肽和蛋白质类药物的剂型设计

 药物中的生物活性大分子物质，主要指多肽、蛋白质、核酸、糖类和脂类等生物大分子化合物，是细胞的组成成分。其中，多糖、蛋白质和核酸是由许多小分子构成的分子量很高的分子，称为分子型大分子化合物；而脂类直接由许多原子组成，称为原子型大分子化合物。本章仅阐述典型的、在疾病治疗和预防中具有代表意义的多肽和蛋白质类药物的剂型设计(dosage form design)。　　制剂工作者和制药工业面临的问题是如何设计出能够安全、稳定和有效地转运多肽和蛋白质药物的给药系统。因此多肽和蛋白质药物的制剂技术研究显得日益紧迫和重要。

　　一、处方前研究

　　多肽和蛋白质类药物的给药系统的设计取决于药物的理化性质和生物学性质。包括分子大小、生物半衰期、免疫原性、构象稳定性、剂量要求、给药部位和速率以及药物动力学和药效学性质，生理、药理和毒理研究也很关键，还必须考虑任何杂质或药物本身潜在的免疫原性。因为这些药物相当强效，所以给药速率必须非常精确。给药方式对药物发挥作用的影响也很大。对于一些规律性地调节人体功能的生物药物，如后叶加压索、降钙素和黄体生成激素释放激素(LHRH)，必须设计成脉冲给药剂型而不是普通稳定持续地释放药物的剂型。
　　处方前研究的几个关键内容是：药物的稳定性，在常用溶剂中的溶解度，对光、热、温度、pH值以及对其它可能降解药物的因素的敏感性，赋形剂(如防腐剂、抗氧剂、稳定剂和分散剂)对多肽和蛋白质类药物稳定性和配伍性的影响。许多多肽类药物没有很强的结晶趋势，常常以无定形粉末的形式存在，所以差示热分析可能无法提供很多信息，而无定形粉末则可能会大量吸收水分，造成批与批之间水分含量不同。多肽和蛋白质类药物具有两性电离和等电点的性质，药物在等电点时的溶解度最低等问题都是处方设计应考虑的问题。

　　二、药物的自身聚集及其在容器表面吸附的性质

　　蛋白质分子例如胰岛素自身可以形成二聚体、六聚体甚至是多聚体。胰岛素分子的自身聚集作用是输注泵系统长期使用的主要障碍。许多研究者发现。合适的附加剂可以减少胰岛素的自身聚集，这些物质包括尿素、酸性氨基酸类(如天冬氨酸和谷氨酸)、丙三醇、EDTA、赖氨酸、Tris缓冲液及碳酸盐缓冲液等。此外，对60种附加剂和
1125个处方的深入研究表明，非离子型表面活性剂Pluoronic F68也能有效地阻止胰岛素的自身聚集。也有研究认为人胰岛素比猪或牛胰岛素容易聚集，酚类防腐剂加速胰岛素的聚集，锌胰岛素比不含锌的胰岛素更稳定。
　　多肽和蛋白质类药物具有吸附在玻璃或塑料等容器表面的趋势。浓度低时药物活性损失尤其严重。如果吸附是由于肽类分子与玻璃表面的硅烷醇基之间发生离子相互作用产生的，那么可以将玻璃进行甲硅烷基化。其它办法包括加入载体蛋白如明胶，表面活性剂如月桂醇硫酸钠，氨基酸以及氯化钠等，但多量电解质的存在，又有可能使蛋白质沉淀和失活。

　　三、稳定性

　　稳定性问题在生物药物制剂中较化学药物中更为突出。以胰岛素为例，改变蛋白质的一、二、三、四级结构，均可显著影响蛋白质的生物学功能。图6-1是胰岛素的一级结构图。

　　胰蛋白酶水解胰岛素，可以去掉B链C端的8肽，剩余的43肽只有原来胰岛素活力的1％，若将二硫键还原，使胰岛素A、B两链分开，则其生物活性完全丧失。可见B链C端8肽的某些氨基酸残基以及二硫键是胰岛素表现活力所必需。
　　研究胰岛素分子中的功能基团与其活力关系表明，B22位精氨酸的胍基被结合后，活力只留下1％左右。而精氨酸被其他碱性氨基酸取代后，则仍有一定活力。由此看来，B22碱性侧链对胰岛素的生物学功能是很重要的。

