RU2695135C1 - Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it - Google Patents
Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it Download PDFInfo
- Publication number
- RU2695135C1 RU2695135C1 RU2018125621A RU2018125621A RU2695135C1 RU 2695135 C1 RU2695135 C1 RU 2695135C1 RU 2018125621 A RU2018125621 A RU 2018125621A RU 2018125621 A RU2018125621 A RU 2018125621A RU 2695135 C1 RU2695135 C1 RU 2695135C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- peptide
- level
- nuclei
- alginate
- size
- Prior art date
Links
- 108090000765 processed proteins & peptides Proteins 0.000 title claims abstract description 116
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 25
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 39
- FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 6-{[2-carboxy-4,5-dihydroxy-6-(phosphanyloxy)oxan-3-yl]oxy}-4,5-dihydroxy-3-phosphanyloxane-2-carboxylic acid Chemical compound O1C(C(O)=O)C(P)C(O)C(O)C1OC1C(C(O)=O)OC(OP)C(O)C1O FHVDTGUDJYJELY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- 229940072056 alginate Drugs 0.000 claims abstract description 24
- 235000010443 alginic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 24
- 229920000615 alginic acid Polymers 0.000 claims abstract description 24
- 108010064983 Ovomucin Proteins 0.000 claims abstract description 19
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 16
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229940122344 Peptidase inhibitor Drugs 0.000 claims abstract description 7
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 15
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 12
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-2,4-dioxo-1,3-diazinane-5-carboximidamide Chemical compound CN1CC(C(N)=N)C(=O)NC1=O IXPNQXFRVYWDDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 235000010413 sodium alginate Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000000661 sodium alginate Substances 0.000 claims description 9
- 229940005550 sodium alginate Drugs 0.000 claims description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001661 Chitosan Polymers 0.000 claims description 6
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 6
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000007900 aqueous suspension Substances 0.000 claims description 4
- 238000000975 co-precipitation Methods 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 4
- 230000001057 ionotropic effect Effects 0.000 claims description 4
- UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L Calcium chloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Ca+2] UXVMQQNJUSDDNG-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000001110 calcium chloride Substances 0.000 claims description 3
- 229910001628 calcium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 abstract 1
- 230000000155 isotopic effect Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 102000004196 processed proteins & peptides Human genes 0.000 description 15
- 239000003094 microcapsule Substances 0.000 description 11
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 8
- 108091005804 Peptidases Proteins 0.000 description 7
- 102000035195 Peptidases Human genes 0.000 description 7
- 230000000968 intestinal effect Effects 0.000 description 7
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 7
- 210000004379 membrane Anatomy 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 6
- NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N insulin Chemical compound N1C(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(NC(=O)CN)C(C)CC)CSSCC(C(NC(CO)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CCC(N)=O)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(=O)NC(CC=2C=CC(O)=CC=2)C(=O)NC(CSSCC(NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2C=CC(O)=CC=2)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(C)NC(=O)C(CCC(O)=O)NC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CC=2NC=NC=2)NC(=O)C(CO)NC(=O)CNC2=O)C(=O)NCC(=O)NC(CCC(O)=O)C(=O)NC(CCCNC(N)=N)C(=O)NCC(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC=CC=3)C(=O)NC(CC=3C=CC(O)=CC=3)C(=O)NC(C(C)O)C(=O)N3C(CCC3)C(=O)NC(CCCCN)C(=O)NC(C)C(O)=O)C(=O)NC(CC(N)=O)C(O)=O)=O)NC(=O)C(C(C)CC)NC(=O)C(CO)NC(=O)C(C(C)O)NC(=O)C1CSSCC2NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(NC(=O)C(CCC(N)=O)NC(=O)C(CC(N)=O)NC(=O)C(NC(=O)C(N)CC=1C=CC=CC=1)C(C)C)CC1=CN=CN1 NOESYZHRGYRDHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 241000195947 Lycopodium Species 0.000 description 5
- 235000019833 protease Nutrition 0.000 description 5
- 235000018102 proteins Nutrition 0.000 description 5
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 5
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 5
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 210000001035 gastrointestinal tract Anatomy 0.000 description 4
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 4
- 239000011325 microbead Substances 0.000 description 4
- 239000004531 microgranule Substances 0.000 description 4
- 229920000867 polyelectrolyte Polymers 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 4
- 210000002784 stomach Anatomy 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 102000004877 Insulin Human genes 0.000 description 3
- 108090001061 Insulin Proteins 0.000 description 3
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 3
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 3
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 3
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 3
- 235000019621 digestibility Nutrition 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000001727 in vivo Methods 0.000 description 3
- 229940125396 insulin Drugs 0.000 description 3
- 210000000936 intestine Anatomy 0.000 description 3
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N (2S,3S,4S,5R,6R)-6-[(2S,3R,4R,5S,6R)-3-Acetamido-2-[(2S,3S,4R,5R,6R)-6-[(2R,3R,4R,5S,6R)-3-acetamido-2,5-dihydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-2-carboxy-4,5-dihydroxyoxan-3-yl]oxy-5-hydroxy-6-(hydroxymethyl)oxan-4-yl]oxy-3,4,5-trihydroxyoxane-2-carboxylic acid Chemical compound CC(=O)N[C@H]1[C@H](O)O[C@H](CO)[C@@H](O)[C@@H]1O[C@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O[C@H]2[C@@H]([C@@H](O[C@H]3[C@@H]([C@@H](O)[C@H](O)[C@H](O3)C(O)=O)O)[C@H](O)[C@@H](CO)O2)NC(C)=O)[C@@H](C(O)=O)O1 KIUKXJAPPMFGSW-DNGZLQJQSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 102000019197 Superoxide Dismutase Human genes 0.000 description 2
- 108010012715 Superoxide dismutase Proteins 0.000 description 2
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 2
- 239000002775 capsule Substances 0.000 description 2
- 239000002552 dosage form Substances 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 2
- 229920002674 hyaluronan Polymers 0.000 description 2
- 229960003160 hyaluronic acid Drugs 0.000 description 2
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 2
- 230000036512 infertility Effects 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 description 2
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N Calcium cation Chemical compound [Ca+2] BHPQYMZQTOCNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 208000017667 Chronic Disease Diseases 0.000 description 1
- 108090000317 Chymotrypsin Proteins 0.000 description 1
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 238000002965 ELISA Methods 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 241000195954 Lycopodium clavatum Species 0.000 description 1
- 108090000189 Neuropeptides Proteins 0.000 description 1
- 102000057297 Pepsin A Human genes 0.000 description 1
- 108090000284 Pepsin A Proteins 0.000 description 1
- 241000233805 Phoenix Species 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 229920002807 Thiomer Polymers 0.000 description 1
- 108090000631 Trypsin Proteins 0.000 description 1
- 102000004142 Trypsin Human genes 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003242 anti bacterial agent Substances 0.000 description 1
- 229940088710 antibiotic agent Drugs 0.000 description 1
- 239000002246 antineoplastic agent Substances 0.000 description 1
- 229940041181 antineoplastic drug Drugs 0.000 description 1
- 238000013452 biotechnological production Methods 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 229910001424 calcium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N chelidonic acid Natural products OC(=O)C1=CC(=O)C=C(C(O)=O)O1 PBAYDYUZOSNJGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002376 chymotrypsin Drugs 0.000 description 1
