胰岛素聚乳酸微球处方筛选_胡一桥

(收稿 :1998-02-27)
胰岛素聚乳酸微球处方筛选
胡一桥 郭建新1 郑梁元2 谭仁祥1 (南京 210039 南京大学生物系 ;1 南京 210009 中国药科 大学药剂专业 ;2 珠 海 519020 丽
珠制药集团)
摘要 目的 :选择胰岛素作为蛋白质模型药物 , 以聚乳酸为载药聚合物 , 采用溶剂挥 发法 , 对蛋白质的 微球处方 及制备条件 进 行优化 。 方法 :以微球的成球情况 、粒径 、包封率 、产率 、含量为指标 , 首先应用 正交设计分 析筛选油 相 、乳 化剂 、乳化温度和 溶 剂挥发温度 , 然后应用均匀设计逐步回归法优化空白 微球制 备工艺 ;再根 据空白 微球的 筛选结 果 , 对 聚乳酸 相对分 子质量 和 浓度两个重要因素进行正交试验 , 应用理想函数优选产 率 、包封率和载药量 较高的胰岛 素聚乳酸 微球 。 应用电 子显微镜扫 描 观察微球水解前后的表面形态 。 应用显微计数法测定微球粒径及分布 。 结果 :空白 微球筛选结 果表明以 液体石蜡为 油相 , 山 梨醇酯肪酸酯-80 为乳化剂 , 在室 温条件下进行乳化和溶剂挥发有利于微球的制备 。 均匀 设计及逐步 回归法筛 选空白微球 的 制备工艺结 果表明 , 聚乳酸的浓度和相对分子质量 是决定 粒径大 小和微 球产率的 主要因 素 。 载药微 球筛选 结果表 明相对 分 子质量为 10 kD 的聚乳酸当其浓度为 200～ 300 mg·ml-1时制备得 到的微球包封率(达 75 %以上)、含量 、产量都较高 。 胰岛素 聚乳酸微球平均粒径为 19.39 μm , 表面光滑 , 呈球状 , 在水解 15 d 后表面出现孔隙 , 但球形 骨架仍然 完整 。 结论 :采用一系 列 优选方法所得优化处方及制备条件具有可重复性 , 且与预测值基本吻合 , 优选方法正确 、可行 。 关键词 胰岛素 ;微球 ;聚乳酸
药物是重要研究课题பைடு நூலகம்。
XSP -16A 型显微镜(江南光学仪器厂);高效
近年来用生物降解聚合物微粒系统来转运蛋白 质药物受到了广泛 的重视[ 1～ 3] 。 其系统可用多 种 给药途径 , 如注 射 、鼻腔 、口服 、靶向 等[ 4 ～ 6] 。 有 些 产品已应用于临床 , 如以乳酸-乙醇酸与醋酸亮丙瑞 林制成的微囊注 射剂[ 7] 。 如何取得 高包封率 。 高 产率 、高载药率 、以及理想的释放行为的微粒系统日
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Optimization of the formulation of PLA microspheres containing insulin
· 822 · Ch in Phar m J , 1999 December , Vol .34 No .12
中国药学杂志 1999 年 12 月第 34 卷第 12 期
从 80 年代第一批重组治疗药物送至美国 F DA
胰岛素(26.4 U ·mg -1 , 徐州生 化制 药厂 , 批
审批开始 , 越来越多的多肽和蛋白质类药物用于治 号 :950102);聚乳酸(重均相对分子质量分别为 10
疗疾病 , 例如胰岛素 、促性腺激素释放激素激动剂 、 kD , 15 kD 和 20 kD , 山东省医疗器械研究所高分子
取补骨脂素的饱和水溶液 5ml 用无水乙醇稀释 至 50ml , 以无水乙醇为空白 , 在 246nm 测定吸光度 , 未能检出补骨脂素 。
取包合物的饱和水溶液 5ml 用无水乙醇稀释至 50ml , 以无 水乙醇为 空白 , 在 246nm 测定 吸光度 。 经计算 , 包合物饱和水溶液中补骨脂素含量为 46μg ·ml -1 , 相当于包合物 398μg·ml -1(按包合比 1∶1 计 算)。 3 讨 论 3 .1 补骨脂素-β-环糊精包合物的制备至今未见文 献报道 。本实验表明 , 形成包合物可显著提高补骨 脂素在水中的溶解度 。 3 .2 吴琼珠等[ 7] 曾用酸碱中和法制备诺氟沙星-β环糊精包合物 。 我们参照此法 , 结合补骨脂素的结 构特征 , 先将其溶于 NaOH 溶液 , 然后在 β-环糊精 存在下缓慢酸化使其环合 , 同时产生包合作用 , 避免 了补骨脂素自身聚集析出沉淀 。
2mg 包合物 , 配成 50ml 乙醇溶液 , 在 246nm 测定吸 光度 。经计算 , 2mg 包合物中含补骨脂素 274μg , β环糊精 1726μg , 其摩尔比为 0 .96∶1(≈1∶1)。 2 .3 .3 补骨脂素及包合物在水中的溶解度测定 取补骨脂素单体及包合物各10mg 分别悬浮于 25ml 蒸馏水中 , 用磁力搅拌器搅拌 30min , 过滤 , 滤液即 分别为补骨脂素和包合物的饱和水溶液 。
3 .3 我们曾试用上述方法制备8-甲氧基补骨脂素β-环糊精包合物 , 但未获成功 。推测补骨脂素是按 图 5 所示的方式嵌入 β-环糊精空腔内 , 当第 8 位上 引入甲氧基后空间障碍增大 , 以至 8-甲氧基补骨脂 素未能与 β-环糊精产生包合作用 。
图 5 包合物的嵌入方式 参考文献 1 M uhu A .Pat hak .M olecular aspects of drug photosensit ivit y w it h
Hu Y iqiao (Hu YQ ), G uo Jianxin (Guo JX), Z heng Liangyuan (Z heng LY), et al (Department of Biology , Nan-
jing University , N anjing 210039)
ABSTRACT OBJECTIVE :T o investigate the preparation method and optimization technique of polylactic acid (PLA)micro spheres containing polypeptides and proteins.METHOD:Insulin was chosen as a model of protein drugs.T he trapping efficiency , drug loading and content of insulin were used to evaluate the formulations of microspheres.Oil phases, emulsifiers, temperature of emulsificatio n and temperature of solvent ev aporation were chosen as variables for the optimizatio n of P LA blank microspheres.Ratio o f aqueous phase/ oil phase , PLA concentration , stirring speed and stir ring time were optimized.T he concentration of emulsifier , P LA molecular w eight and P LA concentra tio n were optimized using uniform desig n and step reg ression.P LA molecular weight and P LA concentratio n were evaluated by o rthogo nal desig n.RESULTS :Lig ht liquid paraffin and Span-80 w as the optimum constitutents of P LA blank microspheres.T he o rthogo nal desig n demonstrated that PLA-10k at a concentration of 250 mg/ ml would produce desir able trapping efficiency , yield and drug loading for insulin-loaded microspheres.Three batches of the optimum formulation were produced.T he result of SEM demonstrated tha t the micro spheres had an intact outer surface with a smooth and non-porous surface before hydrolysis. A fter 15 day s in release medium , small pores were seen while the matrices of the microspheres still remained.T he mean diameter of the microspheres was 20 μm.CONCLUSION:An optimum formula tio n w as obtained using several optimization steps. T he experimental v alues of the respo nse variables of the fomulation were closen to the predicted values by mathematical models.T he methods of the optimization are useful for P LA microspheres containing insulin. KEY WORDS insulin , microspheres, polylactic acid