凡人,指脂質體菜鳥。菜鳥變大蝦,必須經過傳承。
從上古時代到如今,失傳的東西太多了。前人的經驗,師徒間的傳授和繼承,智慧的暢想、文化的傳承和現實的技術相結合,才不會迷失,才不會繞圈子走老路,才會有機會和發展。本文主要總結了脂質體的研究公司,相關指南,在研和已上市產品,可參考的脂質體書籍,國內進行脂質體研究的主要院校專家,專利文獻查閱途徑,脂質體的前景。供大家參考學習。
1.脂質體是誰,從哪來,到哪去
生物學定義:當兩性分子如磷脂和鞘脂分散于水相時,分子的疏水尾部傾向于聚集在一起,避開水相,而親水頭部暴露在水相,形成具有雙分子層結構的的封閉囊泡,稱為脂質體。
藥劑學定義 :脂質體 (liposome): 系指將藥物包封于類脂質雙分子層內而形成的微型泡囊體。利用脂質體可以和細胞膜融合的特點,將藥物或活性分子送入細胞內部,可將毒副作用大、穩定性差、降解快的藥物包裹在脂質體內,攜帶藥物濃集于病灶部位,達到靶向給藥的目的,從而提高療效、降低毒性、增強穩定性。
脂質體是1965年由英國學者Bangham和Standish將磷脂分散在水中進行電鏡觀察時發現的。磷脂分散在水中自然形成多層囊泡,每層均為脂質的雙分子層;囊泡中央和各層之間被水相隔開,雙分子層厚度約為4nm。1971年英國萊門等人將脂質體用于藥物載體。脂質體(liposome)是一種人工膜。在水中磷脂分子親水頭部插入水中,脂質體疏水尾部伸向空氣,攪動后形成雙層脂分子的球形脂質體,直徑25~1000nm不等。按結構和粒徑,脂質體可分為單室脂質體、多室脂質體、含有表面活性劑的脂質體。按性能,脂質體可分為一般脂質體(包括上述單室脂質體、多室脂質體和多相脂質體等)、特殊性能脂質體、熱敏脂質體、PH敏感脂質體、超聲波敏感脂質體、光敏脂質體和磁性脂質體等。按荷電性,脂質體可分為中性脂質體、負電性脂質體、正電性脂質體。
目前,脂質體技術的研究已從常規囊泡發展到“第二代脂質體”,在第二代脂質體中,通過調節脂質的組成、大小和電荷來可以獲長循環脂質體。還可以使用例如糖脂、PEG或唾液酸等分子,開發具有修飾表面的脂質體。
2.有法必依:脂質體相關法規指南
關于脂質體的法規指南不多,國外有美國FDA 關于脂質體開發指導原則和2015年 FDA Liposome Drug Products脂質體藥物制藥工業指南草案。國內在 2020年11月30日 頒布了鹽酸多柔比星脂質體注射液仿制藥研究技術指導原則(試行)。
3.國外脂質體公司的技術平臺和產品
國際上脂質體藥物的應用已經有幾十年歷史,全球已有十幾個脂質體制劑上市,大多為國外企業開發。領頭羊公司包括Transave、Polymun、Skyepharma、Lipoxen、Neopharm、INEX、Biomira、Aphios、Antigenics、OSI公司等。下面介紹一些開發脂質體藥物的外國公司所采用的技術平臺和開發的產品。
3.1 ALZA
ALZA的技術平臺是STEALTH.liposomes,實際上就是長循環脂質體技術。傳統的脂質體在體內很容易被免疫系統識別和吞噬,脂質體可能還沒到靶區就被機體清除了。采用STEALTH.技術,脂質體表面覆蓋著一層PEG(polyethyleneglycol)凝膠,可以逃脫免疫系統的吞噬和破壞。如長循環脂質體的粒徑小于150nm,它可以有效的穿透腫瘤區的血管,在腫瘤區富集,改變了藥物在體內的分布,降低了毒性。ALZA采用STEALTH.技術,已經成功的開發了阿霉素脂質體注射液Doxil.。Doxil.主要用于治療復發性卵巢癌和AIDS相關的Kaposi’s肉瘤。
3.2 Antigenics
