一種胰島素納米透皮貼劑及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑及其制備方法。本發(fā)明以重組人胰島素為藥物活性成分，其是由防粘層、載藥層和背襯層組成的充填封閉型透皮制劑。載藥層的由納米化重組人胰島素、傳遞體、促滲劑和增塑劑組成。納米化重組人胰島素是通過以溶劑溶解胰島素，加入脂質(zhì)體、殼聚糖、HPMC等水溶性輔劑和凍干保護(hù)劑的水溶液低溫高速攪拌后冷凍干燥獲得。本發(fā)明的貼劑將胰島素納米化結(jié)合傳遞體經(jīng)皮無創(chuàng)給藥，大大提高胰島素的生物利用度，具有透皮吸收速率快、起效快、治療效果好和產(chǎn)品穩(wěn)定性好的優(yōu)點(diǎn)，且對(duì)皮膚無過敏和毒性反應(yīng)，具有安全性好、副作用小和使用方便的特點(diǎn)。本發(fā)明的胰島素納米透皮貼劑的制備方法簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低，易于放大。
【專利說明】一種胰島素納米透皮貼劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]胰島素(insulin)是胰臟β細(xì)胞分泌的一種多肽類激素，目前是機(jī)體內(nèi)唯一能降低血糖的激素。人胰島素分子依靠?jī)蓚€(gè)二硫鍵結(jié)合A鏈(21個(gè)氨基酸)與B鏈(30個(gè)氨基酸)，如果二硫鍵被打開則失去活性。胰島素分子量約為6000，等電點(diǎn)為5.35-5.45，在水中、乙醇、氯仿或乙醚中幾乎不溶。胰島素制劑市場(chǎng)上有注射劑、肺部吸入給藥制劑、植入劑、口服或口腔黏膜吸收給藥制劑等，其中目前使用最為廣泛是肌肉注射(包含無針注射劑)。肌肉注射劑一般為白色或類白色的混懸液，靜置后分層，振蕩后沉淀均勻分散，制劑中使用了較大量的添加劑助懸，并且生物利用度較低。
[0003]由于胰島素為蛋白質(zhì)多肽類藥物，能被胃腸道的蛋白水解酶降解且不被吸收，所以口服無效。因此，從臨床使用的劑型看，主要是針劑(iv與im兩種)。為了減少病人因頻繁注射引起的痛苦與不便，除速效型普通胰島素針劑外，還開發(fā)了中效和長(zhǎng)效兩種劑型，即便是長(zhǎng)效針劑，患者也需要至少每隔36h注射一次，治療仍不方便。另外，患者長(zhǎng)期注射用藥還會(huì)產(chǎn)生許多不良反應(yīng)如胰島素浮腫、低血糖反應(yīng)、肥大性脂肪營(yíng)養(yǎng)不良及皮下脂肪萎縮等等，而采用透皮給藥方便而且患者的順應(yīng)性好，大大減少患者的痛苦、能持久穩(wěn)定的釋放胰島素、增加胰島素納米脂質(zhì)體利用率等諸多優(yōu)點(diǎn)，所以，胰島素透皮制劑更適合臨床運(yùn)用和患者的的自我利用。
[0004]胰島素為 水難溶性藥物，生物利用度極低。對(duì)于水難溶性藥物，溶出過程是制約其生物利用度的關(guān)鍵因素。根據(jù)Ostwald Freundrich方程，藥物溶出速率和藥物顆粒大小成反比，降低藥物顆粒粒徑可以大幅度提高其溶出速率，從而顯著提高藥物的生物利用度，減少個(gè)體差異，降低毒副作用。納米化可以促進(jìn)藥物的吸收，提高生物利用度。
[0005]納米粒屬于載體粒子給藥系統(tǒng)，其作為藥物載體具有許多優(yōu)越性，具有緩釋特性，能夠延長(zhǎng)藥物作用時(shí)間，靶向輸送藥物，保證藥物作用的前題下減少給藥劑量，減輕或避免藥物毒副作用，提高藥物作用穩(wěn)定性，利于藥物儲(chǔ)存，并能夠建立一些新的給藥途經(jīng)。由于納米微粒具有超小體積和較高的載藥量，容易穿透血管而不引起血管內(nèi)皮損傷，保護(hù)藥物免受酶降解，局部藥物聚集濃度高，從而能提高療效。但大部分納米材料都存在生物相容性和生物可降解性等問題。
[0006]傳遞體可以運(yùn)載大分子如蛋白質(zhì)和多肽進(jìn)行透皮吸收。
