專利名稱：：一種胰島素肺吸入粉霧劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及藥物制劑領(lǐng)域，具體涉及一種經(jīng)口吸入后在肺部吸收的胰島素粉霧劑及其制備方法。
背景技術(shù)：
：胰島素為胰腺產(chǎn)生的54肽化合物，參與糖代謝。在病理狀態(tài)下，胰島素分泌量不足，血糖濃度升高，導(dǎo)致糖尿病。糖尿病正成為僅次于癌癥的嚴(yán)重危害人體健康的疾病之一。長(zhǎng)期的高血糖狀態(tài)不僅使病人消瘦、乏力，更會(huì)誘發(fā)其它并發(fā)癥，如白內(nèi)障、腦中風(fēng)，心肌梗塞、腎病等。預(yù)計(jì)到2025年全球?qū)⑦_(dá)到3億人，中國(guó)將有3800萬(wàn)糖尿病患者。糖尿病分為l型(胰島素依賴型)和2型(非胰島素依賴型)。胰島素是治療l型糖尿病和2型糖尿病的重要一線藥物。目前，人體補(bǔ)充的胰島素按來(lái)源分為動(dòng)物胰島素和重組人胰島素。其中，重組人胰島素所占的比例日益增大。相對(duì)動(dòng)物胰島素而言，重組人胰島素有許多優(yōu)點(diǎn)。動(dòng)物胰島素大多用豬或牛的胰腺提取，其結(jié)構(gòu)與人胰島素不完全一致。而重組人胰島素是由基因重組技術(shù)制造的，對(duì)非致病的大腸桿菌或酵母菌導(dǎo)入人胰島素基因轉(zhuǎn)化而成，與人體內(nèi)源性胰島素的結(jié)構(gòu)、生物化學(xué)特性完全相同，并且不含動(dòng)物蛋白雜質(zhì)。效價(jià)高，吸收快，降糖效果好。免疫原性低，不易產(chǎn)生抗體。過敏反應(yīng)降低。有了以上的眾多優(yōu)勢(shì)，重組人胰島素毫無(wú)疑問地成為臨床醫(yī)師的首選，進(jìn)而成為胰島素治療的主流。同時(shí)，由于人體胰島素的分泌具有生理節(jié)律，包括基礎(chǔ)胰島素和餐時(shí)胰島素的分泌?；A(chǔ)胰島素分泌是指夜間或禁食狀態(tài)下，胰島素穩(wěn)定持續(xù)性的小劑量釋放，以調(diào)節(jié)脂肪分解和肝糖的生成，使非進(jìn)餐狀態(tài)下的血糖維持正常。餐時(shí)胰島素分泌指進(jìn)餐后胰島素快速大劑量地脈沖式分泌，以使餐后血糖得到有效的控制。為了模擬胰島素的生理分泌模式，近年來(lái)又開發(fā)出胰島素類似物，利用重組DNA技術(shù)，通過對(duì)人胰島素氨基酸序列進(jìn)行修飾生成的一類物質(zhì)，具有與普通胰島素不同的結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)和藥動(dòng)學(xué)特征，可以模擬胰島素的生理分泌和作用。目前已用于臨床的有賴脯胰島素、門冬胰島素和賴谷胰島素3種超短效胰島素類似物及甘精胰島素和地特胰島素2種超長(zhǎng)效胰島素。目前胰島素的給藥途徑主要為靜脈或皮下注射，長(zhǎng)期用藥給病人帶來(lái)了巨大的不便和痛苦。胰島素非注射給藥一直是國(guó)際醫(yī)藥領(lǐng)域重大和熱門的研究課題。但是大多數(shù)非注射途徑有難以克服的弊病，即吸收緩慢，生物利用度低，無(wú)法與注射途徑比擬，不適合糖尿病的臨床治療。肺部吸入給藥是較理想的非注射給藥途徑之一。肺部給藥具有吸收表面積大，吸收部位血流豐富，可避免肝臟的首過效應(yīng)，酶活性較低，上皮屏障較薄及膜通透性高等優(yōu)點(diǎn)。藥物的生物利用度較高，從肺部吸收的速度較快，可形成較高的脈沖濃度，符合內(nèi)源性胰島素的釋放特征和人體的正常生理需要。肺部吸入給藥的劑型可分為氣霧劑(包括溶液型和混懸型)、粉霧劑和噴霧劑。由于胰島素在水中的化學(xué)穩(wěn)定性較差，在乙醇和含氟拋射劑中不溶解，較難制成液體型氣霧劑或噴霧劑?；鞈倚蜌忪F劑物理穩(wěn)定性差(微粒易聚集)、定量閥門易堵塞等。粉霧劑的載藥量大，但由于肺部給藥的特殊性，須用水溶性好、刺激小、生物相容性好的輔料。同時(shí)，藥粉從口腔到肺部要經(jīng)過氣管、支氣管等相當(dāng)長(zhǎng)一段潮濕的人體器官通道，過于易吸濕就會(huì)吸附于氣道壁，到不了肺泡區(qū)，而過于輕飄，又容易隨呼吸逸出。所以，肺部吸入型粉霧劑胰島素要發(fā)揮藥效的首要條件是藥粉的粒徑要小至15pm、粉質(zhì)較輕(密度小)、流動(dòng)性好(休止角小)，藥粉才能通過口腔到達(dá)肺泡并較少呼出逸失。根據(jù)粉霧吸入劑的特點(diǎn)，藥粉的溶解性、堆密度、休止角、霧化性能、吸濕變化是達(dá)到療效所必須考慮的。此外，粉霧劑的生物利用度，長(zhǎng)期給藥后的安全性也是在粉霧劑制劑過程中需要考慮的重要因素。肺表面活性物質(zhì)是由肺泡II型細(xì)胞合成并分泌，主要由脂質(zhì)和表面蛋白構(gòu)成，具有獨(dú)特的鋪展性能和動(dòng)態(tài)表面張力的特性，分布于肺泡內(nèi)表面。其主要生理功能是降低肺泡表面張力，防止肺泡萎陷；調(diào)節(jié)肺泡表面張力，穩(wěn)定不同大小肺泡內(nèi)的壓力；維持肺順應(yīng)性；維持肺泡-毛細(xì)血管間液體平衡，防止肺水腫；參與呼吸道免疫調(diào)節(jié)及防御機(jī)制等。自1959年Avery和Mead證實(shí)新生兒呼吸窘迫綜合征(NRDS)為肺表面活性物質(zhì)缺乏所致，首次闡述了肺表面活性物質(zhì)與疾病的關(guān)系，有關(guān)肺表面活性物質(zhì)的研究取得了重大進(jìn)展。不久，肺表面活性物質(zhì)替代療法首次獲得臨床療效。這一結(jié)果使肺表面活性物質(zhì)研究進(jìn)入新的時(shí)代。