口服胰岛素制剂的研究进展 - yaozh.comzy.yaozh.com/sda/1023.pdf · 受限$...

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!"#$%&% '()*$+, (- .%/ 0*)1& 23456278229 !"'+ $ 中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 基金项目 !国家 重大新药创制 科技重大专项 "#$&fp#(%#)##%. ##$ 作者简介 !张艺卓硕士研究生主要从事药物制剂方向研究 联系电话 #"" ",##'+)' -./012 $#(',%)+)& 8 __69>/ 通讯作者 !王杏林研究员 主要从事药物制剂和质量分析方 向研究 联系电话 #"" ",##'++% -./012 70 45Z283;1 :=69>/ 重大新药创制专项巡礼 口服胰岛素制剂的研究进展 张艺卓 $ !" !张俊伟 , !尹东东 " !王杏林 " !宋艳宁 $ !" $ 河南大学药学院开封 &)%##$ " 天津药物研究院有限公司释药技术与药动学国家重点实验室 天津 ,##$(, , 国家食品药品监督管理总局药品审评中心北京 $###,+ !! 摘要 !胰岛素是治疗糖尿病最有效的药物之一主要以注射给药方式应用于临床 口服胰岛素经胃 肠吸收后由门静脉直接进入肝脏在一定程度上模拟了人体正常生理途径 同时口服给药可提高患者依从 具有明显的临床应用优势 但由于口服胰岛素制剂生物利用度较低 血糖控制仍不稳定 使其临床应用 受限 本文主要从提高口服生物利用度改善血糖控制两个方面 综述了提高口服胰岛素临床疗效的方法 并简单介绍了进入临床阶段口服制剂的研究现状 关键词 !口服胰岛素糖尿病生物利用度血糖控制研究进展 中图分类号 L()) 6 $%!! 文献标志码 E!! 文章编号 $##, *,),& "#$% "" *"%'# *#+ N,5, %-0./- )2-,55)3)- %"#$5'"#$/-,/%- %&# )$5 f`ENIO1.[ <F> $ !" ! f`ENIh F4.7J1 , ! OQND> 45. S> 45 " ! MENI p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`>7JVJ= ! 3 <J921 419020 :. :219031> 4>T>=021 4R F21 4:=J :0=031> 4R1R=JR3=193J SAJ90 FRJ>T13R2>7A1>0V0120 A1213@0 4SF4R30 A2J52@9J/199> 43=>26Q 4 3 <1R=JV1J7 ! 0 ::=>09 <JR3>1/:=>VJ921 41902JTTJ93>T>=021 4R F21 47J=JR F//0=1[J S/01 42@1 40R :J93R>TJ 4<0 491 45>. =02A1>0V0120 A1213@0 4S1/:=>V1 4552@9J/199> 43=>26MJ02R>A=1JT2@1 43=> SF9J S3 <J=JRJ0=9 < :=>5=JRR>T>=021 4R F21 4 T>=/F2031> 4R1 4921 41902R305J6 $ 8, 4 9)-15 % !>=021 4R F21 4 & S10 AJ3JR/J2213 FR & A1>0V0120 A1213@ & 52@9J/199> 43=>2 & =JRJ0=9 < :=>5=JRR !!胰岛素是胰岛素依赖型" $ # 与严重的胰岛素 非依赖型" " # 糖尿病最有效的治疗药物之一 $ $ % ! $("" 年被发现并成功分离提取以来!一直以注射 给药方式应用于临床' 胰岛素治疗患者一般需终生 用药!而长期皮下注射容易引起过敏反应或导致感 !给广大糖尿病患者在生理及心理上带来极大痛 苦与不便 $ " % ' 因此!广大科研工作者一直致力于疗 效确切*操作简便*安全可靠的胰岛素非注射给药方 式的研究' 其中! 口服胰岛素制剂是目前公认最理 想的非注射临床给药方式' 网络出版时间:2015-11-30 16:38:36 网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2850.R.20151130.1638.018.html

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

!基金项目"!国家&重大新药创制(科技重大专项 $"#$&fp#(%#)##%.

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!作者简介"!张艺卓!女!硕士研究生!主要从事药物制剂方向研究"

联系电话#$#""% ",##'+)'! -./012#$#(',%)+)&8__69>/"

!通讯作者"!王杏林!女!研究员!主要从事药物制剂和质量分析方

向研究" 联系电话#$#""% ",##'++%! -./012# 7045Z283;1:=69>/"

#重大新药创制专项巡礼#

口服胰岛素制剂的研究进展

张艺卓$!"