[0007]透皮給藥系統(tǒng)(transdermaldrug delivery system,TDDS) 一般指應(yīng)用黏合劑的皮膚貼片型的透皮給藥新制劑。新型的透皮給藥制劑是通過適當(dāng)?shù)膭┬驮O(shè)計(jì)，采用控釋手段，使藥物經(jīng)皮膚恒速、持久地進(jìn)入體循環(huán)的一種新的給藥技術(shù)。具有三大優(yōu)點(diǎn):藥物不受肝臟和胃腸道的“首過效應(yīng)”的影響；可以長(zhǎng)時(shí)間按需要的速率將藥物輸入體內(nèi)，血藥濃度保持恒定；使用方便，具有釋放藥物的可撤性，尤其適用于老人、孩子和不能口服藥物的患者。[0008]專利CN102056593A公開了一種胰島素鼻用制劑，便利了給藥方式，但給藥量為傳統(tǒng)方式的2倍以上。專利CN102961340A以二氧化硅氣凝膠制備胰島素納米粒，但二氧化硅體內(nèi)難以降解、毒性較大。其他專利有以保護(hù)劑制備胰島素口服給藥劑型，均存在胰島素不同程度被消化道降解，個(gè)體差異大，有效作用劑量難以保證。還有一些專利發(fā)明胰島素給藥泵，為微創(chuàng)給藥法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，為解決胰島素水溶性差，吸收和生物利用度低的問題，提供一種分散程度好，吸收好，穩(wěn)定性好的納米胰島素凍干粉制備成透皮制齊?，透皮制劑提供完全無創(chuàng)給藥的方法。
[0010]本發(fā)明的第一個(gè)技術(shù)問題是提供一種胰島素納米透皮制劑，特點(diǎn)是載藥層由納米化重組人胰島素、傳遞體、壓敏膠、促滲劑和基質(zhì)組成，以凝膠形式被封閉于背襯層與防粘層之間。納米化重組人胰島素，為一種含凍干保護(hù)劑和親水性輔料為載體的納米級(jí)重組人胰島素顆粒的復(fù)合粉體，重組人胰島素納米粉體在水中再分散后獲得的胰島素顆粒的粒徑為 110_500nm。
[0011]本發(fā)明的第二個(gè)技術(shù)問題是提供一種胰島素納米透皮制劑的制備方法，包括以下步驟:
[0012]A:將胰島素原料藥溶解于可與水共溶的有機(jī)溶劑中，配置成濃度為l-10mg/ml的原料藥溶液；將親水性輔料溶于水，配置成含有親水性輔料的水溶液；胰島素溶液與含輔料的水溶液的體積比為1/5~1/20 ；
[0013]B:在4_15°C攪拌 條件下，將A步驟的原料藥溶液與B步驟的輔料水溶液混合，得到胰島素納米混懸液；
[0014]C:將B步驟的胰島素納米混懸液冷凍干燥，得到胰島素納米粉體；
[0015]D:取不同比例的傳遞體、促滲劑、基質(zhì)和一定量的壓敏膠、一定量的C步驟得到的胰島素納米粉體，攪拌均勻即得載藥層；
[0016]E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
[0017]本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)在于:
[0018]采用冷凍干燥技術(shù)制備胰島素納米干粉，在保持藥物活性的同時(shí)大大提高了藥物的溶解度，能夠很好的再分散于水中。
[0019]納米胰島素的超小體積和巨大比表面，納米藥物具有較高的載藥量，容易穿透血管而不引起血管內(nèi)皮損傷，透皮給藥保護(hù)藥物免受酶降解，藥物在體內(nèi)局部聚集濃度高，從而能提高療效，同時(shí)還可以降低藥物毒副作用。
[0020]納米胰島素透皮貼劑的具有良好的儲(chǔ)存穩(wěn)定性，并具有一定的緩釋性能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1是胰島素原料藥的電鏡圖片
[0022]圖2是本發(fā)明的納米級(jí)胰島素的電鏡圖片
[0023]圖3是本發(fā)明的胰島素納米透皮貼劑對(duì)糖尿病模型小鼠的治療效果【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋，本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施例。
[0025]實(shí)施例1:
[0026]A:稱取胰島素8mg溶于IOmlDMF中，形成含藥的有機(jī)溶液，大豆卵磷脂300mg、脂質(zhì)體50mg、脫氧膽酸鈉50mg、甘油0.1ml、輕丙甲纖維素200mg、0.01M甘氨酸緩沖液30ml (ρΗ6.2)、甘露醇Ig用加水至200ml溶解；