有兩個脂質體產品:Aroplatin.和ATRA-IV.。ATRA-IV.(又名ATRAGEN.)是全反式維甲酸(all-trans-retinoicacid)的脂質體注射制劑。全反式維甲酸主要用于治療急性早幼性骨髓性白血病(acutepromyelocyticleukemia),但是它的口服制劑存在一個重要缺陷,那就是藥效的持續時間太短。將其制成脂質體制劑后,藥物的血藥濃度增加,起效時間明顯延長。現在Antigenics受FDA委托,正在研究用ATRA-IV.治療T細胞非Hodgkin氏淋巴瘤(Tcellnon-Hodgkin’slymphoma)的可行性。Aroplatin.是第三代鉑類抗癌藥物,它的結構和奧沙利鉑(Oxaliplatin.)相似。細胞實驗表明,Aroplatin.可能用于治療對其他鉑類藥物(卡鉑carboplatin,順鉑cisplatin)產生耐藥性的腫瘤。用Aroplatin.脂質體治療結腸癌的實驗正在進行中。
3.3 Aphios
Aphios公司的技術平臺是采用超臨界流體技術制備納米級單分散的脂質體,該技術與醇注入技術不同的是溶解磷脂和膽固醇時采用的是超臨界流體。目前已經成功的將紫杉醇(paclitaxel),喜樹堿(camptothecin)等難溶性藥物制成了脂質體制劑。臨床實驗表明:Taxosomes.(紫杉醇脂質體)的毒性遠小于Taxol.(紫杉醇注射液),并且其治療乳腺癌的有效性是Taxol.的2倍左右。
3.4 BernaBiotech
BernaBiotech公司采用Virosomes技術平臺,主要用作疫苗的載體,具有更好的免疫原性和耐受性,無需免疫佐劑。Virosomes與傳統脂質體的區別在于,Virosomes的磷脂雙分子層上嵌入了病毒的膜蛋白。這些蛋白可以保證Virosomes和免疫系統的細胞發生融合,進而將其所包被的特異性抗原遞呈給免疫細胞。Virosomes不僅可以模擬天然抗原的遞呈方式,還可以同時引起體液免疫和細胞免疫,進而增強疫苗的有效性。目前已經開發了2個產品,一個是流感疫苗(Inflexal.V),一個是甲肝疫苗(Epaxal.)。
3.5 Biomira
Biomira公司正在開發BLP25脂質體疫苗,該疫苗可以使機體對腫瘤相關抗原mucinMUC1產生特異性的細胞免疫反應。Biomira所用的抗原是人工合成的,而非天然的。首先通過高通道篩選得到具有免疫原性的短肽,將此短肽和脂類物質連接,就獲得了強免疫原性的人工抗原。制備脂質體時,可將此人工抗原和佐劑摻入進去,得到脂質體疫苗。
3.6 INEX
INEX的創始人Pietercullis是脂質體領域非常著名的人物。他做了許多重要的工作,如擠出儀的發明,pH梯度法的發明等等。INEX的技術主要有2個,靶向化療技術和靶向免疫治療技術。靶向化療技術是以主動載藥為基礎的。采用該技術平臺,INEX公司正在開發3個產品,OncoTCS(長春新堿脂質體)、TopotecanTCS(鹽酸拓撲替康脂質體注射液,和GlaxoSmithkline合作開發)和VinorelbineTCS(長春瑞賓脂質體)。INEX的靶向免疫治療平臺則是以Oligovax為基礎的。Oligovax實際上就是脂質體包封的一段具有特定序列的寡核苷酸。此寡核苷酸片段具有免疫增強活性。當Oligovax和特異性的抗原聯用時,可以大大增強機體對特異性抗原的免疫反應。目前INEX公司正在進行Oligovax和TRP-2(tyrosinaserelatedprotein-2,一種黑色素瘤相關抗原)聯用治療黑色素瘤的研究。
3.7 Lipoxen
Lipoxen是一家英國公司,致力于研發脂質體疫苗。該公司的技術平臺ImuXen.和一種脂質體制備技術脫水-再水化相關。采用此技術制備蛋白質-DNA疫苗的脂質體制劑,包括如下步驟:1)制備小單室脂質體;2)將小單室脂質體,疫苗和二糖按適當的比例混合后凍干;3)在適宜的條件下水化。采用該技術,可以有效的提高疫苗的包封效率。