!张俊伟,

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!王杏林"

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!$ 河南大学药学院"开封 &)%##$&" 天津药物研究院有限公司释药技术与药动学国家重点实验室"

天津 ,##$(,&, 国家食品药品监督管理总局药品审评中心"北京 $###,+#

!!!摘要"!胰岛素是治疗糖尿病最有效的药物之一"主要以注射给药方式应用于临床$ 口服胰岛素经胃

肠吸收后"由门静脉直接进入肝脏"在一定程度上模拟了人体正常生理途径"同时口服给药可提高患者依从

性"具有明显的临床应用优势$ 但由于口服胰岛素制剂生物利用度较低"血糖控制仍不稳定"使其临床应用

受限$ 本文主要从提高口服生物利用度"改善血糖控制两个方面"综述了提高口服胰岛素临床疗效的方法"

并简单介绍了进入临床阶段口服制剂的研究现状$

!关键词"!口服胰岛素&糖尿病&生物利用度&血糖控制&研究进展

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!!胰岛素是胰岛素依赖型"$ 型#与严重的胰岛素

非依赖型"" 型#糖尿病最有效的治疗药物之一$$%

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自 $("" 年被发现并成功分离提取以来!一直以注射

给药方式应用于临床' 胰岛素治疗患者一般需终生

用药!而长期皮下注射容易引起过敏反应或导致感

染!给广大糖尿病患者在生理及心理上带来极大痛

苦与不便$"%

' 因此!广大科研工作者一直致力于疗

效确切*操作简便*安全可靠的胰岛素非注射给药方

式的研究' 其中!口服胰岛素制剂是目前公认最理

想的非注射临床给药方式'

网络出版时间:2015-11-30 16:38:36网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/11.2850.R.20151130.1638.018.html

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

!

!胰岛素口服给药优势

传统胰岛素皮下注射给药的劣势有(

&

长期皮

下注射易引起过敏反应或感染'

'

体循环血药浓

度高于肝门静脉系统!易导致外周高胰岛素血症!增

加低血糖风险'

(

能促进脂肪生成'

)

加剧身体

的胰岛素拮抗!加大治疗难度与治疗费用' 胰岛素

眼部给药需要结合使用不同吸收促进剂!应特别注

意所加聚合物毒性' 胰岛素阴道*直肠给药!由于组

织黏膜层较厚!吸收较差!且吸收促进剂作用有限!

可能导致严重的并发症与局部反应' 鼻腔给药!血

管分布和吸收表面积较大!但鼻绒毛较高的清除能

力阻碍药物的吸收' 胰岛素的口腔和舌下给药方

便!酶降解较少!血管分布与吸收表面积较大!但口

腔上皮细胞双层膜对药物渗透阻碍能力较强!唾液

流动也大大降低了药物的吸收$,%

'

与以上各给药方式相比!口服给药是相对安全*

方便*有效的胰岛素给药途径' 口服给药优势如下(

&

方便*安全*无痛!患者依从性强'

'

具有较大

吸收表面积'

(

可相对减少与胰岛素全身治疗相

关的体重异常增加现象'

)

经胃肠道吸收后!由门

静脉循环进入肝脏!更加符合胰岛素的正常生理状

态$&%

' 但由于胰岛素具有结构不稳定!易被酶降

解!相对分子量大与渗透性差等特点!导致其口服生

物利用度降低' 较低的口服生物利用度与对血糖控

制的不稳定!成为影响其临床疗效的主要因素' 本

文重点阐述了口服胰岛素制剂临床疗效的提高

方法'

"

!提高口服制剂临床疗效的方法

口服胰岛素制剂临床疗效的提高可从以下两方

面采取措施(

&

提高口服生物利用度(维持胰岛素

结构完整和增强胰岛素及其类似物的渗透吸收'

'

改善血糖控制(胰岛素口服制剂在人体内的释放

模式更加符合人体生理需求'

><:=提高口服生物利用度

>6:6:!维持结构完整

胰岛素作为一种蛋白类药物!结构不稳定!极易

发生物理或化学降解作用而变性!并产生严重不良

反应!因此!为保持其生物活性必需保证结构与构象

的完整' 影响胰岛素完整性的因素主要包括(

&

肠道蛋白酶的降解'

'

胃液严苛的酸性环境'

(

胃肠道蠕动!摄入食物与药物等因素'

"6$6$6$!减少酶降解!胃部蛋白酶主要是胃蛋白

酶!小肠部位主要是胰酶如胰蛋白酶*糜蛋白酶*胰

肽酶*羧肽酶等' 胃肠道蛋白酶可将口服蛋白类药

物消化分解!变成可被肠上皮细胞吸收的多肽片段

与氨基酸' 酶抑制剂的添加可减少口服胰岛素的酶

降解!提高其生物利用度' 常用酶抑制剂包括抑肽

酶"胰蛋白酶?糜蛋白酶抑制剂#*苯丁抑制素和嘌

呤霉素"氨肽酶抑制剂#*卡莫司他甲磺酸盐*杆菌

肽等' 黏膜黏附性聚合物.酶抑制剂结合物是一种

新型复合酶抑制剂!在不影响聚合物黏附性的同时!