[0027]B:胰島素溶液緩慢倒入水溶液中，攪拌，探針式超聲即得到胰島素納米混懸液；
[0028]C:胰島素納米混懸液_60°C真空狀態(tài)凍干48小時(shí)得胰島素納米凍干粉；
[0029]D:將胰島素納米凍干粉、殼聚糖50mg、卡波姆5mg、聚乙二醇10mg、大豆卵磷脂200mg、氮酮0.8g、甘油0.8g、丙二醇0.4g、聚烯酸酯壓敏膠4g (二氯甲燒溶解)和丙烯酸壓敏膠Ig混合用甘氨酸緩沖液稀釋到5ml.攪拌均勻得載藥層；
[0030]E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
[0031]實(shí)施例2:
[0032]A:稱取胰島素8mg溶于IOmlDMF中，形成含藥的有機(jī)溶液，大豆卵磷脂300mg、脂質(zhì)體30mg、油酸鈉30mg、甘油0.1ml、輕丙甲纖維素lOOmg、甘氨酸緩沖液30ml (pH6.2)、甘露醇800mg用加水至200ml溶解；
[0033]B:胰島素溶液緩慢`倒入水溶液中，攪拌，探針式超聲即得到胰島素納米混懸液；
[0034]C:胰島素納米混懸液_60°C真空狀態(tài)凍干48小時(shí)得胰島素納米凍干粉；
[0035]D:將胰島素納米凍干粉、脫氧膽酸鈉50mg、殼聚糖50mg、聚乙二醇20mg、大豆卵磷脂lOOmg、氮酮lg、甘油0.8g、丙二醇0.4g、聚烯酸酯壓敏膠4g( 二氯甲燒溶解)和丙烯酸壓敏膠Ig混合用甘氨酸緩沖液稀釋到5ml.攪拌均勻得載藥層；
[0036]E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
[0037]實(shí)施例3:
[0038]A:稱取胰島素8mg溶于IOmlDMF中，形成含藥的有機(jī)溶液，大豆卵磷脂300mg、脂質(zhì)體30mg、油酸2mg、油酸鈉30mg、輕丙甲纖維素80mg、甘氨酸緩沖液30ml (pH6.2)、甘露醇Ig用加水至200ml溶解；
[0039]B:胰島素溶液緩慢倒入水溶液中，攪拌，探針式超聲即得到胰島素納米混懸液；
[0040]C:胰島素納米混懸液_60°C真空狀態(tài)凍干48小時(shí)得胰島素納米凍干粉；
[0041]D:將胰島素納米凍干粉、脫氧膽酸鈉30mg、殼聚糖30mg、聚乙二醇20mg大豆卵磷脂150mg、氮酮lg、甘油0.8g、丙二醇0.4g、聚烯酸酯壓敏膠4g( 二氯甲燒溶解)和丙烯酸壓敏膠Ig混合用甘氨酸緩沖液稀釋到5ml.攪拌均勻得載藥層；
[0042]E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
[0043]實(shí)施例4:
[0044]A:稱取胰島素8mg溶于IOmlDMF中，形成含藥的有機(jī)溶液,大豆卵磷脂300mg、脂質(zhì)體50mg、脫氧膽酸鈉50mg、甘油0.1ml、輕丙甲纖維素200mg、甘氨酸緩沖液30ml (pH6.2)、甘露醇2g用加水至200ml溶解；
[0045]B:胰島素溶液緩慢倒入水溶液中，攪拌，探針式超聲即得到胰島素納米混懸液；
[0046]C:胰島素納米混懸液_60°C真空狀態(tài)凍干48小時(shí)得胰島素納米凍干粉；[0047]D:將胰島素納米凍干粉、殼聚糖50mg、聚乙烯吡咯燒酮3mg、大豆卵磷脂200mg、油酸鈉30mg、氮酮0.8g、甘油0.8g、丙二醇0.4g、聚烯酸酯壓敏膠4g( 二氯甲燒溶解)和丙烯酸壓敏膠Ig混合用甘氨酸緩沖液稀釋到5ml.攪拌均勻得載藥層；[0048]E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
[0049]實(shí)施例5:
[0050]A:稱取胰島素8mg溶于IOmlDMF中，形成含藥的有機(jī)溶液,大豆卵磷脂300mg、脂質(zhì)體80mg、脫氧膽酸鈉30mg、甘油0.1ml、輕丙甲纖維素lOOmg、甘氨酸緩沖液30ml (pH6.2)、甘露醇2g用加水至200ml溶解；
[0051]B:胰島素溶液緩慢倒入水溶液中，攪拌，探針式超聲即得到胰島素納米混懸液；
[0052]C:胰島素納米混懸液_60°C真空狀態(tài)凍干48小時(shí)得胰島素納米凍干粉；
