多肽蛋白質(zhì)類藥物緩釋劑型的研究進展天烽

1、多肽、蛋白質(zhì)類藥物緩釋劑型的研究進展作者：文章來源：點擊數(shù)：3201 更新時間：2004-7-13隨著生物技術的高速發(fā)展，多肽、蛋白質(zhì)類藥物不斷涌現(xiàn)。目前已有35 種重要治療藥物上市，生物技術與生物制藥企業(yè)的發(fā)展也日益全球化。生物技術藥物研究的重點是應用重組技術開發(fā)可應用于臨床的多肽、蛋白、酶、激素、疫苗、細胞生長因子及單克隆抗體等。據(jù)/ s 報道，目前已有 723 種生物技術藥物正在接受審評 （包括I山期臨床及評估）,700種藥物處于早期研究階段（研究與臨床前），還有 200 種以上 藥物已進入最后批準階段（山期臨床與評估）1o生物技術藥物的基本劑型是凍干劑。常規(guī)制劑盡管其療效早為臨床所證實

2、，但由于半衰期短，需要長期頻繁注射給藥，從患者的心理與經(jīng)濟負擔角度看，這些都是難以接受的問題。為此，各國學者主要從兩方面著手研究開發(fā)方便合理的給藥途徑和新制劑：埋植劑和緩釋注射劑。非注射劑型，如呼吸道吸入、直腸給藥、鼻腔、口服和透皮給藥等2。緩釋生物技術藥物的注射制劑，是很有應用前景的新劑型，有一些品種如能緩釋 1 至 3 個月的黃體生成素釋放激素（）類似物微球注射劑已經(jīng)上市3，本文著重介紹這類制劑。1 多肽、蛋白質(zhì)藥物緩釋制劑的主要類型多肽、蛋白質(zhì)藥物緩釋制劑的研究與開發(fā)，從發(fā)展過程及劑型看，主要分埋植劑和微球注射劑兩類。1.1 埋植劑（）1.1.1 細棒型埋植劑4埋植劑外形為一空心微型細棒

3、，一頭封閉，另一頭開口，棒材為聚四氟乙烯等非生物降解聚合物。腔內(nèi)灌入藥物與硅膠（，聚二甲基硅氧烷）混合物。埋植劑埋入人體皮下，藥物通過硅膠基質(zhì)開口處緩慢釋放。美國內(nèi)科醫(yī)生手冊（）上收載了商品名為？的埋植劑，藥物為左旋-18 乙基炔諾酮，用于計劃生育。該制劑每根直徑2.4，長 34，醫(yī)生通過手術將 6 根細棒狀物埋植在患者上臂內(nèi)側，藥物可在體內(nèi)按零級模式釋藥達 5 年，藥物釋完后再經(jīng)手術取岀。1.1.2 微型滲透泵埋植劑美國公司 20 世紀 70 年代開發(fā)了外形像膠囊的埋植劑，該制劑埋植于皮下或其它部分，體液可滲透過外殼，溶解夾層電解層，使體積膨脹的夾層壓向塑性內(nèi)腔，促使藥物溶液從開口定速釋放。

4、有不少生物大分子藥物，如胰島素、肝素、神經(jīng)生長因子等作為 模型藥物的動物體內(nèi)外研究報道5 。埋植劑對需要長期用藥的慢性患者的治療具有積極的意義，但它存在以下缺陷：必須經(jīng)手術途徑植 入。制劑骨架材料為非生物降解聚合物，釋藥結束后還需經(jīng)手術取出。制劑在局部組織有刺激與不適感。1.1.3 可注射的埋植劑可生物降解聚合物作為埋植型或注射型緩釋制劑骨架是近20 年來國內(nèi)外學者大力研究的方向，這類聚合物包括兩大類：天然聚合物，如明膠、葡聚糖、白蛋白、甲殼素等。合成聚合物，如聚乳酸、聚丙交酯、聚乳酸-羥乙酸（）、聚丙交酯乙交酯（）、聚己內(nèi)酯、聚羥丁酸等。近年合成聚合物尤為人們重視，于20 世紀 70 年代起

