[发明专利]一种瘦素的凝胶缓释系统及其应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种药物的凝胶缓释系统。具体而言，本发明公开了瘦素的壳聚糖-单甲氧基聚乙二醇凝胶给药系统的制备方法及其应用。

背景技术

壳聚糖(chitosan)是一种甲壳素的脱乙酰衍生物，是自然界大量存在的碱性多糖，生物毒性小，具有良好的组织相容性、生物可降解性和黏附性，在医学、生物学领域得到了深入的研究和广泛的应用[Shi X W，Du Y M，Sun L P，et al.Macromolecular Bioscience，2005，5：881889]。壳聚糖也是一种理想的医用植入材料[Khor E，Lim L Y.Biomaterials，2003，24：23392349]。但在一般情况下，壳聚糖只溶于酸性水溶液中，在中性或碱性溶液中可形成类似凝胶的沉淀，且该过程与温度关系不大。但近年来研究发现，通过加入碱性盐、含羟基聚合物或对壳聚糖进行衍生化和接枝反应，可得到具有温度敏感性的壳聚糖基物理凝胶。溶液在生理pH(7.0)及室温下保持溶液状态，而在温度升至体温(37℃)时迅速凝胶化。

单甲氧基聚乙二醇(Methoxy Polyethylene Glycol，mPEG)具有良好的水溶性、润湿性、润滑性、生理惰性，对人体无刺激、温和，在化妆品和制药工业中应用广泛，分子量为2KD。在壳聚糖的酸溶液中加入适量的单甲氧基聚乙二醇不会立刻中和壳聚糖的质子而使壳聚糖沉淀下来，可使壳聚糖溶液的pH值升至生理范围即pH7.0左右。在低温条件下，壳聚糖与水的作用阻止了壳聚糖链的聚集；温度升高时，单甲氧基聚乙二醇与水的结构化作用(该作用能减弱壳聚糖与水的作用)加强，使壳聚糖链脱水，水分子的区域被聚乙二醇的羟基集团取代，壳聚糖链聚集。

壳聚糖和PEG的生物活性和生物相容性已经非常明确，在给药系统方面有重要的应用，已有很多工作将壳聚糖和PEG结合作为药物的载体。Bhattarai等[Bhattarai N，Ramay H R，Gunn J，et al.Journal of Controlled Release，2005，103：609 624]以这两种材料结合制备的原位凝胶材料，以BSA作为模型药物对这一凝胶的体外释放功能进行考察，药物释放达40天以上，并且释放过程中BSA的结构未见改变。

1994年，Rockefeller大学的Zhang等人[Zhang，et al.Positional cloning of the mouse obese gene and it′s human homologue.Nature，1994，372：425～426]利用分子生物学方法成功克隆了小鼠和人的肥胖基因。该基因主要在白色脂肪细胞中表达，产物是一种由167个氨基酸残基组成、分子量16000道尔顿的蛋白质激素。因该物质能使动物变瘦，故被命名为“瘦素(Leptin)”。“Leptin”源于希腊字“Leptos”意为“瘦”。肥胖型(ob/ob)小鼠由于其ob基因在第105位发生由C→T的突变，使该位点的精氨酸密码子CGA转变为终止密码子TGA。这种突变，使ob基因表达产物活性丧失，即没有了瘦素分泌，所以表现为肥胖。

血液循环中的瘦素为146个氨基酸的多肽类激素，其活性部位含146个氨基酸残基，相对分子质量为16KD，亲水性强，以单体形式存在于血浆中。与其他激素的分泌相似，瘦素的分泌也呈脉冲式。瘦素mRNA表达呈日周期变化，夜间表达量最高，半衰期为9.4±3.0min其分泌具有一定的节律性。瘦素是一种多靶器官、功能广泛的蛋白激素，其主要生理功能包括：抑制摄食、增加能量消耗；调节生长发育；促上皮细胞、血管生长；影响骨重建等。

瘦素具有降低动物食欲、提高能量代谢效率、增加能耗、减少脂储，减轻体重等作用。Haalas等人[Haalas，et al.Weight-reduction effects of the plasma protein encoded by the obese gene.Science，1995，269：543～546]给ob/ob小鼠注射基因重组瘦素，其体重显著下降。每天给小鼠腹腔注射瘦素，4d后ob/ob小鼠的采食量较对照组下降60％，4星期后体重下降达40％。同时，小鼠的活动量增加、代谢加强、血浆胰岛素和血糖水平降低。