一种负载药物的传递体纺丝膜及其制备方法和应用
本发明涉及医药制剂,涉及一种负载药物的传递体纺丝膜及其制备方法和应用,具体涉及一种用于治疗银屑病等炎症性皮肤病的局部给药制剂平台。更具体地,本发明涉及一种负载抗银屑病活性成分的传递体纺丝膜、其制备方法及其在制备用于治疗银屑病的药物中的应用。
背景技术:
1、银屑病是一种常见的慢性、复发性炎症性皮肤病,其病理特征主要表现为角质形成细胞异常增殖与分化、真皮炎症细胞浸润及新生血管形成。对于轻中度银屑病患者,临床首选治疗方案为局部外用药物治疗。相较于口服或注射给药,局部给药能够直接作用于病变区域,避免肝脏首过效应及全身不良反应,提高局部药物浓度,降低系统性毒副作用。
2、然而,银屑病皮损处角质层异常增厚,形成致密的物理屏障,使得传统外用制剂(如乳膏、软膏)中的活性成分难以有效穿透角质层,到达表皮和真皮层的病灶部位。这导致传统局部治疗通常面临起效慢、需长期频繁涂抹、患者依从性差等临床问题。因此,开发能够高效穿透增厚的角质层、并在皮肤局部实现药物可控释放与驻留的新型递送系统,是当前银屑病局部治疗领域的研发重点。
3、脂质体凭借其优异的生物相容性与药物包载能力,在药物递送领域占据核心地位。然而,传统脂质体在透皮递送方面存在根本性的物理局限。由磷脂和胆固醇构成的双分子层排列紧密且结构刚性强,在面对致密如“砖墙结构”的皮肤角质层时,由于完全无法产生形变,难以通过细小的细胞间隙进入皮肤深层。因此,传统脂质体在涂抹于皮肤后,大多只能停留在角质层表面,通过磷脂膜的脂质交换与角质层融合,促进皮肤的湿润,或者在表面发生破裂释放药物。这种特性使其更适合作为化妆品中的保湿剂,而非用于深层皮肤病变(如银屑病)的递送。
4、为了突破传统脂质体的刚性束缚,研究人员提出了“超变形性脂质体”的概念,即柔性脂质体。这类载体通过在磷脂双分子层中引入特定的膜软化剂(边缘活化剂),显著提升了囊泡的弹性与变形能力,使其能通过极小的皮肤孔隙。根据掺入改性剂的不同,柔性脂质体主要分为两类:传递体和醇质体。其中,传递体因其对皮肤刺激性较小,更适用于皮肤给药。传递体在治疗银屑病中展现出巨大潜力,其能够凭借极强的形变能力,高效寻找并通过银屑病皮损处角质层存在的微观缝隙与缺陷,实现药物的深层渗透,并能在皮肤内形成局部药物储库,实现“透皮而不入血”的靶向滞留特性。
5、然而,传递体也存在与传统脂质体制剂类似的明显缺陷:物理化学稳定性差(磷脂在水相中易氧化水解导致药物泄漏)、储存条件苛刻(通常需2至8℃冷藏)和使用不便(液态制剂在皮肤表面易流失、剂量准确性差)等,严重限制了其临床转化。
6、近年来,基于静电纺丝技术的纺丝膜在皮肤疾病局部治疗领域受到越来越多的关注。静电纺丝技术通过高压电场制备的连续纳米纤维纺丝膜,具有高比表面积、高孔隙率及结构可控性,为构建功能性伤口敷料和局部药物递送提供了理想平台。将脂质体与静电纺丝技术结合,构建复合纳米纤维系统,不仅能利用固态基质提升脂质体稳定性,还能实现药物的可控释放。与传统的半固体制剂相比,纺丝膜将药物转化为固态的干燥制剂,有利于长期贮存,且具有良好的柔韧性和皮肤贴合性,避免了传统制剂易被摩擦和稀释的问题。
7、现有技术中,虽有将传递体与静电纺丝技术结合的尝试,例如使用吐温-80作为边缘活化剂制备姜黄素传递体,并与纯pcl混合进行静电纺丝,制备了复合纳米纤维膜。然而,该方案采用的是注入法预成型脂质体混纺的方法,为单层膜结构,且采用单一疏水材料pcl,导致膜接触角偏大,不利于皮肤贴敷。同时,该研究仅进行了体外评价,未涉及银屑病体内药效或系统安全性评价,其临床转化潜力尚不明确。
8、综上所述,本领域亟须一种既能克服液态传递体制剂稳定性缺陷、又能实现传递体主动透皮功能与电纺纳米纤维固态化优势协同发挥的银屑病治疗的外用给药技术平台,且该平台应以充分的体内药效与系统安全性数据支撑其临床转化潜力。