　　四、多肽和蛋白质类药物的体内药动学研究

　　多肽和蛋白质类药物的体内药动学研究程序与其它普通药物一样，但是收集和分析实验数据时必须非常谨慎，因为多数肽类和蛋白质药物的半衰期都很短，有的只有几分钟甚至更短，而且药物的代谢模式复杂。肽酶和蛋白酶的代谢可以发生在血管上皮、肝、肾以及其它非靶向组织甚至是注射部位。因为给药剂量很少，且代谢物和降解产物可能与母体药物结构非常接近，造成分析上的误差。而且，如果代谢物也具有生物学活性，那么单凭母体药物的药动学研究不足以确定给药方案。
　　对单剂量静脉注射胰岛素的药动学模型报道不一，有人认为是一室、二室或三室线性动力学模型，电有人认为胰岛素的体内药动学属非线性的。但总的来说，认为胰岛素属于线性动力学模型的观点占主导地位。胰岛素的人体消除半衰期为3.8～120min。
　　多肽和蛋白质类药物的体内药动学与药效学之间的关系复杂而有趣。例如黄体生成激素释放激素(LHRH)激动剂类似物的脉冲式给药和连续给药，所得效果相反。前者导致生育，后者导致不孕。许多生理功能调节剂例如后叶加压素，必须进行脉冲给药。因为稳定持续地释放药物使得受体快速脱敏，活性降低。而脉冲给药则模拟正常的生理节律而有良好效果。
　　给药时间有时也影响药物的吸收量，例如经鼻给予受试者降钙素时，血药浓度随给药时间的不同而不同。午夜零时给药，10min后血药浓度比其它时间给药高得多。

　　五、分析方法

　　长期以来，生物测定法一直是某些多肽和蛋白质类药物检查和效价测定的方法。但是普通生物测定法耗时而且结果变异大，不适合自动化的要求。近年已逐渐建立起专属性更强的理化分析方法，包括紫外分光光度计法、高效液相色谱法、电泳法以及免疫分析法等较精确的生物测定法。
　　对于胰岛素的效价测定，HPLC法被认为优于家兔法及小鼠血糖法。此外，HPLC法能够区分猪、牛及人体胰岛素，而且重现性好。对于需要进行稳定性加速试验的胰岛素或其注射液而言．HPLC法具有很强的分辨率，能够测定其降解产物的含量，而这些是小鼠血糖法和免疫化学法不能做到的。
　　放射免疫分析法(RIA)具有灵敏度高、特异性强、精确度好、标本试剂用量少等特点，但是缺乏HPLC的高分辨率。此外还有快原子轰击质谱法、放射受体分析法以及微量酶联免疫法等。
　　由于多肽和蛋白质结构复杂，必要时应该将几种方法联用以得到更加可靠的数据。


第二节　缓释或控释注射给药

　　一、多肽和蛋白质类药物缓释或控释注射给药的特点

　　多肽和蛋白质类药物稳定性差，在胃肠道中易被水解，且存在能否被吸收的问题，故多使用注射剂。但是由于此类药物的生物半衰期短，临床应用时常常需要重复注射给药，给患者带来痛苦和负担。为了减少给药次数，减少事故发生率和重复注射引起的副反应。近年来多肽和蛋白质类药物的注射用缓释或控释给药系统发展很快。其中黄体生成激素释放激素(LHRH)激动剂类似物的缓释注射剂已有产品上市。在体内，LHRH是以脉冲方式由下丘脑分泌，作用于垂体释放促性腺激素，导致生育。但是连续每天皮下注射却能引起垂体膜的快速脱敏作用，抑制了促性腺激素的释放，用于节育。临床上也广泛用于治疗前列腺癌、乳腺癌、子宫内膜异位症等。
　　多肽和蛋白质类药物的缓释注射剂常选用生物降解性聚合物材料制成微粒给药系统。其优点是完全释药后不需外科手术将其取出，并能将药物直接输送到体循环。生物降解性聚合物中应用和研究得最多的是聚酯类。包括聚乳酸(PLA)，聚乙醇酸(PGA)及其共聚物PLGA。通过改变单体比例或聚合条件，可使聚合物释药性能长达数月甚至数年。另外聚合物的结晶度能明显影响降解速度。PLA和PGA水解的最终产物是水和CO2，中间产物乳酸也是体内的正常糖代谢产物，故该类聚合物无毒，无刺激性，并具有很好的生物相容性，详细介绍可参看本书二十六章生物降解聚合物。
　　当生物降解性聚合物制成微粒给药系统用于输送抗原和疫苗时，还能产生增效作用。例如卵清蛋白为一弱免疫原，腹腔或皮下注射其PLGA微粒比原蛋白所产生的免疫反应明显得多，并且发现直径小于6～7µm微粒可被各种巨噬细胞有效吞噬，卵清蛋白即被输送到产生免疫反应的细胞中。故这种微粒在输送抗原时，可诱发强大的原发和继发免疫反应。又如葡萄球菌肠毒素B(SEB)的1％类毒素疫苗与PIA - PGA(50：50)制成的微粒(1～10µm和
20～50µm混合物)与游离类毒素疫苗相比，能显著增加体循环抗类毒素IgG的量。
　　多肽和蛋白质类药物从PLA-PGA微粒系统中释放常常出现突释效应(burst release)，即初始快速释药。这可能是吸附在微粒表面的药物较多的缘故。例如白介素-2与PAL-PGA(50：50)制成微粒，显示出突释效应，随后的
6～15天内释放极少。