- 230000003920 cognitive function Effects 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 229940124447 delivery agent Drugs 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000012377 drug delivery Methods 0.000 description 1
- 239000003623 enhancer Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 150000004676 glycans Chemical class 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229940088597 hormone Drugs 0.000 description 1
- 239000005556 hormone Substances 0.000 description 1
- 239000002955 immunomodulating agent Substances 0.000 description 1
- 229940121354 immunomodulator Drugs 0.000 description 1
- 210000004347 intestinal mucosa Anatomy 0.000 description 1
- 229910001710 laterite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011504 laterite Substances 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 239000004005 microsphere Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 230000003232 mucoadhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002539 nanocarrier Substances 0.000 description 1
- 230000000324 neuroprotective effect Effects 0.000 description 1
- 102000039446 nucleic acids Human genes 0.000 description 1
- 108020004707 nucleic acids Proteins 0.000 description 1
- 150000007523 nucleic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000006186 oral dosage form Substances 0.000 description 1
- 229940125395 oral insulin Drugs 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229940111202 pepsin Drugs 0.000 description 1
- LQRJAEQXMSMEDP-XCHBZYMASA-N peptide a Chemical compound N([C@@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)C(=O)N[C@@H](C)C(=O)NCCCC[C@@H](NC(=O)[C@H](C)NC(=O)[C@H](CC=1C2=CC=CC=C2NC=1)NC(=O)C(\NC(=O)[C@@H](CCCCN)NC(=O)CNC(C)=O)=C/C=1C=CC=CC=1)C(N)=O)C(=O)C(\NC(=O)[C@@H](CCCCN)NC(=O)CNC(C)=O)=C\C1=CC=CC=C1 LQRJAEQXMSMEDP-XCHBZYMASA-N 0.000 description 1
- 239000000137 peptide hydrolase inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920001282 polysaccharide Polymers 0.000 description 1
- 239000005017 polysaccharide Substances 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 235000004252 protein component Nutrition 0.000 description 1
- 229940024999 proteolytic enzymes for treatment of wounds and ulcers Drugs 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 229920001059 synthetic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000012588 trypsin Substances 0.000 description 1
- 239000003981 vehicle Substances 0.000 description 1
- 210000003462 vein Anatomy 0.000 description 1
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K9/00—Medicinal preparations characterised by special physical form
- A61K9/14—Particulate form, e.g. powders, Processes for size reducing of pure drugs or the resulting products, Pure drug nanoparticles
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
- A61K38/00—Medicinal preparations containing peptides
- A61K38/02—Peptides of undefined number of amino acids; Derivatives thereof
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Pharmacology & Pharmacy (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Immunology (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Заявляемое изобретение относится к области химии высокомолекулярных соединений и фармакологии, конкретно к технологии получения средства пероральной доставки терапевтического пептида в микрогранулированной форме. Целевым объектом (ЦО) служат линейные ундекапептиды U2 и U5 с высокой изоточкой, которые обладают нейропротекторным действием, стимулируют когнитивные функции мозга.The claimed invention relates to the field of chemistry of macromolecular compounds and pharmacology, specifically to a technology for the preparation of an oral delivery agent for a therapeutic peptide in microgranular form. The target (CO) are linear undecapeptides U2 and U5 with a high fine, which have a neuroprotective effect, stimulate cognitive functions of the brain.
Заявляемое изобретение может найти применение в фармакологии и медицине как замена инъекциям пептидов.The claimed invention can find application in pharmacology and medicine as a replacement for injection of peptides.
Уровень техникиState of the art
Терапевтические пептиды применяют в качестве антибиотиков, противоопухолевых лекарств, гормонов, нейропептидов и иммуномодуляторов. Высокая эффективность, минимум побочных эффектов и возможность биотехнологического производства привлекает к пептидным лекарственным средствам все больший интерес.Пептидные лекарственные средства показаны чаще всего при хронических заболеваниях. До последнего времени инъекционный путь введения терапевтических пептидов оставался единственным вариантом. Это объясняется тем, что при пероральном приеме должны быть соблюдены определенные условия. Пероральные пептидные лекарственные формы должны быть защищены от воздействия кислой среды желудка и протеолитических ферментов желудка - пепсина и кишечника - трипсина, химотрипсина и др. Кроме того, пептидные молекулы имеют низкую проницаемость сквозь слизистую кишечника. Все эти факторы в сумме существенно понижают биодоступность пептидных молекул. В литературе описаны некоторые способы повышения биодоступности пептидных лекарств: физико-химическая модификация пептидов, использование мукоадгезивных полимеров, использование «усилителей адсорбции», введение ингибиторов пептидаз, и, наконец, использование различных систем доставки, в качестве которой и выступает предлагаемая двухуровневая композиция. Разработка пероральных форм повысит качество жизни больных и снимет проблемы с обеспечением стерильности парентеральных лекарственных средств.Therapeutic peptides are used as antibiotics, antitumor drugs, hormones, neuropeptides and immunomodulators. High efficacy, a minimum of side effects and the possibility of biotechnological production are attracting increasing interest in peptide drugs. Peptide drugs are indicated most often in chronic diseases. Until recently, the injection route of administration of therapeutic peptides remained the only option. This is because when taken orally, certain conditions must be met. Oral peptide dosage forms must be protected from the effects of the acidic environment of the stomach and proteolytic enzymes of the stomach - pepsin and intestines - trypsin, chymotrypsin, etc. In addition, peptide molecules have low permeability through the intestinal mucosa. All these factors in total significantly reduce the bioavailability of peptide molecules. The literature describes some ways to increase the bioavailability of peptide drugs: physicochemical modification of peptides, the use of mucoadhesive polymers, the use of “adsorption enhancers”, the introduction of peptidase inhibitors, and, finally, the use of various delivery systems, which is the proposed two-level composition. The development of oral forms will increase the quality of life of patients and alleviate the problems of ensuring the sterility of parenteral drugs.
Носителями для пероральной доставки пептидов могут служить пористые кальций карбонатные ядра (СаСО3). Одну из морфологических модификаций СаСО3 - сферический пористый ватерит - широко используют в качестве матрицы в системах доставки белков, нуклеиновых кислот, синтетических полимеров, клеток и пр. [Volodkin D. СаСО3 templated micro-beads and -capsules for bioapplications // Adv. Colloid Interface Sci., 207 (2014) 306-324]. В известном источнике пептиды не указаны. Причина, вероятно, заключается в том, что пептиды из-за своих малых размеров по сравнению с использованными объектами будут вымываться из пор ватерита при промывке известного средства доставки.Carriers for oral delivery of peptides can serve as porous calcium carbonate nuclei (CaCO 3 ). One of the morphological modifications of CaCO 3 - spherical porous vaterite - is widely used as a matrix in delivery systems of proteins, nucleic acids, synthetic polymers, cells, etc. [Volodkin D. CaCO 3 templated micro-beads and-capsules for bioapplications // Adv. Colloid Interface Sci., 207 (2014) 306-324]. In a known source, peptides are not indicated. The reason probably lies in the fact that peptides, due to their small size in comparison with used objects, will be washed out of the pores of the laterite when washing a known delivery vehicle.
