溫 輝,戴亞妮綜述,周 紅審校

(1.武警重慶市總隊(duì)醫(yī)院藥劑科 400061;2.甘肅奇正藏藥有限公司,蘭州730000)

近年來(lái),隨著生物技術(shù)的發(fā)展,多肽、蛋白質(zhì)類藥物已成為生物技術(shù)新藥(new biotechnology drug)的主要品種。與傳統(tǒng)的化學(xué)合成藥物相比,其優(yōu)點(diǎn)受到了廣泛的關(guān)注,即與體內(nèi)正常生理物質(zhì)十分接近,更易為機(jī)體吸收,其藥理活性高、針對(duì)性強(qiáng)、毒性低。但由于多肽、蛋白質(zhì)類藥物(1)分子質(zhì)量大、穩(wěn)定性差、易被胃腸道中的蛋白水解酶降解;(2)生物半衰期短、生物膜滲透性差、生物利用度不高、不易通過(guò)生物屏障等,故其給藥系統(tǒng)的研究一直是藥劑學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。許多學(xué)者曾嘗試對(duì)肽類、蛋白質(zhì)類藥物進(jìn)行化學(xué)修飾、制成前體藥物、應(yīng)用吸收促進(jìn)劑、使用酶抑制劑、采用離子電滲法皮膚給藥以及設(shè)計(jì)各種給藥系統(tǒng)解決上述問(wèn)題,此類藥物一般注射給藥,基本劑型是注射劑和凍干粉針劑,但常需頻繁注射,患者順從性差,且加重了患者的身體、心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。近年來(lái),脂質(zhì)體、微球、納米粒等制劑新技術(shù)發(fā)展迅速并逐漸完善,國(guó)內(nèi)外學(xué)者將其廣泛應(yīng)用于多肽、蛋白質(zhì)類藥物給藥系統(tǒng)(drug delivery system,DDS)的研究中,為此類藥物的臨床應(yīng)用鋪平了道路。

本文就多肽、蛋白質(zhì)類藥物的新型給藥系統(tǒng)及新技術(shù)進(jìn)行綜述,介紹兩類新型給藥系統(tǒng),即新型注射給藥系統(tǒng)和新型非注射給藥系統(tǒng)。

1 新型注射給藥系統(tǒng)

1.1 控釋微球制劑 為了達(dá)到多肽、蛋白質(zhì)類藥物控制釋放,可將其制成生物可降解的微球制劑,目前已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用的生物可降解材料主要有淀粉、明膠、葡聚糖、清蛋白、聚乳酸(PLA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)、聚鄰酯、聚內(nèi)酯和聚酐等;其中PLGA最為常用,改變?nèi)樗崤c乙醇酸的比例或相對(duì)分子質(zhì)量,可得到不同降解時(shí)間的微球。胰高血糖素樣肽-l(GLP-1)是由小腸和大腸的內(nèi)分泌細(xì)胞及腦的神經(jīng)細(xì)胞分泌的多肽,具有多種生物活性。GLP-1有很強(qiáng)的刺激胰島素分泌作用,這種作用具有嚴(yán)格的血糖濃度依賴性,還具有抑制胰高血糖素分泌的作用,可抑制食欲和減緩胃排空。然而GLP-1在體內(nèi)易被降解失活,體內(nèi)半衰期很短(小于2min),必須持續(xù)靜滴或多次皮下注射給藥才能獲得理想的療效,這制約了其作為藥品的開(kāi)發(fā)和利用。尹東鋒等[1-3]采用體內(nèi)可生物降解的高分子材料聚乳酸-聚羥基乙酸嵌段共聚物(PLGA)將GLP-1包被成微球,一次給藥可使藥效持續(xù)4周,從而提高用藥質(zhì)量和患者的順應(yīng)性。文章同時(shí)指出,采用可生物降解的聚合物PLGA作為載體材料,可將其制備成緩釋1個(gè)月的注射用微球,微球1個(gè)月的體外累積釋放可達(dá)85%,其釋放行為符合近似零級(jí)釋放模式。GLP-1微球可顯著降低糖尿病模型小鼠的血糖水平,降糖作用可維持1個(gè)月。PLGA微球相對(duì)于常規(guī)注射劑具有如下優(yōu)點(diǎn):(1)釋藥周期長(zhǎng),避免頻繁給藥;(2)使用安全;(3)藥理作用增強(qiáng);(4)避免發(fā)生明顯的不良反應(yīng);(5)生物利用度顯著提高。