　　二、制备方法

　　1．O/W乳化溶剂挥发法

　　PLA-PGA微粒的制备方法很多，最常用的是O／W乳化溶剂挥发法。该过程为将聚合物溶于挥发性有机溶剂如二氯甲烷中，主药溶解或混悬于同一溶液中，再将得到的混合物在含有乳化剂的水溶液中乳化。当O／W乳剂形成后，让溶剂从已形成的微滴中挥散，从而得到固态载药微粒。但是，多肽和蛋白质类药物亲水性强，且不溶于有机溶剂，药物将以微晶碎片的形式包合在聚合物微粒中。而且，不溶性药物会扩散至水相中，导致药物在微球中的包封率下降，并容易产生突释效应。

　　2．01/O2乳剂溶剂挥发法

　　应用01/O2乳剂溶剂挥发法制备微球可以提高多肽和蛋白质类药物的包封率。01/O2型乳剂的外相为油相，内相为有机溶剂而不是水。在制备胰岛素的乳酸低聚物微球时，可将聚乳酸和胰岛素共同溶解在有机溶剂中，将此混合物在搅拌下逐滴加入含乳化剂的油相中乳化。待乳剂形成后，挥散有机溶剂，可得到微球。应用此法制备胰岛素微球，包封率可达到85％以上。

　　3．液中干燥法

　　液中干燥法也是制备多肽类药物微球的常用方法。例如，在制备醋酸亮丙瑞林(LHRH激动剂类似物)的PLA微球时，将内水相(醋酸亮丙瑞林的水溶液)恒温至60℃。PLA溶解在二氯甲烷溶液中形成油相。在超声搅拌下，将水相逐滴加入油相，形成W／O微乳。将此微乳冷至15℃以增加粘度。然后再在5000r／min的搅拌下，将此微乳通过直径为1.5mm的喷嘴喷至含0.5％PVA的水溶液中，继续搅拌2min形成W／O／W的复乳。升高温度至30℃，在推进式混合器中缓慢搅拌2h，待二氯甲烷挥尽后就形成微球。应用此法能使药物的包封率达70％。

　　4．喷雾干燥法

　　应用喷雾干燥法制备多肽类药物微球时，溶剂系统具有重要作用。例如，在制备牛血清白蛋白的PLA微球时。丙酮、二氯甲烷、二噁烷、乙酸乙酯、硝基甲烷、丙亚胺、1，1，1-三氯乙烷和三氯乙烯等溶剂对微球的特征有不同的影响。当选用二氯甲烷、乙酸乙酯或硝基甲烷为溶剂时得到外形规则的微球，但是选用三氯乙烷、三氯乙烯、丙亚胺和二噁烷为溶剂时则得到凝聚的微球。当选用与水相混溶的溶剂来制备微球时，微球中蛋白质的抗原性大大下降(降低了50％)，但是二氯甲烷和乙酸乙酯对蛋白质的抗原性没有产生不良影响。而且应用二氯甲烷和硝基甲烷制备的微球的突释效应只有5％。可以认为二氯甲烷，乙酸乙酯和硝基甲烷是该系统用于制备蛋白质的PLA微球时供选择的最佳溶剂。影响蛋白质微球性质的因素可能包括聚合物溶剂的沸点、蒸气压、与水相的相溶性以及表面张力等各种理化性质。有关微球制备的技术细节，读者可参阅本书第二十二章。
　　多肽和蛋白质类药物除了可以制成微粒给药系统，还可以制成可注射的凝胶剂，也能起到缓释作用。例如将
LHRH激动剂类似物与单宁酸盐一起混悬在麻油中，缓慢加热至125℃，同时在搅拌下加入硬脂酸铝。当冷却至室温后就形成了触变胶。皮下注射后起到延效作用。又如将胰岛素包埋于由脂质体与胶原蛋白组成的基质中也能延缓胰岛素的作用时间。