可通过延长酶抑制剂的肠道滞留时间!达到减少酶

抑制剂用量!减少相关毒副作用的目的'

二乙烯三胺五乙酸"DGYE#属于多氨基羧酸类

螯合剂!结构中的胺基和羧基可螯合金属离子 "如

K0

" a

!f4

" a

#!通过剥夺酶结构必需的二价阳离子!

抑制此类酶活性&还可通过细胞表面的 K0

" a

螯合!

开放紧密连接' 因此 DGYE既是酶抑制剂!也是吸

收促进剂' XF 等$%%

将螯合剂 DGYE与"

.聚谷氨酸

"

"

.YIE#共价连接!并将黏膜黏附性阳离子壳聚糖

"KX#与阴离子聚合物"

.YIE.DGYE混合!制备功能

性纳米粒!研究表明该制剂作为胰岛素口服给药系

统具有较大潜力'

"6$6$6"!增强 :`稳定性!

&

水凝胶' 水凝胶具

有 :`敏感性!作为胰岛素口服载药系统表现出良

好的保护作用与释药性能$'%

' 水凝胶载体系统在

胃酸性环境下的收缩!有效避免了胰岛素在强酸性

胃环境的破坏和胃蛋白酶的降解' 随肠道环境 :`

的升高!凝胶结构伸展溶胀!并逐渐释放生物活性药

物' 水凝胶 :`敏感性机制$)%

(阴离子型 :`敏感性

水凝胶在酸性条件下呈收缩状态!胰岛素被紧紧包

裹!在胃环境中得到有效保护&在小肠弱酸性或碱性

环境中!.K ^ 电离为.K ^

*

产生分子间斥力!水

凝胶结构伸展*吸水溶胀!从而促使胰岛素释放&

K0

" a

对胃肠道消化酶的降解活性有一定作用!水凝

胶结构中的.K ^ 可螯合 K0

" a

!抑制酶降解&水凝

胶还具有一定的生物黏附性!可延长药物在小肠的

滞留时间!使释药更完全'

i0=4>>R<.O0/9<1等$+%

以 $!&.二烷为溶剂!在

无交联剂条件下!以 +#u+u$" 比例合成 K.异丙基丙

烯酰胺"NQYEE/#.甲基丙烯酸 "HEE#.甲基丙烯酸

羟乙酯 " -HE#共聚物!按 $u$# 共聚物负载胰岛

素!通过改性双乳化法!制备了 :`敏感性纳米水凝

胶制剂' 其模拟胃条件下胰岛素释放量最低!而肠

道条件下释放量较高!具有明显的 :`敏感性'

HFU<>:0S<@0@等$(%

以过硫酸铵为引发剂*亚甲

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

基双丙烯酰胺为交联剂!成功制备了 :`敏感性 X.

壳聚糖接枝的聚丙烯酰胺"YEE?X.壳聚糖#水凝胶'

YEE?X.壳聚糖与 YEE.壳聚糖相比!能更好的控制

胰岛素释放!释放符合 4>4.T19U104 机制!即在酸性胃

环境中释放量较低!在碱性介质中几乎完全释放'

YEE?X.壳聚糖水凝胶对糖尿病小鼠降糖效果明显!

生物利用度为 &6&,\!口服给药后无死亡或毒性记

录' 因此!YEE?X.壳聚糖水凝胶是一种有前途的口

服胰岛素载体'

HFU<>:0S<@0@等$$#%

利用羧甲基壳聚糖与海藻

酸钠交联形成聚合物网络 "143J=:J4J3=03145:>2@/J=

4J37>=UR!QYNR#!并制备了 :`敏感性水凝胶微球!

其中氯化钙用于聚合物的交联' 壳聚糖本身水溶性

差!在 :`e'6% 酸性环境中因氨基质子化而溶解!

