白蛋白结合型纳米微粒紫杉醇注射制剂的改良研究

白蛋白结合型纳米微粒紫杉醇注射制剂的改良研究 姓名:谢斌 学号:20080389 专业班级:08级生物技术1班 【摘要】 随着近年来纳米技术的迅速发展，其已渐渐渗入到医学领域之中，作为一种新的载药媒介，纳米技术特别是在肿瘤治疗中有着深远的应用价值。该综述重点介绍脂质纳米粒作为一种新的载药控释媒介在紫杉醇方面的研究。 【关键词】 脂质纳米粒;紫杉醇;肿瘤;注射制剂 紫杉醇是从短叶红豆杉(Taxus brevifolia)的树皮中分离出的新型抗肿瘤药物，其抗肿瘤机制是通过作用于微管抑制增殖细胞的有丝分裂，导致细胞周期阻断于G2/M期，快速分裂的癌细胞因出现生长抑制进而死亡。但因紫杉醇极难溶于水，其溶媒聚氧乙基代蓖麻油长导致严重的过敏反应及超敏反应。所以国内外学者均在致力于紫杉醇的新制剂形式的研究。 1 白蛋白结合型纳米微粒紫杉醇注射制剂概况 【描述】ALBUPAX(纳米白蛋白紫杉醇)是紫杉醇的白蛋白结合形式，颗粒平均大小为130nm。ALBUPAX是白色至黄色、无菌冻干粉，使用前用20ml生理盐水溶解。每支ALBUPAX包含100mg紫杉醇和人白蛋白作为赋形剂。每ml ALBUPAX稀释液中含紫杉醇5mg。本品不含溶剂。ALBUPAX的活性成分是紫杉醇，具有天然抗肿瘤活性。紫杉醇提炼自红豆杉，化学名为5β，20-环氧-1，2α，4，7β，10β，13α-六羟基紫衫烷-11-烯-9-酮-4，10-二乙酸酯-2-苯甲酸酯-13-[(2，R,3，S)-N-苯甲酰-3-苯基异丝氨酸酯。本品为白色至类白色晶状粉末，分子式为C47H51NO14,分子量为853.91。本品高度亲脂，不溶于水，在216?至217?熔化。 【临床药理学】 作用机理 本品是新型抗微管药物，通过促进微管蛋白二聚体聚合抑制解聚，保持微管稳定，抑制正常微管网络的再结合，影响细胞间期和有丝分裂。紫杉醇诱导细胞周期中微管异常排列或成“捆状”，并在有丝分裂中形成多个微体。 人体药带代动力学 静脉给予本品，紫杉醇的血浆浓度呈双相性分布。初始的血液浓度快速下降期(α期)代表药物向外周扩散;缓慢期(β期)代表药物的清除。半衰期大约27个小时。 本品的药代动力学和用药维持时间无关。推荐临床用量为260mg/m2时，本品的平均最大血 药浓度Cmax在滴注结束后出现，为18，741ng/ml，平均总清楚容量为15L/hr/m2。平均分布容量为632L/m2。分布容量大提示本品血管外的广泛结合和/或和组织结合率高。 【适应症】 本品适用于联合化疗治疗失败或辅助化疗6个月内复发的转移性乳腺癌。如无显著禁忌症，病人在使用本品前应接受过蒽环类药物治疗。 【禁忌症】 本品禁用于中性白细胞低于1500/mm3者。 【警告】 男性接受本品治疗期间，避免照顾儿童。 白蛋白(人):本品包含人白蛋白，一种人血液的衍生物。基于对于献血者的有效筛查和生产流程，本品传播病毒性疾病的可能性极小。理论上传布克雅病的几率也很小。目前还没有因为白蛋白传播病毒性疾病或克雅病的报道。 【注意事项】 药物的相互作用:尚未进行正规的药物相互作用研究。 本品的代谢主要有CYP2C8和CYP3A4催化。在没有正式的临床药物相互作用研究的情况下，本品和CYP2C8和CYP3A4的底物或抑制剂同时使用时，应密切见识毒性的发生或有效性的减低。和本品有潜在相互作用的药物，包括CYP3A4的底物和蛋白酶体抑制剂(如利托那韦，沙奎那韦，茚地那韦，奈非那韦)，这些都有都是CYP3A4的底物和/或抑制剂，但尚未在临床试验中评价。 血液学毒性:本品禁用于中性白细胞低于1500/mm3者。