5、即用作外科縫線及體內(nèi)埋植材料，如人工關節(jié)、護板、螺栓等。聚合物在體內(nèi)可逐漸降解為乳酸、羥乙酸，后者經(jīng)三羧酸循環(huán)轉化為水和二氧化碳。它除具有良好的生物相容性（）、無免疫反應、安全性較高外，更難得的是可通過改變兩單體比例及聚合條件調(diào)節(jié)聚合物在體內(nèi)的降解速度。近10 多年來，作為微球、微囊的骨架或包衣材料的應用報道越來越多。合成聚合物理化性質(zhì)穩(wěn)定，控制工藝條件可得到所需規(guī)格，批間質(zhì)量差異小，這些都是天然聚合物無法比擬的優(yōu)點3。近年公司研制成功商品名為的可注射埋植劑，將多肽藥物戈舍瑞林（）與在熔融狀態(tài)混勻后經(jīng)一多孔裝置擠岀，擠岀物直徑為1，經(jīng)切割成一定長度的條狀物，單劑量 3.6，滅菌后直接密封于一次

6、性注射器內(nèi)待用。該制劑可直接注射于皮下或肌內(nèi)，基質(zhì)在體內(nèi)可逐漸降解，徹底改 變了以往埋植劑必須經(jīng)手術途徑植入或取出的局面4 o但可降解埋植劑也有自身缺陷：酸性降解產(chǎn)物（乳酸、羥乙酸）在埋植劑內(nèi)部逐漸蓄積，多肽、蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性可能會受影響，故近來研究重點轉向注射微球。1.2 微球注射劑1.2.1 多肽微球注射劑采用生物可降解聚合物，特別是為骨架材料，包裹多肽、蛋白質(zhì)藥物制成可注射微球劑，使在體內(nèi)達到緩釋目的，是近 10 多年來各國學者大力研究的新領域。在諸多多肽緩釋注射劑中，類似物微球是研究最為成功的品種。為10 個氨基酸組成的小分子多肽，分子結構為：焦谷 1-組 2-色 3-絲 4-酪 5-甘

7、 6-亮 7-精 8-脯 9-甘 102,它由前下丘腦分泌后迅速由垂體門脈轉運至腺垂體，調(diào)節(jié)促性腺激素（），控制性激素的合成與分泌，后者再調(diào)節(jié)性器官的生長發(fā)育。當外源性或其類似物以生理脈沖頻率 （每 90 一次）短期、小劑量給藥時，對垂體性腺系統(tǒng)起促進作用，臨床用于治療性功能低下、不排卵、青春期延緩等癥狀；而以非生理脈沖頻率長期、大劑量給藥時，可抑制垂體分泌黃體生成素（）和卵泡刺激素（），導致性腺分泌激素能力下降，性器官萎縮，臨床用于治療一些激素依賴性疾病，如前列腺癌、子宮肌瘤、乳腺癌、子宮內(nèi)膜異位及青春期性早熟等67o曲普瑞林（）是類似物之一，其微球由法國公司開發(fā)，1986 年上市，可緩釋

8、1 個月，是第一個多肽微球產(chǎn)品。亮丙瑞林（）是類似物，生物活性為的 15 倍。其緩釋 1 個月的微球注射劑由日本武田化學制藥公司開發(fā)，于1989 年進入美國市場，隨后有多種類似物緩釋微球注射劑上市89，見表 1o丙氨瑞林（）是上海麗珠-東風生物技術有限公司開發(fā)的國家一類新藥，療效為的 15 倍，上海醫(yī)藥工業(yè)研究院承擔國家科委九五”攻關項目，進行每月用藥 1 次的長效微球的開發(fā)研究，動物體內(nèi)試驗證明其緩釋效果可靠。其它多肽緩釋微球注射劑的研究也有不少報告，見表2o此外，也有不少用微囊化手段使胰島素、神經(jīng)生長因子、內(nèi)皮生長因子、轉化生長因子-B等達到緩釋研究的報道。1.2.2 疫苗微球注射劑傳統(tǒng)的