此时蛋白药物易降解!限制了其在生物药学领域的

应用' 壳聚糖衍生物羧甲基壳聚糖!结构中含.N

"

和.K ^ !其水溶性与 :`敏感性得到改善' 该微

球以不同重量比装载胰岛素!模拟胃肠条件研究其

溶胀过程与释放曲线' 结果表明!该微球胰岛素载

药率为 %&\时!包封率约 (+\' 在 :`$6" 时胰岛

素释放较少!在 :`)6& 时释放约 (&\' 该水凝胶

微球制剂 :`敏感性良好!且被释放的胰岛素稳定

性和生物活性良好'

'

肠溶制剂' 肠溶包衣通过使用 :`敏感性包

衣材料!实现肠道定向给药!从而达到提高胰岛素口

服制剂临床疗效的目的' MF 等$$$%

设计并研发了由

肠溶胶囊和阳离子纳米粒所组成的口服胰岛素制

剂' 肠溶包衣材料选用 :`敏感性羟丙甲纤维素酞

酸酯" Y%%#!装载胰岛素材料选用可生物降解的聚

乳酸.羟基乙酸共聚物"YPIE#' 纳米颗粒经超声波

乳化的多重乳液溶剂蒸发法制备!其中 -F=S=0513

-

LX 的添加可促进胰岛素对小肠黏膜的渗透' 优化

后的纳米颗粒平均粒径 "+% 4/!fJ30电位 &" /g!包

封率达 ),6(\' 体外试验结果表明!在模拟胃环境

条件下!胰岛素从纳米粒子的初始突释显著降低'

糖尿病大鼠体内研究表明!该口服胶囊延长了降糖

时间!生物利用度约 (6"\' 说明涂覆 Y%% 的肠溶

胶囊与阳离子纳米粒整合!可为胰岛素口服给药提

供更加理想的平台'

"6$6$6,!化学修饰!通过重组或其他生化技术!多

肽和蛋白质类药物与某些聚合物基团如聚乙二醇

"Y-I#相结合!可起到减少酶降解!增强药物稳定性

的作用' 通过化学修饰还可能改变胰岛素亲脂性!

增强药物的渗透吸收' 肝内存在磷酰胺酶!可将磷

酸化胰岛素转换为胰岛素!因此磷酸化胰岛素可作

为潜在前体药物' 另外!经修饰的胰岛素赖氨酸残

基无法被胰蛋白酶识别!可延长其在体内的保留

时间'

P1F 等$$"%

对胰岛素与二甲氧基亚磷酸盐之间改

进的 G>SS 反应进行了研究' 结果表明!胰岛素中的

赖氨酸*组氨酸和精氨酸残基可在水?乙醇体系下被

磷酸化' 对磷酸化程度不同的胰岛素类似物进行分

离!并通过PK.-XQ.HX 加以鉴别' 圆二色谱法表明!

K!K!K.二甲氧基磷酸化胰岛素保留其原分子构象!

因此!K!K!K.二甲氧基磷酸化胰岛素可能发展成为

一个有前途的口服胰岛素前药'

从治疗角度来看!Y-I化多肽和蛋白质类药物

的优点包括(

&

降低清除率(通过改变血液蛋白与

药物分子的相互作用!可影响药物与受体的结合和

肾小球滤过'

'

降低免疫原性(Y-I水合作用强!

可通过与蛋白质结合!抑制体内反复出现该类药物

引起的免疫反应'

(

减少酶降解(Y-I化药物通过

增加空间位阻效应!以减少酶接触$$,%

'

GFJR90等$$&%

合成和纯化了单取代聚乙二醇.胰

岛素偶联物!并将胰岛素聚乙二醇化与 :`敏感性

水凝胶技术相结合!评价其作为胰岛素口服制剂的

可行性' HEPDQ.G CHX 分析表明聚乙二醇特异性

共轭于胰岛素 B链的氨基末端!且该制剂可保持蛋

白质生物活性!显著延长降糖持续时间' :`敏感性

水凝胶中!Y-I化胰岛素与常规胰岛素相比!药物

负载率更高' 因此!与 :`敏感水凝胶相结合的

Y-I化胰岛素制剂!对于其口服给药的应用具有较

大潜力'

"6$6$6&!结肠靶向!胰岛素结肠靶向给药既可减

少酶降解!也减少了环境 :`对胰岛素的破坏!从而

提高药物临床疗效!其作用机制与结肠部位独特的

生理特性有关(

&

结肠在人体整个胃肠道环境中

:`值最高")6' ])6+ 或更高#!对蛋白药物破坏性

较小'

'

结肠部位蛋白水解酶含量小!活性低'

(

结肠含能产生偶氮还原酶*糖苷酶等酶类的特殊

菌群!可降解含偶氮聚合物和多糖类物质!因此!对

胰岛素制剂采用上述材料加以包衣!能实现胰岛素

的结肠靶向'

)

结肠黏膜水层较薄!未被搅动!且

黏液内侧蠕动慢!导致药物吸收滞留时间延长'

*

药物经结肠吸收后!可直接进入血液循环!减少

肝脏首过代谢'

+

结肠比空肠*回肠对渗透促进剂

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

的敏感性更强'

/

结肠微绒毛较短!不紧密使药物

更易被渗透'

0

结肠黏膜通过其具有吸收性的上

皮细胞和 H细胞可内化纳米颗粒$$%%

'

>6:6>!增强渗透吸收

"6$6"6$!吸收促进剂!常用的吸收促进剂有胆盐!

