- 脂質(zhì)體,作為一種由磷脂雙分子層構(gòu)成的微型泡囊,自上世紀(jì)60年代被提出以來,便因其獨(dú)特的藥物遞送特性而備受關(guān)注。脂質(zhì)體藥物憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢,如提高藥物溶解度、改善藥物穩(wěn)定性、增強(qiáng)藥物靶向性等,在醫(yī)藥領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大的發(fā)展?jié)摿Α?/div>https://doi.org/10.1016/j.ejps.2023.106688https://doi.org/10.1016/j.ejps.2023.106688
脂質(zhì)體分離制備
制備分析液相系統(tǒng)
配備了先進(jìn)的 Thermo U3000-CAD檢測系統(tǒng),靈敏度高。案例:脂質(zhì)體化合物(Lipids)的制備案例脂質(zhì)體化合物,無紫外,疏水性比較強(qiáng),采用Waters 2545-Qda//UV/ELSD制備液相系統(tǒng)進(jìn)行制備,結(jié)合質(zhì)譜信息,使用DAD/ELSD引導(dǎo)收集, 分離后純度可達(dá)98%以上。
脂質(zhì)體納米微粒制備
- 美迪西可根據(jù)以下制備方法,提供脂質(zhì)體納米微粒制備服務(wù)。
1 溶劑注入法(Solvent injection method)
溶劑注入法是一種比較簡單制備脂質(zhì)體的方法,將脂質(zhì)成分溶解在有機(jī)溶劑中,然后將所需的藥物以一定速率注射到有機(jī)相中以誘導(dǎo)脂質(zhì)體的形成。https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e093942 薄膜分散法(Thin-layer dispersion)
薄膜分散法簡單易操作,將藥物和脂質(zhì)溶于有機(jī)溶劑后,置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上減壓除去溶劑,使脂質(zhì)在容器壁上形成薄膜,再加入合適的水性介質(zhì),使脂質(zhì)薄膜水化脫落即可制備載藥脂質(zhì)體。https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2022.e093943 逆向蒸發(fā)法(Reverse-phase evaporation technique)
一般是將膜材的有機(jī)溶液與藥物水溶液超聲形成W/O型乳液,再減壓蒸發(fā),就可得到脂質(zhì)體。此法適用于水溶性藥物和大分子活性物質(zhì)。4 擠出法(Extrusion)
擠出法即脂質(zhì)體通過外力的作用,擠壓通過孔徑小于自身粒徑的濾膜時,由于剪切力的作用導(dǎo)致其發(fā)生形變,從而產(chǎn)生破裂,隨后破裂的雙層立即重新結(jié)合,形成更小的脂質(zhì)體。5 微流控(Microfluidic)技術(shù)
微流控制備脂質(zhì)體是一種高效快速的方法,該技術(shù)通過精確控制微流體在微通道中的流動和混合,實(shí)現(xiàn)了脂質(zhì)體的高精度、高均一性的制備。美迪西脂質(zhì)體制備及分析設(shè)備
美迪西擁有的設(shè)備體系能夠全面覆蓋脂質(zhì)體藥物的研發(fā)流程,從處方篩選到制備工藝優(yōu)化,再到詳盡的性能分析與質(zhì)量控制,盡可能滿足客戶需求。
脂質(zhì)體藥物質(zhì)量研究
- 美迪西可提供以下專業(yè)服務(wù):
1 脂質(zhì)體藥物的結(jié)構(gòu)或功能性成分的質(zhì)量控制
2 脂質(zhì)體藥物的質(zhì)量研究與控制:
(1) 鑒別、含量測定和脂質(zhì)相關(guān)降解產(chǎn)物檢查