1.2 脈沖式給藥系統(tǒng) 普通注射劑(疫苗、類毒素)一般至少接種3次,才能確保免疫效果,血藥濃度波動(dòng)大,且不能保證在疾病發(fā)作時(shí)相應(yīng)的血藥濃度。而脈沖給藥制劑具有普通制劑不可比擬的優(yōu)點(diǎn),它可以根據(jù)患者發(fā)病的節(jié)律性提前給藥,使給藥時(shí)間與釋藥時(shí)間有一個(gè)與生理周期相匹配的時(shí)間差,從而預(yù)防發(fā)病,降低藥物的不良反應(yīng),且不易產(chǎn)生耐受性,提高患者的順應(yīng)性,是現(xiàn)代藥劑學(xué)研究的新模式。注射用劑型一般都帶有外用或埋植的程序,如脈沖注射系統(tǒng),一種程序化的輕便注射泵,它具有4個(gè)30mL的注射器,每個(gè)注射器都可在計(jì)算機(jī)輔助下按照程序獨(dú)立地以任何速度注射。有的還具備計(jì)算機(jī)定時(shí)的蠕動(dòng)泵和藥物貯庫(kù),如 Niu和 Chiu[4]、Johansen[5]等研制的縮胺酸類脈沖制劑及破傷風(fēng)類毒素多元酯微囊脈沖注射劑。

2 非注射給藥系統(tǒng)

2.1 口服給藥系統(tǒng)

2.1.1 納米粒 多肽、蛋白質(zhì)類藥物口服給藥主要存在4個(gè)問(wèn)題:(1)在胃內(nèi)酸催化降解;(2)在胃腸道內(nèi)的酶水解;(3)對(duì)胃腸道黏膜的透過(guò)性差;(4)存在肝的首過(guò)效應(yīng)。因此研制新的劑型,提高多肽、蛋白質(zhì)類藥物的生物利用度是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。

Kawashima等[6]以降鈣素為模型藥物制備殼聚糖包衣PLGA納米粒來(lái)評(píng)價(jià)黏膜黏附納米粒對(duì)肽類藥物吸收的影響。體外實(shí)驗(yàn)表明,殼聚糖包衣PLGA納米粒對(duì)十二指腸、空腸和回腸的黏膜黏附效應(yīng)無(wú)部位特異性,且殼聚糖的黏附特性要強(qiáng)于聚乙烯醇和海藻酸鈉。藥物的釋放特性與未包衣納米粒相比沒(méi)有變化。大鼠口服給予包衣和未包衣的納米粒后,測(cè)定其血漿中鈣的濃度降低值來(lái)評(píng)價(jià)生理效應(yīng)?？诜ぞ厶前录{米粒,其降血鈣效應(yīng)可提高1倍以上。這主要是由于殼聚糖納米粒具有黏膜黏附特性,并可滲透到黏膜層,延長(zhǎng)了載藥納米粒在吸收部位的滯留時(shí)間。基于此特點(diǎn),這種以黏膜黏附材料包衣的 PLGA納米?？捎糜陔念愃幬锏目诜o藥。Bilati等[7]以D,L-聚乳酸乙醇酸共聚物(PLGA)為囊材,通過(guò)w(1)/o/w(2)復(fù)乳法制備了異硫氰酸熒光素標(biāo)記的牛血清清蛋白(FITC-BSA)納米粒,聲裂法用在2次乳化過(guò)程中,BSA的包封率大于80%,藥物的包封率不依賴于混合持續(xù)的時(shí)間和強(qiáng)度,卻與D,L-乙醇酸共聚物固有的特性如高分子質(zhì)量、強(qiáng)親水性、游離的末端羧基有關(guān)。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí),加入大量的w(1)水相并以二氯甲烷作為有機(jī)溶劑制得的納米粒包封率高達(dá)100%,但同時(shí)有機(jī)溶劑的加入增大了聚合物的濃度,導(dǎo)致納米粒平均粒徑增大很多。利用此方法制備的牛血清清蛋白納米粒,增加了藥物的包封率,提高了靶區(qū)的藥物濃度,同時(shí)藥物的生物利用度增加,不良反應(yīng)降低。Chalasani等[8]以琥珀酸葡聚糖為材料,采用乳化聚合法制備胰島素納米粒,然后以維生素B12衍生物與琥珀酸葡聚糖交聯(lián)修飾納米粒,制備了口服胰島素納米粒(維生素 B12-Dextran nanoparticles,維生素 B12NP)。利用小腸黏膜表面ileocytes受體一配體系統(tǒng)介導(dǎo)的維生素B12內(nèi)吞作用作為增加胰島素納米粒的吸收。研究表明,低交聯(lián)度的維生素B12NP粒徑大,胰島素包封率較高,釋藥快。這可解釋為粒徑較大的維生素B12NP由于有較大的表面積,從而在納米粒表面吸附更多的胰島素,低交聯(lián)度修飾的維生素B12NP沒(méi)有高交聯(lián)度修飾的維生素B12NP的結(jié)構(gòu)致密,因此藥物更易釋放[9]。