Известен способ получения микрокапсул - средств для доставки ЦО (белки, полисахариды), где носитель в процессе получения капсулы растворяют [Volodkin D.V., Petrov A.I., Prevot М., Sukhorukov G.B. Matrix polyelectrolyte microcapsules: new system for macromolecule encapsulation // Langmuir, 20 (2004) 3398-3406]. Матрицы из пористого СаСО3, насыщенные ЦО, включают в полимерную оболочку, состоящую из нескольких пар полиэлектролитных слоев, а затем растворяют матрицу хелатным агентом - этилендиаминтетрауксусной кислотой (ЭДТА), получая полимерную микрокапсулу, содержащую ЦО. При формировании полиэлектролитной оболочки и растворении матрицы потери ЦО могут достигать 50-80%. Сведения о пептидах отсутствуют.A known method of producing microcapsules - means for the delivery of CO (proteins, polysaccharides), where the carrier is dissolved during the preparation of the capsule [Volodkin DV, Petrov AI, Prevot M., Sukhorukov GB Matrix polyelectrolyte microcapsules: new system for macromolecule encapsulation // Langmuir, 20 ( 2004) 3398-3406]. Matrices of porous CaCO 3 saturated with CO are included in a polymer shell consisting of several pairs of polyelectrolyte layers, and then the matrix is dissolved with a chelating agent, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), to obtain a polymer microcapsule containing CO. In the formation of a polyelectrolyte shell and dissolution of the matrix, the loss of CO can reach 50-80%. No information on peptides.
Известны попытки формирования пероральных систем доставки инсулина, когда матрицу не растворяют, а сохраняют в виде ядра капсулы. Так, в работе [Liu D., Jiang G., Y W. et.al. Oral delivery of insulin using СаСО3-based composite nanocarriers with hyaluronic acid coatings // Materials Letters, 2016. DOI:10.1016/j.matlet.2016.10.117] описаны микрокапсулы, где ядром служит пористый СаСО3, оболочка - из гиалуроновой кислоты. В основе защиты от агрессивной желудочной и кишечной среды в данном случае выступает мукоадгезия. Система демонстрирует биологическую активность включенного инсулина. Недостатком известного способа является значительное вымывание инсулина на стадии промывки ядер перед покрытием оболочкой. Сведения о пептидах отсутствуют.There are known attempts to formulate oral insulin delivery systems when the matrix is not dissolved, but stored as a capsule core. So, in [Liu D., Jiang G., Y W. et.al. Oral delivery of insulin using CaCO 3 -based composite nanocarriers with hyaluronic acid coatings // Materials Letters, 2016. DOI: 10.1016 / j.matlet.2016.10.11.11] describes microcapsules, where the core is porous CaCO 3 , the shell is made of hyaluronic acid. The basis of protection against aggressive gastric and intestinal environments in this case is mucoadhesion. The system demonstrates the biological activity of the included insulin. The disadvantage of this method is the significant leaching of insulin at the stage of washing the nuclei before coating the shell. No information on peptides.
Известен разработанный соавторами заявляемого изобретения способ формирования пероральных систем доставки терапевтического белка супероксиддисмутазы [Sudareva N., Suvorov О., Saprykina N. et.al. Alginate-containing systems for oral delivery of superoxide dismutase. Comparision of various configuration and their properties // Journal of Microencapsulation, 33 (2016) 487-496; патент РФ №2583923], основанный на использовании пористых кальций карбонатных ядер с введенными в них с использованием стандартной методики соосаждения ЦО. В часть ядер, не содержащих ЦО, введен ингибитор пептидаз - вомукоид (ОМ). Указанные ядра с ЦО и ОМ объединяют и, в свою очередь, включают в полимерные альгинатные оболочки, формируемые с помощью осадительной ванны. Известные микрокапсулы получают без растворения СаСО3 ядер. Система демонстрирует биологическую активность включенного ЦО. Известный способ имеет общий недостаток с предыдущим аналогом, связанный с вымыванием ЦО при промывке ядер. Оба указанных аналога не испытывались на пептиды, т.к. существует устойчивое мнение, что они из-за меньших размеров будут плохо удерживаться в порах, а также будут вымываться из ядер еще значительнее.Known developed by the co-authors of the claimed invention is a method of forming oral delivery systems for a therapeutic protein of superoxide dismutase [Sudareva N., Suvorov O., Saprykina N. et.al. Alginate-containing systems for oral delivery of superoxide dismutase. Comparision of various configuration and their properties // Journal of Microencapsulation, 33 (2016) 487-496; RF patent No. 2583923], based on the use of porous calcium carbonate nuclei with introduced into them using the standard method of coprecipitation of CO. In part of the nuclei that do not contain CO, a peptidase inhibitor, vomucoid (OM), has been introduced. These cores with CO and OM are combined and, in turn, are incorporated into polymer alginate shells formed by a precipitation bath. Known microcapsules are prepared without dissolving CaCO 3 nuclei. The system demonstrates the biological activity of the activated CO. The known method has a common disadvantage with the previous analogue, associated with leaching of CO during washing of the nuclei. Both of these analogues were not tested for peptides, because There is a strong belief that, due to their smaller size, they will not hold well in the pores, and will also be washed out of the nuclei even more significantly.
Известен разработанный ранее авторами заявляемого изобретения способ получения двухуровневой композиции для перорального использования инкапсулированного терапевтического пептида, заключающийся в следующем: пептидом U2 с помощью центрифугирования суспензии, содержащей ЦО и ликоподий, насыщается оболочка ликоподия (спор плауна Lycopodium Clavatum) - первый уровень двухуровневой системы доставки (ядро), далее осуществляется ее включение во вторичную оболочку -альгинатную микрокапсулу, формируемую методом ионотропной сшивки и содержащую ингибитор пептидаз - овомукоид (ОМ). При этом обеспечивается раздельное введение пептида и ингибитора пептидаз. [Патент РФ 2601898. Приоритет: 10.11.2016. СудареваKnown previously developed by the inventors of the claimed invention, a method for producing a two-level composition for oral use of an encapsulated therapeutic peptide, which consists in the following: peptide U2 by centrifuging a suspension containing CO and lycopodium, the lycopodium membrane (spore of the Lycopodium Clavatum plug) is saturated - the first level of a two-level delivery system (core ), then it is included in the secondary shell — an alginate microcapsule formed by the method of ionotropic crosslinking and containing an inhibitor peptide peptidase ovomucoid (OM). This ensures the separate administration of the peptide and peptidase inhibitor. [RF patent 2601898. Priority: 11/10/2016. Sudareva
H. Н., Суворова О.М., Вилесов А.Д. и др. Способ получения микрокапсулированной формы терапевтического пептида для перорального применения.]. Оболочка ликоподия хорошо удерживает ЦО (оболочки содержат до 60 мкг/г, микрогранула - до 30 мкг/мг пептида). Однако существенным недостатком известной пероральной лекарственной формы является то, что размеры носителей первого уровня - оболочек ликоподия -значительно больше размеров СаСО3 ядер (25 мкм по сравнению с 3-5 мкм), что может затруднить усвоение лекарственной формы в кишечном тракте.H. N., Suvorova O.M., Vilesov A.D. and others. A method of obtaining a microencapsulated form of a therapeutic peptide for oral use.]. The lycopodia membrane retains CO well (membranes contain up to 60 μg / g, microgranules up to 30 μg / mg peptide). However, a significant drawback of the known oral dosage form is that the sizes of first-level carriers — lycopodium membranes — are significantly larger than CaCO 3 nuclei (25 μm compared to 3-5 μm), which may complicate the absorption of the dosage form in the intestinal tract.
