本发明专利技术公开由pH敏感性聚合物、疏水物质、内部稳定剂、外部稳定剂内容物和胰岛素药物组成的pH敏感性纳米粒子。本发明专利技术还包括一种用于制备pH敏感性纳米粒子的方法，特别是复乳溶剂挥发方法。本发明专利技术的pH敏感性纳米粒子在粒度100-300纳米时显示良好的pH敏感性。在经过链脲佐菌素(streptozotocin；STZ)诱发的糖尿病大鼠体内，在口服施用负载胰岛素的pH敏感性纳米粒子之后观察到血液葡萄糖含量的显著降低，且胰岛素的生物利用度超过10％。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及可用于生物医药
的纳米粒子和其制备方法，特别涉及pH敏感性纳米粒子和其制备方法。
技术介绍
糖尿病的特征是血液葡萄糖含量长期保持很高。到2007年为止，全世界有大约250，000, 000名糖尿病患者，特别是在不发达国家和发展中国家。据估计到2025年为止将会有380，000, 000名患者。因此，糖尿病是一个严重的全球性问题。因为胰岛素的半衰期短并且在胃肠道中发生降解，所以胰岛素以液体注射形式递送以用于治疗糖尿病。它必须频繁地提供给患者，这会带来极大的不便和经济负担。亟需针对胰岛素开发一种更方便的非注射形式。已经广泛研究了口服剂型。胰岛素pH敏感性纳米粒子可以控制胰岛素释放并提高其口服生物利用度。PCT公布第W02010113177-A2号公开一种口服胰岛素pH敏感性药剂，其包含胰岛素和Eudragit LlOO0所述药剂在粒度40 μ m时显示良好的pH敏感性,然而,这一粒度不适合于胰岛素吸收。此外，该公开的制备技术具有某些局限，因为所需的包含液体石蜡的药剂的复乳液是不稳定的，且溶剂的蒸发较慢。专利申请公布第US2010021549-A1号提供一种核-壳粒子，其包含胰岛素和pH敏感性聚合物。所述PH敏感性聚合物是HPMCP和HPMCAS。胰岛素从粒子中的释放在酸性介质中慢，而在中性介质中快。所述粒子是通过流化床喷雾技术制备，粒度为2_。论文(JPharm Sci_US，2007，96，421)描述一种由 HP55 和 PLGA 组成的口服胰岛素PH敏感性纳米粒子。所述纳米粒子是通过溶剂挥发法制备。在这种方法中，聚合物和胰岛素两者都溶解于含水溶剂中，这具有某些局限性。虽然在浓度较高时容易发生相分离，但这种方法的缺点为封装效率较低。此外，虽然胰岛素容易向外扩散，但PH敏感性却较低。HP55是一种pH敏感性纤维素包衣，它被设计用于肠溶包衣物质中。HP55可以经受住与酸性胃环境的长时间接触，但在小肠的微酸性到中性的流体中容易溶解。当用于制备负载胰岛素的纳米粒子时，HP55能够减少胃中的胰岛素释放且因此增加生物利用度。然而，仍然需要可口服递送且具有增加的生物利用度的胰岛素粒子，以及制备高产量的所述胰岛素粒子的方法。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是使用经过改进的复乳溶剂挥发法(double emulsionsolvent evaporation method)(也称作复乳溶剂挥发法)来提供新颖且有效的用于口服胰岛素递送的PH敏感性纳米粒子。负载胰岛素的纳米粒子对pH变化具有敏感性，且因此可以快速溶解于小肠的上部区域并释放胰岛素。PH敏感性纳米粒子可以被配置为控制胰岛素释放并提高其口服生物利用度。