2.1.2 微球 微球(microspheres)是指藥物溶解或分散于高分子材料中形成的直徑為1～250μ m的微小球狀實(shí)體。生物可降解聚合物〔聚乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)〕作為微球的骨架材料,由于其良好的生物相容性和可降解性,在多肽、蛋白質(zhì)類藥物的口服給藥系統(tǒng)中得到廣泛成功的應(yīng)用。但是這種疏水的聚合體系藥物包封率低,突釋、包載親水性的蛋白質(zhì)不穩(wěn)定,藥物釋放不完全。為了克服上述 PLGA微球的缺陷,Zheng等[10]研制了一種海藻酸鹽(alginate)-殼聚糖(chitosan)-丙交酯乙交酯共聚物(PLGA)混合微球,提高蛋白質(zhì)的包封率,降低藥物的突釋。以牛血清清蛋白(BSA)作為模型藥物,通過(guò)改進(jìn)的乳化方法包封在海藻酸鹽和殼聚糖雙重囊壁構(gòu)成的微囊中,用異丙醇洗去殘留的有機(jī)溶劑,藥物的突釋通過(guò)殼聚糖包衣控制,為了獲得理想的釋藥性能,alginate/chitosan雙重囊壁的微囊結(jié)合PLGA通過(guò)W/O乳化法制備混合微球?；旌衔⑶虻钠骄睆綖?31±9)μ m,BSA的包封率是81%～87%,而傳統(tǒng)的PLGA微球的包封率為61%～65%。此外包含PLGA的混合微球,調(diào)整PLGA中乳酸與乙醇酸的比例能降低BSA的突釋,乳酸/乙醇酸分別為 50∶50和 70∶30時(shí),體外釋放在磷酸鹽緩沖液中進(jìn)行,24h內(nèi)的突釋降至24%和8%,而傳統(tǒng)的PLGA微球的突釋分別為48%和52%。在一種軟接觸鏡的保護(hù)液中降低突釋的效果更明顯,24h內(nèi)的突釋降至5%和2%;同時(shí)也可通過(guò)調(diào)整乳酸與乙醇酸的比例來(lái)實(shí)現(xiàn)預(yù)期的釋放要求,因此這種新的混合微球是一種很有潛力的遞藥系統(tǒng),適合水溶性的蛋白質(zhì)和肽類藥物釋放。

2.1.3 脂質(zhì)體 脂質(zhì)體作為多肽、蛋白質(zhì)類藥物載體可以保護(hù)藥物的生物活性,提高穩(wěn)定性,延長(zhǎng)半衰期,延緩釋放。因其可與人體細(xì)胞發(fā)生吸附、融合、內(nèi)吞、脂質(zhì)交換等作用,從而促進(jìn)藥物吸收,增強(qiáng)藥物的細(xì)胞靶向性。制成脂質(zhì)體的多肽、蛋白質(zhì)類藥物有胰島素、IL-2、IFN、天門冬酰胺酶、葡萄糖氧化酶、超氧化物歧化酶、阿糖腺苷、各種疫苗等。