3.8 Neopharm
Neopharm公司的核心技術在于制備脂質體時采用了一種人工合成的心磷脂四豆蔻酰甘油心磷脂。由于此心磷脂的特性,它可以和親脂性藥物強烈作用,將藥物穩定的嵌在脂質體膜中,進而提高了制劑在體內和體外的穩定性。目前正在開發的產品有4個,LE-SN38、LE-rafAON、LEM和LEP。SN38是伊立替康(irinotecan)的活性代謝產物,由于SN-38不能溶于常用的藥用溶劑,所以無法直接給藥,將SN-38制成脂質體之后,可以解決上述問題。LE-rafAON包裹的是抗c-raf的反義寡核苷酸。LE-rafAON可以抑制腫瘤產生的Raf-1蛋白,進而抑制腫瘤生長并提高腫瘤對放療和化療的敏感性。該公司還有另外2個在研產品為(米托蒽醌脂質體,mitoxantrone)和LEP(紫杉醇脂質體,paclitaxel)。
3.9 Skyepharma
Skyepharma公司的技術平臺為Depofoam,是微米級的、蜂窩狀的磷脂雙層結構,實際上它是一種比較特殊的多室脂質體。當采用二次乳化法制備脂質體時,如果油相中含有甘油三酯,就會得到Depofoam.。目前已經成功開發了2個品種Depomorphine.和Depocyt.。Depocyt.主要用于治療淋巴性腦膜炎。將阿糖胞苷制成Depocyt.后,給藥次數從每2天1次減少為每3周1次,極大的改善了病人的順應性。Depomorphine.主要用于緩解手術后疼痛。傳統的嗎啡制劑由于作用時間短,需要多次給藥。而Depomorphine.的作用可以持續48h,這段時間正是手術后疼痛的高峰期。
此外,還有一些公司開發脂質體技術。Transave主要研究可用于吸入治療的脂類復合物和脂質體制劑,其開發重點是治療肺病的脂質體抗生素、化療藥物和基因治療藥物。奧地利Polymun公司采用交叉流注射(cross-flowinjection)制備技術,目前在研產品有Cu-Zn超氧化物歧化酶。Gilead公司的脂質體技術主要來自Nexstar。Nexstar在被Gilead收并之前,曾經開發了2個脂質體產品,AmBisome.和DaunoXome.,即兩性霉素B脂質體和柔紅霉素脂質體。其中柔紅霉素脂質體的制備主要得力于主動載藥法-pH梯度法的發明。Elan收購了liposomecompany,也開始從事脂質體藥物的研發工作。目前elan已經上市了一個脂質體產品Myocet.(阿霉素檸檬酸鹽脂質體注射液),主要用于治療乳腺癌。Celsion公司與Duke大學合作,開發阿霉素熱敏脂質體ThermoDox。熱敏脂質體可以克服傳統脂質體所遇到的一些問題:如藥物在腫瘤區釋放太慢,達不到有效濃度,可能導致腫瘤的耐藥性等等。該公司的熱敏脂質體制劑可以在40~42℃迅速釋放絕大多數藥物。和微波熱療技術相結合,其熱敏脂質體技術可以成功的應用于臨床。
4.脂質體國外上市在研產品
阿霉素脂質體Doxil是世界上第一個抗腫瘤藥物脂質體,屬于PEG修飾的隱形脂質體,采用pH梯度法包封阿霉素,除脂質體疫苗外,已上市的脂質體藥物主要是細胞毒類抗癌藥,如伊立替康、多柔比星、阿糖胞苷、柔紅霉素、長春新堿和紫杉醇,除此以外還有鎮痛藥嗎啡,麻醉藥布比卡因,抗真菌藥兩性霉素B。Celator公司的CPX-351是公司利用其新型納米載藥技術結合cytarabine(阿糖胞苷)和daunorubicin(柔紅霉素)兩種抗癌藥物的新劑型。在CPX-351中,兩種藥物的比例為5:1。Enceladus Pharmaceuticals宣布臨床IIa期Nanocort治療活動性潰瘍性結腸炎患者的積極研究結果。Nanocort是一種新型靜脈注射的針對性聚乙二醇脂質體潑尼松龍產品,給藥兩次后,70%的患者有明顯改善,療效顯著。阿拉迪姆公司( ARDM )進行吸入環丙沙星脂質體治療支氣管擴張癥Ⅲ階段臨床試驗。