迄今，已有10多種肺表面活性物質(zhì)產(chǎn)品，在臨床上主要用于新生兒呼吸窘迫綜合征、遺傳性肺表面活性物質(zhì)缺陷癥、胎糞吸入綜合征、急性呼吸窘迫綜合征、肺部感染、先天性膈疝、氣道疾病、分泌性中耳炎。肺表面活性物質(zhì)是由多種成分組成的復(fù)合物，脂質(zhì)占總量的85%90%，其中磷脂為主要存在形式，占90%;中性脂有膽固醇、甘油三酯、游離脂肪酸，約10%。一般認(rèn)為，磷脂酰膽堿是肺表面活性物質(zhì)的主要成分，占脂質(zhì)總量的70%80%，約50%70%的磷脂酰膽堿以飽和形式存在，主要存在形式為二棕櫚酰磷脂酰膽堿；磷脂成分中還包括少量的磷脂酰甘油(約8%)、磷脂酰乙醇胺(約5%)、磷脂酰肌醇(約3%)、溶血磷脂酰膽堿和神經(jīng)鞘磷脂(少于2%)。肺表面活性蛋白有4種，包括SP-A、SP隱B、SP-C、SP-D，約10%。通過對(duì)肺表面活性物質(zhì)的生化成分及其功能研究，已有多種肺表面活性物質(zhì)產(chǎn)品。根據(jù)來(lái)源不同，分為3類天然型肺表面活性物質(zhì)、改進(jìn)型肺表面活性物質(zhì)、合成肺表面活性物質(zhì)。天然型肺表面活性物質(zhì)是從豬肺、小牛肺灌洗液或肺勻漿中提取，如calfactant(Infasurf)，SF-RI-l(Alveofact,bovactant)，poractantalfa(Curosurf)，國(guó)產(chǎn)藥品有牛肺表面活性提取物(北京雙鶴現(xiàn)代醫(yī)藥技術(shù)有限責(zé)任公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20052106)。改進(jìn)型肺表面活性物質(zhì)是在天然肺表面活性物質(zhì)中按適當(dāng)比例補(bǔ)充某些成分以提高療效，如surfactantTA。合成肺表面活性物質(zhì)為人工合成，主要特點(diǎn)是不含蛋白質(zhì)，如pulmactant(ALEC)，colfoscerilpalmitate'sinapultide(Surfaxin,KL4-Surfactant,KL4)。近年來(lái)，也有利用肺表面活性物質(zhì)本身的鋪展特性將其他藥物帶到呼吸道末梢的研究報(bào)道，發(fā)現(xiàn)藥物可獲得在肺泡區(qū)更為均勻的分布。國(guó)內(nèi)外關(guān)于肺表面活性物質(zhì)應(yīng)用于肺部給藥已經(jīng)有了一定的研究基礎(chǔ)，但研究主要集中于體外物理性質(zhì)和混懸液氣管內(nèi)噴霧或者滴入等實(shí)驗(yàn)室前期理論研究階段，由于處方和制備工藝存在著相當(dāng)?shù)碾y度，尚無(wú)將肺表面活性物質(zhì)應(yīng)用于可進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)的干粉吸入劑的報(bào)道。季穎等研究了人工肺表面活性物質(zhì)作為肺部給藥載體的體外物理性質(zhì)，主要針對(duì)混懸液的表面張力和粒徑，尚不具有開發(fā)成熟劑型的條件(人工肺表面活性物質(zhì)作為胰島素肺部給藥載體的研究，《中國(guó)藥學(xué)雜志》2006年5月第41巻第10期p766-768)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明公開了一種胰島素肺吸入粉霧劑，采用肺表面活性物質(zhì)或類似物為載體，同時(shí)選擇與之配伍的載體，使得到的胰島素粉霧劑產(chǎn)品生物利用度高，安全性好，具有較好的溶解性、堆密度，休止角、霧化性能，而且不易吸濕。選擇盛裝胰島素粉末供口腔吸入的裝置，不但能方便地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，而且便于攜帶，使用時(shí)吸入劑量準(zhǔn)確，防止多吸或少吸。本發(fā)明的胰島素粉霧劑，主要由下列成份組成胰島素、甘露醇、氨基酸、肺表面活性物質(zhì)。各組分優(yōu)選的重量份數(shù)為胰島素3份、甘露醇15150份、氨基酸5100份、肺表面活性物質(zhì)5100份。各組分更優(yōu)選的重量份數(shù)為胰島素3份、甘露醇2080份、氨基酸1040份、肺表面活性物質(zhì)1040份。本發(fā)明所述的份數(shù)比均為重量份數(shù)比。其中的胰島素優(yōu)選自重組人胰島素、牛胰島素、豬胰島素、賴脯胰島素、門冬胰島素、賴谷胰島素、甘精胰島素或地特胰島素。更優(yōu)選重組人胰島素、牛胰島素或豬胰島素。最優(yōu)選重組人胰島素。其中肺表面活性物質(zhì)優(yōu)選含磷脂和選自肺表面活性蛋白、脂肪醇、四丁酚醛中的一種或幾種的混合物，其中磷脂含量占肺表面活性物質(zhì)總含量的70%~99%。本發(fā)明所述肺表面活性物質(zhì)還可以是其類似物。所述肺表面活性物質(zhì)包括天然型肺表面活性物質(zhì)、改進(jìn)型肺表面活性物質(zhì)或合成肺表面活性物質(zhì)。優(yōu)選天然肺表面活性物質(zhì)。從制劑成本考慮，合成肺表面活性物質(zhì)也可作為優(yōu)選載體。所述氨基酸優(yōu)選自蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、精氨酸、亮氨酸中的一種或幾種，所述氨基酸都是L型氨基酸。更優(yōu)選蘇氨酸或亮氨酸。當(dāng)氨基酸優(yōu)選蘇氨酸時(shí)，優(yōu)選的各組分重量比為胰島素3份，甘露醇50份，蘇氨酸20份和肺表面活性物質(zhì)15份。當(dāng)氨基酸優(yōu)選亮氨酸時(shí)，優(yōu)選的各組分重量比為胰島素3份，甘露醇70份，亮氨酸30份和肺表面活性物質(zhì)18份。