美国三院院士Robert Langer等人开发一种新型口服避孕技术！
还记得上个月报道的美国科学家使用微针贴片实现持续1个月避孕方法吗？现在麻省理工大学Robert Langer等人带来口服型避孕技术。
第一作者：Ameya R. Kirtane, Tiffany Hua
通讯作者：Robert Langer, Giovanni Traverso
通讯单位：麻省理工大学
研究背景：
女性避孕药是为妇女提供了一种自主方式来控制怀孕间隔，控制家庭规模和维持健康的手段。女性避孕药可用于避免因生育而对健康造成不利的影响。这些干预措施有助于婴儿和母亲的健康。除了此之外，计划生育还为妇女提供了接受教育和就业的机会，从而产生了自信心和经济独立性。因此，不能低估女性避孕药对全球利益的影响。
目前存在几种用于激素避孕的方法，包括皮下植入物，子宫内装置，阴道环，透皮贴剂，注射剂和口服药。另外，微针也正在发展成为一种无痛的长期避孕方法。这些技术强调了长效避孕药为社会带来的价值。
由于易于使用、自我给药以及停药后能迅速恢复生育能力，每日口服药受到相当一部分人口的欢迎（16-19岁）。然而，有些患者不遵从医嘱，口服避孕药的有效性受到限制。一项多国调查显示，在3个月的间隔期内，近40%-50%的女性至少漏服一剂，且在错误的时间服用药物。这导致使用口服避孕药的妇女每年怀孕的几率仍有9%。因此，有必要找出提高喜欢口服药片患者依从性的方法。
减少给药频率可以提高患者对药物的依从性。因此，口服长效避孕药可以改善喜欢吃药人群的患者依从性。不幸的是，口服给药系统在胃肠道转运时间非常短。
成果简介：
有鉴于此，美国麻省理工大学Robert Langer和Giovanni Traverso研究团队开发了一种可以装入明胶胶囊中用以口服的胃驻留剂。摄入后，胶囊就会扩展并在胃中驻留，使药物释放3周多的时间。
图1. 示意图
要点1：剂型设计、力学性能和药物释放
该剂型由六个聚合物臂组成，该六个聚合物臂由弹性体芯连接，该弹性体芯可折叠成胶囊以促进口服。当胶囊壳溶解在胃中时，该剂型会回弹并呈现出比幽门大的尺寸。剂型的跨度为〜5.4cm，而人类幽门的直径为〜1.7-1.9cm。臂由两部分组成：由提供机械完整性的刚性聚合物制成的外部套筒和套筒内可长时间释放药物的药物-聚合物基质。臂的长宽高分别为19, 3.5, 3.2 mm。
研究人员通过测试力学稳定性和药物释放，实验表明可以通过改变载药量和聚合物类型来改变药物释放速率。
图2. 剂型设计、力学性能和药物释放
要点2：长时间持续释放避孕药
研究人员使用猪模型进行药代动力学分析，使用两种配方：一种含有三个聚癸二酸酐臂和三个PDMS臂（图3B），另一种含有六个PDMS臂（图3C）。后者在给药后29天内，仍能检测到血清中的药物，而商用的口服避孕药（Levora）在48h就降到很低（图3A）。另外，通过在X光检测，可以看到六臂胶囊在整个实验过程一直都停留在胃中。
图3. 药代动力学
小结：
为了克服低收入国家的经济和文化障碍，长效避孕药具应具有几个主要特点，包括（i）自我给药，（ii）通过口服途径给药，（iii）规避了临床移除剂型的程序，以及（iv）维护隐私。而该口服长效避孕药满足了这些考虑。因此，该技术将使大量喜欢口服药物患者受益，或者是在世界上那些只能通过自我药物治疗慢性疾病的不发达地区的患者。
参考文献：
Kirtane AR, Hua T, Hayward A, Bajpayee A, Wahane A, Lopes A, et al. A once-a-month oral contraceptive. Science Translational Medicine. 2019;11(521):eaay2602.
https://doi.org/10.1126/scitranslmed.aay2602
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