(2) 粒徑及其分布、包封率、表面電荷、體外藥物釋放和藥物泄漏;結(jié)構(gòu)和形態(tài)、脂膜的熱力學(xué)性質(zhì)、包封體積、包封藥物的狀態(tài)
(3) 其他:pH值、脂質(zhì)體藥物的藥脂比、粘度、無菌、熱原/細(xì)菌內(nèi)毒素3 脂質(zhì)體藥物的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):
(1) 性狀
(2) 鑒別(API、結(jié)構(gòu)或功能性成分(包括脂質(zhì)和非脂質(zhì)))
(3) 檢查(pH、滲透壓摩爾濃度、表面電荷、粒徑及其分布、濁度、包封率、體外釋放率、有關(guān)物質(zhì)、脂質(zhì)相關(guān)降解產(chǎn)物、裝量、殘留溶劑、可見異物、不溶性微粒、無菌、細(xì)菌內(nèi)毒素)
(4) 含量(API、結(jié)構(gòu)或功能性成分(包括脂質(zhì)和非脂質(zhì)))4 脂質(zhì)體藥物的穩(wěn)定性研究:
(1) 性狀
(2) 檢查(pH、滲透壓摩爾濃度、表面電荷、粒徑及其分布、濁度、包封率、體外釋放率、有關(guān)物質(zhì)、脂質(zhì)相關(guān)降解產(chǎn)物、可見異物、不溶性微粒、無菌、細(xì)菌內(nèi)毒素)
含量(API、結(jié)構(gòu)或功能性成分(包括脂質(zhì)和非脂質(zhì)))案例:腦靶向脂質(zhì)體研發(fā)美迪西與美國南加州大學(xué)(University of Southern California)攜手,開發(fā)一種腦靶向脂質(zhì)體藥物遞送系統(tǒng)。這一合作項(xiàng)目將美迪西在藥物制劑研發(fā)領(lǐng)域的深厚積累與南加州大學(xué)在神經(jīng)科學(xué)方面的卓越研究能力進(jìn)行結(jié)合,共同致力于解決藥物遞送領(lǐng)域的一大難題——如何有效跨越血腦屏障(Blood-Brain Barrier, BBB),以實(shí)現(xiàn)中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病(如阿爾茨海默病、帕金森病、腦腫瘤等)的精準(zhǔn)治療。脂質(zhì)體包載藥物(左)及對照(右)
脂質(zhì)體藥物非臨床安全性評價
- 納米藥物在體內(nèi)可能通過被動靶向、主動靶向、物理靶向、化學(xué)靶向等方式高選擇性地分于特定的器官、組織、細(xì)胞、細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu),改變原形藥物的藥代動力學(xué)特征如體內(nèi)組織分布,并進(jìn)而影響其安全性和有效性。
1 試驗(yàn)系統(tǒng)
可先開展體外試驗(yàn)進(jìn)行早期篩選和安全性風(fēng)險預(yù)評估如細(xì)胞攝取及相互作用、補(bǔ)體激活情況等研究。應(yīng)選擇對毒性敏感的種屬。2 受試物
可先開展體外試驗(yàn)進(jìn)行早期篩選和安全性風(fēng)險預(yù)評估如細(xì)胞攝取及相互作用、補(bǔ)體激活情況等研究。應(yīng)選擇對毒性敏感的種屬。應(yīng)提供生產(chǎn)過程、關(guān)鍵質(zhì)量特征、制劑等方面的信息,如穩(wěn)定性(藥物和載體的化學(xué)穩(wěn)定性、物理穩(wěn)定性)、分散劑 /分散方法、納米特性(粒徑、粒徑分布、比表面積、表面電荷、表面配體等)、表面性質(zhì)(包衣及厚度、配體及密度等)、載藥量、濃度、溶解性、藥物從載體的釋放、納米藥物的聚集狀態(tài)及變化過程、表征的方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)等。若納米藥物需稀釋和/或配制后給藥,應(yīng)關(guān)注納米藥物配制后在不同濃度、溶媒、體外細(xì)胞培養(yǎng)液或者其它體外試驗(yàn)體系下的穩(wěn)定性、均一性和藥物釋放率等特征是否發(fā)生改變。3 試驗(yàn)設(shè)計