本發(fā)明的胰島素肺吸入粉霧劑的制備方法，包括以薄層分散法、乙醇注入法、逆相蒸發(fā)法、乙醚注入法或機(jī)械法制備以肺表面活性物質(zhì)為脂材的胰島素的脂質(zhì)混懸液；再將該脂質(zhì)混懸液與甘露醇、氨基酸混合，噴霧干燥，即得?；旌弦簼舛葍?yōu)選為0.110%，為重量份數(shù)比。上述制備方法，其中噴霧干燥時(shí)優(yōu)選的進(jìn)口溫度為10012(TC，出口溫度為6070'C。上述制備方法，其中噴霧干燥時(shí)噴嘴氣流量?jī)?yōu)選800ml/min。上述制備胰島素肺吸入粉霧劑的方法，不僅胰島素在制備過程中結(jié)構(gòu)不被破壞，制得的胰島素粉霧劑產(chǎn)品生物利用度高，安全性好，具有較好的溶解性、堆密度，休止角、霧化性能，而且不易吸濕。上述方法制備出的干燥粉末進(jìn)一步裝入膠囊中，即可用于臨床。由于胰島素的給藥劑量較低，用于吸入時(shí)的輔料量要適中，如果藥物濃度過高，則正常給藥劑量下，給藥的總量就減少，導(dǎo)致給藥誤差增大，不易準(zhǔn)確的定量給藥；而如果主藥濃度過低，在最低給藥劑量下，需要給藥的總量就增多，超出人體肺部吸入粉末量的安全范圍。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)主藥3份，輔料25350份時(shí)比較合適。制備過程中，為了促使胰島素溶解，可以按常規(guī)加入有機(jī)酸或無(wú)機(jī)酸，例如擰檬酸、醋酸和/或鹽酸，加酸的目的是促進(jìn)胰島素溶解。胰島素在酸性條件下溶解后，可以再將pH調(diào)節(jié)至中性，減少對(duì)人體的刺激?？梢允褂脵幟仕徕c和/或氫氧化鈉，最好將pH調(diào)節(jié)至7.4。為了達(dá)到酸化或中和的目的，也可以使用其它的酸、堿或有機(jī)鹽。制備過程中，采用薄膜分散法、乙醇注入法、逆相蒸發(fā)法、乙醚注入法和機(jī)械法等。其中機(jī)械法包括使用均質(zhì)機(jī)、超聲儀、超臨界流體儀和擠出儀器等機(jī)械設(shè)備。按比例將重組人胰島素溶液、肺表面活性物質(zhì)用薄膜分散法、乙醇注入法、逆相蒸發(fā)法、乙醚注入法和機(jī)械法制得脂質(zhì)混懸液。其中優(yōu)選薄膜分散法。所制得的脂質(zhì)混懸液采用脈沖氣泡表面張力儀測(cè)定最低表面張力，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，天然型肺表面活性物質(zhì)制備的脂質(zhì)混懸液表面張力最低。從制劑成本考慮，也可采用合成型肺表面活性物質(zhì)，使最低表面張力在最大程度上接近肺表面活性物質(zhì)。篩選試驗(yàn)見表1。表1中的脂質(zhì)溶液用下列方法制備稱取磷脂、脂肪醇、四丁酚醛等成膜材料與輔料，溶于適量無(wú)水乙醇，得到脂質(zhì)溶液。將該溶液置于磨口圓底燒瓶中，于40。C恒溫水浴上用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在100rpm并減壓的條件下蒸去有機(jī)溶劑，使磷脂等成膜材料在燒瓶底部形成一均勻類脂膜。用含有胰島素的載體溶液轉(zhuǎn)動(dòng)洗膜，得到乳白色的脂質(zhì)混懸液。使用微孔濾膜過濾或者高壓乳勻機(jī)進(jìn)一步擠壓減小粒徑，即得胰島素脂質(zhì)溶液。表l.肺表面活性物質(zhì)及其類似物的最低表面張力實(shí)驗(yàn)(薄膜分散法，37°C)組分最低表面張力CmN/m)分類poractantalfa(Curosurf)1.20±0.11天然型肺表面活忡物質(zhì)SurfactantTA11.92±0.87改進(jìn)型肺表面活性物質(zhì)二棕櫚酰磷脂酰膽堿:磷脂酰肌醇=7:32.45±0.29合成型肺表面活性物質(zhì)二棕櫚酰磷脂酰膽堿十六烷醇四丁酚醛=13.5:1.5:14.22±0.67合成型肺表面活性物質(zhì)二棕櫚酰磷脂酰膽堿大豆卵磷脂棕櫚酸=6:3:19.45±1.10合成型肺表面活性物質(zhì)蛋黃卵磷脂:十六烷醇:四丁酚醛=8:1:15.33±0.78合成型肺表面活性物質(zhì)大豆卵磷脂:十六烷醇:四丁酚醛=8:1:15.62±0.80合成型肺表面活性物質(zhì)蛋黃卵磷脂:膽固醇:四丁酚醛=6:1:]4.98±0.67合成型肺表面活性物質(zhì)研究中發(fā)現(xiàn)，在噴霧干燥過程中，僅將脂質(zhì)混懸液與甘露醇混合，產(chǎn)品的水溶性較差，霧化試驗(yàn)效果不理想，膠囊殘留量較多(處方l);加入氨基酸后，粉質(zhì)得到改善，密度減小，霧化試驗(yàn)時(shí)粉末可形成煙霧并均勻沉積，未見顆粒狀聚集物(處方3、4、5)，能制備出合格產(chǎn)品。而僅將脂質(zhì)混懸液與氨基酸混合，產(chǎn)品的水溶性較差，并且靜電作用很強(qiáng)，粉末易聚集，霧化效果不理想。(見表2和表3)表2胰島素肺吸入粉霧劑的處方篩選<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>在進(jìn)一步的研究中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)處方組成為胰島素3份與40-300份輔料，而輔料同時(shí)使用甘露醇和氨基酸時(shí)，當(dāng)甘露醇氨基酸的用量比為1:44:1時(shí)可對(duì)產(chǎn)品的溶解度、堆密度、休止角、霧化效果及使用后的殘留量產(chǎn)生良好的協(xié)同作用，尤其可以減少胰島素粉霧劑的吸濕性。