表面活性剂!螯合剂!阳离子!阴离子聚合物!脂肪酸

及其衍生物等' 多肽和蛋白类药物分子量较大!聚

合能力强!胃肠上皮细胞膜以及细胞之间的紧密连

接"315<3;F4931>4R!GhR#大大限制了其口服吸收' 吸

收促进剂的作用机制有以下几种(

&

暂时扰乱肠道

屏障的结构完整性'

'

减少黏液黏度'

(

开放肠

道细胞的紧密连接'

)

增加膜流动性'

EAA0S 等$$'%

将壳聚糖改性的碱性氨基酸衍生

物!作为胰岛素口服制剂的新型吸收促进剂加以研

究' 常规自组装合成了 K.精氨酸.壳聚糖"EKX#和

K.组氨酸.壳聚糖" KX#!并制备其包载胰岛素的聚

电解质复合物"Y-KR#' 该 Y-KR呈球形!带表面正

电荷" a$& ]a") /g#!包封率约 +#\' 经分子模

型模拟实验证实了壳聚糖衍生物与胰岛素之间的静

电相互作用' 与胰岛素溶液相比!Y-KR在 K09>."

细胞的内化作用增加 "#6) 倍' 此外!随着精氨酸和

组氨酸取代度的增加!渗透性增强!体内药理活性达

"6"(\ ]%6,(\!糖尿病大鼠体内血糖水平显著降

低' 结果均表明!EKX 和 KX 制备的 Y-KR值得作

为多肽和蛋白类药物的口服给药进行开发研究'

"6$6"6"!黏膜黏附性聚合物!黏膜黏附系统使药

物颗粒集中黏附在肠黏膜表面!增加药物局部浓度!

延长其胃肠道滞留时间' 理想的黏膜黏附聚合物除

满足一般载体材料要求外!最好还具有以下特点(

&

亲水性(黏液层存在大量水!可与黏膜形成较强

黏连'

'

较大分子量(可提供更多结合位点'

(

较好表面张力(增强聚合物在黏膜?上皮细胞层

延展性'

)

含足够氢键(形成.`或.K ^ 基团!

在复杂聚合物链之间形成较强黏着力$$)%

'

LJU<0等$$+%

采用 :`敏感性巯基化壳聚糖衍生

物"GKX#制备了口服胰岛素颗粒!研究表明该颗粒

能开放 K09>." 细胞紧密连接' 在 :`$6" 环境中!

胰岛素从 GKX 颗粒的释放显著受限!, < 内释放率

小于 $#\' 渗透增强能力比未改性壳聚糖颗粒高

$6' 倍' 该制剂具有较好黏膜黏附性!可保护胰岛

素生物活性!提高肠壁通透性' 糖尿病大鼠体内研

究表明!该药口服生物利用度为 $6%\!可进一步加

以研究'

黏附性聚合物与吸收促进剂或酶抑制剂联用!

能大大增加其促进吸收与酶抑制活性' 黏膜黏附性

聚合物也被广泛应用于纳米*微米口服传递系统的

研究与开发' X>40;J等$$(%

采用壳聚糖"KX#和"

.聚

谷氨酸"

"

.YIE#制备了 :`敏感性纳米粒子"KX?

"

.

YIENYR#' 壳聚糖作为黏膜黏附性阳离子!能短暂

开放肠上皮细胞间紧密连接!增强药物渗透能力'

KX 伯胺基团的 :i0约 '6%!因此!KX?

"

.YIENYR在

:`e) 时可保持完整&:`q) 时不稳定!易解体而释

放胰岛素!并暴露于肠上皮细胞表面!黏液层被酶降

解' 为抑制其酶解作用!XF 等$%%

以 DGYE作为蛋白

酶抑制剂!连接在"

.YIE上!与 KX 共同形成纳米粒

子!制备的 KX?

"

.YIE.DGYENYR肠溶包衣胶囊经大

鼠口服给药后!可在整个小肠部位促进胰岛素吸收!