第三节　口服给药


　　为了使用方便，数十年来人们一直在努力寻找适合多肽和蛋白质类药物的非注射途径。非注射给药途径包括口服、鼻腔、口腔、直肠、眼内、肺部给药以及经皮给药等。其中，口服给药(oral delivery)的研究报道最为广泛。

　　一、多肽和蛋白质类药物口服给药的特点

　　口服剂型是人们易接受的剂型，长期以来一直认为多肽和蛋白质类药物在消化道中不仅易被破坏且难吸收，因此少有人从事多肽和蛋白质类药物口服给药的尝试。自1979年Sterren等发现酶可穿过小肠壁后，人们开始研究多肽和蛋白质类药物的口服给药。但是到目前为止，大多数工作仍停留在动物实验的水平。进展缓慢的原因之一是人们对该类药物在体内吸收机制的探讨尚未获得实质性的突破，而且对口服生物利用度低的复杂性缺乏了解。
　　一般认为，多肽和蛋白质类药物欲经胃肠道吸收达到有效治疗浓度，必须克服三个障碍：①胃酸及各种蛋白水解酶的破坏；②肠道对大分子多肽及蛋白质几乎不吸收；③肝脏的首过效应。已有许多努力，希望通过采取合适的隐蔽、保护及促进吸收等手段达到此类药物口服有效的目的，内容包括：在设计药物释放系统的同时给予酶抑制剂、吸收促进剂或稳定剂；将药物设计成定向肠溶的制剂、微乳或复乳剂、脂质体、毫微囊及微球等。

　　二、蛋白酶抑制剂、药物吸收促进剂和稳定剂

　　1．酶抑制剂

　　多肽和蛋白质类药物在胃液中首先被胃蛋白酶降解成氨基酸序列较短的肽。进入肠道后将进一步被胰蛋白酶、弹性蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、羧基肽蛋白酶A等多种酶降解成氨基酸或由2～6个氨基酸组成的小分子肽。对抗酶解的措施包括加入蛋白酶抑制剂(proteinase inhibitor)和研制抗酶降解的前体药物等。
　　早在1958年，Laskowski等研究了胰蛋白酶抑制剂对胰岛素小肠吸收的影响。将胰岛素与大豆胰蛋白酶抑制剂形成的络合物与生育酚、碳酸钙、淀粉及乳糖混合压制成25IU／片的片剂，具有较好的降血糖作用。
　　当选用肠溶丙烯酸树脂(Eudragit L100)制成胰岛素微球时，分别将大豆胰蛋白酶抑制剂、抑凝乳蛋白酶素、Bowman-Birk酶抑制剂和抑肽酶等与胰岛素分别包封于上述微球中。该微球在胃中不溶。大鼠口服上述微球后，发现抑酶谱广的抑肽酶和Bowman-Birk酶抑制剂比对照组(不含酶抑制剂的胰岛素微球)降血糖作用增加50％以上，统计结果差异明显(P<0.05)；大豆胰蛋白酶抑制剂及抑凝乳蛋白酶素与对照组相比，统计结果差异不明显
(P>0.05)。这个实验说明酶抑制剂有助于提高肽类和蛋白质药物的吸收，而且酶抑制剂的抑酶谱越广，抑酶作用越强，促吸收作用也越强。
　　酶抑制剂的种类繁多，选择何种酶抑制剂非常复杂。例如FOR-305虽然是一种强效胰蛋白酶抑制剂，却不能促进胰岛素从肠道吸收。又如将两种凝乳蛋白酶抑制剂FK-448和抑凝乳蛋白酶素分别与胰岛素合用后，前者能大大提高胰岛素的血药浓度，显著降低家兔血糖，而后者却没有明显效果。柠檬酸、乳酸和酒石酸能进一步增强凝乳蛋白酶抑制剂对胰岛素吸收的促进作用。另外，在肠道的不同部位，各种蛋白酶抑制剂对胰岛素的保护及促进作用也不同。