Анализ известных аналогов свидетельствует о том, что проблема создания эффективных и доступных микрокапсулированных форм терапевтического пептида для перорального применения остается актуальной.An analysis of known analogues indicates that the problem of creating effective and affordable microencapsulated forms of a therapeutic peptide for oral administration remains relevant.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Задачей заявляемого изобретения является создание легко усвояемого средства пероральной доставки терапевтического пептида с высоким содержанием пептида. Указанное средство должно обладать устойчивостью к воздействию кислой среды желудка и с пролонгированным выделением пептида в щелочную среду кишечника при защите пептида от кишечных пептидаз.The objective of the invention is the creation of an easily digestible means of oral delivery of a therapeutic peptide with a high peptide content. The specified tool must be resistant to the acidic environment of the stomach and with prolonged release of the peptide into the alkaline environment of the intestine while protecting the peptide from intestinal peptidases.
Эта задача решается заявляемой группой из двух изобретений, объединенных единым изобретательским замыслом создания двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида для перорального применения и способа ее получения.This problem is solved by the claimed group of two inventions, united by a single inventive idea to create a two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral use and a method for its preparation.
Заявляемая двухуровневая микрогранулированная форма терапевтического пептида для перорального применения характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:The inventive two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral administration is characterized by the following set of essential features:
1 Двухуровневая микрогранулированная форма терапевтического пептида для перорального применения, характеризующаяся тем, что она состоит из носителей первого уровня - пористых кальций карбонатных ядер размером 1-5 мкм и со средним размером пор 10-40 нм, имеющих однослойное альгинатное покрытие и содержащих на поверхности и в порах терапевтический пептид с высокой изоточкой в количестве 70-90 мкг/мг, расположенных в объеме носителя второго уровня - пористой альгинатно-кальциевой матрицы со средним размером пор 5-200 нм, содержащей ингибитор пептидаз - овомукоид и образующей целевые микрогранулы размером 800-900 мкм, при этом включение пептида и овомукоида в них составляет 8-35 мкг/мг и 80-100 мкг/мг, соответственно.1 A two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral use, characterized in that it consists of first-level carriers - porous calcium carbonate nuclei 1-5 μm in size and with an average pore size of 10-40 nm, having a single-layer alginate coating and containing on the surface and in pores therapeutic peptide with a high yield in the amount of 70-90 μg / mg, located in the volume of the carrier of the second level - a porous alginate-calcium matrix with an average pore size of 5-200 nm, containing peptide inhibitor das - ovomucoid and forming microgranules target size 800-900 microns, with the inclusion of peptide and ovomucoid therein is 8-35 micrograms / mg and 80-100 mg / mg, respectively.
Совокупность существенных признаков заявляемой двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида для перорального применения обеспечивает получение технического результата - легко усвояемого носителя пептида улучшенного качества: с увеличенным содержанием пептида в ядре и микрогрануле, с улучшенным его удержанием в микрогрануле, в том числе в агрессивной среде, с уменьшенным размером ядра по сравнению с оболочками спор ликоподия, что способствует его усвояемости в кишечном тракте, с пролонгированным выделением пептида и обеспечения его защиты от пептидаз.The set of essential features of the claimed two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral administration provides a technical result - an easily digestible carrier of a peptide of improved quality: with an increased content of the peptide in the core and microgranules, with improved retention in the microgranule, including in an aggressive environment, with a reduced size nuclei compared with the shells of lycopodia spores, which contributes to its digestibility in the intestinal tract, with prolonged release of peptides Tida and ensuring its protection against peptidases.
Заявляемый двухуровневая микрогранулированная форма терапевтического пептида для перорального применения отличается тем, что это микрогранула, а не микрокапсула, составом и размерами носителя первого уровня - ядер, наличием у них предварительно нанесенного альгинатного покрытия, количественным содержанием пептида.The claimed two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral administration is characterized in that it is a microgranule, not a microcapsule, in the composition and size of the first level carrier - nuclei, in the presence of a preliminary applied alginate coating, in the quantitative content of the peptide.
Анализ известного уровня техники не позволил обнаружить решение, полностью совпадающее по совокупности существенных признаков с заявляемым, что может указывать на новизну двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида для перорального применения.The analysis of the prior art did not allow to find a solution that completely coincides in the totality of essential features with the claimed, which may indicate the novelty of a two-level micro-granulated form of a therapeutic peptide for oral use.
Только совокупность существенных признаков заявляемой двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида для перорального применения позволяет достичь указанного технического результата. Неожиданным явился факт, что удастся удержать пептид количественно в кальций карбонатных ядрах, т.к. малые размеры пептида априори указывали на то, что это невозможно. Предыдущая попытка авторов заявляемого изобретения была связана с введением в указанные ядра более крупного объекта - терапевтического белка, и оказалась удачной. Вариант с пептидом не рассматривался, т.к. существует устойчивое мнение о вымывании из ядер более мелких объектов, чем белки. Решение пришло случайно, когда были использованы ядра с предварительным альгинатным покрытием, полученные для сравнительных контрольных опытов. Это позволяет утверждать о соответствии заявляемой двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида условию охраноспособности «изобретательский уровень» («неочевидность»).Only the set of essential features of the claimed two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral administration allows to achieve the specified technical result. Unexpected was the fact that it will be possible to retain the peptide quantitatively in calcium carbonate nuclei, because The small size of the peptide a priori indicated that this was not possible. A previous attempt by the authors of the claimed invention was associated with the introduction of a larger object, a therapeutic protein, into these nuclei and was successful. The variant with the peptide was not considered, because There is a strong opinion about leaching from the nuclei of smaller objects than proteins. The solution came by chance when pre-alginate coated cores obtained for comparative control experiments were used. This allows us to confirm the compliance of the claimed two-level microgranular form of a therapeutic peptide with the eligibility condition “inventive step” (“non-obviousness”).