通过将两种不同的溶剂与溶解的聚合物、PH敏感性聚合物和生物可降解的聚合物进行混合，以及通过使用胰岛素溶液和聚乙烯醇(PVA)溶液，可以通过超声乳化来形成复乳液，且溶剂的蒸发引起最终形成PH敏感性纳米粒子。与通过常规的单乳溶剂扩散方法制备的粒子相比，发现通过本专利技术的复乳溶剂挥发法制备的PH敏感性纳米粒子可以增加胰岛素的生物利用度。本专利技术的方法增加现有技术特有的一个步骤，也就是通过复乳来产生纳米粒子。复乳形成步骤包载亲水药物，并且可以快速蒸发溶剂以形成纳米粒子。与现有技术相比，本专利技术的优势在于其可以从PH敏感性纳米粒子中完全释放出胰岛素。本专利技术还具有避免低包封率的优势。现有技术仅提供了约65%的包封率，但使用本专利技术的方法可以获得高达95%的包封率。本专利技术还提供其它优势，与现有技术相比，本专利技术产生更好的pH敏感性的胰岛素释放。根据本专利技术的一个方面，提供一种用于封装胰岛素以形成pH敏感性纳米粒子的方法，所述方法包含形成内水相，所述内水相包含浓度范围为5到lOmg/mL的胰岛素溶液；形成油相，所述油相包含浓度范围为20到50mg/mL的HP55与聚乳酸羟基乙酸共聚物(PLGA)的二氯甲烷/丙酮溶液；形成外水相，所述外水相包含浓度范围为I到10mg/mL的PVA溶液作为稳定剂；形成初乳液，所述初乳液包含体积为O. 5到ImL的内部水相和体积为3到5mL的油相，其中所述初乳液是通过在40到60w的功率范围下进行超声乳化并持续30到60s的时间范围而形成；形成复乳液，所述复乳液包含体积为3. 5到6mL的初始乳液和体积为20到40mL的外部含水相，其中所述复乳液是通过在40到60w的功率范围下进行超声乳化并持续60到120s的时间范围而形成；通过从复乳液中蒸发二氯甲烷/丙酮而形成负载胰岛素的PLGA/HP55纳米粒子；通过离心和水洗PLGA/HP55纳米粒子三次而形成纯化的负载胰岛素的PLGA/HP55纳米粒子；通过冷冻干燥纯化的负载胰岛素的PLGA/HP55纳米粒子而形成阳离子性的PH敏感性纳米粒子。根据本专利技术的另一个方面，提供pH敏感性纳米粒子。所述纳米粒子是通过本文所述的方法制造。本专利技术的方法产生比根据现有技术方法形成的纳米粒子具有更好的物理特征、生物利用度和生物活性的产品。PH敏感的纳米粒子的聚合物是羟丙基甲基纤维素邻苯二甲酸酯(HPMCP)，所述HPMCP选自由HP50和HP55组成的组。在一个示例性实施方案中，使用HP55作为pH敏感性聚合物以用于制备本专利技术的纳米粒子。此外，通过所述方法制备的每个纳米粒子都另外包含疏水聚合物，具有生物可降解特性。附图说明图I显示负载胰岛素的PLGA/HP55纳米粒子的SEM图像。图2显示在pH = 7.4PBS(左图)和pH = 1.2HC1 (右图)中，胰岛素从具有不同量的HP55的纳米粒子中的体外释放性质。图3显示在代表性体外研究中，在模拟胃肠介质中pH敏感性纳米粒子的胰岛素药物释放曲线图。图4显示在对疾病模型口服施用负载胰岛素的pH敏感性纳米粒子或皮下施用胰岛素溶液之后血液葡萄糖含量与时间的曲线图。图5显示在对疾病模型口服施用负载胰岛素的pH敏感性纳米粒子或皮下施用胰岛素溶液之后血清胰岛素含量与时间的曲线图。具体实施方式定义I.胰岛素如本文所用的术语“胰岛素”是指任何天然存在的胰岛素或重组胰岛素。因此，用于本专利技术的胰岛素包括例如胰岛素类似物和衍生物。可以使用来自任何适合物种的胰岛素，例如人、猪、牛、狗、羊。在一个优选实施方案中，胰岛素是猪胰岛素。猪胰岛素是经过糖基化的双链多肽链，其含有51个氨基酸且具有5，777道尔顿的分子量。