9、免疫手段系疫苗初次注射后，在一定時間內(nèi)，需再進行多次加強注射，使人體獲得盡可能高的抗體水平，發(fā)揮可靠的免疫作用，這對成千上萬人的大規(guī)模免疫是難以實現(xiàn)的，特別對條件較差的發(fā)展中國家更為艱巨。所以，每年全世界有幾百萬人死于百日咳、破傷風或白喉等免疫疾病。采用微囊化技術將疫苗或佐劑包裹在可生物降解的聚合物中，一次注射后，抗原在體內(nèi)連續(xù)釋放數(shù)周甚至數(shù)月，由此產(chǎn)生持續(xù)的高抗體水平，甚至可相當于疫苗多次注射的脈沖模式釋藥。此種劑型稱為一次性注射疫苗（），對臨床免疫是一種有巨大實用意義的新劑型()200 144 微球表 1 國外開發(fā)的及其類似物緩釋注射劑藥物生物半衰期 劑型商品名 骨架緩釋時 開發(fā)公司亮丙瑞

10、林()活性材料間/月1 815 16 微球，1 武田,75 : 25144微球 3 武田(1996 年向歐美提岀新藥申請)曲普瑞林() 100 30 微球 150 : 50布舍瑞林()25 80 注射埋 1植劑 75 : 25高舍瑞林()200 144 微球()75 注射埋 1植劑 50 : 50那法瑞林50:50 .(n期臨床)藥物生物半衰期 劑型商品名 骨架緩釋時 開發(fā)公司亮丙瑞林()活性材料間/月1 815 16 微球，1 武田,75 : 25144微球 3 武田(1996 年向歐美提岀新藥申請)曲普瑞林() 100 30 微球 150 : 50布舍瑞林()25 80 注射埋 1()20

11、0 144 微球植劑 75 : 25高舍瑞林()75 注射埋 1植劑 50 : 50那法瑞林50:50 .(n期臨床)表 2 研究中的多肽、蛋白質(zhì)藥物微球注射劑藥物適應證劑型骨架研究進展參考材料 文獻促紅細胞生成腎功能不全微球體外緩釋 1素()貧血 50 : 50 2 周Y干擾素肉芽瘤微球體外緩釋 10(Y)50 : 50 7 d白介素(a腫瘤免疫微球 動物體內(nèi) 11治療 50 : 50 緩釋 7 d75 : 25人粒細胞巨噬細骨髓移植微球動物體內(nèi) 12胞集落刺激因子50 : 50 緩釋 9 d()人生長激素 生長不良 微球 動物體內(nèi) 13()腎功能不全 50 : 50 緩釋 30 d 14生

12、長抑素生長激素分注射埋動物體內(nèi) 15()泌亢進植劑 50 : 50 緩釋 250d第一個被批準的一次性注射疫苗是破傷風類毒素(,)微球注射劑。采用將油溶液包在微球內(nèi)，注射劑中含兩類微球，一類囊材為50 : 50 的,微球直徑較小(115gm)含較高量(142 1)，這種粒徑的微球易為巨噬細胞吞噬；后者采用75 : 25 的制成直徑 1060的微球，內(nèi)含較低量(3 1)，速釋部分發(fā)生在微球注射后的突釋效應()期內(nèi)，第二釋放相發(fā)生在注射后 311 周。實驗表明這種脈沖釋藥模式與用水溶性免疫相比，可使小鼠獲得更高的抗毒素抗體水平。其它一次性注射疫苗的研究進展見表3。表 3 研究中的一次性注射疫苗微球