Заявляемый способ получения двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида для перорального применения характеризуется следующей совокупностью существенных признаков:The inventive method of obtaining a two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral administration is characterized by the following set of essential features:
1 (2). Способ получения двухуровневой микрогранулированной формы терапевтического пептида для перорального применения, заключающийся в том, что сначала получают носитель пептида первого уровня методом соосаждения, для чего равные объемы 0,33-1 М растворов Na2CO3 и СаСl2×2Н2O сливают и перемешивают в течение 30 с, дают суспензии созреть в течение 15 мин, полученные кальций карбонатные ядра на фильтре Шотта промывают 6-кратным объемом воды, отфильтровывают, затем промывают ацетоном и сушат при Т=40-50°С; перед введением пептида полученные пористые кальций карбонатные ядра размером 1-5 мкм предварительно обрабатывают водным раствором альгината натрия с концентрацией 0,05-0,1% с получением на них однослойного альгинатного покрытия, затем вводят терапевтический пептид с высокой изоточкой в обработанные альгинатом ядра, для чего смешивают 0,1-0,2% водную суспензию ядер и водный раствор пептида с концентрацией 0,5-1 мг/мл и проводят центрифугирование при скорости вращения 7-8⋅103 об/мин в течение 30 мин, осадок из ядер с пептидом отфильтровывают и сушат при комнатной температуре; далее носители пептида первого уровня включают в объем носителя второго уровня - альгинатно-кальциевую матрицу, сформированную методом ионотропной сшивки, для чего дисперсию ядер с пептидом концентрацией 20-200 мг/мл в 2-4%-ном водном растворе альгината натрия, содержащего 5-10 мг/мл ингибитора пептидаз - овомукоида, вводят при перемешивании по каплям в осадительную ванну, содержащую 0,5-2% раствор хлористого кальция в 0,2-0,5% растворе хитозана в 1% уксусной кислоте, рН 5-6, полученный осадок фильтруют на воронке Бюхнера, промывают водой и сушат целевые микрогранулы при комнатной температуре.12). A method of obtaining a two-level microgranular form of a therapeutic peptide for oral administration, which consists in first producing a first-level peptide carrier by coprecipitation, for which equal volumes of 0.33-1 M Na 2 CO 3 and CaCl 2 × 2H 2 O solutions are drained and mixed within 30 s, the suspension is allowed to ripen for 15 minutes, the calcium carbonate nuclei obtained on a Schott filter are washed with a 6-fold volume of water, filtered, then washed with acetone and dried at T = 40-50 ° C; Before the introduction of the peptide, the obtained porous calcium carbonate nuclei with a size of 1-5 μm are pre-treated with an aqueous solution of sodium alginate with a concentration of 0.05-0.1% to obtain a single-layer alginate coating on them, then a high peptide therapeutic peptide is introduced into the alginate-treated nuclei, for which is mixed with 0.1-0.2% aqueous suspension of nuclei and an aqueous solution of the peptide with a concentration of 0.5-1 mg / ml and centrifuged at a speed of rotation of 7-8⋅10 3 rpm for 30 minutes, the precipitate from the nuclei with the peptide is filtered off and dried at room temperature; Further, the carriers of the first level peptide include in the volume of the second level carrier an alginate-calcium matrix formed by ionotropic crosslinking, for which a dispersion of nuclei with a peptide concentration of 20-200 mg / ml in a 2-4% aqueous solution of sodium alginate containing 5- 10 mg / ml peptidase inhibitor - ovomucoid, is added dropwise with stirring into a precipitation bath containing a 0.5-2% solution of calcium chloride in a 0.2-0.5% solution of chitosan in 1% acetic acid, pH 5-6, the precipitate obtained is filtered on a Buchner funnel, washed with water and dried target microbeads at room temperature.
Совокупность существенных признаков заявляемого способа обеспечивает получение технического результата - получение легко усвояемой микрокапсулированной формы терапевтического пептида для перорального применения с высоким и контролируемым содержанием ЦО с помощью эффективной (менее энергозатратной, экологичной и с высоким выходом целевого продукта) технологии.The set of essential features of the proposed method provides a technical result - obtaining an easily digestible microencapsulated form of a therapeutic peptide for oral administration with a high and controlled content of CO using effective (less energy-consuming, environmentally friendly and high yield of the target product) technology.
Заявляемый способ отличается использованием кальций карбонатных ядер определенного размера и пористости вместо оболочек спор ликоподия, не отличающихся однородностью, что позволяет прогнозировать и контролировать уровень насыщения ядер ЦО и воспроизводимость формы гранул. Дополнительно проводится предварительная альгинатная обработка ядер с получением их альгинатного покрытия. Увеличен выход ЦО. Упрощение заявляемой технологии связано с сокращением процедур и времени проведения процесса по сравнению со способом-аналогом с оболочками ликоподия. Способ-аналог характеризуется сложной обработкой спор ликоподия концентрированными кислотами и щелочью для освобождения оболочек.The inventive method is distinguished by the use of calcium carbonate nuclei of a certain size and porosity instead of shells of lycopodium spores that are not uniform, which allows us to predict and control the level of saturation of CO centers and the reproducibility of the shape of granules. Additionally, preliminary alginate processing of the nuclei is carried out to obtain their alginate coating. Increased central heating output. The simplification of the claimed technology is associated with a reduction in the procedures and time of the process compared to the analogue method with lycopodia membranes. The analogue method is characterized by complex processing of lycopodium spores with concentrated acids and alkali to release the shells.
Анализ известного уровня техники не позволил обнаружить решение, полностью совпадающее по совокупности существенных признаков с заявляемым, что может указывать на его новизну.The analysis of the prior art did not allow to find a solution that completely coincides in the totality of essential features with the claimed, which may indicate its novelty.
Только совокупность существенных признаков заявляемого способа позволяет достичь указанного технического результата. Совершенно неожиданным оказался сам факт получения легко усвояемой микрогранулированной пероральной формы терапевтического пептида с использованием носителей - кальций карбонатных ядер. Ранее кальций карбонатные ядра не рассматривались в качестве носителей пептидов из-за малого размера пептида по сравнению с размерами пор указанных ядер, следовательно, низкого включения пептида в носитель, в том числе и из-за опасности вымывания пептида в процессе получения микрогранул. Это позволяет утверждать о соответствии заявляемого способа условию охраноспособности «изобретательский уровень» («неочевидность»).Only the set of essential features of the proposed method allows to achieve the specified technical result. It turned out to be completely unexpected that the easily digestible microgranulated oral form of the therapeutic peptide was obtained using carriers - calcium carbonate nuclei. Previously, calcium carbonate nuclei were not considered as carriers of peptides because of the small size of the peptide compared to the pore sizes of these nuclei, therefore, the low inclusion of the peptide in the carrier, including because of the danger of leaching of the peptide in the process of obtaining microgranules. This allows us to confirm the compliance of the proposed method with the eligibility condition "inventive step" ("non-obviousness").
Исходя из сказанного выше, можно утверждать, что группа заявляемых изобретений в целом обладает новизной и неочевидностью.Based on the foregoing, it can be argued that the group of claimed inventions as a whole has novelty and non-obviousness.
Предлагаемая группа изобретений позволяет решить задачу создания легко усвояемого средства пероральной доставки терапевтического пептида в микрогранулированной форме с высоким содержанием пептида в ядре, обладающем устойчивостью к воздействию кислой среды желудка и с пролонгированным выделением пептида в щелочную среду кишечника при одновременной защите пептида от кишечных пептидаз.The proposed group of inventions allows to solve the problem of creating an easily digestible means of oral delivery of a therapeutic peptide in a microgranular form with a high peptide content in the core, which is resistant to the acidic environment of the stomach and with prolonged release of the peptide into the alkaline intestinal environment while protecting the peptide from intestinal peptidases.