特別是選用蘇氨酸或亮氨酸與甘露醇配合，當(dāng)甘露醇蘇氨酸或亮氨酸為l:26:5時(shí)，綜合評(píng)價(jià)效果更好。因此形成了本發(fā)明的技術(shù)方案胰島素3份，甘露醇15150份、氨基酸5100份，肺表面活性物質(zhì)或其類似物5100份，在該范圍內(nèi)制備得到的粉霧劑抗吸濕效果好，綜合質(zhì)量評(píng)價(jià)較優(yōu)，給藥量適當(dāng)，適合臨床使用。而不在此范圍內(nèi)所制得的制劑有些指標(biāo)差異較大，不能制備合格的產(chǎn)品。在此基礎(chǔ)上優(yōu)選的方案是胰島素3份、甘露醇50-80份、氨基酸30-50份，這樣制備得到的產(chǎn)品的溶解性、休止角、堆密度、抗吸濕性等性質(zhì)均在非常理想的范圍內(nèi)，霧化效果非常好。針對(duì)不同的氨基酸，與甘露醇的比例有所差別，最優(yōu)的如胰島素甘露醇蘇氨酸肺表面活性物質(zhì)為3份50份20份15份比例時(shí)，以及胰島素甘露醇亮氨酸肺表面活性物質(zhì)為3份70份30份18份比例時(shí)，粉霧劑的霧化效果最佳，此為最優(yōu)化處方。表2、表3中所列胰島素肺吸入粉霧劑各指標(biāo)的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)如下溶解性取試制的粉霧劑2粒，打開囊殼，將內(nèi)容物放入裝有2ml水的帶塞試管中，振搖1分鐘，觀察其溶解情況。若粉末能夠溶解且溶液澄清，溶解性為合格；若顯混濁，則溶解性不合格。堆密度以分析天平將藥粉稱重后，置于小量筒中，輕輕振搖后測(cè)量粉末的體積，將重量(g)與體積(ml)相比即可得于粉末的堆密度，堆密度以小為佳。休止角休止解的測(cè)量方法為，取口徑約6cm，管徑(內(nèi)徑)約0.4cm的小漏斗一個(gè)，固定于鐵架臺(tái)上，漏斗下方鋪一張白紙，漏斗的下端與紙的高度為45cm，將藥粉從漏斗上方緩慢倒入漏斗，待漏下的藥粉接近漏斗出口時(shí)，測(cè)量該藥粉圓錐體的高度和下端直徑，據(jù)此計(jì)算出休止角的正切，并進(jìn)一步計(jì)算出休止角。粉末殘留量和霧化性能將試制的胰島素肺吸入粉霧劑精密稱重(W,)，放入專用吸入器(上海天平制藥廠生產(chǎn))中，將膠囊打孔，再將吸入器與5000ml玻璃瓶相連，連接處配置開關(guān)旋鈕，此旋鈕開始時(shí)處于關(guān)閉位置。以601/min氣流量抽真空，打開上述旋鈕，膠囊中的藥粉即從吸入器中噴出，連續(xù)三次。若粉末形成均勻煙霧，沉積后無(wú)大的顆粒存在，說(shuō)明霧化性能優(yōu)良；若大部分粉末得到霧化，瓶底僅有少量顆粒，霧化性能中等。若大部分粉末未得到霧化，而成塊狀在瓶底沉積，說(shuō)明霧化性能差。將用過的膠囊殼從吸入裝置中取出，精密稱重(W2)，以小毛刷將膠囊內(nèi)壁的殘余粉末拭凈，再稱空膠囊重量(W3)。膠囊內(nèi)容物粉末殘留量的計(jì)算方法為X100%濕度影響和膠囊壁沾附試驗(yàn)取胰島素肺吸入粉霧劑，精密稱定，25"室溫下置RH75。/。環(huán)境中，24小時(shí)后取出，再次稱量膠囊重量。然后將粉末倒出，觀察粉末性狀的變化，并按上法測(cè)定膠囊中粉末的殘留量以了解膠囊壁沾附情況。本發(fā)明所述胰島素肺吸入粉霧劑可以膠囊劑的形式應(yīng)用。所用的膠囊劑的大小可以是任何型號(hào)的，優(yōu)選的型號(hào)為小于0號(hào)，通常選14號(hào)。此膠囊劑不僅能方便地進(jìn)行工業(yè)化生產(chǎn)，而且便于攜帶。膠囊中胰島素粉末的量是一定的，確保使用時(shí)吸入劑量的準(zhǔn)確，可有效地防止患者多吸或少吸。本發(fā)明所提供的膠囊劑的內(nèi)容物由平均直徑小于100|Lim的粉末組成。更優(yōu)選的粉末的平均直徑小于10iim，最優(yōu)選的粉末的平均直徑小于5)am，通常在0.55pm之間。噴霧干燥是制備粉霧劑的常用方法之一，因?yàn)閲婌F干燥所得的粉末較細(xì)，可達(dá)到吸入給藥的要求，或稍經(jīng)氣流粉碎即可達(dá)此要求；噴霧干燥的過程較快，數(shù)秒內(nèi)藥物溶液即可由液態(tài)轉(zhuǎn)化成干粉狀態(tài)，一方面可減少微生物污染的機(jī)會(huì)，另一方面在如此短的時(shí)間內(nèi)胰島素不易被高溫破壞。噴霧干燥機(jī)的操作條件主要是以提高干粉的收率和減少其含水量為目標(biāo)，多次摸索得到，上述條件下干粉收率在80%以上，干燥失重在5%以下。試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，噴嘴的氣流量愈大，產(chǎn)品的收率愈高且粒度愈小，氣流量由400ml/min增加至800ml/min時(shí)，收率可由33°/。增加至60°/。左右，粒徑由12.5pm降至3pm以下，故將氣流量調(diào)至最大水平(800ml/min)。為了進(jìn)一步考察制備工藝中各因素對(duì)產(chǎn)品收率和性狀的影響，設(shè)計(jì)了以噴霧速度(控制噴嘴流量的泵速指標(biāo)，P:IO，15，20)，進(jìn)口溫度(InletTemperature:90°C，100°C，110°C)，風(fēng)速(A):70%,80%，90%，和溶劑量(40UX500粒用量125ml，250ml，500ml)四因素三水平的TH交試驗(yàn)。考察的指標(biāo)中，收率(Recovery)為噴霧干燥微粉的得量與投料量之比；引濕增重(GainedWeight)試驗(yàn)為將微粉(約lg)稱重后置于RH75%下平衡24h，稱重后以增加的重量對(duì)吸濕前的重量計(jì)算；圓整性(RoundUnity)為粉粒的長(zhǎng)徑與短徑之比(D,。