所有接受本品治疗的患者都应经常监测血象变化，以便及时发现可能存在的骨髓抑制。病人在中性粒细胞>1，500/mm3和血小板>100,000/mm3后，才能继续接受治疗。治疗过程中，一旦发生严重的中性粒细胞缺乏(连续7天<500/mm3)，应考虑下一疗程本品减量。 神经毒性:使用本品经常出现感觉神经障碍。通常，1~2级感觉神经障碍不需要调整药物剂量。如果出现3级神经障碍，应当给予对症治疗直至神经障碍缓解至1~2级。 输液反应:本品的输液反应并不常见。在随机临床试验中输液反应为中度。 妊娠:致畸效应:妊娠类别D。 哺乳期妇女:目前尚不清楚乳汁中是否分泌本品。由于多种药物，包括蒽环类药物，能在乳汁中分泌，以及鉴于授乳婴儿可能因本品而致严重不良反应，因而母亲在接受本品前应停止哺乳。 儿童用药:尚不明确。 老年患者用药:目前未有老年患者使用本品的毒性报道。 【副反应】 最多见的为中性粒细胞缺乏，低血压，心电图异常，呼吸困难，咳嗽。神经病变，视觉障碍，关节痛，转氨酶升高，恶心呕吐，腹泻和无力。 【药物过量】 目前没有本品药物过量的报道。药物过量的最常见和主要的并发症为骨髓抑制，感觉神经病变和粘膜炎。 转移性乳腺癌联合化疗失败或辅助化疗6个月内复发的患者，推 【剂量和使用方法】 荐本品剂量为每3周一次260mg/m2，静脉滴注30分钟以上。 肝脏损害:对于胆红素>1.5mg/ml的病人，本品的剂量未定。 药物减量:使用本品过程中，出现严重中性粒细胞缺乏(中性粒细胞计数<500/mm2,持续一周或更长)或严重的感觉神经病变，应在之后的治疗中减量至220mg/m2。反复出现的重度中性粒细胞缺乏或严重的感觉障碍，剂量应减至180mg/m2。3级感觉神经病变应停止治疗直至感觉障碍缓解至1~2级，并在之后的治疗中进一步减量。 操作注意事项:本品是细胞毒性抗肿瘤药物，和其他毒性较强的紫杉醇化合物一样，操作本品时要小心谨慎。推荐使用手套。如果纳米白蛋白紫杉醇(冻干粉或稀释液)接触到皮肤，应立即用肥皂和清水清洗皮肤。局部接触紫杉醇，可能会出现刺痛，烧灼感和红肿。如果本品接触到粘膜，暴露部位应用清水彻底清洗。 静脉用药的准备工作:本品稀释前为无菌冻干粉。为防止发生错误，稀释前仔细阅读。 每ml稀释液含有5mg/ml紫杉醇。 1. 无菌操作，用20ml生理盐水稀释冻干粉; 2. 将生理盐水沿安瓶壁缓慢注入，避免形成过多气泡; 3. 避免将生理盐水直接滴注在冻干粉上，因为会形成气泡; 4. 生理盐水注入后，将安瓶直立直少5分钟，保持冻干粉完全湿润; 5. 轻柔旋转和/或倒转至少2分钟，保持冻干粉均一溶解。避免产生气泡; 6. 如果出现气泡或结块，将溶液静置15min，直至气泡消退。 稀释的混悬液呈均一的牛奶状，没有可视的颗粒样物质。如果有颗粒或沉淀，安瓶应继续轻柔地倒转，以确保使用前完成溶解。如果有沉淀，则丢弃本品不用。丢弃任何未用的部分。以5mg/ml计算病人所需的液体量:总液体量=总剂量(mg)/5(mg/ml) 将适当体积稀释的本品注入空白的、无菌输液袋(塑料的聚氯乙稀容器，聚氯乙烯或非聚氯乙烯静脉输液袋)。不需要使用特殊的无DEHP输液袋或输液泵。不推荐使用滤器。 在本品输注过程中建议密切监视输注部位有无渗漏。30分钟内完成输注有助于减少输液反应。使用本品前不需要预防性使用药物以预防可能的高敏反应。如果条件许可，静脉用药都应在输注前检查有无微粒和变色等情况发生。 稳定性:未开封的本品在20?至25?性质稳定，直至产品标识的有效期，冷冻或冷藏不影响产品的稳定性。 ?至8?冷藏释后药物在安瓶中的稳定性:稀释后本品应立即使用。如果必须，可在2至多8小时。如果不立即使用，每支稀释的本品应放回原来的卡纸盒中以避光。