技术实现思路
1、为了克服现有技术中液态传递体制剂稳定性差、储存条件苛刻、使用不便,以及现有传递体-电纺复合膜结构单一、亲水性差、缺乏体内药效与安全性验证等缺陷,本发明提供一种负载药物的传递体纺丝膜及其制备方法和应用。本发明提供一种将传递体(transfersome,以边缘活化剂驱动的超变形柔性脂质体)与静电纺丝纳米纤维技术深度结合的复合纺丝膜制剂及其制备方法,用于银屑病等炎症性皮肤病的局部治疗。
2、第一方面,本发明提供一种负载药物的传递体纺丝膜,所述纺丝膜包含抗银屑病活性成分、传递体膜材和纺丝膜基质,所述抗银屑病活性成分或传递体膜材分散于由所述纺丝膜基质形成的静电纺丝纳米纤维膜中。在一些实施例中,所述抗银屑病活性成分以无定形形式分散于静电纺丝纳米纤维中。
3、在一些实施例中,所述抗银屑病活性成分的来源包括天然产物、半合成产物及合成产物。在一些实施例中,所述抗银屑病活性成分选自吲哚类生物碱、五环三萜类化合物,以及钙调磷酸酶抑制剂、芳香维a酸类药物、维生素d3衍生物中的至少一种;优选为靛玉红、雷公藤红素、他克莫司、他扎罗汀或卡泊三醇。在一些实施例中,所述活性成分为靛玉红或雷公藤红素等。
4、在一些实施例中,以传递体纺丝膜的处方干物质总量(纺丝膜基质、传递体膜材与抗银屑病活性成分之和),传递体膜材的含量为1wt%~15 wt%,优选为1wt%、2wt%、3wt%、4wt%、5wt%、6wt%、7wt%、8wt%、9wt%、10wt%、11wt%、12wt%、13wt%、14wt%或15wt%;抗银屑病活性成分的含量为0.01wt%~2.0 wt%,优选为0.01wt%、0.02wt%、0.03wt%、0.04wt%、0.05wt%、0.06wt%、0.07wt%、0.08wt%、0.09wt%、0.10wt%、0.2wt%、0.3wt%、0.4wt%、0.5wt%、0.6wt%、0.7wt%、0.8wt%、0.9wt%、1wt%;余量为纺丝膜基质;各组分含量之和为 100 wt%。在一些实施例中,所述纺丝膜基质选自聚己内酯(pcl)和聚乙二醇(peg)中至少一种。在一些实施例中,所述纺丝膜基质为聚己内酯(pcl)和聚乙二醇(peg)的共混物。在一些实施例中,所述纺丝膜基质中,聚己内酯(pcl)和聚乙二醇(peg)的质量比为(1-8):1,优选 3:1、4:1、5:1。在一些实施例中,所述传递体膜材包括磷脂、边缘活化剂以及任选的胆固醇。在一些实施例中,所述边缘活化剂为脱氧胆酸钠和胆酸钠中的至少一种。在一些实施例中,所述磷脂选自天然磷脂或合成磷脂中的至少一种。在一些实施例中,所述天然磷脂主要是卵磷脂。在一些实施例中,所述合成磷脂主要是二硬脂酰磷脂酰胆碱、二棕榈酰磷脂酰胆碱、氢化大豆卵磷脂、二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱、二油酰磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺中的至少一种。在一些实施例中,所述卵磷脂为大豆卵磷脂,且卵磷脂的纯度大于90%。在一些实施例中,所述磷脂与边缘活化剂的质量比为(4~12) :(1~5),优选 4:1。在一些实施例中,所述边缘活化剂和胆固醇的质量比为 (5~15):3,优选 10:3。在一些实施例中,所述传递体膜材中不包括胆固醇。
5、在电纺丝时,电纺液中纺丝膜基质的浓度在10%~25%(w/v),优选为15%~20% (w/v),优选15% (w/v)。在一些实施例中,所述传递体纺丝膜的纳米纤维表面光滑、无串珠,平均直径为100 nm~800 nm;优选平均直径为200 nm~350nm,更优选为270nm;其水接触角为10°~50°,优选为25°~40°,更优选为26°~37°。接触水相后,纤维基质中的传递体膜材通过分子自组装形成传递体样纳米囊泡。