ng/Dsh。rt);粒徑為直接從電鏡掃描照片測(cè)量。圓整性和粒徑為10個(gè)以上粉粒的平均值，并考慮了樣本的代表性。試驗(yàn)結(jié)果見表4所示，可見各工藝條件對(duì)樣品收率和物理性質(zhì)有較大的影響。表4工藝流程中四因素三水平正交試驗(yàn)的數(shù)據(jù)表<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>(說(shuō)明為500粒40U膠囊處方量)實(shí)驗(yàn)表明產(chǎn)品回收率與噴嘴流速(P)的關(guān)系最為密切，只有適中的噴霧速度才會(huì)有較高的回收率，本試驗(yàn)中回收率由高到低的順序?yàn)镻15>P10>P20。P太小或P太大對(duì)收率均不利。可能在P較小時(shí)，噴霧速度慢，時(shí)間長(zhǎng)，損失多；噴霧速度過快，霧滴來(lái)不及干燥固化，部分粘附在容器壁上而造成損失。影響回收率的第二位因素是進(jìn)口溫度，進(jìn)口溫度較高時(shí)收率較高；另外溶劑量較少時(shí)也有較高回收率，可能是因?yàn)槿軇┝枯^大時(shí)粉粒的粒度較小，不易沉積。顆粒的圓整性主要與噴嘴流速(P)和溶劑量有關(guān)。P愈小，顆粒圓整性愈好，可能是因?yàn)閲娮炝魉佥^小時(shí)，粒子相互碰撞互相粘連的幾率相對(duì)較??；溶劑量愈小，溶質(zhì)的濃度愈高，干燥過程中容易成型，顆粒的圓整性愈好。工藝條件對(duì)堆密度影響不大。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，P和A對(duì)微粉的休止角影響較大，P和A較大時(shí)休止角較小。吸濕性與噴嘴流速(P)關(guān)系較大，P愈大，吸濕性愈小。另外較低的進(jìn)口溫度和較少的溶劑量均可減少微粉的吸濕增重。顆粒粒徑主要與溶劑量有關(guān)，溶劑量愈大，粒徑愈小。因?yàn)榘幢炯夹g(shù)方案制備的胰島素肺吸入粉霧劑的霧化效果好，所以可以利用巿售的治療哮喘等呼吸道疾病的吸入粉末裝置。例如使用上海天平制藥廠的吸入器。該裝置實(shí)際上起的是將膠囊擠破的作用。噴霧干燥粉末形態(tài)觀察結(jié)果分別以光學(xué)顯微鏡和電鏡對(duì)膠囊內(nèi)容物粉末進(jìn)行了觀察，在1000倍的光學(xué)顯微鏡下可見此粉末為單個(gè)的細(xì)小的顆粒，無(wú)粘連，無(wú)團(tuán)塊，分散良好，為一種圓球形結(jié)構(gòu)。噴霧干燥粉末激光粒度測(cè)定結(jié)果英國(guó)MalvernInstrumentsLtd.激光粒度測(cè)定儀對(duì)不同批號(hào)的膠囊內(nèi)容物粉末進(jìn)行了粒度測(cè)定，結(jié)果上述樣品粒度小于5pm的部分所占的百分比均大于70%。為了考察制備過程是否引起胰島素的破壞降解，以HPLC法對(duì)噴霧干燥前胰島素和輔料的溶液與噴霧干燥后的含胰島素粉末進(jìn)行了測(cè)定。方法為取上述溶液或粉末適量，制成重組人胰島素濃度相當(dāng)于40U/ml的溶液，按峰面積法計(jì)算胰島素含量和雜質(zhì)的相對(duì)含量。結(jié)果見表10所示?？梢娨葝u素的含量無(wú)明顯的改變，雜質(zhì)量與胰島素原料相經(jīng)無(wú)明顯的增加。表5制備過程對(duì)胰島素含量和雜質(zhì)量的影響噴霧干燥前噴霧干燥后含量100.1%98.0%雜質(zhì)3.26%3.40%一般治療哮喘的藥物粉末吸入到肺的導(dǎo)氣部即可產(chǎn)生預(yù)定療效，而胰島素肺吸入粉霧劑是必須吸入肺的呼吸部才有確切療效。本發(fā)明的胰島素肺吸入粉霧劑能夠借助于市售的治療哮喘等呼吸道疾病的吸入粉末裝置來(lái)使用，這也說(shuō)明本發(fā)明的胰島素粉霧劑的理化性質(zhì)良好，尤其是霧化效果優(yōu)異，以致于可以借用原僅能噴藥粉至氣道處的裝置，將本發(fā)明的胰島素粉霧劑噴吸至肺部。而且本發(fā)明的胰島素膠囊即使用手捏破，其中的內(nèi)容物可借助呼吸時(shí)的氣流作用進(jìn)入肺泡而發(fā)揮作用。這對(duì)于室外或緊急情況下患者自行給藥是極為便捷的。所述擠破膠囊的裝置可以反復(fù)使用。一顆膠囊內(nèi)容物吸光后即可將空殼丟棄，下一次使用時(shí)，向該裝置內(nèi)再填入一顆膠囊。本發(fā)明的胰島素肺吸入粉霧劑不僅具有上文所描述的制劑學(xué)方面的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是在胰島素粉霧劑中加入肺表面活性物質(zhì)后，能顯著促進(jìn)胰島素降血糖功能。以下是對(duì)大鼠的降血糖試驗(yàn)的比較1.試驗(yàn)?zāi)康囊约尤敕伪砻婊钚晕镔|(zhì)的重組人胰島素肺吸入粉霧劑與未加入肺表面活性物質(zhì)的重組人胰島素肺吸入粉霧劑做對(duì)比，同時(shí)設(shè)皮下注射給藥和吸入空白輔料組，觀察使用肺表面活性物質(zhì)對(duì)于重組人胰島素肺吸入粉霧劑的降血糖作用是否有提高。2.試驗(yàn)材料(1)動(dòng)物清潔級(jí)SD大鼠48只，雄性，體重130~150g，中國(guó)人民解放軍南京軍區(qū)醫(yī)學(xué)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中心提供，合格證(SCXK(蘇)2003-0004)，在本實(shí)驗(yàn)室詞養(yǎng)至少一周后使用。(2)藥品1)本發(fā)明的重組人胰島素肺吸入粉霧劑。2)重組人胰島素注射液。深圳科興生物工程有限公司生產(chǎn)，規(guī)格400U/10ml。