口服給藥是最常用、最方便的給藥途徑。但是,受限于藥物分子本身的理化性質(zhì)(如溶解度、穩(wěn)定性等)、藥代動力學(xué)特征以及人體胃腸道復(fù)雜的生理屏障(如消化液pH值、酶屏障、黏膜屏障和上皮細(xì)胞屏障等)的制約,許多藥物分子難以充分發(fā)揮臨床治療效果。因此,口服制劑的開發(fā)需關(guān)注藥物生物利用度。提高消化道通透性被認(rèn)為是提高口服藥物生物利用度的最有效策略。為提高消化道通透性,常在制劑處方中添加吸收促進(jìn)劑。吸收促進(jìn)劑是一類制劑功能性輔料,可通過改變細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)或打開細(xì)胞間的緊密連接來改善藥物在胃腸道中的透過性,提高制劑的口服生物利用度,在中藥及生物大分子藥物的口服遞送系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。
吸收促進(jìn)劑的種類
1. 表面活性劑
表面活性劑常用作吸收促進(jìn)劑,一方面可提高藥物的表觀溶解度,進(jìn)而提高親脂性藥物口服遞送效率,另一方面可減少Ⅱ相代謝酶尿苷磷酸-葡萄糖醛酸轉(zhuǎn)移酶、硫酸轉(zhuǎn)移酶和Ⅰ相代謝酶細(xì)胞色素P450酶對藥物的代謝作用,還可破壞消化道緊密連接、改善細(xì)胞膜流動性、促進(jìn)腸淋巴轉(zhuǎn)運(yùn)吸收、增強(qiáng)藥物與上皮細(xì)胞的親和性,進(jìn)而增加藥物在消化道的滲透效率。
1.1 辛酸鈉及其衍生物
8-(2-羥基苯甲酰胺基)辛酸鈉(SNAC)為辛酸鈉衍生物,可與藥物分子以非共價(jià)鍵形式結(jié)合形成復(fù)合物,增加藥物的親脂性,利于吸收,SNAC提高胃腸道上皮細(xì)胞膜通透性可能還與細(xì)胞膜微擾、流化及藥物活性成分的溶解度變化有關(guān)。有研究表明,SNAC可促進(jìn)奧曲肽在人結(jié)腸黏膜中滲透,而對人黏膜無明顯損傷,也未觀察到與SNAC相關(guān)不良反應(yīng)的增加。Emisphere Technologies,Inc.開發(fā)了一種用于維生素B12缺乏癥的口服劑型Eligen B12,就是在處方中加入SNAC作為吸收促進(jìn)劑。索馬魯肽是胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)受體激動藥,用于治療糖尿病。2019年9月,美國FDA批準(zhǔn)諾和諾德公司索馬魯肽片(Rybelsus)上市,為2型糖尿病的治療開啟了新篇章。Rybelsus通過添加小分子吸收促進(jìn)劑SNAC,提高了索馬魯肽的胃腸道滲透率、增加了其血漿暴露量,明顯提高了索馬魯肽的口服生物利用度,使多肽口服從不可能變?yōu)榭赡堋?/p>
辛酸鈉可改變胃腸道膜流動性及增加細(xì)胞中蛋白質(zhì)的釋放,進(jìn)而增強(qiáng)細(xì)胞通透性。以色列Chiasma公司基于辛酸鈉的特性創(chuàng)建了TPE技術(shù)吸收促進(jìn)平臺,利用該技術(shù)成功制備了口服奧曲肽,其制劑處方由中鏈脂肪酸、辛酸鈉和其他輔料組成,與奧曲肽在油質(zhì)懸浮液中結(jié)合,然后將其封裝在pH依賴的聚合物腸溶涂層中。2020年6月,美國FDA批準(zhǔn)生長抑素類似物奧曲肽腸溶膠囊(Mycapssa)上市,用于肢端肥大癥患者的長期維持治療。Mycapssa使用TPE技術(shù),利用腸溶膠囊保護(hù)奧曲肽在胃中免于降解,再利用吸收促進(jìn)劑辛酸鈉瞬時(shí)、可逆地打開腸道細(xì)胞間的緊密連接,增加藥物的旁路轉(zhuǎn)運(yùn),提高口服生物利用度。Mycapssa(規(guī)格20mg)口服1粒與皮下注射奧曲肽(0.1mg)的生物利用度相當(dāng)。
1.2 癸酸鈉及其衍生物
癸酸鈉主要通過活化磷脂酶,引發(fā)細(xì)胞中Ca2+的釋放,進(jìn)而提高細(xì)胞內(nèi)Ca2+濃度,引發(fā)肌動蛋白收縮,從而增加藥物經(jīng)細(xì)胞旁路的轉(zhuǎn)運(yùn)。此外癸酸鈉可改變腸上皮細(xì)胞緊密連接,打開細(xì)胞旁通道,這種效應(yīng)很可能會導(dǎo)致細(xì)胞旁電阻的降低,進(jìn)而增加小分子藥物的通透性。
