由于服用方便,大部分患者愿意使用口服制剂而非注射剂。然而,很多药物,尤其是大分子蛋白质,在吸收之前会被胃内的各种酶分解而失去药效,不能够直接口服。
为了克服这个障碍,美国麻省理工学院(MIT)和马萨诸塞州总医院(MGH)的研究者们设计了一种新型的药物包衣胶囊剂。这种胶囊剂中包含微针,当患者服下胶囊剂时,微针能将药物直接注射进入胃黏膜层。动物研究表明,这种剂型比直接经皮注射更有效。此外,更重要的是,这种方法没有损伤性,胶囊壳能被代谢系统直接代谢而排除体外。
这一关于微针胶囊的研究近日发表在《药物科学杂志》(《the Journal of Pharmaceutical Sciences》)上。该研究的撰稿者、MIT科赫综合癌症研究所研究员、MGH胃肠病专家Giovanni Traverso表示:“这种剂型能使患者避免静脉给药或者皮下给药。”另一位撰稿人、MIT化学工程专业的研究生Carl Schoellhammer说:“生物制品由于分子过大而无法吸收,而且在吸收之前也会被胃肠道内的酸和各种酶全部降解,失去活性。”
安全有效
目前,科学家已尝试设计用微粒和纳米粒作为载体来传递生物制品,但是这些粒子生产起来很贵,而且每一种药物都涉及不同的生产工艺。这种原型丙烯酸胶囊长2厘米,直径1厘米,内含承载药物的容器,上涂空心不锈钢约5毫米长的针头。它能够大范围地充当药物传递系统,防止药物分子降解,直接把有效成分注射入胃肠道的黏膜层。之前进行的一项患者误饮尖锐物品的研究表明,吞咽一个涂层微针的胶囊是安全的。因为在胃肠道中没有痛觉受体,药物注射后不会感觉到任何疼痛。
为了测试该胶囊的安全有效性,研究者们研究了猪的胰岛素传递。结果表明,胶囊完全经过消化道需要超过一周的时间。值得兴奋的是,实验过程中没有组织损伤。这些都说明这种胶囊是一种安全新型的给药方式。
他们还发现,微针将胰岛素注射入胃、小肠和大肠黏膜层后,成功地使血糖水平下降,且下降得比同等量的胰岛素皮下注射更快更多。Traverso说:“与传统的经皮给药相比,新型胶囊的药动学参数更优,起效时间更快,对于难以吸收的生物大分子来说,这将是一种更高效的给药途径。”
不断优化
尽管研究人员只实验了胰岛素,但他们希望这种胶囊最好能用于传递生物制品,如抗体,这些抗体多数用来治疗癌症以及自身免疫性疾病,如关节炎和克罗恩病等。这些生物制品还包括疫苗、重组NDA和RNA。目前疫苗一般只能通过注射接种。
研发团队打算进一步优化这种胶囊,使其在胃肠道的蠕动和收缩中“旅行”得更加舒适。他们也在着手研究使用可降解聚合物和糖的微针,它们更容易断裂并且成功进入黏膜层中,然后缓慢降解释放药物,从而会进一步降低安全隐患。 ( 横 颜 编译)