[0053]D:將胰島素納米凍干粉、殼聚糖30mg、卡波姆5mg、聚乙烯吡咯燒酮5mg、大豆卵磷脂200mg、氮酮0.8g、甘油0.8g、丙二醇0.4g、聚烯酸酯壓敏膠4g( 二氯甲燒溶解)和丙烯酸壓敏膠Ig混合用甘氨酸緩沖液稀釋到5ml.攪拌均勻得載藥層；
[0054]E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
[0055]實(shí)施例6胰島素納米透皮制劑對(duì)糖尿病模型小鼠的治療
[0056]模型的建立和分組:ICR小鼠，尾靜脈注射鏈脲酶素，正常飼養(yǎng)8周，血糖質(zhì)量濃度高于12mmol/L的小鼠即為糖尿病小鼠模型，20只小鼠成功建立其血糖模型。將糖尿病小鼠分組，實(shí)驗(yàn)組為透皮給藥組，設(shè)陽性對(duì)照和空白組。
[0057]透皮給藥:稱量實(shí)驗(yàn)小鼠的體重，按100mg/kg劑量進(jìn)行透皮治療，實(shí)驗(yàn)小鼠固定在木板上，除腹部毛，緊貼胰島素納米透皮制劑，每次透皮面積為4cm2，透皮時(shí)間為20分鐘。透皮結(jié)束后，擦拭腹部，直接將小鼠放回籠中，正常飼養(yǎng)。
[0058]透皮制劑的刺激性觀察:(I)實(shí)驗(yàn)小鼠經(jīng)胰島素納米透皮制劑治療后，無明顯的精神狀態(tài)不正?，F(xiàn)象，連續(xù)觀察2天，各只食欲正常，未發(fā)現(xiàn)透皮部位皮膚出現(xiàn)紅腫和發(fā)炎等現(xiàn)狀，說明透皮劑的用藥是安全的。(2)正常和實(shí)驗(yàn)小鼠皮膚刺激性實(shí)驗(yàn):用電動(dòng)的推毛剪剪凈小鼠背部毛發(fā)，面積約2X2cm2，然后將本發(fā)明制備的胰島素透皮劑貼于已剪掉毛發(fā)的小鼠背部，且每12小時(shí)加貼I次，每次貼30分鐘，連續(xù)用藥I周后，觀察小鼠背部皮膚表面，發(fā)現(xiàn)無紅腫紅腫、發(fā)炎和潰爛現(xiàn)象。
[0059]體內(nèi)降血糖作用的考察:將各組分別于給藥后不同時(shí)間點(diǎn)從眼角靜脈叢取血，再測(cè)定血糖質(zhì)量濃度，考察其血糖質(zhì)量濃度隨時(shí)間的變化情況。
【權(quán)利要求】
1.一種胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其由防粘層、載藥層和背襯層組成，其特征在于:載藥層由納米化重組人胰島素、傳遞體、壓敏膠、促滲劑和基質(zhì)組成，以凝膠形式被封閉于背襯層與防粘層之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米化重組人胰島素，其特征在于:重組人胰島素納米粉體在水中再分散后獲得的胰島素顆粒的粒徑為110-500nm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米化重組人胰島素，為一種含凍干保護(hù)劑和親水性輔料為載體的納米級(jí)重組人胰島素顆粒的復(fù)合粉體，其特征在于:親水性輔料為下列物質(zhì)中的兩種或兩種以上:聚乙烯吡咯烷酮、羥丙基甲基纖維素、泊洛沙姆、脂質(zhì)體、油酸、油酸鈉、大豆卵磷脂和脫氧膽酸鈉，凍干保護(hù)劑為甘露醇、乳糖、葡萄糖中的兩種或兩種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:該制劑載藥層中含重組人胰島素0.5-10%，傳遞體0.5-10%，基質(zhì)0-20%促滲劑0-20%，其余為壓敏膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:所述的載藥層中壓敏膠的材料為丙烯酸壓敏膠、聚丙烯酸壓敏膠、聚異丁烯壓敏膠、聚乙烯基吡咯烷酮壓敏膠、硅酮壓敏膠、聚羥丙甲基纖維素壓敏膠和聚羧甲基纖維素壓敏膠中的一種或幾種的組口 ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:所述的背襯層是復(fù)合鋁箔、無紡布、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酯和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯的一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:所述的防粘層為經(jīng)石蠟或有機(jī)硅隔離處理過的聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、防粘紙和含氟材料中的一種。