3)空白輔料。重組人胰島素肺吸入粉霧劑中除主藥重組人胰島素外的所有成分，按相同的工藝制備成。3.試驗(yàn)方法(1)動(dòng)物分組將48只大鼠按體重隨機(jī)分為4組，每組12只。試驗(yàn)分別設(shè)含肺表面活性物質(zhì)的重組人胰島素吸入粉霧劑15U/kg劑量組；不含肺表面活性物質(zhì)其它輔料相同的重組人胰島素吸入粉霧劑對(duì)照組，15U/kg劑量，皮下注射組，劑量為5U/kg;空白輔料膠囊組。(2)給藥方法吸入給藥方法按照有關(guān)文獻(xiàn)的報(bào)道，具體為按動(dòng)物體重準(zhǔn)確稱取藥粉，置入空膠囊中，將膠囊放入一端帶12#針頭的套管中，以7#針頭將膠囊兩端穿孔，套管的另一端與注射器相連。大鼠實(shí)驗(yàn)前禁食12小時(shí)(自由飲水)后，用戊巴比妥鈉(45mg/kg)進(jìn)行腹腔麻醉，分離氣管，然后將上述12#針頭插入氣管中，以注射器向膠囊中推入空氣2ml將藥粉霧化后吹入大鼠肺中，并開始記時(shí)。大鼠給藥前取空白血，并分別于給藥后0.25、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5、3.0、4.0、5.0、7.0h用玻璃毛細(xì)管于眼底靜脈叢取血。(3)血糖值測(cè)定使用血糖試紙測(cè)定大鼠的血糖濃度。4.試驗(yàn)結(jié)果大鼠用藥后的血糖濃度從表5至表8可見，重組人胰島素肺吸入粉霧劑4個(gè)劑量組經(jīng)氣管吸入給藥后15min，大鼠血糖濃度即有明顯的降低，給藥后0.52小時(shí)左右藥效込到最大。從血糖平均值來(lái)看，肺表面活性物質(zhì)組、對(duì)照組、皮下注射組可分別使大鼠血糖降低至31.2，52.6，和29.3mg/dL;2小時(shí)后，血糖逐步恢復(fù)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，加入肺表面活性物質(zhì)后，能顯著促進(jìn)胰島素降血糖功能。各表中最后一列AAC的全稱為AreaAboveTheCurve，代表血糖曲線上面積。其含義為用藥后血糖濃度對(duì)時(shí)間作圖的曲線和用藥前血糖濃度水平之間的面積。表6本發(fā)明的大鼠肺部給予肺表面活性物質(zhì)組(15U/kg)后的血糖濃度(md/dL)Time(h)AAC00.250.51.01.52.02.53.04.05.07.0平均104.967.555.331.238.155.868.980.486.896.7105.0189.4SD6.927.106.224.235.896.786.996.545.073.822.2234.8表7大鼠肺部給予對(duì)照組(15U/kg)后的血糖濃度Time(h)AAC00.250.51.01.52.02.53.04.05.07.0平均107.374.863.852.659.763.878.986.897.4106,4107.3138.2SD3.678.367.488.957.456.785.984.774.213.873.233.68表8大鼠皮下注射重組人胰島素5U/kg后的血糖濃度(mg/dL)Time(h)AAC00.250.51.01.52.02.53.04.05.07.0平均103.672.555.629.334.842.061.581.796.6102.4103.3174.9SD3.086.636.754.355.386.897.935.123.063.112.9831.4表9大鼠肺部給予空白輔料后的血糖濃度(mg/dL)Time(h)00.250.51.01.52.C>2.53.04.05.07.0平均108.0107.6109.2111.0110.5108.6108.2108.2110.9111.4109.4SD3.253.103.702.992.553.193.003.322.993.713.99具體實(shí)施例方式實(shí)施例1取重組人胰島素3g，加適量的pH2.0的鹽酸，使重組人胰島素全部溶解，得溶液l。將甘露醇72.0g、亮氨酸18.0g加入約2000ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至3000ml，以0.2pm微孔波膜過濾，得溶液3。稱取人工肺表面活性物質(zhì)(其中蛋黃卵磷脂14.4g、十六垸醇1.8g、四丁酚醛1.8g)18g溶于無(wú)水乙醇中，得到脂質(zhì)溶液。將該溶液置于磨口圓底燒瓶中，于50"C恒溫水浴上用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在100rpm并減壓的條件下蒸去有機(jī)溶劑，使磷脂等成膜材料在燒瓶底部形成一均勻類脂膜。使用溶液3于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中轉(zhuǎn)動(dòng)洗膜，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得重組人胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥。條件為，進(jìn)口溫度105°C，出口溫度65'C，氣流量100%，噴嘴空氣流速800ml/min。得白色含重組人胰島素粉末，測(cè)定重組人胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例2取牛胰島素0.5g，加適量的pH2.0的鹽酸，使牛胰島素全部溶解，得溶液l。將甘露醇15g、亮氨酸4g加入約400ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至800ml，以0.2pm微孔濾膜過濾，得溶液3。