Для подтверждения соответствия заявляемой группы изобретений требованию «промышленная применимость» приводим примеры конкретной реализации. Исходные вещества и реактивы:To confirm the compliance of the claimed group of inventions with the requirement of "industrial applicability" we give examples of specific implementations. Starting materials and reagents:
Терапевтические пептиды U2 и U5 с высокой изоточкой (9 у U2 и 9,6 у U5), содержащие 11 и 7 аминокислот, соответственно (синтезированы в ГосНИИ ОЧБ, Россия), овомукоид (ОМ) (Реахим, Россия), Nа2СО3, СаСl2×2Н2O и безводный СаCl2 - все puriss р.а (Sigma-Aldrich), Na2HPO4, NaH2PO4 - чда (Реахим Россия), кислота уксусная, чда (Вектон, Россия), вода деионизованная extra pure reagent grade III (Acros Organics), альгинат Na низковязкий медицинский (Архангельский водорослевый комбинат), хитозан средней вязкости (Sigma Aldrich).Therapeutic peptides U2 and U5 with a high focal length (9 for U2 and 9.6 for U5) containing 11 and 7 amino acids, respectively (synthesized at the State Research Institute of Bacteria, Russia), ovomukoid (OM) (Reakhim, Russia), Na 2 CO 3 , CaCl 2 × 2H 2 O and anhydrous CaCl 2 - all puriss R. a (Sigma-Aldrich), Na 2 HPO 4 , NaH 2 PO 4 - chda (Reakhim Russia), acetic acid, chda (Vekton, Russia), water deionized extra pure reagent grade III (Acros Organics), Na low-viscosity medical alginate (Arkhangelsk algae plant), medium viscosity chitosan (Sigma Aldrich).
Пример 1.Example 1
В качестве носителей первого уровня использовали пористые кальций карбонатные (СаСО3) ядра, которые получали методом соосаждения, приведенном в работе [D.V. Volodkin, A.I. Petrov, М. Prevot, G.B. Sukhorukov. Matrix polyelectrolyte microcapsules: new system for macromolecule encapsulation, Langmuir, 20 (2004) 3398-3406]. Равные объемы 0,33 M растворов Nа2СО3 и СаСl2×2Н2O сливали и перемешивали в течение 30 с.Суспензия созревала в течение 15 мин, затем ядра на фильтре Шотта №16 промывали 6-кратным объемом воды, отфильтровывали, затем промывали ацетоном и сушили в термостате при Т=40-50°С.Размеры кальций карбонатных ядер составляли 3-5 мкм.As carriers of the first level, porous calcium carbonate (CaCO 3 ) nuclei were used, which were obtained by the coprecipitation method described in [DV Volodkin, AI Petrov, M. Prevot, GB Sukhorukov. Matrix polyelectrolyte microcapsules: new system for macromolecule encapsulation, Langmuir, 20 (2004) 3398-3406]. Equal volumes of 0.33 M solutions of Na 2 CO 3 and CaCl 2 × 2H 2 O were poured and stirred for 30 s. The suspension matured for 15 min, then the cores on a 16 Schott filter were washed with a 6-fold volume of water, filtered, then washed with acetone and dried in a thermostat at T = 40-50 ° C. The sizes of calcium carbonate nuclei were 3-5 microns.
Для получения кальций карбонатных ядер с размерами 1-3 мкм использовали 1 М растворы солей.To obtain calcium carbonate nuclei with sizes of 1-3 μm, 1 M salt solutions were used.
Средний размер пор ядер 10-40 нм.The average pore size of the nuclei is 10-40 nm.
Предварительная альгинатная обработка ядер:Preliminary alginate processing of nuclei:
Кальций карбонатные ядра размером 3-5 мкм или 1-3 мкм предварительно обрабатывают водным раствором альгината натрия с концентрацией 0,1%. Получали ядра с альгинатньгм однослойным покрытием.Calcium carbonate kernels of 3-5 microns or 1-3 microns in size are pre-treated with an aqueous solution of sodium alginate with a concentration of 0.1%. Received kernels with alginate single layer coating.
Затем вводили терапевтический пептид с высокой изоточкой U2 в обработанные альгинатом ядра размером 3-5 мкм, для чего смешивали 0,2%-ную водную суспензию ядер и водный раствор пептида с концентрацией 1 мг/мл и проводили центрифугирование при скорости вращения 710 об/мин в течение 30 мин, осадок из ядер с пептидом отфильтровывали и сушили при комнатной температуре. Включение пептида U2 в кальций карбонатные ядра составляло 90 мкг/мг.Then, a therapeutic peptide with a high U2 content was introduced into alginate-treated nuclei of 3-5 μm in size, for which a 0.2% aqueous suspension of the nuclei and an aqueous solution of the peptide with a concentration of 1 mg / ml were mixed and centrifuged at a speed of rotation of 710 rpm for 30 min, the precipitate from the nuclei with the peptide was filtered off and dried at room temperature. The incorporation of the U2 peptide into calcium carbonate nuclei was 90 μg / mg.
Аналогично проводили введение пептида в ядра размером 1-3 мкм. Включение пептида U2 в кальций карбонатные ядра составляло 90 мкг/мг.Similarly, the introduction of the peptide into the nucleus size of 1-3 microns. The incorporation of the U2 peptide into calcium carbonate nuclei was 90 μg / mg.
Далее полученные ядра с пептидом использовали для получения альгинатных микрогранул (АМГ).Further, the obtained peptide nuclei were used to obtain alginate microgranules (AMH).
Второй уровень - формирование АМГ, содержащих ядра с U2, проводили методом ионотропной сшивки. Дисперсию ядер (с концентрацией ядер - 200 мг/мл) в 4%-ном растворе альгината натрия вводили при перемешивании по каплям в осадительную ванну, содержащую 2%-ный раствор СаСl2 в 0,5%-ном растворе хитозана в 1%-ной уксусной кислоте, рН осадительной ванны доводили до 5. При попадании в ванну альгинат натрия в составе капли пространственно сшивается двухвалентными ионами кальция, образуя прочную эластичную АМГ, внутри которой заключены карбонатные ядра с пептидом. Затем АМГ фильтровали, промывали водой и сушили при комнатной температуре. Размер пор матрицы АМГ 5-200 нм. Размеры АМГ составляют 800-900 мкм. Включение U2 в предлагаемые системы составляет 35 мкг/мг.The second level - the formation of AMG containing nuclei with U2, was carried out by ionotropic crosslinking. A dispersion of nuclei (with a core concentration of 200 mg / ml) in a 4% sodium alginate solution was introduced dropwise with stirring into a precipitation bath containing a 2% solution of CaCl 2 in a 0.5% solution of chitosan in 1% - acetic acid, the pH of the precipitation bath was adjusted to 5. When it enters the bath, sodium alginate in the droplet is spatially crosslinked with divalent calcium ions, forming a strong elastic AMG, inside which carbonate nuclei with a peptide are enclosed. Then AMG was filtered, washed with water and dried at room temperature. The pore size of the AMG matrix is 5-200 nm. The dimensions of AMG are 800-900 microns. The inclusion of U2 in the proposed system is 35 μg / mg.
Пример 2.Example 2
Проводили в условиях примера 1. На втором уровне - формирования АМГ - с целью защиты пептида U2 от кишечных пептидаз в суспензию СаСО3 ядер в раствор альгината добавляли ингибитор пептидаз овомукоид в концентрации 10 мг/мл. Остальные процедуры повторяли согласно примеру 1. Размер пор матрицы АМГ 5-200 нм. Включение U2 и ОМ в предлагаемые системы составляет 35 мкг/мг и 100 мкг/мг, соответственно. Размеры ОМГ 800-900 мкм. Массовое соотношение пептида и ингибитора эквимолекулярное. Для обеспечения эффективного введения микрогранул с U2 через внутрижелудочный зонд крысам в экспериментах In Vivo АМГ фракционировали с использованием сита (ячейки 250 мкм). Полученные АМГ являются основным компонентом пероральной системы доставки препарата U2 пролонгированного действия.Conducted under the conditions of Example 1. At the second level — AMH formation — in order to protect the U2 peptide from intestinal peptidases, an ovomcoid peptidase inhibitor at a concentration of 10 mg / ml was added to a suspension of CaCO 3 nuclei. The remaining procedures were repeated according to example 1. The pore size of the matrix AMG 5-200 nm. The inclusion of U2 and OM in the proposed systems is 35 μg / mg and 100 μg / mg, respectively. OMG sizes are 800-900 microns. The mass ratio of peptide to inhibitor is equimolecular. To ensure efficient administration of microbeads with U2 through an intragastric tube to rats in experiments in Vivo, AMG were fractionated using a sieve (250 μm cells). The obtained AMG are the main component of the oral system of drug delivery U2 prolonged action.
Пример 3.Example 3
Проводили в условиях примера 2, при этом для получения однослойного альгинатного покрытия ядра обрабатывают водным раствором альгината натрия с концентрацией 0,05%, при введении пептида U2 использовали 0,1%-ную водную суспензию ядер и водный раствор пептида с концентрацией 0,5 мг/мл и проводили центрифугирование при скорости вращения 8-103 об/мин. Включение пептида U2 в кальций карбонатные ядра составляло 70 мкг/мг.Формирование АМГ: использовали дисперсию ядер с пептидом с концентрацией 20 мг/мл в 2%-ном водном растворе альгината натрия, содержащего 5 мг/мл ОМ, в составе осадительной ванны использовали 0,5%-ный раствор хлористого кальция и 0,2%-ный раствор хитозана, РН=6. Размер пор матрицы АМГ 5-200 нм. Размеры АМГ составляют 800-900 мкм. Включение U2 в предлагаемые системы составляет 8 мкг/мг, ОМ - 80 мкг/мг.Conducted under the conditions of example 2, while to obtain a single-layer alginate coating, the nuclei are treated with an aqueous solution of sodium alginate with a concentration of 0.05%, with the introduction of the peptide U2, a 0.1% aqueous suspension of the nuclei and an aqueous solution of the peptide with a concentration of 0.5 mg / ml and centrifugation was carried out at a rotation speed of 8-10 3 rpm The inclusion of the U2 peptide in calcium carbonate nuclei was 70 μg / mg. AMG formation: a dispersion of nuclei with a peptide with a concentration of 20 mg / ml in a 2% aqueous solution of sodium alginate containing 5 mg / ml OM was used; in the composition of the precipitation bath, 0 , 5% solution of calcium chloride and 0.2% solution of chitosan, pH = 6. The pore size of the AMG matrix is 5-200 nm. The dimensions of AMG are 800-900 microns. The inclusion of U2 in the proposed systems is 8 μg / mg, OM - 80 μg / mg.
Пример 4.Example 4
Проводили в условиях примера 2, с использованием пептида U5 вместо пептида U2. Размеры АМГ составляют 800-900 мкм. Включение U5 в предлагаемые системы составляет 25 мкг/мг, ОМ - 100 мкг/мг.Conducted under the conditions of example 2, using the peptide U5 instead of the peptide U2. The dimensions of AMG are 800-900 microns. The inclusion of U5 in the proposed systems is 25 μg / mg, OM - 100 μg / mg.
Пример 5.Example 5
Проведен в условиях примера 1 без предварительной альгинатной обработки ядер. Ядра содержат до 25 мкг/мг пептида U2 (для сравнения: обработанные ядра с однослойным альгинатным покрытием - 70-90 мкг/мг). Микрогранулы не получали из-за нецелесообразности (малое содержание пептида).Carried out under the conditions of example 1 without preliminary alginate processing of the nuclei. The cores contain up to 25 μg / mg of U2 peptide (for comparison: treated cores with a single layer alginate coating - 70-90 μg / mg). Microbeads were not obtained due to inappropriateness (low peptide content).
Определение эффективности микрогранул, полученных согласно примерам 1-4, в экспериментах In Vivo,:Determination of the effectiveness of microgranules obtained according to examples 1-4, in experiments In Vivo:
Методика определения пептида - конкурентный иммуноферментный анализ с использованием стандартного набора реактивов (Phoenix Pharmaceuticals). В ходе экспериментов In Vivo (отборе пробы крови из хвостовой вены крысы) пробоподготовку образцов проводили следующим образом: после фильтрации на планшете С-18 (Waters) с целью удаления белкового компонента связавшийся компонент (пептидный материал) промывали водой и элюировали ацетонитрилом. Полученный элюат высушивали на концентраторе (Eppendorf), ресуспендировали до требуемого объема и определяли содержание U2 или U5 согласно стандартной методике.The method for determining the peptide is a competitive enzyme-linked immunosorbent assay using a standard set of reagents (Phoenix Pharmaceuticals). During In Vivo experiments (sampling of blood from the rat tail vein), sample preparation was performed as follows: after filtering on a C-18 plate (Waters) in order to remove the protein component, the bound component (peptide material) was washed with water and eluted with acetonitrile. The resulting eluate was dried on a concentrator (Eppendorf), resuspended to the desired volume, and the content of U2 or U5 was determined according to a standard procedure.
Средние значения концентрации пептида U2 (по отношению к фоновому значению) в крови крыс через 1 ч и 2 ч после внутрижелудочного введения микрогранул U2, изготовленных согласно примеру 1 (без овомукоида) и примеру 2 (с овомукоидом) в дозе 9 мкг/особь, выше по сравнению с микрокапсулами с оболочками ликоподия на 20-30%.The average concentration of U2 peptide (relative to the background value) in rat blood 1 h and 2 h after intragastric administration of U2 microspheres manufactured according to Example 1 (without ovomucoid) and Example 2 (with ovomucoid) at a dose of 9 μg / individual, higher in comparison with microcapsules with lycopodia membranes by 20-30%.
При введении АМГ, полученных согласно примерам 1 и 2, в дозе 9 мкг U2 в 3% крахмальном геле на особь относительное превышение уровня пептида наблюдалось уже через 15 мин. ОМ способствует сохранению пептида в желудочно-кишечном тракте. В случае использования заявляемого изобретения наблюдается существенное пролонгирование действия пептидов в крови (2 ч), учитывая то, что пептиды имеют непродолжительный период полувыведения (около 6 мин). Все это свидетельствует о лучшей усвояемости пептида по сравнению с аналогами.With the introduction of AMG obtained according to examples 1 and 2 at a dose of 9 μg U2 in 3% starch gel per individual, a relative excess of the peptide level was observed after 15 minutes. OM contributes to the preservation of the peptide in the gastrointestinal tract. In the case of using the claimed invention, a significant prolongation of the action of peptides in the blood is observed (2 hours), given that the peptides have a short half-life (about 6 minutes). All this indicates a better digestibility of the peptide in comparison with analogues.
Аналогичные результаты получены для пептида U5.Similar results were obtained for peptide U5.
Реализация изобретения не исчерпывается приведенными примерами.The implementation of the invention is not limited to the above examples.
Процесс изготовления предложенной двухуровневой композиции экологически безвреден и пожаробезопасен, он проводится с применением водных растворов. Заявляемый способ проще, чем в случае с ликоподием. Методика приготовления оболочек спор ликоподия трудоемка.The manufacturing process of the proposed two-level composition is environmentally friendly and fireproof, it is carried out using aqueous solutions. The inventive method is simpler than in the case of lycopodia. The technique for preparing the shells of lycopodia spores is laborious.
