微球制剂常用的制备方法及研究进展.doc

多肽及蛋白类微球制剂研究与检查20082350XXXX 药081-1 XX 摘要 多肽及蛋白类微球是近年来发展迅速的新型制剂，具有靶向性和缓释性等特点。本文对目前微球制剂的研究进展、制备方法及存在的主要问题(包括药物稳定性、包封率、突释效应等)及其解决方法作简要介绍。关键词 多肽；蛋白类；微球制剂；制备；稳定性；包封率正文微球是药物溶解或分散于高分子材料中形成的微小球状实体，一般直径约为1250um，属于基质型骨架微粒。其中小于500 nm的，称为毫微球1。微球制剂系指药物与适宜的辅料通过微型包裹技术制得的微球，然后再按临床不同给药途径与用途制成的各种制剂。药物以微球的形式给药后，可使药物具有靶向和控释作用，改变了药物在体内的动力学，从而提高药物的生物利用度，降低毒副作用。微球根据材料可分为生物降解型和非生物降解型，根据临床用途可分为非靶向制剂和靶向制剂。微球的释药速率由微球所载药物在释放介质中的溶解度、药物在微球中所处的物理状态、药物与微球的亲和力决定2。1. 多肽及蛋白质微球制剂的主要类型1.1 注射剂采用可生物降解聚合物为骨架材料，将多肽及蛋白药物制成微球制剂用于肌肉或皮下注射，给药后随着聚合物的降解，药物以扩散、溶蚀方式释放可达到缓释长效的目的3。1.2 口服制剂多肽及蛋白类药物应用于口服须克服两大障碍，一是抑制胃肠道各种酶对其降解，二是选用合适的剂型及载体材料使药物透过生物屏障。粒径范围为l-1 000nm的毫微粒制剂是目前研究最多的口服多肽制剂，但毫微粒的表面带电荷情况及聚合物疏水性能均会影响多肽在小肠部位的吸收4。1.3 鼻腔吸入剂将多肽及蛋白类药物微球制剂，如胰岛素、降钙素、人生长激素等，经鼻腔给药可提高这类药物的吸收及生物利用度。尽管这种促吸收机理尚不确定，但一般认为，微球与鼻粘膜直接接触而吸水溶胀，使上皮细胞脱水，导致紧密连接开放，使多肽及蛋白质易于透过5。2.微球制剂的制备根据载体材料的性质、微球释药性能以及临床给药途径可选择不同的制备方法。微球的通用制备方法有：乳化化学交联法、乳化加热固化法、液中干燥法、喷雾干燥法。2.1乳化化学交联法亲水性药物常采用复乳法制备，但易得到多孔性微球，突释量大。改进微球的制备方法可显著降低突释。郑彩虹等6以BSA为模型药物，采用乳化离子交联法先制备载药海藻酸钙微囊，移至壳聚糖溶液中孵育形成海藻酸一壳聚糖微囊后再分散至含PLGA的乙腈溶液中作为混悬相；另将司盘一80溶于花生油中作为油相。混悬相和油相混合，后再乳化分散制成海藻酸一壳聚糖一PLGA复合微球。该复合微球中药物包裹在海藻酸壳聚糖微囊内，不易快速释放。与复乳一溶剂挥发法制得的PLGA微球比较，药物突释率由528降至388。2.2乳化加热固化法本法是利用蛋白遇热变性的性质制备微球，将含药白蛋白水溶液缓慢滴入油相中乳化，再将乳浊液滴入已经预热至120180的油中，搅拌、固化、分离、洗涤，即得微球，如氟尿嘧啶白蛋白微球的制备。2.3液中干燥法液中干燥法又称为乳化溶剂蒸发法。本法基本原理是将不相混溶的两相通过机械搅拌或超声乳化方式制成乳剂，内相溶剂挥发除去，成球材料析出，固化成微球。常用于聚乳酸（PLA）聚乳酸乙醇酸共聚物（PLGA）等羟基酸类微球的制备，如利福平乙基纤维素微球的制备。2.4喷雾干燥法本法以白蛋白为材料，将药物分散在材料的溶液中，再用喷雾法将此混合物喷入热气流中使液滴干燥固化得到微球7。此法已成功用于白蛋白微球的制备，方法简便快捷，药物几乎全部包裹于微球中，是微球制备工业化最有希望的途径之一。3.微球制剂存在问题及解决方法3.1 稳定性微球在制备过程中，某些因素可能引起蛋白的稳定性下降，导致蛋的变性或者聚集，变性或者聚集的蛋白不仅能够影响蛋白的活性，而且能够引起不可预测的副反应。Ma等8 分析了药物在缓释微球内部能否保持长久的稳定性。微球冷藏储存6个月后，外观形态无明显变化，以高效液相色谱方法测定微球溶解后BCNU色谱峰，发现与新鲜配制的BCNU标准品出峰时间和形态一致，微球溶解后药物色谱峰表现为单一尖锐峰形，表明药物在微球内部保持结构和成分的稳定。说明BCNU聚乳酸一羟基乙酸(PLGA)缓释微球具有良好的稳定性，可以满足间质内缓释化疗的需要。