本发明属于医药,具体涉及一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束及其制备方法。
背景技术:
0、技术背景
1、糖尿病是一种以血糖水平增高为主要特征的代谢病,体现为胰腺中胰岛素分泌缺陷及周围组织对胰岛素的敏感性降低,使血液中葡萄糖不能被肝脏、肌肉等组织转化为糖原,糖尿病的物质代谢紊乱可致全身各组织器官功能及结构异常,严重时可致死。糖尿病是诱发失明、肾衰竭、心脏病、中风和下肢截肢等疾病的主要原因。胰岛素(ins)是胰岛细胞分泌的唯一一种具有调节血糖作用的蛋白类激素,相对分子质量为5807.69,由51个氨基酸组成,主要包含两条肽链(a链和b链),其中,a链含有21个氨基酸,b链含有30个氨基酸,链内(a链)及链间通过二硫键相连。胰岛素是一种广泛应用于糖尿病患者的生物大分子药物,其半衰期短,脂溶差,不易穿透生物膜。
2、目前临床应用胰岛素的唯一方式是皮下注射,虽然起效快、生物利用度高,但长期注射给病人带来了极大的痛苦、不便和较差的顺应性,且常伴随有并发症的发生。因此,为满足糖尿病患者需求、延长胰岛素在体内的作用时间以及更好的治疗糖尿病,非注射给药途径的开发成为研究热点。目前主要研究的非注射给药途径包括肺部给药、鼻腔给药、经皮给药、口腔黏膜给药和口服给药等方式。虽然以上给药方式可以在一定程度上提高胰岛素的生物利用度,但长期给药容易引发并发症,如肺部水肿、皮肤炎症、血肿等。在所有非注射给药途径中,口服给药最为安全、方便,患者顺应性也最好,其最大的优点是避免了给药部位的并发症,且胰岛素口服后通过肝门静脉进入体内循环后,能够直接参与肝脏对糖的代谢,模拟胰腺分泌的内源性胰岛素的作用,可以减小体内血糖的波动,从而降低对血管的损伤,是胰岛素的最佳和首选给药途径。
3、天然高分子材料具有成本低、易修饰、安全性高、生物相容性好等特点,已成为制备纳米载体的主要材料。本发明以天然多糖高分子材料细菌纤维素(bc)为主体,经化学改性后得到一种具有能透过细胞膜磷脂并兼具抗p-gp外排作用的两性细菌纤维素载体,通过超声空化自组装方法包载胰岛素,构建口服胰岛素纳米胶束。此纳米胶束具有较高的包封率和载药量,良好的缓释释放的作用,能最大程度上被血液吸收而起到良好的降血糖效果,提高胰岛素的口服生物利用度。体外细胞和体内安全性评价证实纳米胶束无任何毒副作用,能增强患者的用药便利性与依从性,而且还能体现口服给药在生理上的优势,具有重要的科研应用价值及临床意义。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束及其制备方法,本发明提供的两性细菌纤维素包载胰岛素胶束在口服时能够避免药物对胃肠道的刺激和胃肠道内复杂环境对药物的破坏,有效保护药物安全通过胃肠道环境运送至小肠的粘液层被吸收,实现生物利用度的提高,可有效应用于机体血糖水平异常升高的治疗。
2、为了实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
3、本发明提供了一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束,包括胶束载体和包载于所述胶束载体中的活性药物;所述活性药物为胰岛素;所述胶束载体为两性细菌纤维素载体,所述胶束载体由光甘草定(gld)经酯化反应,椰油酰胺磷酸酯甜菜碱(bp)经酰氯取代反应分别作为疏水和亲水端共同接枝于细菌纤维素上所得到;所述两性细菌纤维素包载胰岛素胶束经超声空化自组装反应得到。
4、优选的,所述两性细菌纤维素载体的制备方法包括以下步骤,合成路线图如下:
5、
6、在一定温度条件下,丁二酸酐作为连接臂将光甘草定(gld)衍生为化合物a;将细菌纤维素的四丁基氯化铵-二甲基亚砜(tbac-dmso)溶液、化合物a溶液、缩合试剂混合进行酯化反应一定时间,得到化合物b作为两性细菌纤维素载体的疏水端;将椰油酰胺磷酸酯甜菜碱和草酰氯进行,酰氯亲核取代反应,得到化合物c作为两性细菌纤维素载体的亲水端;将化合物c溶液、化合物b溶液、缩合试剂混合进行酰氯亲电取代反应一定时间,得到两性细菌纤维素载体。
7、本发明提供了上述技术方案所述的两性细菌纤维素包载胰岛素胶束的制备方法,包括以下步骤:
8、将两性细菌纤维素载体水溶液和胰岛素酸水溶液混合进行超声自组装载药,得到所述两性细菌纤维素包载胰岛素胶束。
9、优选的,所述胰岛素的酸水溶液ph为1.2~3.0。
10、优选的,所述两性细菌纤维素载体的水溶液浓度为0.1~2.5mg/ml。
11、优选的,所述胰岛素的酸水溶液浓度为1~3mg/ml。
12、优选的,所述两性细菌纤维素载体和胰岛素的质量比为10:(1~5)。
13、优选的,所述超声载药的时间为5~30min,所述超声载药的超声功率为90~900w。
14、优选的,所述超声载药后得到载药溶液,还包括将所述载药溶液离心分离得到上清液,将所述上清液冻干,得到所述两性细菌纤维素包载胰岛素胶束;所述离心分离的转速为5000~10000r/min,所述离心分离的时间为5~15min。
15、优选的,所述活性药物为胰岛素时,胶束中胰岛素的质量含量为5~20wt%。
16、优选的,所述口服胰岛素纳米胶束的粒径为50~240nm。
17、本发明提供了上述技术方案所述两性细菌纤维素载体或上述技术方案所述的制备方法制备得到的两性细菌纤维素包载胰岛素胶束在制备治疗糖尿病药物中的应用。
18、本发明提供了一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束,包括胶束载体和于所述胶束载体中的活性药物;所述活性药物为胰岛素;所述胶束载体为两性细菌纤维素载体,所述两性细菌纤维素载体由光甘草定经酯化反应,椰油酰胺磷酸酯甜菜碱经酰氯取代反应分别作为疏水和亲水端共同接枝于细菌纤维素上所得到,能够在水中形成亲水端(椰油酰胺磷酸酯甜菜碱)向外,疏水端(光甘草定)向内的胶束结构,能够有效进行药物包载,两性细菌纤维素载体具有较强的生物相容性和安全性,作为胶束载体能够有效保护药物不被胃肠液环境破坏,有利于药物运输至小肠,实现生物利用度的提高;而且细菌纤维素为天然高分子多糖材料,本身生物安全性高且具有一定的免疫调节作用。本发明以两性细菌纤维素载体作为药物胶束载体包载胰岛素作用于机体可以稳定机体内的血糖平衡,能够在一定程度上保证口服药物时胃肠道内复杂环境对药物的破坏而失活,使药物在机体内安全到达吸收部位,有利于药物对糖尿病患者的长期治疗。
19、本发明提供了上述技术方案所述的两性细菌纤维素包载胰岛素胶束的制备方法,所得的两性细菌纤维素包载胰岛素胶束的药物载药量高,包封率好,且本发明提供的制备方法简单,反应温和,制备使用的材料和溶剂均无毒,具有较好的环境效益,可应用于工厂化生产。
1.一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束,其特征在于制备方法包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束,其特征在于:
3.根据权利要求1所述的一种两性细菌纤维素包载胰岛素胶束及其制备方法,其特征在于: