口服胰島素的吸收機制及PK-PD研究.pdf

1、目的：
　　通過 Beagle犬隨機交叉實驗研究新型胰島素口服制劑（胰島素腸溶膠囊， YSM1591）的藥物代謝動力學及藥效動力學過程，探究不同的給藥方式對胰島素腸溶膠囊 YSM1591降糖效果的潛在影響。并通過 Caco-2細胞模型進行體外跨膜轉運試驗探索該藥物在小腸中的吸收機制。結合體內(nèi)體外實驗結果，評價YSM1591潛在的臨床應用價值，為臨床用藥提供理論依據(jù)。
　　方法：
　　1、口服制劑YSM1591藥效動力學

2、研究：選用6只健康Beagle犬作為實驗對象，以三種不同的給藥方式，單劑量分別以十二指腸和口服給藥兩種途徑，給以口服胰島素腸溶膠囊YSM1591，并且以皮下注射優(yōu)泌林R進行三交叉自身對照實驗，皮下注射劑量為每只5 IU，口服和十二指腸給藥劑量為每只8 mg（約200 IU）。分別于給藥后0、0.167、0.333、0.5、1、1.5、2、3、4、6 h取血測血糖（血糖儀），各胰島素制劑以各時間點測得的血糖值、最低血糖值、藥效維持時間作為

3、藥效動力學評價參數(shù)。
　　2、口服制劑YSM1591在動物體內(nèi)的藥代動力學研究：分組與給藥方法同實驗2，采集給藥前與給藥后0.167、0.333、0.5、1、1.5、2、3、4、6 h各時間點的全血血樣約2.5 mL，使用125I-標記的人胰島素放免試劑盒測定血樣中的胰島素含量，犬C肽放射免疫測定試劑盒測定血樣中C肽濃度，評價指標為外源胰島素藥物濃度，藥代動力學參數(shù)。
　　3、口服制劑YSM1591的體外吸收機制研究：首先在

4、Transwell聚碳酸酯膜12孔板上構建人結腸癌細胞系Caco-2細胞模型，并對已建立的細胞模型進行細胞單層完整性以及細胞功能性驗證，保證細胞具有良好的攝入功能以及外排功能。模型建立成功后，在Transwell小室的AP端分別給予3種不同劑量（0.3 U/mL、1 U/mL和3 U/mL）的實驗藥物YSM1591和對應劑量的陽性對照藥物重組人胰島素注射劑，通過125I-標記的放免試劑盒測定轉運液BL端的藥物濃度。根據(jù)所得結果，預測口服

5、胰島素的跨膜吸收機制。
　　結果：
　　1、6只健康動物在口服胰島素膠囊YSM1591后，0.5 h開始起效，(1.00±0.320) h后血漿葡萄糖濃度達最低，有效維持時間約2 h，給藥后4 h，恢復給藥前血糖的基礎水平。十二指腸給藥組動物在給予胰島素膠囊YSM1591后，0.5 h開始起效，(1.20±0.880) h后血漿葡萄糖濃度達最低，有效維持時間約2.5 h，給藥后4 h，藥前血糖的基礎水平恢復正常。皮下注射重組

6、人胰島素后，給藥后約20 min開始起效，(1.75±0.820) h后血漿葡萄糖濃度達最低，血糖穩(wěn)定維持時間約4 h，給藥后6 h，血糖水平恢復正常基礎水平。
　　2、6只健康Beagle犬分別以直接口服、十二指腸兩種途徑給予胰島素膠囊制劑YSM1591，并以皮下注射短效重組人胰島素注射劑優(yōu)泌林R作為參比對照經(jīng)三交叉給藥后，以血漿外源胰島素的濃度計算得到的主要藥代動力學參數(shù)分別是：平均消除相半衰期t1/2為(0.718±0.47

7、1) h、(1.26±0.533) h和(0.772±0.200) h；平均峰濃度 Cmax為(416±181)μU/mL、(312±90.0)μU/mL和(85.7±24.5)μU/mL；平均達峰時間Tmax為(0.917±0.204) h、(0.5±0.000) h和(0.444±0.0860) h；平均藥時曲線下面積 AUC(0-t)為(307±95.8)μU/mL·h、(224±48.8)μU/mL·h和(139±26.8)μU

8、/mL·h。6只健康Beagle分別經(jīng)口服、十二指腸給予實驗藥物制劑后，其相對生物利用度分別約為(5.51±1.96)％和(4.03±0.910)%。
　　3、胰島素Caco-2跨膜吸收實驗結果顯示，新型制劑YSM1591跨膜吸收情況明顯改善。不同給藥濃度和不同給藥時間對胰島素的跨膜吸收濃度和表觀滲透系數(shù)（ Papp）都有影響。采樣測定結果顯示，相同濃度和時間點口服制劑YSM1591采樣轉運液中胰島素的濃度均高于重組人胰島素采樣轉

9、運液中藥物的濃度；另外口服制劑的 Papp與重組人胰島素相比也有一定程度的提高，尤其是在0.3 IU/mL和1 IU/mL的第15 min的采樣轉運液中，口服制劑YSM1591的Papp顯著高于重組人胰島素（P<0.05）。這表明在相同給藥濃度和相同給藥時間的條件下，口服制劑YSM1591的跨膜吸收量高于重組人胰島素，說明新型制劑跨膜吸收情況明顯改善。
　　結論：
　　6只動物（比格犬）體內(nèi)三交叉體內(nèi)實驗考察了口服制劑YSM

10、1591的藥效和藥代動力學特點，結果表明該制劑經(jīng)十二指腸以及直接口服兩種不同的給藥途徑都具有明顯的降低血糖水平的作用，且降糖作用發(fā)揮快，有一定臨床應用價值，但與皮下注射陽性對照藥物相比藥效維持時間較短，且YSM1591的相對生物利用度偏低，因此，口服胰島素膠囊YSM1591的制劑工藝還需進一步優(yōu)化與提高。
　　結合Caco-2單層細胞模型的體外試驗結果表明給藥濃度和給藥時間對胰島素的跨膜轉運速率有較大影響，隨著給藥時間的增加，胰島