　　2．吸收促进剂

　　许多吸收促进剂(absorption enhancer)如表面活性剂能够促进胰岛素的口服吸收。它们能造成肠壁可逆性损伤而增加肠壁的通透性。在苄泽类表面活性剂中，Brij-58最为有效。胆酸及其碱金属盐、月桂醇硫酸钠、癸酸钠及水杨酸钠等也具有较好的促进吸收作用。在C8～C18的脂肪酸及其衍生物中，含有C10链的癸酸、癸酸钠及癸酸蔗糖酯的促进吸收效果最好。
　　混合胶束(mixed micells)能促进大分子例如肝素的吸收。这种促进吸收作用在结肠中比在小肠中更显著。而且所需混合胶束的浓度也较低。
　　有些螯合剂如EDTA-Na2能与肠粘膜上一些活性离子如钙离子等结合，造成膜通透性增加而促进药物在胃肠道的吸收。
　　尽管吸收促进剂确实能够促进药物的吸收，却很少有人确定其主要作用机制或者长期应用后的毒性反应。许多促进剂只是扰乱上皮细胞膜，虽然是暂时的，但是吸收促进剂周围一些内源性分子也可能因此进入血液循环。“泄漏(1eakiness)”程度取决于吸收促进剂的种类及其浓度。部分吸收促进剂缺乏专属性和选择性，就不可避免地使一些内源性分子吸收入血。毒性反应只能通过长期试验来评价，但是这类工作目前做得很少。可以预料如果肠道内源性酶被吸收就会产生临床病理反应。因此必须对细胞生理学等方面进行深入研究，研制安全可靠的促进吸收系统，使得既不损伤上皮组织，又能专属性地转运药物。

　　3．稳定剂

　　胰岛素在胃肠道中容易聚集成六聚体，甚至是更高形式的聚合体。聚集程度与浓度、离子强度、溶剂和温度等有关。胰岛素的大小约1.2nm，六聚体则达到3.5nm，但是空肠粘膜孔隙只有0.7l～1.6nm。显然六聚体不易通过空肠粘膜孔隙扩散。从热力学角度上看，二聚体就已经不易通过空肠扩散吸收。将胰岛素与十二烷基麦芽糖化物
(DDM)混合形成物理复合物，体外实验表明胰岛素与DDM的复合比为1：4时可以将胰岛素稳定60天以上。在体内吸收研究中，配制50～150IU／ml的胰岛素溶液，并分别加入3.2％～12.8％浓度范围内的DDM，然后以胰岛素50～150IU／kg的剂量经十二指肠导管对糖尿病家兔给药。结果表明胰岛素(50IU／kg)复合6.4％和12.8％DDM能产生显著的降血糖作用。但是单纯以50IU／kg给予胰岛素时，降血糖作用不明显。

　　三、前体药物的应用

　　1．抗酶降解的前体药物

　　将多肽和蛋白质类药物制备成抗酶降解的前体药物(prodrug)受到广泛重视，体外实验已取得一系列成果。对于一些小肽类药物，将C端氨基甲酰化或形成醛酸复合物后。胰凝乳蛋白酶对它们的作用最弱。其它基团如N-羟甲基、N-2-苯并[C]呋喃酮基等不能抵抗胰凝乳蛋白酶的作用。因为多数多肽和蛋白质类药物具有C端氨基，因此C端氨基用一些肽保护基团保护后，可减少胰凝乳蛋白酶对药物的体内降解。选择其它一些保护基与药物结合，将能减弱另外一些酶类的作用。例如促甲状腺素释放激素(TRH)经a-羟基烷基化或N-a酰氧基烷基化后，其衍生物能完全对抗羧基肽酶的降解。具有C端脯氨酸氨基的肽被脂肪链酰基或酞基酰化后，对抗脯氨酸内肽酶降解的能力比原药提高1.5～6倍。