在美國上市脂質體新產品:2011年.Exparel®(布比卡因多囊脂質體),2012年Marqibo®(硫酸長春新堿脂質體),2015年Onivyde®(伊立替康脂質體),2017年VYXEOS®(柔紅霉素/阿糖胞苷復方脂質體)。2018年9月28日,Insmed公司的ARIKAYCE® KIT(阿米卡星脂質體吸入懸浮液)在美國獲批, 2018年初Bayer在阿米卡星吸入劑III期臨床失敗后中止了該品種的開發。
5.國內上市脂質體產品
由于投入風險大、工業化困難等原因,至今國內上市的品種仍然較少。國內有三個脂質體產品上市共8個批準文號。
5.1.注射用紫杉醇脂質體 (南京綠葉制藥有限公司 國藥準字H20030357)
5.2.鹽酸多柔比星脂質體注射液 (石藥集團歐意藥業有限公司 國藥準字H20163178,國藥準字H20113320)
5.3.鹽酸多柔比星脂質體注射液 (常州金遠藥業制造有限公司 國藥準字H20173060)
5.4.鹽酸多柔比星脂質體注射液 (上海復旦張江生物醫藥股份有限公司 國藥準字H20084432,國藥準字H20123224)
5.5.鹽酸多柔比星脂質體注射液 (常州金遠藥業制造有限公司 國藥準字H20123273 )
5.6.注射用兩性霉素B脂質體 (上海上藥新亞藥業有限公司 國藥準字H20030892)
6.致敬中國從事脂質體研究的主要院校專家:
沈陽藥科大學:顧學裘、鄧英杰、鄧意輝、陳大為
其中顧學裘是中國最早研究脂質體的專家,曾研制139油酸多相脂質體。鄧英杰教授的科研小組研制出了熱敏長循環脂質體、熱敏磁性脂質體等。β-欖香烯脂質體、燈盞花素脂質體注射用凍干粉針和燈盞花素脂質體口服制劑、輔酶Q10脂質體等項目已完成臨床前研究。發明了單相溶液凍干法、叔丁醇/水共溶劑體系凍干法和復乳凍干法這三種獨特的脂質體制備新技術。
還有以下院校專家:
北京大學:呂萬良、張強;四川大學華西藥學院:何勤、張志榮;華東理工大學:安學勤;南京中醫藥大學:陳軍;北京軍事醫學科學院:梅興國;南京中醫藥大學:蔡寶昌;中國藥科大學:平其能、柯學;吉林大學:尹秀菊;中南大學:曾昭武;廣州中醫藥大學:關世俠;重慶中醫藥大學:徐曉玉;復旦大學:陸偉躍等。
7.專利和文獻查詢
查閱專利步驟:orange book然后歐洲專利局,然后中國專利局。
orange book搜索 http://www.accessdata.fda.gov/scripts/cder/ob/docs/queryai.cfm 再看如下 Patent and Exclusivity Info for this product: View 獲取制劑專利信息,根據其美國專利信息到歐洲專利局查PCT專利---是否指定中國, 再查中國專利(需要看法律狀態--授權或駁回、撤銷;如果實質審查,需要自己判斷專利權利要求更改的程度---按照目前的審查要求,國外申請的制劑專利通常權利要求都要縮小范圍) 。查專利就是一種方法,可以從專利上找到原研藥的上市國家上市時間等信息,進而到相應的網站尋找說明書。 http://www.pss-system.gov.cn/sipopublicsearch/search/searchHome-searchIndex.shtml?params=991CFE73D4DF553253D44E119219BF31366856FF4B152226CAE4DB031259396A
