生物工程技术的迅速发展为人类提供的蛋白与多肽类药物与日俱增,已有不少药物应用于临床,并在临床上发挥着重要的作用。由于这类药物稳定性差,难以口服给药,所以经常的给药方式是注射给药,又由于蛋白类药物的血浆半衰期短,常需加大剂量反复注射,不仅增加不良反应的发生,也使病人的顺应性下降。因此,对多肽和蛋白类给药系统的研究已成为药剂学最为活跃的研究领域之一。 随着生物物理学和高分子材料学在药剂学中的应用,以微球、脂质体、水凝胶等新技术为设计蛋白给药系统提供了新的思路。其中,对生物可降解微球研究最为引人瞩目,其常用载体材料分天然高分子和半合成或合成高分子两类。前者如明胶、海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸钠等,多为亲水性;后者如聚酯类、聚羧酸酐类、聚氨基酸、聚原酸酯、聚亚氨基碳酸酯等,多为疏水性。然而,无论是亲水性材料还是疏水性材料,单独应用于蛋白药物的给药系统均不理想。如亲水性材料虽具有良好的生物相容性,容易得到高包封效率的微球,但对多肽、蛋白的控释效果不理想,释药速率较快;而疏水性材料虽具有缓释作用,但它与水溶性的蛋白、多肽类药物不相容,制得的微球不仅包封率不高,也不利于包囊蛋白活性的保持,而且存在突释现象。 本课题致力于解决生物可降解微球作为蛋白类给药系统存在的诸如突释、不完全释放及包囊蛋白的稳定性等问题。分别研究了以海藻酸钠、壳聚糖为亲水性可生物降解材料和以乳酸-羟乙酸共聚物(PLGA)为疏水性生物可降解材料,包囊各种模型蛋白的制备工艺和微球的质量体系评价。通过优化制备工艺参数或附加剂修饰等制剂学的手段,以改善蛋白包囊过程中的包封率低、蛋白活性下降和突释等缺点。在此基础上,设计了海藻酸-壳聚糖-PLGA复合微球,以期实现保持蛋白生物活性的可控释放。 研究首先以牛血清白蛋白(BSA)为模型药物,采用乳化交联法制备了大小均一、平均粒径小于2μm的海藻酸微球。用异丙醇洗涤微球,包封率接近100%,但释药速度很快,2h时累积药物释放即达90.61%。采用壳聚糖包裹海藻酸钠微球后,包封率略有下降,但大于80%,载药量大于10%,得到的海藻酸-壳聚糖微球(ACM)可显著延缓药物的释放。当以pH4的0.5%壳聚糖溶液孵育制备得到的ACM,体外蛋白释放可达2周以上。壳聚糖的浓度和溶液的pH均可影响释药行为。 以干扰素a-2a(IFN)为蛋白的模型药物,制备的ACM能够保护蛋白质的生物活性。