胰島素為有降血糖作用的蛋白多肽類藥物,張恒等[11]以胰島素為蛋白多肽類模型藥物,與卵磷脂制備胰島素脂質(zhì)體。通過(guò)熒光掃描、胰蛋白酶降解與聚丙烯酰胺電泳等實(shí)驗(yàn),研究胰島素脂質(zhì)體的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),重點(diǎn)闡述胰島素與脂質(zhì)體的結(jié)合方式以及在脂質(zhì)體中的位置。結(jié)果表明胰島素脂質(zhì)體平均粒徑為218.3nm,分散度多為 0.073,擬合度為 7.2,形態(tài)多為圓球或近圓球形。HPLC測(cè)定結(jié)果顯示,胰島素脂質(zhì)體中含有胰島素。熒光掃描結(jié)果顯示胰島素脂質(zhì)體中無(wú)胰島素?zé)晒獍l(fā)射峰,說(shuō)明胰島素可能存在的方式為:被包裹在內(nèi)部,或者是吸附在表面,但可發(fā)射熒光的A14和A19未暴露在表面。胰蛋白酶降解實(shí)驗(yàn)表明,胰島素脂質(zhì)體可抵抗胰蛋白酶對(duì)胰島素降解,而與空白脂質(zhì)體簡(jiǎn)單混合的胰島素降解情況與胰島素溶液相同,說(shuō)明空白脂質(zhì)體對(duì)胰島素?zé)o保護(hù)作用,只有被包裹在脂質(zhì)體內(nèi)部的胰島素才能得到保護(hù)。聚丙烯酰胺凝膠電泳結(jié)果再次證實(shí)了胰島素脂質(zhì)體中胰島素是被包裹在脂質(zhì)體的內(nèi)部,因此可抵抗胰蛋白酶的降解。Kisel等[12]給雄性Wistar糖尿病大鼠口服磷脂酰乙醇(phosphate-dylethanol)脂質(zhì)體,在給藥后0.5、1.5、3.5、24h尾靜脈采血,測(cè)定胰島素濃度和血糖濃度?？诜庖葝u素的脂質(zhì)體,血漿中免疫反應(yīng)胰島素的濃度在1.5h達(dá)到峰值,該相對(duì)高濃度能維持在3.5h以內(nèi),同時(shí)血糖濃度由2.7g/L降至接近正常值1.4g/L;口服胰島素與空白脂質(zhì)體的物理混合物,血漿中免疫反應(yīng)胰島素和血糖濃度均無(wú)變化,若材料中加人20%的合成類脂棕櫚酰十八烷基蔗糖會(huì)降低脂質(zhì)體中胰島素的降血糖活性。Song和Kim[13]制備了低分子肝素(low-molecular-weight heparin,LMWH)的陽(yáng)離子、中性和陰離子柔性脂質(zhì)體(Flexosome),發(fā)現(xiàn)陽(yáng)離子柔性脂質(zhì)體(cflexosome)的包封率好于中性柔性脂質(zhì)體(cflexosome)和陰離子柔性脂質(zhì)體(aFlexosome),同時(shí)皮膚滲透率和深層皮膚的藥物濃度也明顯優(yōu)于其他2種脂質(zhì)體和游離藥物,提出cFlexosome是一種理想的定位深層皮膚的局部藥物遞送系統(tǒng)。

2.2 環(huán)境敏感給藥系統(tǒng)

