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(完整版)表皮生长因子类药物近期研究概况及展望

表皮生长因子类药物近期研究概况及展望

1 表皮生长因子作用及特点

表皮生长因子系列主要包括表皮生长因子(EGF)、胰岛素生长因子(IGF-1)、碱性纤维原细胞生长因子(bFGF)、酸性纤维原细胞生长因子(aFGF)。其有滋润皮肤,消除皱纹,修复创伤,预防色斑等作用,另外对于人体骨骼系统、血液、呼吸、分泌、生殖、免疫和神经系统均都有很好的调节作用。

但表皮生长因子作为蛋白质多肽类药物,存在分子量大,难以透过皮肤角质层,稳定性差,半衰期短,对温度、PH等外界环境敏感等缺点。

2 表皮生长因子类国内外研究概况

2.1国内市售生长因子类产品概况

目前,国内市售的生长因子及其衍生物剂型均为外用制剂,包括溶液剂、冻干粉、凝胶剂、滴眼液等。具体如下注射用鼠神经生长因子、冻干鼠表皮生长因子、重组人表皮生长因子衍生物滴眼液、重组人表皮生长因子凝胶、重组人表皮生长因子滴眼液、重组牛碱性成纤维细胞生长因子凝胶、外用重组人碱性成纤维细胞生长因子、外用重组人表皮生长因子衍生物、外用重组人表皮生长因子、外用重组牛碱性成纤维细胞生长因子、重组牛碱性成纤维细胞生长因子眼用凝胶、重组牛碱性成纤维细胞生长因子外用溶液、重组牛碱性成纤维细胞生长因子滴眼液、外用重组牛碱性成纤维细胞生长因子(融合蛋白)、外用冻干重组人酸性成纤维细胞生长因子等。

2.2表皮生长因子传统剂型研制及应用概况

由上海大江集团股份有限公司制药公司于2002年研制了外用冻干重组人表皮生长因子,并申报国家一类新药。2003年由上海信谊药业有限公司研制出了重组人表皮生长因子喷雾剂的制备方法。2009年由河北东方康星生物制药有限公司研制了外用冻干鼠皮生长因子。2009年由第四军医大学研制出了一种多肽、蛋白类药物口腔黏膜吸收剂型的组方及制备方法。有关生长因子溶液剂、乳膏剂、凝胶剂临床应用及其与其他药物连用治疗皮肤创伤等报道较多,暂不详述。中国人民解放军军事医学科学院陆兵选取重组人表皮生长因子为模型药物,研究了其稳定性,并将其分别制备成亲水性凝胶剂及W/O型乳膏剂,工艺简单,质量可靠,使用方便。此外重组人表皮生长因子滴眼液也有见报道。

2.3在表皮生长因子新剂型应用研究概况

2.3.1 脂质体、醇质体

脂质体作为蛋白质类药物载体的研究报道较多。2009年中国科学院上海药物研究所研制出了皮肤用表皮生长因子纳米脂质载体制剂,该制剂与皮肤有良好的相容性,提高了表皮生长因子的稳定性。2010年由孙民富将表皮细胞生长因子EGF及透皮短肽融合蛋白包合起来,制成了一种能用于防治糖尿病足坏疽的脂质体,既保护了生长因子的活性,又增强了对皮肤的渗透力。2012年温州医学院浙江格鲁斯特生物科技有限公司采用薄膜分散-冻干再水化法将FGF-10包裹起来,增加了蛋白的稳定性及其对皮肤的渗透力,并将其用于脱发疾病的治疗。北京协和医学院的冯苏云等将微针技术与乙醇脂质体结合应用于重组人酸性成纤维细胞生长因子的透皮吸收研究中,结果发现微针技术与乙醇脂质体结合能够取得较高的重组人酸性成纤维细胞生长因子透皮效果。