6、在一些实施例中,所述传递体纺丝膜通过原位形成法制备。在一些实施例中,所述传递体纺丝膜通过原位形成法制备,包括:将所述抗银屑病活性成分、传递体膜材与纺丝膜基质共同溶解于有机溶剂中形成均一纺丝液,通过静电纺丝一步成型。在一些实施例中,所述有机溶剂为六氟异丙醇、二氯甲烷、n,n-二甲基甲酰胺、氯仿、甲醇、乙醇中的至少一种。
7、第二方面,本发明提供一种第一方面所述纺丝膜的制备方法,包括:
8、将抗银屑病活性成分、传递体膜材与纺丝膜基质共同溶解于溶剂i中,形成均一纺丝液;对所述纺丝液进行静电纺丝,一步成型得到纺丝膜。
9、在一些实施例中,所述制备方法包括:将所述抗银屑病活性成分与传递体膜材混合后加入溶剂ⅱ溶解后,蒸干得薄膜;进一步溶解于溶剂i,得到传递体膜材溶液;将所得传递体膜材溶液和纺丝膜基质溶液混合后制得纺丝液。在一些实施例中,所述纺丝膜基质溶液为纺丝膜基质溶于溶剂i制备而成。在一些实施例中,所述纺丝膜基质溶液浓度为 10%~25%(w/v),优选为15%~20% (w/v)。
10、在一些实施例中,所述制备方法包括:纺丝膜基质溶于溶剂i制备纺丝膜基质溶液,添加抗银屑病活性成分、传递体膜材混合后制得纺丝液。
11、在一些实施例中,所述溶剂i和溶剂ⅱ各自独立地为六氟异丙醇、n,n-二甲基甲酰胺、二氯甲烷、氯仿、甲醇、乙醇中的至少一种。优选所述溶剂i和溶剂ⅱ各自独立地为氯仿和六氟异丙醇的混合溶液、氯仿和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液、氯仿;所述氯仿和六氟异丙醇的混合溶液中,二者体积比为3:1;所述氯仿和n,n-二甲基甲酰胺的混合溶液中,二者体积比为 (3:1)~(9:1) ,优选为7:3。
12、纺丝条件具体参数随纺丝时仪器实际情况适时调整,以获得表面光滑、无串珠的连续纳米纤维。在一些实施例中,所述静电纺丝的纺丝距离为10 cm~15 cm、接收速度20 r/min~30r/min,针内径0.3mm~0.35mm,针头平移速度100mm/min~500mm/min,推注速度0.1mm/min~0.15mm/min,滚筒转速为25 rpm~30 rpm、电压8kv~20kv、湿度35%~40%、流速0.10mm/min~0.15 mm/min。在一些实施例中,所述静电纺丝的纺丝距离为12 cm、接收速度30r/min,针内径0.33mm,针头平移速度300 mm/min,推注速度0.15 mm/min,滚筒转速为30 rpm、电压8 kv~20kv、25℃、湿度35%~40%、流速0.10mm/min~0.15 mm/min。
13、第三方面,本发明提供一种制剂,包括本发明制备的传递体纺丝膜。
14、第四方面,本发明进一步提供所述的传递体纺丝膜在制备用于治疗银屑病的药物中的应用。在一些实施例中,所述传递体纺丝膜以贴片形式局部贴敷于皮肤病变区域。在一些实施例中,所述贴片在使用前通过添加释放介质进行湿敷,所述释放介质为乙醇、甘油、丙二醇、水、pbs溶液、生理盐水中的至少一种。
15、本发明的技术方案建立在对两个核心问题的系统解决之上:
16、第一,针对静电纺丝环境对脂质体双分子层的潜在破坏作用,采取的策略是“先纺丝,后成传递体”-不将预成型的传递体暴露于纺丝环境,而是将传递体的“构建原料”(磷脂、边缘活化剂、任选地胆固醇)与纺丝膜基质和抗银屑病活性成分共溶于有机相中。在纺丝过程中,这些脂质膜材以分子态或无定形态均匀分散于纺丝膜基质中,被固态纺丝膜基质骨架有效隔离和保护。接触水相后,纺丝膜基质吸水溶胀,膜材分子在浓度梯度和热力学驱动力作用下发生分子自组装,在纤维表面原位形成具有传递体特征的纳米囊泡。该策略的精髓在于完全绕过了“纺丝破坏传递体”的矛盾-因为纺丝时根本不存在预成型的传递体结构可被破坏。
