能够高效穿透粘液层和杯状细胞的口服多肽递送系统

Protein and peptide oral delivery system has a very good patient compliance, however, low oral bioavailability is still a bottleneck to be resolved. The study is to prepare uniform-sized PEG and CSKSSDYQC(CSK) peptide double-modified nano/microspheres with ability of penetrating mucus barrier and goblet cell for protein and peptide oral administration. The nano/microspheres were prepared by rapid membrane emulsification technique. We choose PLGA and stearylamine(SA) as complex preparation materials to construct the targeted carriers. Compared with single PLGA prepared nano/microspheres, the poor entrapment efficiency because of the excessive hydrophilicity of small molecular peptide and the burst release of nano/microspheres could be both improved. The surface of nano/microspheres was modified by PEG and CSKSSDYQC-peptide. The modifications of PEG make nano/microspheres penetrate mucus and increase the contact with intestinal epithelial cells; CSKSSDYQC-peptide was identified to have good affinity with the goblet cell which is the second largest population of intestinal epithelial cells. CSK peptide could prominently improve the transport efficiency of macromolecules across the intestinal mucosal barrier. Therefore, the constructed peptide delivery system may exhibit promising potential for increasing oral bioavailability. Moreover, by virtue of uniformed-size particles prepared by rapid membrane emulsification technique, we could investigate the relationship between particle size and oral bioavailability to optimize the better characteristics of the carrier, achieving the best oral absorption.

蛋白多肽类药物口服给药系统具有很好的患者顺应性，但口服给药始终存在生物利用度低的难题。本研究拟采用本课题组特色的快速膜乳化技术，制备粒径均一的能够穿透粘液层和杯状细胞的载多肽类药物的PLGA/硬脂胺（SA）纳微球用于口服给药的研究。与单独使用PLGA制备的纳微球相比，SA的加入可以有效地提高亲水性小分子多肽药物的包埋率，降低药物的突释。并在纳微球表面进行PEG和CSKSSDYQC(CSK)多肽的双修饰：PEG链的修饰可以使纳微球穿透粘液层，使纳微球到达肠道上皮细胞表面；CSK多肽与肠道上皮细胞中的第二大群体杯状细胞具有很好的亲和性，CSK多肽的修饰可以改善载体跨肠道粘膜层的转运效率。因此，该递送系统有望提高多肽类药物的口服生物利用度。同时，借助于快速膜乳化制备出的不同粒径的均一纳微球，进一步探讨纳微球的粒径与口服生物利用度之间的关系，以获得最佳的口服吸收效果。

蛋白多肽类药物口服给药系统具有很好的患者顺应性，但口服给药始终存在生物利用度低的难题。本研究采用快速膜乳化技术，制备粒径均一的载艾塞那肽（Exenatide）的PLGA/SA纳微球用于口服给药的研究。在PLGA (Poly(lactic-co-glycolic acid))中复配一定量的硬脂胺（Stearylamine, SA），使纳微球带有正电荷，既可以降低载药纳微球的突释效应，获得平稳的缓慢释放，又可以通过静电作用延长纳微球在体内的滞留时间，有利于Exenatide的口服吸收，提高口服生物利用度；进一步在纳微球表面进行PEG和CSKSSDYQC (CSK)多肽的双修饰：PEG链的修饰可以使纳微球穿透粘液层，到达肠道上皮细胞表面；CSK多肽与肠道杯状细胞具有很好的亲和性，可以改善载体跨肠道粘膜层的转运效率，进一步提高口服生物利用度。本项目主要分为以下三个部分：. 第一部分采用快速膜乳化技术结合溶剂挥发法制备PLGA/SA纳微球。通过优化固化温度、超声功率、SA比例、PLGA分子量、内水相NH4HCO3的浓度等因素，制备出Exenatide的装载量4%、包埋率和累积释放率均达到80%以上带正电荷的纳微球。与带负电荷的PLGA纳微球相比，口服给药后，带正电的PLGA/SA纳微球能够更好地促进小肠对Exenatide的吸收，获得了更好的降血糖效果。. 第二部分采用超声结合快速膜乳化的方法制备出粒径分别为300 nm、1 μm和4 μm的PLGA/SA纳微球，比较不同粒径对Exenatide口服吸收的影响，体外细胞实验和体内动物实验均表明，1 μm的PLGA/SA纳微球透膜效果、口服生物利用度和降血糖效果均最好。. 第三部分通过PEG和CSK多肽的修饰，制备出了靶向杯状细胞的PLGA/SA-PEG-CSK纳微球。PEG的引入不仅延长了纳微球在体内的停留时间，也提高了Exenatide的口服生物利用度和降血糖效果；CSK多肽的引入通过纳微球与杯状细胞的特异性结合，促进小肠对纳微球的吸收，进一步提高Exenatide的口服生物利用度和降血糖效果。.通过以上各部分实验的展开，完成了预期的研究目标，成功制备出了高生物利用度的蛋白多肽口服给药递送系统。