愛爾蘭Merion Pharmaceuticals公司基于癸酸鈉創(chuàng)建了GIPETTM胃腸滲透增強(qiáng)技術(shù)平臺,主要用于促進(jìn)低分子肝素、培美曲塞、雙膦酸鹽和?;哪ね高^性。有研究顯示,癸酸鈉可增加離體大鼠結(jié)腸和空腸黏膜中胞外標(biāo)記物的通量,在較高濃度下,消化道膜僅出現(xiàn)輕度擾動,安全性良好;癸酸鈉還可調(diào)節(jié)豬空腸黏液的黏彈性,保留黏液的凝膠狀結(jié)構(gòu),而不改變流變性。
1.3 烷基糖苷類
烷基糖苷為非離子表面活性劑,具有高效低毒、可生物降解的特點(diǎn)。烷基糖苷類吸收促進(jìn)劑可通過加速生物膜流動和加強(qiáng)細(xì)胞膜內(nèi)吞作用,加快對藥物的攝取,也可短暫打開細(xì)胞之間的緊密連接,促使藥物通過消化道膜。研究發(fā)現(xiàn),烷基糖苷類吸收促進(jìn)劑可促進(jìn)普萘洛爾、甘露醇、替盧多諾酯等小分子化合物和胰島素等大分子藥物的吸收,且發(fā)現(xiàn)吸收能力與烷基糖苷類吸收促進(jìn)劑濃度呈正相關(guān)。2020年1月,F(xiàn)DA批準(zhǔn)Neurelis公司研發(fā)的地 西 泮鼻腔噴霧劑(商品名:VALTOCO)上市,該制劑處方中使用烷基糖苷作為吸收促進(jìn)劑,證明烷基糖苷類吸收促進(jìn)劑安全性良好,臨床試驗(yàn)表明,烷基糖苷類吸收促進(jìn)劑促透效果較好,VALTOCO中地 西 泮可有效透膜吸收。
1.4 其他
常用的表面活性劑類吸收促進(jìn)劑還包括十二烷基硫酸鈉、聚山梨酯、月桂酸酯、酰基肉堿和膽鹽等,它們可通過瞬時(shí)開啟細(xì)胞緊密連接或增加藥物親脂性來提高口服制劑的生物利用度。肉堿中長鏈脂肪酸酯具有理想的增強(qiáng)口服藥物透過胃腸道上皮細(xì)胞性能,且起效快。美國Unigene公司開發(fā)的口服甲狀旁腺激素,處方中加入了月桂肉堿作為吸收促進(jìn)劑,該制劑在增加骨量生長方面效果良好,在Ⅱ期臨床試驗(yàn)中比注射甲狀旁腺激素更有效。Unigene開發(fā)的口服制劑中另一種常用吸收促進(jìn)劑膽鹽,如?;悄懰徕c,其不僅可改善藥物溶解性,還可增加腸道通透性。
2. 螯合劑
螯合劑可直接通過降低膜完整性,增加膜流動性,或通過改變腸道pH,抑制上皮轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白,干擾腸上皮細(xì)胞之間存在的Ca2+及其維持細(xì)胞間隙結(jié)構(gòu)特征的能力,隨后打開緊密連接,來增加藥物的滲透性。如依地酸二鈉(EDTA)通過調(diào)節(jié)腸道內(nèi)Ca2+含量,進(jìn)一步影響細(xì)胞間緊密連接,并降低上皮細(xì)胞電阻,從而促進(jìn)藥物穿過消化道細(xì)胞膜進(jìn)入血液循環(huán),因此,EDTA也常作為BCS Ⅲ類口服藥物的吸收增強(qiáng)劑,其促進(jìn)吸收作用較明顯,但屏障恢復(fù)相對緩慢。
Oramed公司的POD技術(shù)中將EDTA作為吸收促進(jìn)劑使用,該公司應(yīng)用POD技術(shù)開發(fā)的胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)類似物ORMD-0901在模型豬及模型犬中均表現(xiàn)出良好的耐受性且降血糖作用顯著。
3. 多肽類
多肽類吸收促進(jìn)劑生物相容性較好,其中應(yīng)用較多的是穿膜肽,包括天然多肽、兩親性多肽及陽離子多肽。細(xì)胞穿透肽屬短肽,能穿過生物膜進(jìn)入細(xì)胞,也可以共價(jià)或非共價(jià)的方式攜帶不同類型的活性物質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞,如小分子藥物、多肽等。由于穿膜肽還富含堿性氨基酸殘基,這使它能與帶負(fù)電荷的細(xì)胞表面分子發(fā)生靜電作用,因此可增加藥物局部濃度,促進(jìn)藥物吸收。