　　2．改变油水分配系数的前体药物

　　多数药物从胃肠道进入血液循环的途径足被动扩散，扩散过程需通过胃肠道粘膜屏障。由于多肽和蛋白质类药物分子量大，脂溶性差，不利于通过生物膜进入血液循环。当这些药物与亲脂性基团结合后，产生比原药亲脂性更强的前体药物，有利于提高其生物利用度。
　　研究较多的是促甲状腺素释放激素(TRH)。TRH分子中组氨酸末端的咪唑基团被不同种类的氯甲酸酯酰化后生成TRH前体药物，这种前体药物的脂溶性比TRH大得多。在体内可自动并定量地被转化为TRH。体外实验表明TRH前体药物穿透肠粘膜已显示较好结果，而且焦谷氨酰氨基肽酶对该前体药物的破坏作用很弱。
　　免疫抑制剂环孢素(一种环状结构的多肽分子)的油水分配系数很大(正辛醇：Ringers缓冲液 = 99l：1)，因此口服后吸收很不规则。将其转化成具有一个自由氨基的异环孢素，增加了水溶性，生物膜穿透性优于环孢素。

　　四、亚微粒载药系统

　　1．微乳和复乳剂

　　对于多肽和蛋白质类药物乳剂的体内吸收机制研究，尚未见文献报道。一般认为，乳剂能够增加此类药物的淋巴转运，从而提高其生物利用度。
　　在对3名糖尿病患者长达6个月的治疗中，应用了一种由胰岛素、卵磷脂、单硬脂酸甘油酯、胆固醇、油酸及吐温80等组成的口服脂质微乳，取得了满意的治疗效果。将胰岛素制成复乳(W／O／W)，给小鼠按70IU／kg灌胃，以皮下注射胰岛素生理盐水溶液2.5IU／kg为对照，结果复乳灌胃组与胰岛素溶液注射组疗效相当。

　　2．毫微囊和微球

　　生物大分子可以通过M细胞(即膜上皮细胞)转运进入血液循环。M细胞集中存在于淋巴滤泡上，形成集合淋巴结(peyer区)。该区域是人和动物小肠中与免疫有关的特定组织区域，占整个肠道粘膜的25％左右，其特点是能让淋巴因子和一些颗粒进入循环系统。
　　M细胞的形态特征为，在细胞顶端的表面上有短而不规则的微型皱折；微绒毛和溶酶体的量均少；细胞质顶端有许多囊泡；有一个基本固定的细胞核。在成熟的M细胞中，顶端的细胞质变薄形成一个桥拱面，位于“中空”的细胞外空间之上(见图6—2)。在此细胞外空间里常常可以发现淋巴细胞或巨噬细胞侵入。

　　通过M细胞可以将抗原转运到肠道的淋巴组织中。一些研究表明，外来的分子如铁蛋白。碳颗粒和辣根过氧化物酶(HRP)等从肠腔中被M细胞转运到细胞外空间后，HRP等与淋巴细胞和巨噬细胞的表面结合，并被巨噬细胞摄取。抗原的浓度可能影响从肠腔到循环系统转运的形式和机理。例如，低浓度的HRP被M细胞转运。当浓度高时，则由吸收细胞和M细胞同时转运。
　　另外，蛋白抗原、病毒和细菌等能够穿过肠道的peyer区。例如影响鼠大脑和其它组织的病毒能够通过M细胞穿过上皮屏障。霍乱弧菌经M细胞转运后被淋巴细胞和巨噬细胞降解。经过peyer区的转运很重要，因为它可能代表着刺激免疫系统的一个特殊途径。
　　peyer区对不同材料构成及不同大小的微球及毫微球的摄取作用也不一样。用聚交酯(polylactide)-糖甙聚合物为材料制成的微球，粒径小于10um时被peyer区捕获，其中小于5um的微球能通过肠系膜进入循环系统。而用聚苯乙烯混悬液进行大鼠口服实验，结果发现小于3um的聚苯乙烯颗粒能聚集于peyer区域，最终经淋巴系统到达肝组织，颗粒越小进入循环系统的时间越短，数量越多。用聚氰基丙烯酸烷基酯为材料制备胰岛素毫微囊，大鼠口服后第2～9天内血糖下降50％，以后血糖也被控制在一定水平。当大鼠口服12.5和50IU／kg胰岛素微囊时，可降低大鼠血糖水平至50％～60％分别达6和20天。
　　微球和毫微囊提高药物生物利用度的原因是多方面的。除了促进peyer区的吸收外，还包括微球空间位阻对包裹药物的保护，微球材料防止胃肠道中酶与药物的接触等。

