ursolic acid，UA)又名乌索酸，乌苏酸，属α-香树脂醇(α-amyrin)型五环三萜类化合物。熊果酸具有镇静、抗炎、抗菌、抗糖尿病、抗溃疡、降低血糖等多种生物学效应，熊果酸还具有明显的抗氧化功能，因而被广泛地用作医药和化妆品原料。此外熊果酸是天然的促渗剂。

微针经皮给药制剂是一种集皮下注射与透皮贴双重释药特点的微侵袭透皮给药系统。微针的优势在于：可使大分子穿透角质层；微针传递给药几乎无损伤性、无痛感，易被患者接受；剂量稳定、可控；生物利用度高。

本发明基于经皮给药系统制备熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂，该制剂能够提高胰岛素的生物利用度，增加药物的稳定性，可实现控降血糖。

本发明技术内容制备的经皮给药纳米制剂可用于经皮的软膏剂、贴剂、涂剂、喷雾剂、气雾剂、泡沫剂、微型海绵剂以及微针贴剂等剂型。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有的技术不足，为解决胰岛素水溶性差，吸收和生物利用度低的问题，减轻和降低由于注射给患者带来的生理和心理上的痛苦。

本发明的第一个技术问题是提供一种熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂，特点使采用同样具有降血糖和促渗的天然萜类化合物熊果酸制备成具有缓释功能的胰岛素纳米缓释系统，具有缓释功能的熊果酸/胰岛素纳米的粒径为130-200nm；其由背衬层、载药缓释层和防粘层组成，载药层的组分包括熊果酸、胰岛素、压敏胶、促渗剂、基质、亲水性辅料、冻干保护剂，以凝胶形式被封闭于背衬层和防粘层之间。

所述的胰岛素包括动物胰岛素、人胰岛素和胰岛素类似物。

所述亲水性辅料为淀粉、海藻酸盐、阿拉伯胶、明胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、卡波姆、聚丙烯酸钠中的两种或两种以上；冻干保护剂为甘露醇、乳糖、葡萄糖中的两种或两种以上。

其中载药层的组分以重量分数计包括：熊果酸3.5-17%、胰岛素3.5-17%、压敏胶5.2-7%、促渗剂16-20%、基质0.17-2%、亲水性辅料7-10%、冻干保护剂35-40%。

所述的载药层中压敏胶的材料为丙烯酸压敏胶、聚丙烯酸压敏胶、聚异丁烯压敏胶、聚乙烯基吡咯烷酮压敏胶、硅酮压敏胶、聚羟丙甲基纤维素压敏胶和聚羧甲基纤维素压敏胶中的一种或几种的组合。

所述的背衬材料是铝-聚酯膜、聚乙烯（或聚酯）-聚乙烯复合膜、聚乙烯-铝-聚酯/乙烯-乙酸乙烯复合膜、多层聚酯膜、聚酯-乙烯醋酸乙烯复合膜、无纺布、弹力布中一种或两种组合。

所述的防粘层材料硅化聚脂薄膜、氟聚合物涂聚酯薄膜、铝箔-硅纸复合物、硅化铝箔、硅纸中的一种或两种的组合。

制备微针的材料由硅、玻璃、聚合物及钛合金、镍、不锈钢等金属材料；聚合物包括但不限于聚丙交酯乙交酯、聚乳酸、聚乙醇酸和聚碳酸酯等材料。

促渗剂为吡咯烷酮类、亚砜类、Azone及其类似物、氨基酸及其酯、萜烯类、脂肪酸及其酯、环糊精类、胺类、表面活性剂类、醇类和磷脂类中一种或几种；

优选为Azone及其类似物、表面活性剂、醇类、亚砜类中的一种或几种组合，其中各组分在载药层中的含量以重量分数计为：Azone及其类似物0-20%，表面活性剂0-20%，醇类0-40%。

本发明的第二个技术问题是提供一种胰岛素纳米缓释经皮给药制剂的制备方法，包括以下步骤：

A：将胰岛素原料药溶于有机溶剂中，配制成浓度为1-1mg/ml的原料药溶液；同时将熊果酸溶于有机溶剂中，配制成1-10mmol/L的原料药溶液；亲水性辅料溶于水中配制成含有亲水性辅料的水溶液；

B：在25℃室温搅拌条件下，将胰岛素和熊果酸的有机溶液混合后逐滴滴加到亲水性材料的水溶液中，滴加的速度为1滴/秒，得到熊果酸/胰岛素纳米；

C：将自组装形成的熊果酸/胰岛素纳米冻干，再与促渗剂、基质、压敏胶混合，搅拌均匀即得载药层；

E：将C步骤中得到的载药层均匀的涂布在背衬层上，盖上保护层，检测合格后，抽真空密封，即得熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂。

其中A步骤中的有机溶剂为甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮中的一种或几种。

本发明的优点在于

1、本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂所用的熊果酸既具有降血糖的作用又是天然的促渗剂；

2、本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂大大提高了药物的溶解度。

3、本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂具有胰岛素缓释释放的功能。

4、本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂中的熊果酸/胰岛素纳米与微针结合具有很高的载药量，能够穿透内皮血管而使血管不易受损伤，提高药物的生物利用度。

5、本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂具有缓释的特性，能够降低和减少患者的用药次数，避免由于注射给患者带来的生理和心理痛苦。