稱取人工肺表面活性物質(zhì)(其中大豆磷脂2.5g、膽固醇0.4g、四丁酚醛0.3g)3.2g溶于無(wú)水乙醇中，得到脂質(zhì)溶液。將該溶液置于磨口圓底燒瓶中，于5(TC恒溫水浴上用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在100rpm并減壓的條件下蒸去有機(jī)溶劑，使磷脂等成膜材料在燒瓶底部形成一均勻類脂膜。使用溶液3于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中轉(zhuǎn)動(dòng)洗膜，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得牛胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥，條件為進(jìn)口溫度10(TC，出口溫度65。C，氣流量100%，噴嘴空氣流速800ml/min。得白色含牛胰島素粉末，測(cè)定牛胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例3取重組人胰島素0.5g，加適量的pH8.0的NaOH溶液，使重組人胰島素全部溶解，得溶液1。將甘露醇12g、蘇氨酸1.5g加入約200ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至800ml，以0.2)am微孔波膜過濾，得溶液3。稱取牛肺表面活性提取物3.0g(北京雙鶴現(xiàn)代醫(yī)藥技術(shù)有限責(zé)任公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20052106)，使用溶液3將其混懸，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得重組人胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥，條件為進(jìn)口溫度110'C，出口溫度7(TC，氣流量100%，噴嘴空氣流速800ml/min。得白色含重組人胰島素粉末，測(cè)定重組人胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例4取重組人胰島素a2g，加適量的pH2.0的鹽酸，使重組人胰島素全部溶解，得溶液l。將甘露醇8g、亮氨酸2g加入約200ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至500ml，以0.2pm微孔濾膜過濾，得溶液3。稱取二棕櫚酰磷脂酰膽堿1.35g、十六烷醇0.15g、四丁酚醛0.1g，溶于無(wú)水乙醇中，得到脂質(zhì)溶液。將該溶液置于磨口圓底燒瓶中，于5CTC恒溫水浴上用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在100rpm并減壓的條件下蒸去有機(jī)溶劑，使磷脂等成膜材料在燒瓶底部形成一均勻類脂膜。使用溶液3于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中轉(zhuǎn)動(dòng)洗膜，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得重組人胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥，條件為進(jìn)口溫度10(TC，出口溫度65r，氣流量100%，噴嘴空氣流速800mlZmin。得白色含重組人胰島素粉末，測(cè)定重組人胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例5取豬胰島素0.2g，加適量的pH2.0的鹽酸，使豬胰島素全部溶解，得溶液l。將甘露醇8g、蘇氨酸1.5g加入約200ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至500ml，以0.2pm微孔濾膜過濾，得溶液3。稱取二棕櫚酰磷脂酰膽堿1.35g、十六烷醇0.15g、四丁酚醛O.lg，溶于無(wú)水乙醇中，得到脂質(zhì)溶液。將該溶液置于磨口圓底燒瓶中，于40'C恒溫水浴上用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在100rpm并減壓的條件下蒸去有機(jī)溶劑，使磷脂等成膜材料在燒瓶底部形成一均勻類脂膜。使用溶液3于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中轉(zhuǎn)動(dòng)洗膜，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用探頭式超聲5分鐘，過0.45!am微孔濾膜，得豬胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥，條件為進(jìn)口溫度105'C，出口溫度65°C，氣流量90%，噴嘴空氣流速800ml/min。得白色含豬胰島素粉末，測(cè)定豬胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例6取重組人胰島素0.2g，加適量的pH8.0的NaOH溶液，使重組人胰島素全部溶解，得溶液1。將甘露醇6g、亮氨酸2g加入約200ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至500ml，以0.2^1111微孔濾膜過濾，得溶液3。稱取豬肺表面活性物質(zhì)提取物1.2g(其中含磷脂89.87°/。