13、16注：牛血清白蛋白；：葡萄球菌腸毒素B類毒素；120：人免疫缺陷病毒(1)預防疫苗的蛋白亞單位抗原微球骨架材料粒徑/m體內(nèi)釋藥模式動物及用藥途徑 乙烯醋酸乙 0.3 初始突釋，以后小鼠皮下埋植酯()連續(xù)釋藥Y核糖核 0.3 初始突釋，以后兔皮下埋植酸酶 A 連續(xù)釋藥初始突釋，以后兔皮下埋植連續(xù)釋藥聚亞氨 0.5 克微球(內(nèi)連續(xù)釋藥后期 小鼠皮下埋植基碳酸鹽 含 50)減慢卵清蛋白 50 : 50 5.34小鼠腹腔注射34110小鼠腹腔注射50 : 50 20 50白喉類毒素 30100 初始突釋，以 小鼠氣管滴注至49 后連續(xù)釋藥肺、皮下注入120 20100 脈沖釋藥 豚鼠皮下注入白喉 6

14、5 : 35 590 連續(xù)釋藥 大鼠、猴肌注 類毒素120 50 : 50 0.370.50小鼠皮下、肌注34 及鼻腔用藥各種多肽 0.450.60小鼠腹腔、肌內(nèi)抗原 50 : 50 1.213.20 注射6.24 32.12 微球的制備方法有多種注射微球的制備方法，如相分離法、復乳-液中干燥法、噴霧干燥法、低溫噴霧提取法、熔融-擠岀法等，以下著重介紹最常用的兩種方法。2.1 復乳-液中干燥法（）將生物可降解聚合物，如溶解在有機溶媒（二氯甲烷或醋酸乙酯）中，水相中加入定量的多肽成溶液或混懸液。將水相加入上述有機相中，勻化或超聲振蕩成初乳（），初乳再轉入含的水溶液中，攪拌成復乳（），升高系統(tǒng)溫度

15、，除去有機溶媒，固液分離后，干燥待用。2.2 低溫噴霧提取法（）將多肽及其穩(wěn)定劑的粉末或凍干品和生物可降解聚合物的二氯甲烷溶液均勻混合，混懸液經(jīng)一噴頭以霧狀噴至冰凍的乙醇溶液中，后者界面封以液氮。在-70C溫度下，乙醇將微球中二氯甲烷不斷抽提，經(jīng)過濾去除乙醇，得流動性佳的微球，干燥待用。復乳法是目前制備多肽微球最常用的方法，它具有工藝穩(wěn)定、設備簡單等特點。比較復乳法與低溫噴霧法，前者制備的微球突釋效應常達15%35%,而用低溫噴霧法制備的微球可明顯改善上述缺點，而且據(jù)報道藥物包裹率可達100%，國外已有從實驗室到中試規(guī)模的設備14。3 小結用微囊化技術制備多肽、 蛋白質(zhì)藥物可注射微球是生物技術

16、藥物推廣、應用十分重要的方向，可注射微球劑除具有可靠的緩釋效果外，由于其骨架材料的可生物降解性，改善了埋植劑必須經(jīng)手術途徑植入與取岀、局部刺激性與不適等問題。生物可降解聚合物作為微球骨架是必不可少的材料，國內(nèi)這類聚合物開發(fā)技術已有較好的基礎，但多規(guī)格產(chǎn)品的開發(fā)、體內(nèi)行為（代謝、毒性）的研究還很薄弱，有待加速進行，使其能早日通過臨床應用審評并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。需要指岀的是，不是所有的多肽、蛋白質(zhì)藥物都應當制成緩釋劑型。除了考慮藥物半衰期、穩(wěn)定性和理化特性等因素外，應根據(jù)正常的人 體生理規(guī)律選擇劑型及釋藥模式。微球的突釋效應是此劑型存在的難題，它除與載體特性有關外，工藝也是重要的影響因素，本文介紹的復乳-液中干燥法與低溫噴霧法是較有應用價值的工藝。參考文獻：:1吳梧桐.下一個 10 年的生物技術與生物制藥.中國藥學雜志，1999，34（1）: 3.:2陳慶華，瞿文.多肽、蛋白質(zhì)藥物的微球給藥系統(tǒng)研究進展.國外醫(yī)學.藥學分冊，1997，24（30）: 129.:3,1997,28:43.:449 ,1997: 2564; 2638.:5,1987:139; 128.:6:褚云鴻主編.生殖藥理學.北京：人民衛(wèi)生岀版社，1992:5.:7,1994,48