2.3.2 微球

国内外许多报道都选择将生长因子类药物进行微囊化来提高生长因子的稳定性。制备方法有复乳液中干燥法如VEGF/聚乳酸-聚乙醇胺、IGF/PLGA等等,但存在包封率不高,具有突释效应等特点;另外有采用乳化交联法的如广东药学院石靖圆采用乳化交联法制备空白明胶微球,再通过反复振摇离心方法制备出了转化生长因子明胶微球,体外初步释放结果显示该微球具有缓释效果。但此种方法对于水相和油相的黏度要求较高;还有采用乳化冷凝法,该法制备的缓释微球虽然包封率高,但是载药量低,并具有一定的突释效应。此外还有乳化分散法,冷冻喷雾干燥法等等制备方法。复合微球的出现,有效抑制了普通微球的突释,所采用的方法包括在微球的表面再包裹上PLGA、壳聚糖等保护材料等,都取得了良好的缓释效果;另有将经过PEG修饰的水凝胶包封在生长因子缓释微球表面,同时采用交联剂抑制水凝胶的降解,也取得了良好的缓释效果。

2.3.3纳米粒

与微球相比,纳米粒物理稳定性更好,且生物利用度更高,靶向性更好的优点。Chung等开发了用于运载VEGF的经肝素修饰的PLGA纳米粒,37天之内未发生突释,且靶向性良好。Tseng等将生物素酰化的EGF(Begf)/明胶缓释纳米粒与FITC标记的中性乱败诉结合形成了壳-核样的结构,验证发现该结构靶向性较强。

由于壳聚糖具有独特的生理和化学活性,可以保护DNA在体内不被降解,因此尹登科等尝试采用壳聚糖为载体,制备了壳聚糖载基因纳米粒,结果发现该纳米粒能够有效地转入成纤维细胞中,分泌的成碱性纤维细胞生长因子能促进纤维细胞的增值。

2.3.4 凝胶剂

水凝胶剂经皮给药系统的优势是制备工艺简单,载药量高,能保持皮肤水花,促进药物的经皮吸收。水凝胶应用与皮肤局部的研究较多,但关于蛋白质类药物的应用报道尚不多见。2011年由中国科学院大连化学物理研究所研制出了一种具有携氧、抑菌材料并含有人体表皮生长因子的外用凝胶制剂。

2.4经皮给药新技术在表皮生长因子中应用研究概况

经皮给药新技术包括微针技术、渗透促进剂、离子导入、电致孔、超声促渗、光机械波、磁导入等。

2.4.1 微针技术

Martanto等用微针对胰岛素经皮给药进行了体内研究,用微针组成的微针阵列处理大鼠皮肤,在微针刺入的同时涂抹胰岛素溶液于微针处理过的皮肤处,结果表明微针增加了胰岛素的经皮渗透率,且快速稳定地降低了大鼠的血糖水平。他们还通过组织切片比较了空心微针在插入皮肤后移除微针和不移除微针两种方式对药液渗透率的影响,结果发现微针移除后药物渗透速率显著高于微针停留在皮肤时的渗透速率。

2.4.2离子导入

离子导入是应用适当的电流促进药物分子经皮吸收的物理促渗方法,该方法在多肽类蛋白质药物的经皮吸收中也有广泛的应用。国际上离子导入在胰岛素、降血钙苏、促黄体激素释放激素、精氨酸抗利尿激素等多肽蛋白质类药物中应用均有报道。

2.4.3 微针与离子导入复合

Chem等用离子导入法协同微针技术显著提高了胰岛素的经皮给药渗透速率,胰岛素的皮肤透过率比单独使用离子导入高 713.3 倍。韩晓等采用环形排布的微针,以持续时间5ms,电压120v的电脉冲作用于皮肤,造成水性孔道以增强皮肤对胰岛素的透过性。实验证明,未经任何处理的皮肤胰岛素完全无法透过,

而以微针为电极的电穿孔装置比单纯使用微针能更有效地提高胰岛素的透皮效果。

2.4.4 微针与超声波导入复合

Chem等研究如何改善大分子药物皮肤透过率和透过速率,采用低频中孔微针对钙黄绿素和牛血清白蛋白进行经皮给药,实验表明微针穿刺与低频超声联合使用使药物累积透过量最大化,高于单独使用低频超声给药或微针穿刺给药。