17、第二,针对传递体的主动透皮变形能力是否能在与电纺纤维复合后得到保留,本发明通过三组实验交叉验证了传递体功能的保留。动态光散射和透射电镜证实了纤维膜接触水相后自组装产物的粒径分布和囊泡形态与传递体的典型特征一致。在体内验证层面,imq银屑病小鼠模型中的疗效数据-包括pasi三项评分的显著降低、表皮厚度明显减小,不仅证明了所载抗银屑病活性成分被有效递送至皮肤深层靶组织,也间接证明了传递体透皮功能的保留。
18、相比现有技术,本发明具有以下有益技术效果:
19、本发明通过将传递体与静电纺丝技术深度结合,实现了传递体的固态化与稳定化,解决了液态传递体制剂稳定性差的缺陷,同时保留了传递体主动透皮功能。该纺丝膜在银屑病动物模型中展现出与阳性药相当的疗效和更优的安全性,且工艺通用性强,可负载多种抗银屑病活性成分,为银屑病等炎症性皮肤病的局部治疗提供了高效、安全、便捷的给药平台。具体表现为:
20、第一,实现了传递体的固态化与稳定化,从根本上解决了液态传递体制剂的储存稳定性缺陷。将传递体转化为固态静电纺丝纳米纤维膜后,磷脂分子被纺丝膜基质有效隔离保护,避免了水相环境中磷脂氧化水解和抗银屑病活性成分泄漏的发生。固态膜剂可裁切为固定尺寸的贴片,密封于铝塑袋中室温避光保存,无需冷链运输,使用前即开即贴,显著提高了临床使用便利性和患者依从性。
21、第二,在银屑病动物模型中证实了优异的体内疗效,且效果与糖皮质激素阳性对照药相当但安全性更优。实施例中载高剂量靛玉红和传递体膜材的纺丝膜组显著改善了皮损症状(红斑、鳞屑、浸润评分显著降低),表皮厚度降低率超过57%(与地塞米松组相比无统计学差异)。然而,地塞米松为糖皮质激素类药物,长期使用存在皮肤萎缩、毛细血管扩张和系统吸收等副作用风险,而本发明以天然抗银屑病活性成分为活性成分的局部给药系统具有更好的长期安全性。
22、第三,建立了完整的“药效加安全”双维平行评价体系,为临床转化提供了全面的实验依据。在同一批imq银屑病模型动物上同时采集了pasi评分、表皮厚度、脾脏指数和血清肝功能alt/ast、肾功能bun/cr、主要脏器h&e病理学(安全性维度)的全部数据,提供了“疗效-安全性”的直接量化证据。在当前给药剂量下,未引起可检出的肝肾毒性或主要脏器组织病理学改变。
23、第四,通过双模型药验证的平台化范式,为平台化上位概括提供了实证支撑。靛玉红(吲哚类生物碱,logp约2.5,分子量262)和雷公藤红素(五环三萜,logp约6.4,分子量450)在化学结构、来源植物、logp和分子量上差异显著,都是来源天然抗银屑病活性成分,但在同一工艺体系下均成功制备出表面光滑、无串珠、药物以无定形态分散的复合膜,且均表现出显著的抗银屑病活性与良好的系统安全性。同时,他克莫司(钙调磷酸酶抑制剂)、他扎罗汀(芳香维a酸类药物)、卡泊三醇(维生素d3衍生物)是临床上治疗银屑病的化学药物,在本案中也制备得到了纺丝膜。这一矩阵验证策略不仅证明了工艺通用性来源于载体机制而非药物特定化学骨架,更为向更宽药物范围的合理延伸提供了实验依据。
24、第五,抗银屑病活性成分的无定形态分散有效提高了表观溶解度与经皮吸收效率。傅里叶变换红外光谱、x射线衍射多维度证实抗银屑病活性成分在纺丝膜中均以无定形态存在。无定形态抗银屑病活性成分相较于结晶态具有更高的吉布斯自由能,其表观溶解度和溶出速率均显著提高,有利于提高经皮吸收效率和生物利用度。
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