α和β链通过两个链间二硫键连接起来。α链含有一个链内二硫键。胰岛素调节细胞对葡萄糖、氨基酸和脂肪酸的摄取、利用和储存，并且抑制糖原、蛋白质和脂肪的分解。具有各种程度的生物活性的胰岛素能够购买得到。举例来说，可以购买到慢效形式、中效形式和快效形式的胰岛素。在一个优选实施方案中，猪胰岛素的生物活性范围是27到28IU/mg。II. pH敏感性纳米粒子如本文所用，pH敏感性纳米粒子是指在胃酸环境中具有稳定性且在肠环境中释放胰岛素的纳米粒子。pH敏感性纳米粒子包含pH敏感性聚合物，典型地是HP55。HP55在医药工业中广泛用作肠溶包衣聚合物。其具有高含量(31%)的邻苯二甲酸酯基团。HP55不能直接溶解在二氯甲烷中，这是使用传统的复乳溶剂挥发法无法制造基于HP55的纳米粒子的主要原因。用于本专利技术的基于HP55的纳米粒子可以通过经改进的复本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种pH敏感性纳米粒子，其包含(a)胰岛素、(b)疏水聚合物、(c)pH敏感性聚合物、(d)内部稳定剂和(e)外部含水稳定剂。
【技术特征摘要】
2011.08.04 US 61/573,009;2012.07.30 US 13/561,1061.一种pH敏感性纳米粒子，其包含(a)胰岛素、(b)疏水聚合物、(c) pH敏感性聚合物、(d)内部稳定剂和(e)外部含水稳定剂。2.根据权利要求I所述的PH敏感性纳米粒子，其中所述疏水聚合物选自由聚乳酸、聚乳酸羟基乙酸共聚物(乳酸羟基乙酸的比率=85 15)、聚聚乳酸羟基乙酸共聚物(乳酸羟基乙酸的比率=75 25)、聚乳酸羟基乙酸共聚物(乳酸羟基乙酸的比率=50 50)组成的组，其中所述疏水聚合物的分子量在20，000到40，000道尔顿的范围内。3.根据权利要求I所述的pH敏感性纳米粒子，其中所述pH敏感性聚合物是HPMCP，所述HPMCP选自由HP50和HP55组成的组。4.根据权利要求3所述的pH敏感性纳米粒子，其中所述pH敏感性聚合物是HP55。5.根据权利要求I所述的pH敏感性纳米粒子，其中所述内部稳定剂选自由甘油和聚乙烯醇组成的组，其中所述外部含水稳定剂是聚乙烯醇，且其中聚乙烯醇的分子量在31，000到50, 000道尔顿的范围内。6.一种制备根据权利要求I所述的负载胰岛素的pH敏感性纳米粒子的方法，所述方法包括(a)形成包含胰岛素和内部稳定剂的溶液A;(b)形成包含疏水载体、pH敏感性聚合物以及溶剂二氯甲烷与丙酮的溶液B;(c)形成包含外部含水稳定剂的溶液C;(d)通过第一次超声乳化而形成包含溶液A和溶液B的初始乳液；(e)通过第二次超声乳化而形成复乳液，其包含所述初始乳液和溶液C的外部含水稳定剂；(f)通过蒸发所述溶剂、水洗、离心所述纳米粒子和冷冻干燥而形成所述负载胰岛素的pH敏感性纳米粒子。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述溶液A是通过将一份所述胰岛素溶解于作为所述内部稳定剂的两份PH 2的O. I %聚乙烯醇中...
【专利技术属性】
技术研发人员：章莉娟，凌莉，周丽英，吴志民，郭新东，蒋薇，罗茜，钱宇，
申请(专利权)人：纳米及先进材料研发院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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