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:所述的傳遞體是由脂質(zhì)體、卵磷脂、SPC、脫氧膽酸`鈉、油酸鈉中的一種或幾種的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:所述的基質(zhì)是由卡波姆、聚乙烯醇、聚維酮、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纖維素、乙基纖維素、醋酸纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、羥丙甲纖維素、羧甲基纖維素、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、微晶纖維素和淀粉中的一種或幾種構(gòu)成的凝膠基質(zhì)，優(yōu)選卡波姆、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、甲基纖維素、醋酸纖維素、羥丙甲纖維素和羧甲基纖維素中的一種或幾種的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑，其特征在于:促滲劑是吡咯酮類、亞砜類、Azone及其類似物、氨基酸及其酯、萜烯類、脂肪酸及其酯、環(huán)糊精類、胺類、表面活性劑、酰胺類、醇類和磷脂類中的一種或幾種，優(yōu)選為Azone及其類似物、表面活性劑、醇類中的一種或幾種的組合。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的促滲劑，其特征在于:各成分在載藥層中的含量為下列范圍:Azone及其類似物0_15 %，表面活性劑0_20 %，醇類0_40 %。
12.—種如權(quán)利要求1所述的胰島素納米經(jīng)皮給藥制劑的制備方法，首先將重組人胰島素溶于有機(jī)溶劑，然后將數(shù)種藥用輔料溶于水，低溫下將兩種溶液混合形成的漿料在適宜條件下進(jìn)行冷凍干燥，然后將胰島素納米粉與傳遞體共溶制備成透皮貼劑，其特征在于，具體包括以下步驟: A:將胰島素原料藥溶解于可與水共溶的有機(jī)溶劑中，配置成濃度為l-10mg/ml的原料藥溶液；將親水性輔料溶于水，配置成濃度含有親水性輔料的水溶液；胰島素溶液與含輔料的水溶液的體積比為1/5~1/20 ； B:在4-15°C攪拌條件下，將A步驟的原料藥溶液與B步驟的輔料水溶液混合，得到胰島素納米混懸液； C:將B步驟的胰島素納米混懸液冷凍干燥，得到胰島素納米粉體； D:取不同比例的傳遞體、促滲劑、基質(zhì)和一定量的壓敏膠、一定量的C步驟得到的胰島素納米粉體，攪拌均勻即得載藥層； E:載藥層均勻涂布在背襯層上，蓋上保護(hù)層，檢測(cè)合格，抽真空密封，即得。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的制備方法，其特征在于，A步驟中有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、丙酮、異丙醇、四氫呋喃、三氯甲烷、二甲基亞砜或N，N 二甲基甲酰胺的一種或它們的混合物。
14.如權(quán)利要求12所述的胰島素納米粉體制備方法，其特征在于:C步驟中凍干條件為-30°C至_60°C真空狀態(tài)，凍干24小時(shí)至48小時(shí)。
【文檔編號(hào)】A61K9/70GK103705494SQ201310750166
【公開日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年12月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月26日
【發(fā)明者】陳絢麗, 王兵, 吳晶 申請(qǐng)人:湖北醫(yī)藥學(xué)院