　　3．脂质体

　　脂质体与细胞膜亲和力强，可以增加被包裹药物透过细胞膜的能力。脂质体与细胞作用机理虽未完全阐明，但目前认为存在以下几种方式：①吸附　有人认为这是脂质体与细胞作用的主要机制。由于脂质体与细胞表面的组成(如膜蛋白)相互作用形成一种稳定的吸附结合。因此在细胞表面附近释放药物后，造成药物在局部高浓度，通过被动扩散而发挥疗效。研究表明，阳电荷脂质体(含十八胺)吸附作用大于阴电荷(含磷脂酸)脂质体；②融合　融合系指脂质体膜与细胞膜在一定条件下相互融合，而药物可以部分地释放入细胞浆中；③内吞　系指脂质体进入体内后，被网状内皮系统的吞噬细胞作为外来异物而吞噬，然后被溶酶体水解酶水解，释放药物作用于溶酶体或其它细胞器；④脂质交换　这是指脂质体与细胞膜上的类脂质相互交换。
　　将二乙胺基乙基葡聚糖与胰岛素在水中混合并经过冷冻干燥形成复合物。此复合物较易被哺乳动物细胞摄取，还可防止胰岛素降解，延长其在体内的半衰期。将此复合物用肉豆蔻酰卵磷脂、胆固醇、硬脂酰胺制成带正电的脂质体，不仅提高了药物包封率，且稳定性良好。以6IU／kg剂量，经大鼠十二指肠或结肠给药，可使大鼠血糖下降12％或22％。
　　近年来对脂质体的研究有很大比例与免疫物质有关，如抗原-脂质体的口服给药系统已引起了广泛注意。脂质体包裹水溶性较大的抗原或合成抗原(肽片断)。增强了Peyer区M细胞对抗原的摄取，然后引起较强的免疫应答，因此脂质体有可能作为免疫增效剂应用。
　　随着合成抗原的进一步完善，大部分疫苗将采取口服给药，因此脂质体用于制备疫苗的口服给药系统将会得到较大发展。

　　五、肠道特定部位给药系统

　　已有多篇报道证明，大肠可能是吸收多肽和蛋白质类药物的最佳部位。因为药物在这里可停留10～24h，消化酶的活性也较低，所以制备口服制剂时可以考虑使用肠溶衣和适当的释放技术。
　　某些制剂可以在结肠定位释药。因为结肠的肽酶由结肠中细菌产生，而不是由细胞分泌产生，故结肠肽酶活性与小肠肽酶活性有质和量的差异。某些聚合物可以抵抗胃和小肠的降解，但在结肠中却被结肠细菌分泌的酶水解，这一特性可用于设计在结肠中专属性释放药物的给药器。但制剂在结肠中转运的个体差异大，一般要求制剂口服后4h内在结肠定位释药。
　　应用聚合物对胰岛素微丸包衣，微丸进人大肠后衣层降解，药物在大肠内释放、吸收，产生明显的降血糖作用。例如将8IU胰岛素和20mg表面活性剂混合物(月桂酸钠：鲸蜡醇  = 2：8)加花生油至100mg后装入小的软胶囊中，胶囊用具有pH依赖性的聚丙烯酸聚合物(Eudragit RS．L和S)包衣，大鼠体内研究结果表明口服给药与对照组比较有显著降血糖作用。
　　将胰岛素装在胶囊中，外包一层聚合物膜(该衣层由二乙烯偶氮苯加入偶氮芳香交联剂后制得)，其在胃和小肠中不会被降解。只有在结肠中才被结肠细菌分泌的偶氮还原酶降解成芳香胺，胶囊破裂，药物在结肠定位释放。对糖尿病狗口服给予此胶囊，3小时后观察到降血糖效应(血糖由4mg／ml降至2．9mg／ml)。
　　用丙烯酸、N，N-二甲基丙烯酰胺以及N-叔丁基丙烯酰胺与4，4′-二异丁烯酰胺偶氮苯交联制成pH敏感凝胶。在胃内pH低时凝胶不膨胀，沿胃肠道向前传递，pH升高，凝胶逐渐膨胀使交联键暴露，被结肠细菌分泌的偶氮还原酶降解，避免了药物在胃及小肠中受到破环。体内外降解实验显示出很好的重现性。
　　多肽和蛋白质类药物的口服给药是药剂学上迫切需要解决的问题。其中疫苗和小分子肽类药物的口服给药已取得很大进展，有些已能用于临床。但是大分子的多肽和蛋白质药物的口服给药仍停留于动物实验的水平，还远不能符合临床需要，稳定性和生物利用度的提高仍然是解决这一问题的关键。