Получен препарат, обладающий следующими положительнымиReceived a drug having the following positive
характеристиками: пероральная форма приема терапевтического пептида U2 или U5 намного удобнее, чем его парентеральная форма, для пациента и для персонала. При производстве пероральных форм требования к стерильности производства менее жесткие, чем при производстве парентеральных форм. Микрогранулы содержат больше пептида, чем микрокапсулы у аналогов. В целом состав микрогранулы способствует улучшению усвояемости пептида.characteristics: the oral form of taking the therapeutic peptide U2 or U5 is much more convenient than its parenteral form, for the patient and for staff. In the production of oral forms, the requirements for sterility of production are less stringent than in the production of parenteral forms. Microgranules contain more peptide than microcapsules in analogues. In general, the composition of the microgranule improves the digestibility of the peptide.
В ходе прохождения желудочно-кишечного тракта пероральная микрогранулированная форма U2 защищает терапевтический пептид в кислой желудочной среде, содержащей протеазные ферменты, и обеспечивает его постепенное высвобождение в среду кишечника. Добавление ингибитора кишечных пептидаз овомукоида во внешнюю альгинатную оболочку защищает U2 в процессе его высвобождения в кишечник. Обладающие мукоадгезивными свойствами альгинат и хитозан, входящие в состав внешней оболочки микрогранулы, увеличивают длительность пребывания композиции у мукозальной поверхности, увеличивая вероятность проникновения U2 в кровеносные сосуды и пролонгируя его действие, что позволяет сократить количество приемов лекарственного средства.During the passage of the gastrointestinal tract, the oral microgranular form of U2 protects the therapeutic peptide in an acidic gastric medium containing protease enzymes and ensures its gradual release into the intestinal environment. The addition of an ovomukoid intestinal peptidase inhibitor to the outer alginate membrane protects U2 during its release into the intestine. Having mucoadhesive properties, alginate and chitosan, which are part of the outer shell of the microgranule, increase the duration of the composition on the mucosal surface, increasing the likelihood of U2 penetrating into blood vessels and prolonging its action, which reduces the number of doses of the drug.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125621A RU2695135C1 (en) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018125621A RU2695135C1 (en) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2695135C1 true RU2695135C1 (en) | 2019-07-22 |
Family
ID=67512138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018125621A RU2695135C1 (en) | 2018-07-11 | 2018-07-11 | Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2695135C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193395C2 (en) * | 1996-09-23 | 2002-11-27 | Дюфар Интернэшнл Рисерч Б.В. | Medicinal form for peroral injection at delayed immediate release and method for its preparation |
| RU2583923C1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application |
| RU2601898C1 (en) * | 2015-09-11 | 2016-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method of producing microencapsulated form of therapeutic peptide for oral application |
| EA025758B1 (en) * | 2011-09-07 | 2017-01-30 | Мидатек Лимитед | Nanoparticle-peptide compositions |
-
2018
- 2018-07-11 RU RU2018125621A patent/RU2695135C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2193395C2 (en) * | 1996-09-23 | 2002-11-27 | Дюфар Интернэшнл Рисерч Б.В. | Medicinal form for peroral injection at delayed immediate release and method for its preparation |
| EA025758B1 (en) * | 2011-09-07 | 2017-01-30 | Мидатек Лимитед | Nanoparticle-peptide compositions |
| RU2583923C1 (en) * | 2015-06-17 | 2016-05-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application |
| RU2601898C1 (en) * | 2015-09-11 | 2016-11-10 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт гигиены, профпатологии и экологии человека" Федерального медико-биологического агентства | Method of producing microencapsulated form of therapeutic peptide for oral application |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| SCHMIDT S.et al. Microparticulate biomolecules by mild CaCO 3 templating //Journal of Materials Chemistry B, 2013,Т. 1, N. 9, С. 1210-1218. * |
| VOLODKIN D. CaCO3 templated micro-beads and-capsules for bioapplications //Advances in colloid and interface science, 2014, Т. 207, С. 306-324. * |
| СУДАРЕВА Н.Н. и др. Альгинатные системы пероральной доставки пептидов //Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия, 2016, N. 2, С. 177-183. * |
| СУДАРЕВА Н.Н. и др. Альгинатные системы пероральной доставки пептидов //Вестник Тверского государственного университета. Серия: Химия, 2016, N. 2, С. 177-183. VOLODKIN D. CaCO3 templated micro-beads and-capsules for bioapplications //Advances in colloid and interface science, 2014, Т. 207, С. 306-324. SCHMIDT S.et al. Microparticulate biomolecules by mild CaCO 3 templating //Journal of Materials Chemistry B, 2013,Т. 1, N. 9, С. 1210-1218. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10905711B2 (en) | Methods and compositions for selectively removing potassium ion from the gastrointestinal tract of a mammal | |
| US8586097B2 (en) | Methods for preparing core-shell composites having cross-linked shells and core-shell composites resulting therefrom | |
| JPS6133112A (en) | Biologically degradable microcapsule and manufacture | |
| CN1228371C (en) | Preparation method and uses of carboxymethyl chitosan and sodium alginate blend microcapsule | |
| JP2001508061A (en) | Chitosan-Gelatin A fine particles | |
| US6468959B1 (en) | Peroral dosage form for peptide containing medicaments, in particular insulin | |
| RU2375047C2 (en) | Pharmaceutical medicinal form, resistant to gastric juice activity, which includes n-(2-(2-phthalimidoetoxy)acetyl)-l-alanyl-d-glutamic acid (lk 423) | |
| RU2583923C1 (en) | Method of producing microencapsulated form of therapeutic protein superoxide dismutase for oral application | |
| RU2695135C1 (en) | Two-level microgranulated form of therapeutical peptide for oral administration and method for preparing it | |
| CN114522150B (en) | Preparation method and application of a pH-sensitive plant microcapsule nano-extruder | |
| WO2007038801A2 (en) | Monovalent cation-binding compositions comprising core-shell particles having crosslinked poly-vinylic shells, and methods of use thereof | |
| RU2601898C1 (en) | Method of producing microencapsulated form of therapeutic peptide for oral application | |
| CN108904467A (en) | Chitosan-sodium phytate hollow Nano capsule preparation process and its application | |
| Vibhooti et al. | Eudragit and chitosan—The two most promising polymers for colon drug delivery | |
| AU671964B2 (en) | Peroral administration form for peptidic medicaments, in particular insulin | |
| JP2521229B2 (en) | Colon disintegrating composition and method for producing the same | |
| RU2736049C1 (en) | Method for producing chloramphenicol nanocapsules (levomycetin) | |
| JP2000256182A (en) | Antimicrobial formulation | |
| CA2746052C (en) | Delivery system for delivery of a substance into the oral cavity | |
| EP1901718A1 (en) | Modified release ticlopidine compositions | |
| RU2736053C1 (en) | Method for producing chloramphenicol nanocapsules (levomycetin) | |
| RU2543333C2 (en) | Method for bioencapsulation | |
| Rumpa et al. | RECENT ADVANCES IN THE DEVELOPMENT OF FLOATING MICROSPHERES FOR THE TREATMENT OF HYPERTENSION |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200712 |