开发口服胰岛素片取得突破性成果

【字体: 时间:2022年09月05日 来源:生物通

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  对I型糖尿病患者来说,每日餐前的胰岛素注射是相当令人苦恼的,研究开发口服胰岛素片替代,对他们来说将是迫切期望。一个研究团体采用创新的思路,并取得了重大突破。

  

改变给药方式

对于I型糖尿病患者来说,注射胰岛素并不是舒适方便的方式。几种口服胰岛素替代品正在测试和开发中,如何加快吸收和避免胃液破坏胰岛素是主要挑战。

来自加拿大的一个研究团队以创新思路设计了一种通过口腔粘膜吸收的口服给药方式,并在动物实验中获得良好效果。Pratap-Singh博士的团队开发了一种不同的药片,这种药片不是用来吞咽的,而是放在牙龈和脸颊之间时就会溶解。这种方法利用了面颊内侧和嘴唇内侧的粘膜(也被称为颊粘膜)吸收,能将所有的胰岛素输送到肝脏而不会消耗或分解胰岛素。研究人员发现,最新的口服药片中的胰岛素和注射胰岛素一样能被大鼠迅速吸收。据Pratap-Singh博士实验室的高级研究员Alberto Baldelli博士说,他们现在看到药片中几乎100%的胰岛素直接进入肝脏。而在之前研制可饮用胰岛素的尝试中,大多数胰岛素会在胃中积累。大多数研制中的吞咽型胰岛素片胰岛素释放较慢,一般在2 ~ 4小时内释放,而快速释放型注射胰岛素可在30 ~ 120分钟内完全释放。Baldelli博士说:“与速效胰岛素注射类似,我们的口服给药片在半小时后就会吸收,可以持续2到4个小时。注射型胰岛素通常每针需要100iu。其他正在研发的吞入胃部的药片可能需要500iu胰岛素,大部分都被浪费了,这是我们一直在努力解决的一个主要问题。”

“即使在给药两个小时后,我们也没有在我们测试的大鼠的胃中发现任何胰岛素。它们都在肝脏中,这是胰岛素的理想靶点——这是我们真正想看到的,”该研究的第一作者、密切参与该项目的博士生Yigong Guo说。

简单来说,作者使用离子交联法在混合有胰岛素的溶液中让壳聚糖和三聚磷酸钠发生交联,来制备载有胰岛素的纳米粒子。离子交联是一种制备方法,在一定条件下通过两种或多种离子物质之间的静电相互作用产生纳米颗粒。他们研究了不同pH。不同浓度配比条件的药物封装效率,以及冷冻干燥和喷雾干燥技术两种制备脱水纳米颗粒的方法以及对药物释放效率的影响,冰箱冷藏3个月对纳米颗粒形态和药物释放及药效的影响,最后确认喷雾干燥技术可以保护胰岛素纳米颗粒,并且可以在没有任何填充剂或冷冻保护剂的情况下获得高负载量的胰岛素纳米颗粒。作者还分析了不同pH 条件下药物的释放效率,体外毒性和细胞对脱水纳米颗粒的吸收等参数。

Anubhav Pratap-Singh教授说:“这些令人兴奋的结果表明,我们在开发一种胰岛素配方方面走在正确的轨道上,不再需要在每餐前注射,这将改善全世界900多万1型糖尿病患者的生活质量和心理健康。”他解释说,寻找替代注射胰岛素的灵感来自他患有糖尿病的父亲,他的父亲在过去15年里每天注射3-4次胰岛素。

潜在的广泛的好处

这项研究还没有进入人体试验,Pratap-Singh博士说他们需要更多的时间、资金和合作者。他说,除了对糖尿病患者显而易见的好处——无需注射外,他们正在开发的这种药片更加可持续、更经济、更容易获得。“超过30万加拿大人必须每天多次注射胰岛素,”Pratap-Singh博士说。“针头和注射器产生的大量环境废物可能无法回收并被送往填埋场,口服药片不存在这个问题。”他们希望降低每剂量胰岛素的成本,因为他们的口服替代品更便宜、更容易制造。对于糖尿病患者来说,运输这些药片会更容易,因为他们目前必须考虑如何让药片保持低温。

Yigong Guo, Alberto Baldelli, Anika Singh, Farahnaz Fathordoobady, David Kitts, Anubhav Pratap-Singh. Production of high loading insulin nanoparticles suitable for oral delivery by spray drying and freeze drying techniques. Scientific Reports, 2022; 12 (1)


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