3 表皮生长因子类药物经皮给药研究展望

生长因子类药物稳定性差,半衰期短,分子量大不易透过皮肤角质层。针对以上问题,结合国内外研究现状,现提出以下几种制剂方向:

3.1醇质体水凝胶剂

含醇脂质体,又称乙醇脂质体,是近年来颇受药学和皮肤领域关注的新型的柔性脂质体。乙醇脂质体与普通脂质体的主要区别在于乙醇包含在脂质体囊泡中,没有胆固醇的成分。乙醇脂质体除了具有一般脂质体可生物降解,无毒性,不产生皮肤刺激性的优点外,还具有以下功能:①可以与生物的细胞膜融合,将包裹的内容物传递进入细胞膜内;②易于变形从而穿透皮肤屏障的各种孔隙,如穿透角质层间的磷脂层以及毛囊皮脂腺等;③乙醇脂质体是一个两性离子型表面活性剂,具有亲油亲水性,可以有效地包封各种化合物(脂溶性、水溶性分子包括蛋白质多肽类分子)渗透到达皮肤深层。

醇质体外观性质为澄清、有乳光的黄色或乳白色溶液,临床上不便于直接用于局部透皮给药的治疗,而且容易发生药物的渗漏、聚集、融合等变化。而凝胶剂和水凝胶贴片就是一个新趋势,此类制剂作为一种生物粘附制剂,具有载药量大、无刺激、无致敏,生物相容性好,近年来逐渐成为临床外用制剂的发展方向。国外有将醇质体与凝胶、水凝胶帖片等剂型结合,或者与促渗剂、电致孔、微针等新型透皮给药技术联合使用,以提高经皮给药效率。国内也有类似报道,如闫菁华将甘草次酸醇质体制备成水凝胶贴剂,与其空白醇质体加甘草次酸水凝胶贴剂,甘草次酸水凝胶贴剂,甘草次酸醇水(32%)溶液水凝胶贴剂进行体外透皮比较,结果表明甘草次酸醇质体凝胶贴剂与其他组相比不仅能显著增加甘草次酸的透皮速率,且增加了皮肤的累计透过量,达到缓释效果。其他如中药苦参方、酮洛芬、槲皮素、盐酸青藤碱醇质体凝胶制剂的制备研究均有报道。

因此,为增加生长因子类药物的经皮渗透性和稳定性并且方便给药,降低刺激性,考虑可以将生长因子类药物制成醇质体凝胶制剂。

3.2 传递体凝胶

Cevc首次制备了柔性纳米脂质体( 传递体) 克服了皮肤屏障。传递体是一种自聚集泡囊,其主要组成成分为磷脂和表面活性剂( 如胆酸钠,去氧胆酸钠等) ,通过其自身高度的变形性,在非闭合给药的情况下以皮肤自身存在的水和梯度为驱动力,能够高效的通过比其自身小数倍的孔径,水溶性、脂溶性的大分子和小分子以传递体作为载体能够顺利的穿过皮肤,到达体内循环,发挥药效。

孔婷婷等采用超声法和微射流法制备出了胰岛素传递体,并进行了性能比较,发现两者方法制得的传递体包封率相近,稳定性、变形性、透皮性均良好。舒泰神北京生物制药股份有限公司发明了一种神经生长因子组合物,其中,α-亚麻酸与微乳传递体发挥协同作用,大大提高了NGF进入血脑屏障的效率。另外国内关于天山雪莲、马钱子优化总生物碱、槲皮素等药物的传递体研究均有报道。

利用传递体的优良的变形性能够有效增强生长因子的经皮渗透性,及凝胶制剂载药量大,能够保持皮肤水化,能够促进药物经皮吸收的性能,考虑将生长因子类药物制成传递体凝胶制剂。

3.3 微针、离子导入、超声波导入技术等促渗技术结合使用

以上醇质体凝胶和传递体凝胶可结合微针技术、离子导入技术、超声波等技术联合使用。