3.2 包封率及载药量许多药物特别是蛋白质、多肽类药物，包封率和载药量通常很低，这严重限制了微球制剂的临床应用，所以探寻提高包封率和载药量的方法是非常有意义的。制备方法和制备工艺对包封率影响很大。同一药物用不同制备方法，比如采用乳化交联和喷雾干燥，包封率会有很大差别；用同一制备方法，制备工艺不同，结果也会有很大差别。当用复乳法制备时，包封率与内水相的体积、载体材料的种类及用量有着直接联系，操作中的涡漩时间、超声时间、是否加附加剂及药物浓度对包封率也有影响9。所以要想得到最大包封率，必须考察不同的制备方法，考察某种具体方法中制备工艺相关因素。包封率除了与制备工艺有关外，还与药物和载体材料的相容性有关。提高载体材料的比例可以包容更多的药物，因此包封率会增加。但是由于增加了载体比例，实际载药量便会降低，从而会增加辅料的消耗量，造成成本的增加和给药时制剂的量过多，因此有时适当降低包封率而得到较高的载药量对于实际生产是必要的。3.3 释放特性给药目的和途径不一样，所要求的微球释放特性也不一样。对于黏膜给药来说，微球有一定的释效应有利于药物的吸收，这样可以使药物在与黏膜接触后的短时问内达到较高的浓度，减少滞后现象，因为机体自身对异物有清除作用，导致药物在黏膜上的滞留时间不会很长，若缓释反而会限制药效的充分发挥。但当微球作为靶向载体时，则希望制备的微球在到达靶器官前没有药物释出，而到达靶器官后，有一定的释药速度并保持一定时间，此时明显的突释效应或者达不到缓释效果则会严重影响这类制剂的使用效果。可以通过如下方法来增强微球的控释能力：改变聚合物的相对分子质量、种类或改变制备方法以调节释药速度；将水溶性药物制成前药或先加工成微粉，以减少水溶性药物突释；另外在热固化及化学固化过程中，增加固化温度、固化时间及骨架交联度以减慢释药；添加附加剂，如在外水相中加入盐、糖、L一精氨酸等或在内水相中加入吐温等以降低突释10。总结另外还有一些问题也不容忽视，如微球制备过程中残留溶剂的毒性问题，缓释系统引起的机体抗药性的问题，药物稳定性问题，为实现靶向性而对载体材料改性时引发的材料生物相容性问题，以及如何简化生产工艺和降低生产成本等。相信在不久的将来，随着制剂技术的发展，微球存在的问题将逐一得到解决，它在临床上会得到更广泛的应用。参考文献1 孙丽君，全东琴，冯端浩.蛋白多肽类药物注射缓控释制剂的研究进展J.中国药物应用与监测,2008,5(3):33.342张慧锋,高红旺.多肽及蛋白类微球制剂研究进展.吉林医药学院学报,2007.28:173.1753陈庆华，瞿文多肽、蛋白质药物的微球给药系统研究进展J国外医学药学分册，1997，24(30)：1291334 张慧锋,高红旺.多肽及蛋白类微球制剂研究进展.吉林医药学院学报,2007.28:173.1755Bjork E,Isaksson U,Edman P,et al.Stach microspheres induce pulsatile delivery of drugs and peptides across the epithelial barrier by reversible separation of the tight junctionsJ.J Drug Target, 1995, 2(6):501-5076 郑彩虹，梁文权，虞和永海藻酸一壳聚糖一聚乳酸羟乙醇酸复合微球的制备及其对蛋白释放的调节J药学学报，2005，40(2)：1821867 Lane.M.E,Brennan. F.S,Corrigan .O.I.Influence of postemulsifica-tion drying processes on the microenc apsulation ofHuman Serum Albumin.Int.JPharm,2006,307(1):168 Ma Xiaodong；Zhang Wenbin；Liu HongyiInfluential factors of stability to BCNU PLGA sustMned release microspheresJournal of ClinicalNeurosurg