脂質體專利舉例:美國專利US7718189記載了阿米卡星脂質體懸浮液的制備方法,該方法創新地獲得了較小粒徑的脂質體,并且實現了水溶性藥物的超高藥脂比(>1),590mg/8.4mL的ARIKAYCE®KIT (相當于硫酸阿米卡星623mg/8.4mL),使用由PARI Pharma GmbH生產的eFlow霧化系統進行一天一次的給藥,用于治療鳥型分枝桿菌(MAC)導致的非結核分枝桿菌(NTM)肺病。這是美國第一種也是唯一一種專門用于治療由MAC引起的NTM肺病的治療方法。該品種使用電荷中性脂質體將阿米卡星直接送到肺部,在肺部藥物會被NTM感染的肺巨噬細胞所吸收,延長了阿米卡星在肺部的釋放,同時減少了全身暴露,從而降低了全身毒性。
下面是常用國外藥監局的網址匯總,輸入脂質體藥物名稱可以查到很多信息。
FDA美國藥監局:
https://www.fda.gov/,搜索藥物名稱,點擊申請號, 看Approval History, Letters, Reviews, and Related Documents,點擊進入,拉到最底下,最早時間—approval 右側一欄,review,點擊
EMA歐盟藥監局:
http://www.ema.europa.eu/ema/index.jsp?curl=pages/includes/medicines/medicines_l
阿根廷藥監局:
http://www.anmat.gov.ar/aplicaciones_net/applications/consultas/lomac/index.asp
土耳其藥監局網站:https://www.titck.gov.tr/kubkt
EMA網站:https://www.ema.europa.eu/en/medicines
俄羅斯官方網站:https://health.mail.ru/
法國藥監局:www.theriaque.org
http://www.ema.europa.eu/ema/ http://www.info.pmda.go.jp/psearch/html/menu_tenpu_base.html http://www.medicines.org.uk/emc/ http://www.rxlist.com/script/main/hp.asp
查詢日本原研處方,查詢日本藥品信息需要把英文名轉換成日文名,可以用日本通用名數據庫網站轉換。
網址:http://moldb.nihs.go.jp/jan/Default.aspx http://www.kegg.jp/kegg/drug/drug_ja.html
其他藥品查詢網址:
http://www.ema.europa.eu/ema/
http://www.info.pmda.go.jp/psearch/html/menu_tenpu_base.html
http://www.medicines.org.uk/emc/
http://www.rxlist.com/script/main/hp.asp
8.關鍵脂質體輔料供應商
國外脂質體輔料主要供應商有美國Avanti PolarLipids公司,瑞士Cordenpharma公司,德國Lipoid GmbH公司和日本NOF公司等。國內因脂質體品種較少,脂質體輔料的供應商也非常少。艾偉拓(上海)醫藥科技有限公司可為中國脂質體生產研發客戶提供多種磷脂輔料,膽固醇 CHO-HP(供注射用),注射用蔗糖等優質脂質體輔料產品。
9.脂質體相關主要書籍:
