生物大分子药物口腔黏膜递送研究进展
摘要
生物大分子药物的替代给药方式一直是生物大分子药物研究的热点。口腔黏膜因其“柔和”的给药环境、无肝首过效应以及患者依从性好等优点，是生物大分子药物理想的给药部位。
由于相对分子质量大、亲水性强的特点，生物大分子药物存在口腔黏膜渗透吸收差、生物利用度低的问题。黏膜促透技术的发展，为生物大分子药物的口腔黏膜递送提供了契机。
笔者综述了生物大分子药物口腔黏膜给药中的渗透促进技术、剂型设计、渗透评价3 个方面的研究与应用，并对其发展趋势进行了探讨，以期促进生物大分子药物口腔黏膜给药的深入研究。
前言
生物制药技术的快速发展为临床提供了许多有效的生物大分子药物，如单克隆抗体、干扰素、胰岛素、免疫球蛋白、血凝酶等，这些生物大分子药物多用于治疗肿瘤、心脑血管疾病、免疫性疾病、肝炎、出血等重大疾病。
与化药相比，生物大分子药物具有作用靶点专一、不良反应少以及药效作用强等优点。然而，生物大分子药物给药途径通常为静脉、肌内或皮下注射，频繁的注射给药使得患者依从性较差，导致疗效下降甚至治疗中断。因此，寻找有效的替代给药方式一直是生物大分子药物递送研究的热点问题。
目前，已报道的生物大分子药物替代给药方式有口服给药、经皮给药、肺部给药、鼻腔给药、眼部给药等，其中口服给药又可分为胃肠道给药和口腔黏膜给药。由于口腔黏膜环境温和、黏膜下血流丰富、黏膜吸收无首过效应、避免了胃肠道降解失活、患者依从性好等优点，生物大分子药物的口腔黏膜递送受到了越来越广泛的关注。
然而，生物大分子药物相对分子质量大、结构复杂，多为亲水性高分子化合物，存在黏膜渗透性差、口腔黏膜给药生物利用度低的问题，这在一定程度上限制了生物大分子药物口腔黏膜给药研究的应用与发展。近年来，黏膜促透技术的发展为大分子药物口腔黏膜给药的应用提供了契机。
本文在简要介绍口腔黏膜结构及给药环境的基础上，对生物大分子药物口腔黏膜递送渗透促进技术、剂型设计、渗透评价技术等进行综述，并对其发展趋势进行探讨，以期为大分子药物口腔黏膜给药的深入研究与应用发展提供借鉴和思考。
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口腔黏膜结构及给药环境
黏膜覆盖在口腔中的不同部位，可分为颊黏膜、舌下黏膜、硬腭黏膜和牙龈黏膜。其中，颊黏膜和舌下黏膜为未角质化黏膜，是生物大分子理想的给药部位，其黏膜高度血管化，药物透过黏膜后可直接经毛细血管和静脉回流进入全身循环，避免肝脏首过效应，提高药物生物利用度。因此，口腔黏膜给药主要为颊部和舌下给药。
生理因素如pH 值、酶活性、黏膜渗透性等对药物的吸收均有影响。与胃肠道“严苛”的生理环境相比，口腔内的给药环境要“柔和”很多。
唾液的正常pH 值为6 ～ 7，呈微酸性，虽然会随口腔中唾液流量改变而稍有变化，但是其值仍在5.3 ～ 7. 8，故生物大分子药物不会因强酸强碱而变质失效。
口腔内唾液量稳定在1.1 mL 左右，99% 以上为水，仅含有少量蛋白质及电解质等，对生物大分子药物干扰较少。口腔环境温和，非常适宜于生物大分子药物的口腔黏膜递送。
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生物大分子药物口腔黏膜递送渗透促进技术
由于口腔黏膜细胞上膜包裹颗粒的渗透障碍、口腔内蛋白水解酶的水解作用、“唾液冲刷”作用及大分子药物理化性质( 相对分子质量大、高亲水性) 的影响，生物大分子药物口腔黏膜给药并不能很好地被吸收，生物利用度较低。
为了克服生物大分子药物的口腔黏膜吸收障碍，国内外学者进行了大量探索，如渗透促进剂、酶抑制剂、纳米载体、黏膜黏附及物理促透技术离子电渗等。
2.1 吸收促进剂
吸收促进剂也可称为促渗剂，是一类能增强药物生物膜透过率的物质。其通过可逆性增强生物膜通透性，促进药物的吸收; 在胃肠道给药、经皮给药、黏膜给药( 口腔黏膜、鼻黏膜、眼部黏膜) 等多种给药途径中均有应用。