2.2.1 溫度敏感給藥系統(tǒng) 水凝膠為智能高分子材料的一種,它能對(duì)周圍的環(huán)境刺激因素,如溫度、pH值、離子、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、溶劑、反應(yīng)物、光或應(yīng)力等做出有效響應(yīng)并且自身性質(zhì)也隨之發(fā)生變化。溫度敏感的水凝膠在LCST(相變溫度)以下分子取伸展構(gòu)象,溶液清澈透亮;而當(dāng)溫度升高至LCST時(shí)溶液分相,析出沉淀,再降溫時(shí),沉淀溶解,因此通過(guò)溫度調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)對(duì)藥物的控制釋放。聚合水凝膠運(yùn)送蛋白質(zhì)有很好的發(fā)展前景,通過(guò)定位凝膠系統(tǒng)控制大分子的釋放方面有很大的優(yōu)勢(shì),如減輕連續(xù)服藥的痛苦,簡(jiǎn)化的制備工藝,不需要復(fù)雜的操作條件等。通常水凝膠與蛋白質(zhì)藥物有良好的相容性,與組織有很好的親和力,因?yàn)槠涓哂H水性為蛋白質(zhì)藥物提供了友好的環(huán)境,適于蛋白質(zhì)藥物的緩式釋放。在這種智能給藥系統(tǒng)中蛋白質(zhì)釋放時(shí)pH值沒(méi)有降低,且無(wú)殘留有機(jī)溶劑的影響,蛋白質(zhì)從水凝膠中釋放是由材料大量降解引起的,不象其他系統(tǒng)是由材料表面溶蝕造成的。Chenite等[14-16]報(bào)道了一種可逆的溫度敏感的智能膠凝系統(tǒng),他們應(yīng)用了殼聚糖和甘油磷酸二鈉鹽為載體,在中性條件下,這種聚成物呈單一的均相,在室溫條件下呈澄清的液體,在體溫37℃呈凝膠狀,其釋藥機(jī)制為:當(dāng)環(huán)境溫度升到相變溫度(LCST)以上時(shí),水凝膠表面形成一個(gè)薄而致密的皮層,阻止凝膠內(nèi)部的水和藥物向外釋放,此時(shí)水凝膠處于“關(guān)”的狀態(tài);當(dāng)溫度低于 LCST時(shí),皮層溶脹消失,水凝膠處于“開(kāi)”的狀態(tài),內(nèi)部的藥物以自由擴(kuò)散的方式向外快速釋放,此即藥物控釋的“開(kāi)關(guān)”模式。膠凝化溫度隨著聚合物中殼聚糖脫乙酰化程度的降低而增加,但殼聚糖分子量對(duì)膠凝化溫度沒(méi)有明顯的影響,這種凝膠包載骨蛋白保證了蛋白質(zhì)的生物活性,藥物在數(shù)周內(nèi)達(dá)到了緩慢釋放。Qiao等[17]將PEG和PLGA開(kāi)環(huán)縮聚合成低分子量的PLGA-PEG-PLGA三嵌段聚合物,作為蜂毒素的載體。研究表明,對(duì)于溫度敏感水凝膠遞藥系統(tǒng),藥物與共聚物間的靜電作用直接影響藥物在最低臨界溫度以下的釋放率及溶液-凝膠轉(zhuǎn)變過(guò)程中凝膠強(qiáng)度。因?yàn)楣簿畚镌诤铣伤z的過(guò)程中,蜂毒素中的N-H基與共聚物中的羰基形成氫鍵,氫鍵的相互作用減緩了蜂毒素的釋放和水凝膠的降解,而不影響蜂毒素的生物活性。

2.2.2 pH敏感給藥系統(tǒng) pH敏感型水凝膠由于(1)在水中能通過(guò)溶脹與收縮控制體積大小不同的分子擴(kuò)散,其中含水分子能為藥物分子提供一個(gè)“友好”的環(huán)境;(2)具有與生物組織相似的“軟而濕”的物理特征,能夠把引起組織發(fā)炎的可能性降低到最小限度;(3)表面張力低,對(duì)身體內(nèi)流體中的蛋白質(zhì)吸收極少;(4)在載體的制作中可以避免使用有機(jī)溶劑;(5)載藥條件溫和等優(yōu)點(diǎn)。因此pH敏感型水凝膠非常適合用于各類藥物,尤其是多肽和蛋白質(zhì)類藥物的載體材料。