熱愛書吧,翻翻有驚喜。比如這本《現代給藥系統的理論和實踐 第2版》,書中有多個國外上市脂質體和類似產品詳細處方工藝可以參考。例如:DaunoXome,鹽酸柔紅霉素脂質體濃縮液,處方:主藥53.46mg(相當于柔紅霉素50mg);DSPC 753mg;Chol 180mg (DSPC/Chol=2/1,mol);Citrate Acid 7mg;Sucrose 2125mg;甘氨酸 94mg;CaCl2 7mg;適量的HCl,NaOH,水調節pH.制備方法:主動載藥法,包封主藥50mg,規格:25mL,臨用前用5%Glu稀釋到0.2~1mg/mL靜脈滴注30~60min,6h內必須用完。注意:不可用含鹽的溶液稀釋!粒徑:45nm;pH4.5~6.5;2~8度保質期6month。
鄭老師翻譯的這本《可注射緩釋制劑》,雖然書名沒有脂質體的字樣,但里面有很多脂質體,脂質遞送系統的內容,到現在對脂質體方面的研究也有很好的指導作用。
以下為脂質體相關主要書籍:
《脂質體制備及其在生物醫學中的應用》張靈芝 - 北京醫科大學、中國協和醫科大學聯合出版社,1998年
《現代給藥系統的理論和實踐 第2版》作者:(德)Rainer H.Muller,(德)Gesine E Hildebrand著;胡晉紅主譯 出版:北京:人民軍醫出版社,2004年
《可注射緩釋制劑》(英)西尼爾,(英)拉多米斯基主編,鄭俊民等譯,化學工業出版社,20050901
《欖香烯脂質體抗腫瘤中西醫結合基礎與臨床研究》謝恬主編
《基于脂質的納米載體在藥物遞送和診斷中的應用》作者穆罕默德·拉扎·沙赫,劉穎主譯。科學出版社,2019年
《現代藥物制劑技術叢書·脂質體技術》,鄧英杰主編,人民衛生出版社,2007年
《微載體藥物遞送系統》作者梅興國,華中科技大學出版社,2009年
《抗腫瘤藥物脂質體研究》,孫維彤著
《國外藥學專著譯叢—脂質體(原著第2版)》,V.P.托爾欽林 V.魏西希主編,鄧意輝等譯
10.結語
脂質體就是一座金礦,但開發生產的難度很大,開發脂質體需解決粒度分布、載藥率、包封率、無菌度、穩定性和產業化等諸多難題,同時優質輔料欠缺,產業化設備缺乏,生產設備也多為廠家定制,難以直接購買。面對這些難題,多查文獻,接受脂質體傳承,借鑒前人的經驗就非常重要。全球已經批了10余個脂質體藥物,而我國僅批了3個,多個有前景的產品并未進入中國,具有很大的仿制空間。未來,脂質體國內市場必將高速崛起。
參考文獻:
1.《現代給藥系統的理論和實踐 第2版》作者:(德)Rainer H.Muller,(德)Gesine E Hildebrand著;胡晉紅主譯 出版:北京:人民軍醫出版社,2004年
2.仿制藥原研處方查詢方法https://zhiku.bopuyun.com/p/112810344639
3.李春雷,鄧英杰。國外部分公司脂質體藥物研發現狀[J]。中國藥劑學雜志,2004,2(3):73-75。
4. Lasic D.D.. Novel applications of liposomes[J]. Trends Biotechnol. 1998, 16(7): 307-321.
5. Mantripragada S. A lipid based depot (DepoFoam technology) for sustained release drug delivery [J]. Prog Lipid Res, 2002, 41(5): 392-406.
6.Abra RM, Bankert RB, Chen F, et al. The next generation of liposome delivery systems: recent experience with tumor-targeted, sterically-stabilized immunoliposomes and active-loading gradients [J]. J Liposome Res, 2002, 12 (1-2): 1-3.