如果有沉淀产生，弃去不用。 稀释后药物在输液袋中的稳定性:稀释本品在输液袋中应立即使用。但可以在适宜的温度(大约25?)和光照条件下保存至多8小时。 2 紫杉醇制剂的研究现状 紫杉醇因其独特的抗癌机制，得到医学界及其相关行业的公认，作为晚期卵巢癌的二线治疗药，紫杉醇至今已在40多个国家获准上市，并在乳腺癌、肺癌、白血病、胃肠道癌及介入治疗后的血管再狭窄等治疗上显示了令人鼓舞的疗效，但是除了资源匮乏之外，紫杉醇水溶性较低的问题给它的临床应用带来一定的困难。 2.1目前存在的紫杉醇制剂的主要问题 由于紫杉醇水溶性低，口服几乎不吸收，临床应用的主要是紫杉醇注射液，目前在国外以及国内上市的注射剂是以聚氧乙烯蓖麻油(Cremophor EL)与无水乙醇作为混合溶媒的。该制剂存在的主要问题是: ?溶剂的毒性和致敏性:主要是聚氧乙基蓖麻油导致的过敏反应而引起支气管痉挛、呼吸急促、疲倦、低血压等;在生产过程中容器、注射器、输液袋与聚轻乙基蓖麻油接触可浸出大量的增塑剂邻苯二甲酸二乙基乙酷，导致过敏反应。临床一般预先用糖皮质激素和抗组胺药来阻止过敏反应的发生。另外，推荐使用玻璃、聚丙烯等材料的容器。 ?稀释后的不稳定性:当该制剂被稀释至0.3-1.2g/L，时，若超过24h，会出现颗粒性沉淀，表明沉淀已不是紫杉醇，因此推荐静滴时在输液器中使用滤器。 ?配伍变化:临床常用的60种药物与紫杉醇配伍会引起输液混浊，某些药物与紫杉醇竞争结合血浆蛋白将使毒性增加。 2.2目前紫杉醇药用剂型改良的常用方法 药剂学家主要着眼于消除聚氧乙基蓖麻油引起的不良反应、增加紫杉醇的溶解度、稳定性，避免过敏反应而不影响抗肿瘤活性、降低毒性而展开研究，同时能否进行大规模的生产也成为制剂工程中的瓶颈。 为降低紫杉醇的全身毒性和溶媒的毒副作用，近年来，人们对紫杉醇的药用剂型进行了大量的研究和探讨。一方面，提高紫杉醇的水中溶解度，减少制剂中的Cremophor EL。在 紫杉醇水溶性衍生物方面已经有大量的研究，例如可溶性半合成紫杉醇衍生物，在紫杉醇上连接一些水溶性基团制成紫杉醇的前药，以提高紫杉醇的水溶性。紫杉醇的前药在生理条件下水解释放出紫杉醇，它不需要Cremophor的增溶作用，并且还能够降低药物的全身清除率。但水溶性前药一般不稳定，在一定程度上还会影响紫杉醇的药效，因而还没有正式商品化。另一方面，将紫杉醇制成靶向制剂，提高药物在靶部位的浓度，降低血液及其它组织中的药物浓度，不仅可提高疗效，还可以降低全身毒副作用。目前一般采用脂质体、微球、脂质微球,囊、乳剂和毫微球等方式制备紫杉醇的靶向制剂。采用方式有脂质体包裹、环糊精包合、聚乙二醇衍生物、制成乳剂和粉、针剂等。但是，目前大多数靶向制剂尚处于实验研究阶段，其开发还有许多问题有待解决，如脂质体靶向系统存在靶向分布不理想等缺点;磁性制剂尚属研究开发阶段，使用磁场不易聚焦，很难达到靶向要求等。因此，如何将治疗药物安全、高效、靶向性地导入人体内特定器官、组织，并提高药物在靶组织内的浓度是目前研究的重点。 2.3上市的紫杉醇药物的概况 美国FDA批准白蛋白结合紫杉醇纳米粒注射混悬液上市，用于转移性乳腺癌联合化疗失败后或辅助化疗6个月内复发的乳腺癌。本品仅由白蛋白结合紫杉醇纳米粒组成，不含有毒溶媒，因此用药剂量比Cremophor大，故可增强抗肿瘤作用。此外，白蛋白是正常向细胞输注营养的蛋白质，研究显示，它在快速生长的肿瘤中积蓄。因而，白蛋白结合的紫杉醇可定向释放至肿瘤细胞，提高药物的疗效。 这些新型制剂的开发，将不仅仅满足增加水溶性，而是通过各种剂型改造策略以实现临床上各种疾病在静脉给药、口服给药、局部给药以及靶向给药等各方面的特殊治疗要求。 