附图说明

图1是熊果酸/胰岛素纳米的粒径；

图2是熊果酸/胰岛素纳米的电势；

图3是熊果酸/胰岛素纳米的药物释放；

图4是熊果酸/胰岛素载药层的累积渗透率；

图5是本发明的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂对糖尿病小鼠的治疗效果。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案作进一步的说明，但是本发明不仅限于此。

实施例1：

A：称取胰岛素1mg溶于1ml甲醇中，形成含药的有机溶液 ，9.06mg熊果酸溶于甲醇中，甘油0.1ml，羟甲基纤维素200mg，甘露醇1g，丙二醇0.4g，卡波姆5mg，丙烯酸钠150mg，溶于水形成亲水性水溶液；

B：取100μL胰岛素甲醇溶液和100μL熊果酸甲醇溶液混合均匀后，逐滴滴加亲水性水溶液中，在室温条件下搅拌1h，即得熊果酸/胰岛素纳米。

C：将甘油、羟甲基纤维素、甘露醇、丙二醇、卡波姆、丙烯酸钠溶于3ml水中作为亲水性辅料水溶液，将熊果酸/胰岛素纳米冻干后与亲水性辅料的水溶液均匀混合，即得缓释功能的载药层。

D：将载药层均匀涂布在制剂的背衬层上或微针上，盖上保护层，检验合格，抽真空密封，即得。

实施例2

本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米通过动态光散射测定平均粒径、PDI及电势，如图1和图2所示。

实施例3

将1ml载药层置于截留分子量为10000的透析袋中，同时将透析袋置于pH为7.4的30mlPBS的磷酸盐缓冲溶液中，再将PBS缓冲溶液置于37℃恒温的摇床中，转速233r/min，在不同的时间点取样1ml，同时再补加1ml的空白PBS。采用紫外分光光度法检测波长276nm，计算累积量，如图3所示，表明本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂具有缓释释放的特性。

实施例4

制备12张完整的小鼠腹部皮肤，采用扩散池实验，根据公式计算渗透量

(Q，μg.cm²)

式中，C_n为第n个取样点测得的药物浓度；Ci为第i个取样点测得的药物浓度；A为有效接触面积(cm²)；V为接收池体积(ml)；V₀为取样体积(ml)。

以单位面积累计渗透量(Q)为纵坐标，时间(t)为横坐标，绘制体外经皮吸收实验，如图4所示，表明本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂具有高的透皮累积量。

实施例5

小鼠造模成功后，称量实验小鼠的体重，按40mg/kg剂量进行透皮治疗，实验小鼠固定在木板上，除去腹部的毛后，紧贴熊果酸/胰岛素纳米经皮制剂，每次面积为3cm²，透皮时间为30min，透皮结束后擦拭腹部，直接将小鼠放回笼子饲养。

透皮制剂的刺激性观察：实验小鼠经熊果酸/胰岛素纳米经皮制剂治疗后，无明显的精神状态不正常现象，连续观察2天后，未发现透皮部位皮肤出现红肿和发炎等现象。

实施例6

体内降血糖的考察：将高血糖小鼠随机分为对照组、透皮制剂组和腹腔注射组，给药20h后，从尾静脉取血，测定不同时间点小鼠的血糖浓度，如图5所示表明本发明制备的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂具有良好的缓释和缓释功能。

Claims (7)

1.一种熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂，其由背衬层、载药缓释层和防粘层组成，其特征在于：载药层的组分包括熊果酸、胰岛素、压敏胶、促渗剂、基质、亲水性辅料、冻干保护剂，以凝胶形式被封闭于背衬层和防粘层之间。

2.根据权利1所述的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂，其特征在于：包括所述的胰岛素包括动物胰岛素、人胰岛素和胰岛素类似物。

3.根据权利要求1所述的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂，其特征在于：亲水性辅料为淀粉、海藻酸盐、阿拉伯胶、明胶、羧甲基纤维素、甲基纤维素、卡波姆、聚丙烯酸钠中的两种或两种以上；冻干保护剂为甘露醇、乳糖、葡萄糖中的两种或两种以上。

4.根据权利要求1所述的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂，其特征在于：载药层的组分以重量分数计包括：熊果酸3.5-17%、胰岛素3.5-17%、压敏胶5.2-7%、促渗剂16-20%、基质0.17-2%、亲水性辅料7-10%、冻干保护剂35-40%。

5.一种如权利要求1所述的熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

A：将胰岛素原料药溶于有机溶剂中，配制成浓度为1-1mg/ml的原料药溶液；同时将熊果酸溶于有机溶剂中，配制成1-10mmol/L的原料药溶液；将亲水性辅料溶于水中配制成含有亲水性辅料的水溶液；

B：在25℃室温搅拌件下，将胰岛素和熊果酸的有机溶液混合后逐滴滴加到亲水性水溶液中，滴加的速度为1滴/秒，得到熊果酸/胰岛素纳米；

C：将自组装形成的熊果酸/胰岛素纳米冻干，再与促渗剂、基质、压敏胶混合，搅拌均匀即得载药层；

D：将C步骤中得到的载药层均匀的涂布在背衬层上，盖上保护层，检测合格后，抽真空密封，即得熊果酸/胰岛素纳米缓释经皮给药制剂。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，A步骤中的有机溶剂为甲醇、二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮中的一种或几种。

7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，熊果酸/胰岛素纳米溶液与亲水性辅料的体积比为1/5-1/20。