徐暉等[18]研究 pH敏感聚(甲基丙烯酸-泊洛沙姆)共聚物水凝膠的性質(zhì)及其用于胰島素口服給藥的降血糖作用。在不同pH值的介質(zhì)中研究凝膠溶脹、藥物擴(kuò)散和藥物釋放性質(zhì);含胰島素的凝膠經(jīng)口服給予糖尿病大鼠,結(jié)果水凝膠具有pH敏感的性質(zhì),糖尿病大鼠口服給予含胰島素的聚合物后有明顯的劑量依賴的降血糖作用。水凝膠的pH敏感性質(zhì)是口服胰島素凝膠發(fā)揮降糖作用的原因之一:胰島素分子包埋在聚合物內(nèi)可減少與蛋白酶接觸的機(jī)會(huì),避免活性藥物在胃內(nèi)被破壞,藥物主要在小腸中釋放;另外,丙烯酸聚合物能使局部介質(zhì)酸化,從而抑制蛋白酶的降解作用。泊洛沙姆分子本身的親水/親油結(jié)構(gòu)也可能起到防止胰島素分子聚集的作用,從而增加藥物吸收。目前,這種水凝膠有望用作蛋白質(zhì)藥物傳遞的載體。Brahim等[19]用甲基丙烯酸-2-羥乙酯(HEMA)、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯(DMAEM A)、甲基丙烯酸-3-(三甲氧基-甲硅烷基)正丙酯(PMA)、四甘醇二丙烯酸酯(TEGDA)4種單體以一定比例合成一種pH敏感型水凝膠,以胰島素和魚(yú)精蛋白為模型藥物在體外作了載藥和釋藥試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在pH4.0～7.4范圍內(nèi)隨著pH值的降低,釋藥速度明顯加快,其過(guò)程符合經(jīng)典的Fickian擴(kuò)散方程。由于魚(yú)精蛋白的等電點(diǎn)(pH10.0)高于胰島素(pH5.3),在酸性溶液中更易質(zhì)子化,因此隨pH降低的釋藥速度變化更快。Murthy等[20]合成了一種縮醛交聯(lián)水凝膠,以牛血清清蛋白(BSA)為模型進(jìn)行體外釋藥實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)在pH 7.4的條件下交聯(lián)物緊密團(tuán)聚一起,釋藥速率非常緩慢,釋盡時(shí)間需要24h;而在 pH 5.0的酸性條件下,由于酸解,交聯(lián)縮醛的孔徑不斷增大,包裹的BSA迅速釋放,釋盡時(shí)間僅需5.5min。

2.3 經(jīng)皮給藥系統(tǒng) 蛋白質(zhì)多肽類藥物經(jīng)皮給藥必須克服皮膚角質(zhì)層牢固的屏障作用,對(duì)藥物成分進(jìn)行處理、修飾或瞬間提高皮膚滲透性以及各種繞過(guò)或清除最外層皮膚的方法都可促進(jìn)藥物進(jìn)入皮膚。目前應(yīng)用較多的技術(shù)為離子導(dǎo)入技術(shù)(ion-tophoresis)[21],即借助電流控制離子化藥物釋放速度和釋放時(shí)間,并促進(jìn)藥物進(jìn)入皮膚。電流電壓、皮膚阻抗、離子強(qiáng)度等因素都可影響藥物離子電導(dǎo)入,而將離子導(dǎo)入技術(shù)與電致孔、超聲導(dǎo)入技術(shù)以及化學(xué)促滲劑相結(jié)合則能較好地解決以上問(wèn)題。如Nair和Panchagnula[22]比較了月桂酸、油酸、亞油酸乙醇液類脂肪酸吸收促進(jìn)劑和離子導(dǎo)入技術(shù)的促精氨酸抗利尿激素經(jīng)皮吸收作用,結(jié)果發(fā)現(xiàn),亞油酸乙醇液可破壞角質(zhì)層,且與離子導(dǎo)入技術(shù)聯(lián)合應(yīng)用更有助于藥物的透皮吸收。此外,由于柔性脂質(zhì)體具有高度的自身形變作用,相比普通脂質(zhì)體,柔性脂質(zhì)體受角質(zhì)層水合作用產(chǎn)生的滲透壓的影響后可發(fā)生形變,從而促進(jìn)藥物滲透入皮膚,因而將離子導(dǎo)入技術(shù)與柔性脂質(zhì)體相結(jié)合,可更有效地促進(jìn)藥物的透皮吸收[23]。