使血糖水平持续降低!给药 & < 后达胰岛素最大浓

度!相对生物利用度约为 "#\!具有较好的临床开

发前景'

"6$6"6,!细胞穿透肽!细胞穿透肽"9J22:J4J3=03.

145:J:31SJR!KYYR#是一类能够穿过生物膜进入细胞

的短肽物质"一般少于 ,% 个氨基酸残基#

$"#%

' 它可

以共价或非共价的方式携带多种不同大小*性质的

生物活性物质进入细胞!如多肽*亲水性蛋白*寡聚

核苷等$"$%

' KYYR作为载体的优点为毒性低!无细

胞类型限制' KYYR介导的细胞内转运机制尚不明

确!受本身氨基酸组成及序列*浓度*细胞类型等多

种因素的影响$"#%

' KYYR?胰岛素传递系统与其他口

服胰岛素制剂相比!能使更高浓度胰岛素更快的穿

透细胞膜!进入血液循环!缩短酶降解曝光时间!大

大减少口服胰岛素的酶屏障和黏膜渗透屏障'

J等$""%

研究了基于二氧化硅的含胰岛素?

KYYR复合物的胰岛素口服制剂' 体外研究表明!胰

岛素?KYYR复合物可在保持胰岛素生物活性基础

上!促进细胞吸收!同时也证实低分子蛋白具有

KYYR功能' 二氧化硅壳聚糖复合物具有黏膜黏附

性!并可通过 :`和成分含量的不同加以调节!壳聚

糖与二氧化硅"重量比 $u,#组成的聚合材料!在模

拟胃条件下黏膜黏附性最强!药物从聚合物网络结

构中的释放也可通过改变壳聚糖含量来调节'

N1J2RJ4 等$",%

首次研究了与穿透肽非共价连接

"仅与胰岛素物理混合#的口服胰岛素传递系统!并

为其药理活性提供证据' 小鼠口服给予胰岛素与 4

或 L型穿透肽物理混合物!胰岛素的半衰期从

""&c( b&6%# /14 分别增加到"%%6' b$&#和"(#6% b

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

$$c+# /14!胰岛素与 L型穿透肽混合给药的生物利

用度达 $+6"\!其中 L型穿透肽具有更好的酶抑制

活性和生物有效性'

f<045等$"&%

采用自乳化溶剂扩散法制备以硬脂

酸.聚精氨酸" XE.L+#为载体的口服胰岛素固体脂

质纳米粒"XPN#制剂" XEL+.Q4R.XPNR#!并采用动态

光散射法*高效液相色谱法*透射电子显微镜法等分

析方法!对其加以表征与评价' 结果表明其呈球形!

大小均匀!带正 fJ30电位!胰岛素包封率高' 细胞

穿透肽 XE.L+ 被有效吸收到 XPNR!fJ30电位值为

*," ],# /g!表明带负电荷的胰岛素*大豆磷脂*

硬脂酸和带较多正电荷的 XE.L+ 之间发生相互作

用' 胰岛素与 XPNR!XE.L+ 的结合!可减少胃肠道

酶降解!增强胰岛素稳定性' 该制剂增加了药物在

K09>." 细胞的吸收!在糖尿病大鼠体内产生仅次于

十二指肠给药的有效降糖作用'

"6$6"6&!脂质体!脂质体是利用磷脂双分子层膜

形成的囊泡包裹药物分子所形成的制剂!具有与生

物细胞膜类似的结构!生物相容性良好' 脂质体作

为胰岛素的载体!通过膜融合或表面吸附的方式释

放药物!增强药物的体内转运!提高药物包载率并保

护其结构稳定' 同时!还具有肝细胞靶向作用!对于

肝功能受损糖尿病患者的治疗具有重大意义$"%%

!因

此!脂质体在口服胰岛素给药系统中具有较大研究

前景' 研究者通过将脂质体与胆盐结合!表面聚合

物涂层或设计成多层或多囊泡脂质体形式!延长脂

质体给药系统在胃肠道的保留时间'

N1F 等$"'%

研究了含胆盐脂质体"BX 脂质体#的

胰岛素口服制剂!采用荧光成像技术证明了该脂质

体对药物胃肠道稳定性的增强' 通过研究在 K09>."