3药物剂型改革的理由与制备方法 紫杉醇属难溶性非水溶性药物，此类药物是临床用药十分广泛和重要的一大类药物，多数化学药、中药醇提取有效成分均属于此类药物，此类药物存在溶解度差、生物利用度低、给药剂型制备困难等问题，其给药新剂型和工业化生产技术一直是制剂学领域研究重点。 随着技术研究的发展，纳米脂质体被认为是目前一种有效和优良的药物载体，在紫杉醇等诸多重要药物中得到应用，并取得良好的临床效果。然而脂质体技术存在一些难以克服的缺陷，如磷脂易氧化，制剂不易保存;脂质体制剂往往制成冻干粉针使用，在冻干过程和使用中时，脂质体粒子在冻干和重建恢复过程时，构型极易出现聚集、破裂、塌陷等现象，严重影响药品生产质量和临床应用;且脂质体制备条件要求较苛刻，工业化制备生产设备昂贵，冻干过程能耗很高。因此，当前纳米脂质体技术虽然研究很多，但能够生产和临床应用制剂很少， 至目前为止我国仅批准3个纳米脂质体制剂临床应用，且均为抗癌药物。 为解决此类药物临床给药问题，克服脂质体工业化生产难、质量不稳定等困难，我们致力研究一种工业化制备简单易行，能更好提高药品生产和使用质量，用药更加安全的新型给药技术平台，来解决此类药物给药和工业化制备困难技术瓶颈，用于临床注射、口服和透皮给药剂型中。 本项目目的在于:以临床重要应用价值的典型难溶性药物,紫杉醇为药物模型，构建适于难溶非水溶性药物的含磷脂自乳化纳米给药技术平台，研发新型紫杉醇纳米脂质注射液应用于临床治疗。其特征是制剂形式为磷脂为主要辅料的载药有机溶液相，该溶液在使用时，遇水自乳化形成具有高包封率特点的药物脂质纳米粒。其特点是载药量高，制剂质量稳定性高，临床用药安全性高，工业化制备成本低廉易行。与其它类似载体如脂质体技术相比较，工艺简单，可有效解决其稳定性差、吸收利用度低，大规模工业化生产难的技术瓶颈，因此项目的实施具有重要的科学研究价值和应用前景。 4紫杉醇注射制剂的质量控制方法 药品质量的稳定是其疗效稳定的前提和基础。药品的质量受多种因素的影响，如原料药的质量会影响到制剂的品质;制剂的生产过称经过多道工序，每道工序中又有多种影响因素作为工艺参数需要控制，这些工艺参数直接影响到产品的内在质量。药品最本质的要求是安全、有效及相对可控性。因此，全面的质量控制方法仍然是目前质量控制方法的主要模式。 目前用于注射用紫杉醇的含量测定与有关物质检查的方法是HPLC测定法。 5未来市场分析 目前，我国紫杉醇、多烯紫杉醇制剂均为仿制美国和法国产品，分别含Cremophor EL和吐温80等毒性较大的辅料，国内南京康海药业等开发了脂质体制剂，其他如上海医药工业研究院开发了脂肪乳冻干等制剂，其质量稳定性难以保障，且生产成本较高，难以与新制剂形成竞争。 预计，在现有制剂工作基础上，未来3,5年能获得临床批号进入生产期，以其较高安全性和优良药效替代现有制剂，占据较大的医院市场。预计该制剂成功上市后，可形成5,10亿的销售份额，并成为紫杉醇抗癌临床药物制剂的领军产品主导市场。 【参考文献】 [1] 黄寿吾，王昆，黄复生.新型脂质体的研究进展 [2] 基于纳米技术的载药媒介在肿瘤治疗中的应用 [3] 丛宁.注射用多稀紫杉醇的质量控制方法及动力学研究 [4] 新型紫杉醇脂质纳米粒的临床前试验研究 [5] 纳米材料研究现状和发展前景及医药应用 [6] 元英进.抗癌新药紫杉醇与多稀紫杉醇 [7] 紫杉醇类抗癌药的临床研究进展 [8] 孙利伟，赵辉，刘建青.HPLC法测定紫杉醇注射液中的紫杉醇含量 [9] 杨孝来.紫杉醇与多稀紫杉醇 [10] 谢桂群.注射用紫杉醇脂质体与紫杉醇用法比较及护理 .紫杉醇新剂型—紫杉醇脂质体的临床应用与观察 [11] 刘斌