2.4 鼻腔給藥系統(tǒng) 鼻腔給藥系統(tǒng)是多肽和蛋白質(zhì)類藥物在非注射劑型中最有希望的給藥途徑之一。由于鼻腔黏膜中動(dòng)靜脈和毛細(xì)淋巴管分布十分豐富,鼻腔呼吸區(qū)細(xì)胞表面具有大量微小絨毛,鼻腔黏膜的穿透性較高而酶相對(duì)較少,對(duì)蛋白質(zhì)類藥物的分解作用比胃腸道黏膜低,因而有利于藥物直接進(jìn)入體內(nèi)血液循環(huán)。Pluronic?(BASF)是聚氧化丙烯(PPO)和聚氧化乙烯(PEO)三嵌段共聚物(PEO-PPO-PEO),在體溫時(shí)疏水PPO鏈段聚集成特殊凝膠,PPO聚集成膠束使親油的藥物在水溶液介質(zhì)中溶解并緩慢釋放。Hoffman等注冊(cè)了Pluronic?接枝殼聚糖,它在pH值 7.4、溫度從 4℃升至 37℃時(shí)形成凝膠。此共聚物可用于通過(guò)鼻腔的受體蛋白質(zhì)給藥,由于此類蛋白質(zhì)是陰離子型,所以它們和凝膠基質(zhì)的陽(yáng)離子殼聚糖骨架結(jié)合很強(qiáng)。體外試驗(yàn)表明,釋放出的蛋白質(zhì)藥物仍保持其活性范圍。Yarshosaz等[24]用200～400mg的殼聚糖,70～140mg的交聯(lián)劑(抗壞血酸或抗壞血酸棕櫚酸鹽),通過(guò)乳化交聯(lián)過(guò)程制備了經(jīng)鼻吸收的胰島素殼聚糖微囊,并對(duì)4組糖尿病鼠經(jīng)鼻給藥觀察療效。結(jié)果發(fā)現(xiàn),該制劑的載藥量為4.7%～6.4%(w/w),平均粒徑在20～45μ m?？箟难嵊昧吭黾雍?在增加微囊穩(wěn)定性的同時(shí),也降低了載藥量和生產(chǎn)效率。而增加殼聚糖用量,則會(huì)增加粒徑,提高胰島素從微囊中的釋放率。相比靜脈注射,含有殼聚糖400mg和抗壞血酸棕櫚酸鹽70mg的胰島素殼聚糖微囊經(jīng)鼻吸收后,可降低67%的血糖量,并且胰島素的生物利用度為44%。這說(shuō)明該制劑適用于胰島素的鼻腔給藥。Gao等[25]研究了用外源凝集素修飾的香豆素聚乙二醇-聚乳酸(PEG-PLA)納米粒的鼻黏膜吸收作用。先將順丁烯二酰亞胺與PEG-PLA分子混合,由于順丁烯二酰亞胺的硫氫基能與麥胚凝集素(WGA)的經(jīng)2-iminothiolane(一種交聯(lián)劑)交聯(lián)作用形成的硫醇鹽結(jié)合成共軛化合物,從而制成了經(jīng)WGA修飾的納米粒。血細(xì)胞凝集測(cè)試表明,其吸收進(jìn)入腦組織的作用約為不經(jīng)修飾的香豆素納米粒的2倍,該制劑尤適于蛋白質(zhì)、基因類藥物的腦靶向給藥。此外,Matsuyama等[26]研究發(fā)現(xiàn),在鮭魚(yú)降鈣素噴霧制劑中加入含5%N-乙酰-L-半胱氨酸(NAC)和1%聚乙二醇單十二醚25(laureth-25)的鹽溶液后,其絕對(duì)生物利用度可從(7.7±2.1)%提高到(26.8±2.2)%,并經(jīng)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí),NAC和laureth-25聯(lián)合應(yīng)用能有效地促進(jìn)蛋白質(zhì)多肽類藥物的經(jīng)鼻吸收。