，蛋白5.33%)，使用溶液3將其混懸，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得重組人胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥，條件為進(jìn)口溫度10(TC，出口溫度65'C，氣流量100°/。，噴嘴空氣流速800ml/min。得白色含重組人胰島素粉末，測(cè)定重組人胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例7取牛胰島素0.5g，加適量的pH8.0的鹽酸，使牛胰島素全部溶解，得溶液l。將甘露醇15g、亮氨酸6g加入約400ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至800ml，以0.2|1111微孔濾膜過濾，得溶液3。稱取牛肺表面活性提取物3.0g(北京雙鶴現(xiàn)代醫(yī)藥技術(shù)有限責(zé)任公司，國(guó)藥準(zhǔn)字H20052106)，使用溶液3將其混懸，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得牛胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥，條件為進(jìn)口溫度11(TC，出口溫度7(TC，氣流量100%，噴嘴空氣流速800mlZmin。得白色含牛胰島素粉末，測(cè)定牛胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。實(shí)施例8取豬胰島素2g，加適量的pH2.0的鹽酸，使豬胰島素全部溶解，得溶液1。將甘露醇48.0g、亮氨酸12.0g加入約1000ml水中使溶解，得溶液2;將溶液1和溶液2混合均勻，加水至2000ml，以0.2|am微孔波膜過濾，得溶液3。稱取人工肺表面活性物質(zhì)(其中大豆卵磷脂9.6g、十六烷醇1.2g、四丁酚醛1.2g)12g溶于無(wú)水乙醇中，得到脂質(zhì)溶液。將該溶液置于磨口圓底燒瓶中，于50'C恒溫水浴上用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在100rpm并減壓的條件下蒸去有機(jī)溶劑，使磷脂等成膜材料在燒瓶底部形成一均勻類脂膜。使用溶液3于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中轉(zhuǎn)動(dòng)洗膜，得到乳白色粗脂質(zhì)混懸液。將此混懸液使用高壓乳勻機(jī)進(jìn)行高壓乳勻，壓力900bar，得豬胰島素脂質(zhì)混懸液。將此混懸液進(jìn)行噴霧干燥。條件為，進(jìn)口溫度105'C，出口溫度65'C，氣流量100%，噴嘴空氣流速800ml/min。得白色含豬胰島素粉末，測(cè)定豬胰島素含量，分裝于硬膠囊中即得。1權(quán)利要求1、一種胰島素肺吸入粉霧劑，其特征在于主要由下列成份組成胰島素、甘露醇、氨基酸和肺表面活性物質(zhì)。2、權(quán)利要求l的胰島素肺吸入粉霧劑，其中各組分的重量份數(shù)為胰島素3份、甘露醇15150份、氨基酸5100份、肺表面活性物質(zhì)5100份。3、權(quán)利要求1或2的胰島素肺吸入粉霧劑，其中的胰島素選自重組人胰島素、牛胰島素、豬胰島素、賴脯胰島素、門冬胰島素、賴谷胰島素、甘精胰島素或地特胰島素。4、權(quán)利要求1或2的胰島素肺吸入粉霧劑，其中肺表面活性物質(zhì)含磷脂和選自肺表面活性蛋白、脂肪醇、四丁酚醛中的一種或幾種，其中磷脂含量占肺表面活性物質(zhì)總含量的70%~99%。5、權(quán)利要求1或2的胰島素肺吸入粉霧劑，其中氨基酸選自蘇氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、異亮氨酸、精氨酸、亮氨酸中的一種或幾種，所述氨基酸都是L型氨基酸。6、權(quán)利要求5的胰島素肺吸入粉霧劑，其中的氨基酸是蘇氨酸或亮氨酸。7、權(quán)利要求1的胰島素肺吸入粉霧劑，由以下組分及重量份數(shù)比組成胰島素3份、甘露醇50份、蘇氨酸20份和肺表面活性物質(zhì)15份。8、權(quán)利要求1的胰島素肺吸入粉霧劑，由以下組分及重量份數(shù)比組成胰島素3份、甘露醇70份、亮氨酸30份和肺表面活性物質(zhì)18份。9、權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)的胰島素肺吸入粉霧劑的制備方法，包括以薄層分散法、乙醇注入法、逆相蒸發(fā)法、乙醚注入法或機(jī)械法制備以肺表面活性物質(zhì)為脂材的胰島素的脂質(zhì)混懸液；再將該脂質(zhì)混懸液與甘露醇、氨基酸混合，噴霧干燥，即得。10、權(quán)利要求9的制備方法，其中噴霧干燥進(jìn)口溫度為100120°C，出口溫度為6070。C。全文摘要本發(fā)明涉及藥物制劑領(lǐng)域，具體涉及一種經(jīng)口吸入后在肺部吸收的胰島素粉霧劑。其特征是本發(fā)明的胰島素粉霧劑由胰島素、甘露醇、氨基酸和肺表面活性物質(zhì)組成。本發(fā)明的胰島素粉霧劑生物利用度高，安全性好，具有較好的溶解性、堆密度，休止角、霧化性能，而且不易吸濕。文檔編號(hào)A61K38/28GK101474399SQ20091002818公開日2009年7月8日申請(qǐng)日期2009年1月20日優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日發(fā)明者勇張,朱家壁,玥湯,陳西敬申請(qǐng)人:中國(guó)藥科大學(xué)