4. 殼聚糖及其衍生物
殼聚糖是目前使用較普遍的一種無毒、生物相容性良好的吸收促進(jìn)劑,其可通過打開上皮細(xì)胞間緊密連接,并通過促進(jìn)藥物與細(xì)胞膜負(fù)電荷相互作用,或通過細(xì)胞旁路徑改善親水性藥物的吸收。
5. 聚酰胺-胺型樹枝狀大分子(PAMAM)
PAMAM是一類對口服藥物有顯著促進(jìn)吸收作用的大分子聚合物。第四代PAMAM(G4.0-PAMAM)被不同分子量的聚乙二醇(PEG1000,2000,5000)修飾,可形成一系列PAMAM-PEG聚合物,胺基的減少及外層PEG作為保護(hù)層進(jìn)一步降低了細(xì)胞膜毒 性,提升了生物安全性。PAMAM-PEG2000作為一種潛在安全無毒的腸道吸收促進(jìn)劑,可改善低滲透性、低溶解性化合物的吸收。
6. 生物黏附材料
生物黏附材料主要為親水性材料,常含有大量的可形成氫鍵的基團(tuán),可長時(shí)間黏附在人體組織的黏膜表層,增加藥物局部濃度,擴(kuò)大細(xì)胞兩側(cè)藥物濃度差,促進(jìn)藥物透過消化道膜進(jìn)入血液循環(huán)。研究人員以卡波普、果膠、羧甲基纖維素鈉共混物設(shè)計(jì)了艾塞那肽黏膜黏附制劑,該制劑不但增加了口服多肽藥物的吸收,還能通過控制艾塞那肽的釋放來延長藥物半衰期。當(dāng)該制劑遞送的艾塞那肽半衰期為對照組的2倍時(shí),相對生物利用度比對照組提高了80倍。
近年來,吸收促進(jìn)劑在藥物制劑開發(fā)和臨床應(yīng)用中已獲得較大發(fā)展,人們對其化學(xué)結(jié)構(gòu)、作用機(jī)制和應(yīng)用范圍進(jìn)行了廣泛深入的研究。吸收促進(jìn)劑在中藥制劑和生物大分子制劑中應(yīng)用較多。中藥口服方便,患者依從性較好,但口服后胃腸道吸收較差,因此常在處方中加入吸收促進(jìn)劑以增強(qiáng)中藥有效成分在胃腸道細(xì)胞膜的通透性。生物大分子藥物親水性強(qiáng)且難以透過消化道,故口服生物利用度普遍較低,已上市的生物類制劑多數(shù)為注 射 劑品種,但注射給藥時(shí)患者依從性較差。在口服索馬魯肽成功上市后,國內(nèi)外企業(yè)在多肽和蛋白質(zhì)藥物口服給藥領(lǐng)域加大投入,已開發(fā)出多種可提高大分子藥物口服吸收生物利用度的吸收促進(jìn)劑,展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿?。盡管國內(nèi)外對口服制劑中的吸收促進(jìn)劑進(jìn)行了大量研究,并推動了一些藥物的上市,滿足了患者的差異化臨床需求,但吸收促進(jìn)劑的實(shí)際應(yīng)用仍存在不少問題,真正能運(yùn)用于臨床的含吸收促進(jìn)劑的制劑較少??茖W(xué)選用吸收促進(jìn)劑,合理設(shè)計(jì)處方,充分利用促吸收技術(shù),開發(fā)出具有顯著臨床優(yōu)勢、安全性良好的口服藥物,是藥物研究人員接下來努力的方向。
參考文獻(xiàn):
[1]宋波.口服藥物吸收促進(jìn)劑應(yīng)用與開發(fā)研究進(jìn)展[J].中國藥業(yè),2022,31(22):127-132.
[2]曹麒麟,韓曉璐,高靜,等.提高難溶性藥物生物利用度的研究進(jìn)展[J].湖北科技學(xué)院學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2021,35(04):352-356.
[3]朱春柳,俞淼榮,甘勇.新型口服給藥技術(shù)的研發(fā)進(jìn)展[J].中國醫(yī)藥工業(yè)雜志,2021,52(04):429-439.
作者簡介:沙羅,中藥研發(fā)工作者,現(xiàn)就職于國內(nèi)某大型藥物研發(fā)公司,致力于中藥新藥的研究開發(fā)。
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