细胞 BX 脂质体和生物膜之间的相互作用!证实药

物跨细胞渗透能力增强' BX 脂质体与普通脂质体

比!胰岛素滞留时间延长!更稳定!细胞吸收和运输

效果更佳!且具有浓度依赖性' "& < 检测表明!BX

脂质体细胞毒性小!不引起细胞凋亡!具有较好生物

相容性'

"6$6"6%!受体靶向!受体靶向制剂的吸收促进方

法是通过与配体结合!使受体介导的吸收作用增强'

受体介导的内吞作用!即通过药物分子和受体之间

的结合内化细胞外分子的过程!它是激素*生长因子

和蛋白质*脂肪营养物质等的重要吸收机制$")%

' 在

肠腔内肠上皮细胞膜上分布有维生素*转铁蛋白*氨

基酸*糖类和胆盐等物质的受体$"+%

'

维生素作为配体!特异性结合其肠上皮细胞受

体!因此!其在低渗透分子的口服给药领域被广泛研

究' /1S 等$"(%

将壳聚糖衍生物三甲基壳聚糖与甘

氨酰甘氨酸!丙氨酰丙氨酸和维生素 B

$"

相结合!不

同的表征方法确定所需共聚物的合成!制备上述聚

合物的胰岛素纳米颗粒!并对其表面电荷!形态特征

和释放曲线加以研究' 结果表明!该制剂是一种有

潜力的药物载体'

生物素受体分布于小肠!部分分布于结肠!负责

通过非特异性受体介导的内吞作用吸收生物素' 此

外!生物素在维持血糖动态平衡中起到重要作

用$,#%

' 生物素标记的胰高血糖素样肽.$!经口服给

药后!细胞渗透性和降糖作用均增强$,$%

' f<045

等$,"%

考察了生物素脂质体 " A1>314./>S1T1JS 21:>.

R>/JR!BPYR#作为口服胰岛素新型纳米载体的潜力'

将生物素.二硬脂酰磷脂酰乙醇胺"DXY-#混合到脂

质双层!采用反相蒸发超声法制备该脂质体' 结果

表明该制剂的胃肠吸收能力和稳定性均显著增强!

且口服吸收能力的增强主要归因于配体对肠上皮细

胞表面生物素受体的靶向作用!脂质体可改善药物

稳定性' 与普通脂质体相比!BPYR对大鼠降糖作用

更加明显'

><>=改善血糖控制

目前的胰岛素制剂均无法完全模拟生理胰岛素

分泌模式!从而导致一系列并发症的产生' 因此!急

需开发一种可感应体内环境血糖含量!以恰当时间

准确剂量释放药物的口服胰岛素制剂' 葡萄糖敏感

型胰岛素制剂通过对体内血糖含量的感应!控制胰

岛素的释放!可改善血糖控制'

聚阳离子型 :`敏感水凝胶中加入葡萄糖氧化

酶 " I D#!将 I D固定在含碱性基团载体上'

I D可将葡萄糖氧化为葡萄糖酸!酸性的增强使碱

性基团质子化!水凝胶溶胀!胰岛素释放量增加!同

时!胰岛素的释放使葡萄糖含量降低!导致 :`值升

高!水凝胶收缩!胰岛素释放减少$,,%

' 伴刀豆球蛋

白"9>49040V0214 E!K>4E#与葡萄糖有 & 个结合位

点!可与其特异性结合$,&%

' 利用此特性!将 K>4E与

多糖结合作为胰岛素载药骨架!体内游离的葡萄糖

竞争性结合 K>4E!导致骨架溶胀!以控制载药系统

中胰岛素的释放'

I D与 K>4E均为天然蛋白质!具有免疫原性!

限制了其临床应用' 全合成材料苯硼酸"YBE#及其

衍生物在水溶液中存在解离平衡!其带电荷部分可

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

与多羟基化合物如聚乙烯醇 "YgE#*葡萄糖等可逆

性共价连接' XF4 等$,%%

通过使用表面带有敏感性

外壳的改性介孔二氧化硅纳米颗粒"/JR>:>=>FRR121.

90404>:0=3192JR!HXN#!设计并研究了模拟生理胰岛

素释放的新型口服葡萄糖敏感纳米载体' HXN涂

有 :`敏感的葡聚糖.马来酸"DJZ.H0#!然后接枝葡

萄糖敏感的 ,.氨基苯硼酸' 通过 CG.QL!G-H!GIE!

