Zeitschrift für Bioäquivalenz und Bioverfügbarkeit

Abstrakt

Design In-vitro- und In-vivo-Charakterisierung von Chitosan-Dextransulfat-Mikropartikeln für die orale Verabreichung von Insulin

Mikhail A. Pechenkin, Nadezhda G. Balabushevich, Ivan N. Zorov, Lubov K. Staroseltseva, Elena V. Mikhalchik, Vladimir A. Izumrudov und Natalia I. Larionova

Mikropartikel wurden durch schichtweise Ablagerung von Chitosan (Ch) und Dextransulfat (DS) auf Mikroaggregaten aus Humaninsulin und DS hergestellt. Die aufeinanderfolgende Behandlung der negativ geladenen Mikroaggregate mit Ch, DS und Ch ergab kleine (ca. 10 μm), positiv geladene Mikropartikel mit hoher Insulineinkapselungseffizienz (65 % der ursprünglichen Insulinmenge) und Beladung (50 % w/w). Nahezu das gesamte immobilisierte Protein blieb im pH-Bereich von 1,0 bis 6,0, was dem aggressiven Medium des Magens und des oberen Dünndarms entspricht, unlöslich, während bei pH 7,4 etwa 90 % des Insulins während einer einstündigen Inkubation freigesetzt wurden. Eingekapseltes Insulin war gegenüber der Wirkung der Protease resistenter als natives Insulin in Lösung: Nach einstündiger Inkubation in simuliertem Pankreassaft zerfielen nur 60 % des eingekapselten Insulins, während Insulin in Lösung fast vollständig zerfiel. In-vivo-Experimente zeigten, dass in Mikropartikeln eingekapseltes Insulin seine biologische Aktivität bewahrte und nach peroraler Verabreichung an Kaninchen und diabetische Ratten eine verlängerte hypoglykämische Wirkung ausübte. Die Bioverfügbarkeit des peroral verabreichten eingekapselten Insulins betrug 11 %. Die produzierten Mikropartikel sind biokompatibel, biologisch abbaubar und mukoadhäsiv und können für die Entwicklung oraler Insulinverabreichungssysteme für Menschen verwendet werden.