吸收促进剂促进生物大分子药物口腔黏膜吸收的机制主要有:① 降低口腔黏膜上黏液黏度，改善黏液层流变学。② 萃取细胞间脂质或干扰细胞间脂质排列，扩大细胞间隙，促进细胞旁路转运。③ 增加细胞膜脂质双分子层流动性，促进跨细胞转运。
常规的吸收促进剂有: 表面活性剂、胆酸盐、脂肪酸及其衍生物、阳离子聚合物等。Oh 等以猪颊黏膜为体外渗透性评价模型，进行了脱氧甘草酸钠( SDGC) 对鲑鱼降钙素的促透作用研究。实验结果表明，SDGC 可将鲑鱼降钙素的稳定状态通量( Js) 从0.356 ng·cm-2·h-1提升到18.905 ng·cm-2·h-1，有效促进了其透过。近来，有新研究发现氨基酸也可作为颊黏膜的吸收促进剂。
Iyire 等以TR146 细胞为体外渗透模型，考察了阳离子氨基酸( 赖氨酸和组氨酸) 和阴离子氨基酸( 谷氨酸和天门冬氨酸) 对胰岛素的促透效果。
结果显示，10 μg·mL-1赖氨酸( P＜ 0.05) 、10 μg·mL-1组氨酸(P＜0. 001) 、100 μg·mL-1谷氨酸( P＜ 0.05) 、200 μg·mL谷氨酸和天冬氨酸( P＜ 0.001) 可有效促进胰岛素的渗透，且与常规促透剂胆酸盐和脱氧胆酸钠相比，无细胞毒性，更安全。
与胃肠道相比，口腔中的酶环境温和很多，但是对于易受酶降解的生物大分子药物来说，口腔中酶的降解作用仍是不容忽视的。文献报道，口腔颊黏膜表面及表皮细胞浆内含有氨肽酶、羧肽酶、酯酶和内肽酶等多种蛋白水解酶。
胰岛素和胰岛素原、促甲状腺激素释放激素、降血钙素等多种大分子药物在口腔组织匀浆中会产生降解，因此，加入适宜的蛋白酶抑制剂，抑制生物大分子药物口腔内的酶解是必要的。
酶抑制剂通过稳定大分子的结构、与大分子构成胶束或直接抑制酶的降解作用等机制发挥效用。常用的酶抑制剂有抑肽酶、谷胱甘肽、嘌呤霉素和胆汁盐。
纳米药物的发展，有效解决了药物递送中存在的问题，如药物吸收不好、生物利用度低、药物选择性差、毒副反应明显等。
在生物大分子药物的口腔黏膜递送中，通过纳米载体如脂质纳米载体、聚合物纳米粒及胶束等包载药物，可有效避免大分子药物的降解，提高其稳定性; 增加大分子药物的黏膜渗透性，促进药物吸收，提高生物利用度。
Giovino 等采用双重乳化溶剂蒸发技术制备了胰岛素的PEG-b-PLA 纳米粒，包封率可达70%。PEG-b-PLA 聚合物可提高胰岛素的稳定性，促进胰岛素的黏膜渗透。体外释放试验结果表明，PEG-b-PLA 可减缓胰岛素的释放，释放时间长达5 周，为延长胰岛素降血糖作用提供了可靠基础。
黏膜黏附通过增加制剂在黏膜处的接触时间，减少“唾液冲刷”造成的药物损失，从而增加药物的渗透量。一个完整的黏膜黏附结构组成包括3 个部分: 表面的制剂层、中间的黏膜黏附材料层和黏膜的黏液层。
颊黏膜的黏液层主要由水组成，其中含大量的黏蛋白、无机盐、蛋白质和脂质，黏蛋白为发挥黏膜黏附作用的主要成分。根据黏蛋白与黏膜黏附材料层中聚合物发生结构关联的不同，将黏膜黏附材料分为两大类。
一类是与黏蛋白产生氢键、范德华力等非特殊的弱相互作用力实现黏膜黏附，包括羟丙基甲基纤维素、羧甲基纤维素钠、聚乙烯醇、卡波姆、壳聚糖等。
另一类即是在第一类黏膜黏附材料中的聚合物链中引入一个半胱氨酸残基或硫醇基团，这些基团能与黏蛋白形成二硫键或产生原位交联作用从而发挥更强的黏膜黏附作用，名为硫醇化聚合物。此类黏膜黏附材料应用最多。
Ayensu 等制备了牛血清白蛋白的壳聚糖干凝胶和硫醇化壳聚糖干凝胶，实验结果显示壳聚糖和硫醇化壳聚糖干凝胶的总黏附力分别为( 6.5 ± 1.0) 和( 19.0 ± 0.8) mJ。
物理促透技术也可有效改善生物大分子药物的黏膜吸收，但由于口腔黏膜屏障脆弱、物理促透技术易对黏膜组织产生损伤，相关研究报道较少。
离子电渗透是一种离子流在电场力的驱动下在介质中有向扩散的物理过程。离子电渗技术可促使亲水性带电分子透过生物屏障以实现局部或全身作用，能够用于颊黏膜递送难以透膜的生物大分子药物。离子电渗的效果受离子电渗参数、药物的相对分子质量、药物形式( 溶液、凝胶、乳膏等) 及吸收促进剂等