2.5 肺部給藥系統(tǒng) 人肺的吸收表面積有140m2,血流量達(dá)5 000mL/min,蛋白酶活性相對(duì)于胃腸道較低,不存在肝臟首過(guò)效應(yīng),肺泡壁比毛細(xì)血管壁還要薄,通透性好。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)表明,一些肽類藥物經(jīng)肺部給藥后,生物利用度相當(dāng)高,可達(dá)20%～50%。選用合適的給藥裝置將藥物輸送到肺泡組織是肺部給藥的關(guān)鍵。為了使藥物達(dá)到肺的深部,要求氣溶膠的粒子要小于7μ m。目前有 3種肺部給藥方法:(1)定量吸入氣霧劑;(2)噴霧法;(3)干粉吸入法。定量吸入氣霧劑一般需要氟利昂,但氟利昂對(duì)環(huán)境有污染,故無(wú)氟利昂的壓力系統(tǒng)越來(lái)越受到重視。對(duì)于納米粒氣溶膠遞送系統(tǒng),噴霧方法是最好的選擇,因?yàn)閲婌F劑應(yīng)用方便,并且適用于細(xì)顆?；鞈覄┥踔了匀芤?。Takeuchi等[27]制備了黏膜黏附納米粒進(jìn)行肺部給藥實(shí)驗(yàn),通過(guò)豚鼠實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,殼聚糖包衣的納米粒要比未包衣的納米粒在肺內(nèi)的消除慢。由于殼聚糖的黏膜黏附特性,殼聚糖-納米粒黏附于黏膜表面,緩慢釋放藥物。在此基礎(chǔ)上,Takeuchi等[27]又制備了殼聚糖包衣的降鈣素納米粒和降鈣素溶液,對(duì)豚鼠進(jìn)行肺部給藥,測(cè)定豚鼠的血鈣水平。載藥納米粒的粒徑為650nm,藥物溶液給藥后血鈣水平迅速下降,未包衣的納米粒降血鈣效應(yīng)稍長(zhǎng)于溶液,可達(dá)8h,而殼聚糖包衣納米粒的降血鈣效應(yīng)較前兩者明顯延長(zhǎng),可達(dá)24h,是未包衣納米粒的3倍。這是因?yàn)槲窗碌募{米粒從肺部迅速清除而不能完全釋放藥物,殼聚糖納米粒由于其與肺組織黏附,因此肺內(nèi)駐留時(shí)間延長(zhǎng)而充分釋放藥物使藥效延長(zhǎng)。

2.6 微組裝給藥系統(tǒng)(microfabricated drug delivery systems)

這類給藥系統(tǒng)有微型注射器、生物可降解微囊和埋植劑等。微型注射器可經(jīng)皮注射將藥物直接釋放到皮下而避免口服引起的首過(guò)效應(yīng)和胃腸道的降解,如上市多年的注射用精蛋白重組人胰島素諾和靈(Novolin?)和英國(guó)生產(chǎn)的低分子肝素鈉。McAllister及同事開(kāi)發(fā)了一種微型注射給藥系統(tǒng),能夠?qū)霃竭_(dá)50 nm的生物大分子經(jīng)皮膚注射給藥,每次給藥體積可達(dá)數(shù)毫升[28-29]。此外,將胰島素瘤細(xì)胞包裹在可降解微囊內(nèi)預(yù)示生物反應(yīng)器在體治療的可行性[30]。

3 結(jié)束語(yǔ)

多肽、蛋白質(zhì)類藥物在人類疾病治療中的地位日趨重要。隨著制藥技術(shù)、藥用新輔料、藥物新劑型以及新型給藥系統(tǒng)的發(fā)展,相信在不久的將來(lái)一定會(huì)開(kāi)發(fā)出高效、安全、低毒、使用方便的多肽、蛋白質(zhì)類藥物制劑,提高其生物利用度,從而提高患者的生活質(zhì)量。

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