氮气吸附.解吸法和元素分析法加以表征' 结果表

明!HXN颗粒可增加对胰岛素的包载能力!体外胰

岛素释放具有良好的葡萄糖敏感性!可通过改变壳

厚度调整胰岛素的释放速率' 纳米载体对 902F., 细

胞表现出良好的细胞相容性!可进入细胞内部' 根

据糖尿病大鼠体内研究!口服该纳米载体比直接口服

胰岛素降糖效果更加明显' 结扎肠道循环吸收研究

表明!该材料可增强胰岛素在小肠表皮的渗透!促进

胰岛素的吸收' 因此!简单有效的 :`和葡萄糖敏感

性纳米载体!对于模拟体内胰岛素释放有较大价值'

#

!国内外临床研究进展

为实现胰岛素口服给药!全球各地许多公司针

对不同的改进技术对口服胰岛素制剂加以研究与开

发!表 $ 对近期国内外进入临床研究的口服制剂进

行了简要总结!为进一步的研究方向提供参考'

表 :!近期国内外进入临床研究的口服制剂总结

产品名称!! 公司 技术 临床阶段 来源

Dg.Q D10R>/J 胰岛素脂质体!肝靶向囊泡 QQQ期 <33:R(??921419023=102Rc5>V?93"?R<>7?R3FS@?

NKG##+$&"(&

K0:RF214 ED D10AJ3>2>5@

EZ9JRR

GH技术(胰岛素肠溶胶

囊(包括吸收促进剂&增溶剂

G"DHQQ期 <33:(??777cS10AJ3>2>5@c9>cFU?c

K0:RF214 QL D10AJ3>2>5@

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油相制剂与自乳化体系 清华大学生物科学与技术

系和香港福仕生物工程

有限公司

胰岛素肠溶包衣软胶囊 QQ期 <33:(??777cJZ3=07J22c9>/c<U

NN$(%" N>V>N>=S19R 来自 HJ==1>4 Y<0=/09JF31902R

公司的 IQY-G

- 技术' 胶

囊或片剂(含可激活胶束形

成!促进胰岛素运输!增强

吸收的吸收促进剂

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<33:(??777c/J==1>4:<0=/0c9>/?c

QN.$#% B1>9>4 双亲性低聚物与胰岛素共价

连接(Y-I化胰岛素!增强

药物稳定性与溶解性

QQ期 <33:(??777cA1>9>4c9>/?c

N>S214 B1>20Z@"中国!上海# N D技术(包载胰岛素的生

物黏附性纳米粒!并进一步

制成单向剂型克服其口服

给药障碍

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-胰岛素 -/1R:<J=JGJ9<4>2>51JR

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-技术 Q期 <33:R(??921419023=102Rc5>V?93"?R<>7?R3FS@?

NKG##(+""%&

%

!讨论与展望

胰岛素注射给药可引起严重不良反应!在非注

射给药途径中!口服给药具有优越的临床应用条件!

受到了国内外研究者的广泛关注!有些口服胰岛素

制剂已进入临床试验阶段' 本文从提高口服生物利

用度及改善血糖控制两方面!阐述了具有较好研究

前景的提高胰岛素口服临床疗效方法!其中口服生

物利用度主要取决于药物跨过胃肠黏膜到达全身循

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中国新药杂志 "#$% 年第 "& 卷第 "" 期

环的能力!可通过减少胃肠道对胰岛素的破坏和增

强药物渗透吸收两方面加以提高' 以上方法在提高

胰岛素口服给药临床疗效的同时!往往也伴有不良

反应的发生!使临床应用受限!如口服胰岛素制剂中

酶抑制剂用量一般较大!可导致严重不良反应如胰

腺肥大!影响人体对膳食蛋白的消化与代谢&吸收促

进剂主要通过改变膜结构以促进吸收!细胞膜结构

是保护身体免受病原体与毒素侵害的天然防御机

制!加入吸收促进剂渗透性增强的同时!病原体如细

菌*病毒以及毒素等也更易进入全身循环!增强对机

体的危害&脂质体虽被认为是较为稳定的载体!也存

在以下缺点$$)%

(

&

在胃肠道对水溶性药物的泄漏'

'

囊泡大小不均匀!包封率较低'

(

不够稳定!易

聚集!影响药物的吸收' 因此!脂质体的研究报道虽

多!多用于胰岛素的黏膜给药等非口服给药方式'

口服胰岛素制剂现有的技术与方法仍处于初级

试验或临床研究阶段!临床应用还未得到真正意义

上的实现' 为提高胰岛素口服临床疗效!应从多方

面加以研究!包括对药物剂型*载体材料!以及对制

药技术的改良与开发' 为增强制剂稳定性与用药安

全性!应加强对药理学评价与临床试验相关数据的

报道!尤其是对糖化血红蛋白" AE$9#的监控!以及

对相关高分子材料*载药系统所用辅料长期毒性的

研究' 随着药学*高分子生物学*材料化学等各交叉

学科的快速发展!药物新剂型*载体材料和制药技术

的研究将更加全面与深入!我们将有希望研发出安

全*方便*稳定*满足临床需求的口服胰岛素制剂!从

而造福于广大糖尿病患者'

!!参!考!文!献!"

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