pH响应型核壳片剂3D打印技术实现β-半乳糖苷酶靶向递送治疗乳糖不耐受

《DARU Journal of Pharmaceutical Sciences》：Pharmaceutical additive manufacturing of a pH-responsive core-shell tablet of beta-galactosidase to treat lactase intolerance

本研究针对β-半乳糖苷酶在胃酸环境中易失活的问题，开发了基于熔融挤出3D打印技术的pH响应型核壳片剂。该片剂在模拟胃液(pH=1.2)中2小时内酶释放率<11%，而在肠液(pH=6.8)中6小时内释放率达100%，酶活性保留率达94%。通过SEM、FTIR等表征证实制剂质量符合药典要求，为乳糖不耐受的局部口服给药提供了新策略。

　　

乳糖不耐受影响着全球相当比例的人群。当前的主要治疗策略是在摄入乳制品前补充乳糖酶（β-半乳糖苷酶）。然而，β-半乳糖苷酶在胃部酸性环境中会失去活性，难以有效到达小肠发挥作用。

为解决这一难题，研究人员开发了一种具有局部给药特性的pH敏感型β-半乳糖苷酶片剂。该片剂采用3D打印技术制备外壳，其核心腔室装载水凝胶制剂。通过系统表征片剂的形态结构、化学相互作用、机械性能、溶出行为以及药典规定的理化指标，研究人员优化了聚合物配比，成功实现了在胃环境(pH=1.2)下2小时内酶释放量低于11%，而在肠道环境(pH=6.8)下6小时内释放接近100%的理想控释效果。SDS-PAGE（十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳）分析证实了酶的释放过程。与游离酶相比，片剂中酶活性回收率高达94%。

扫描电子显微镜（SEM）图像显示片剂具有光滑、均匀且连续的层状结构。傅里叶变换红外光谱（FTIR）分析结果表明，制造过程中各材料间未发生共价相互作用。此外，片剂在重量差异、含量均匀度和含量测定等药典测试中均表现出可接受的公差水平。

综上所述，将水凝胶体系整合到基于熔融挤出的3D打印技术中，可用于生产含有特定剂量β-半乳糖苷酶的定制化片剂。这种延迟释放制剂为实现乳糖不耐受的局部口服药物治疗提供了有前景的新途径。