給藥劑量:除采用傳統(tǒng)的質(zhì)量濃度外可考慮同時提供質(zhì)量濃度和納米顆粒數(shù)目/比表面積的劑量單位信息。
對照組:包含新藥物活性成分的,設(shè)單獨(dú)的藥物活性成分組;包含新納米載體的,設(shè)無藥納米載體組。
檢測時間和頻率:可能在組織中清除慢,根據(jù)蓄積情況設(shè)置檢測時間點(diǎn)和檢測頻率,必要時延長恢復(fù)期。4 毒性關(guān)注點(diǎn)
免疫原性和免疫毒性:納米藥物主要經(jīng)單核吞細(xì)胞系統(tǒng)的吞細(xì)胞潔除,聚集到肝臟、脾臟和淋巴組織等器官組織 。可能吸附不同生物分子(以蛋白質(zhì)分子為主)形成生物分子層(如蛋白冠),進(jìn)而被免疫細(xì)胞表面受體識別,產(chǎn)生免疫原性和免疫毒性,還可導(dǎo)致類過敏反應(yīng)??赡艽嬖诿庖咴鰪?qiáng)、免疫抑制、補(bǔ)體活化、炎反應(yīng)、過敏反應(yīng)、細(xì)胞因子釋放等風(fēng)險。參考ICH S8。
神經(jīng)系統(tǒng)毒性:納米藥物與普通藥物相比更容易透過血腦屏障,有神經(jīng)毒性風(fēng)險的藥物應(yīng)進(jìn)行安全藥理試驗(yàn)評估對神經(jīng)系統(tǒng)的影響。
遺傳毒性:新藥物活性成分的納米藥物和新納米載體/輔料需要開展遺傳毒性評價。
生殖毒性:納米藥物可能容易通過胎盤屏障、血睪屏障、血乳屏障等生物屏障,因此應(yīng)關(guān)注生殖毒性風(fēng)險,參考ICH S5。
致癌性:參考ICH S1(長期使用的需進(jìn)行)。
制劑安全性:同注射劑要求,體外溶血試驗(yàn)應(yīng)注意,若納米藥物在溶液中會發(fā)生團(tuán)聚,建議進(jìn)行體內(nèi)溶血試驗(yàn)。
毒代動力學(xué):部分納米藥物可能在組織中存留的時間較長,組織暴露量高于系統(tǒng)暴露量,在體內(nèi)某些組織器官發(fā)生蓄積,重復(fù)給藥后可能產(chǎn)生明顯的毒性反應(yīng)。5 不同給藥途徑的特殊關(guān)注點(diǎn)
經(jīng)皮給藥:納米藥物可能具有較高的毛囊滲透性或分布至局部淋巴結(jié)。毒性試驗(yàn)中應(yīng)注意考察不同皮膚狀態(tài)(完整、破損、患病)、不同影響因素下(如光照)納米藥物在給藥局部和全身的暴露量差異以及相應(yīng)的毒性風(fēng)險。
皮下給藥:具有更高致敏潛力。需關(guān)注不溶性納米藥物在皮下的蓄積和轉(zhuǎn)移以及相應(yīng)的毒性風(fēng)險。
鼻腔給藥:相比胃粘膜更有利于藥物吸收,可能通過嗅神經(jīng)通路透過血腦屏障。
吸入給藥:納米藥物可廣泛分布于肺泡表面,應(yīng)關(guān)注局部/呼吸毒性。應(yīng)關(guān)注不溶性載體類納米藥物在肺部的蓄積和轉(zhuǎn)移。
靜脈給藥:與普通藥物不同的組織分布與半衰期。
口服給藥:不溶性納米成分可能蓄積在某些組織。美迪西可提供以上多種給藥方式的納米藥物的非臨床安全性評價,包括符合NMPA、FDA法規(guī)申報要求的一般毒性研究、藥代/毒代動力學(xué)研究,免疫原性/免疫毒性評估、制劑安全性研究、遺傳/生殖毒性研究、致癌性研究等。
脂質(zhì)體藥物藥代動力學(xué)研究
- 通過藥代動力學(xué)研究,美迪西能夠準(zhǔn)確評估脂質(zhì)體藥物在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄過程,為藥物的優(yōu)化提供科學(xué)依據(jù)。載體類納米藥物需要分別測定血液中游離藥物和負(fù)載型藥物(總藥物)的濃度。某些載體類納米藥物(如PEG化的)靜脈注射后可誘導(dǎo)免疫反應(yīng),重復(fù)給藥后會加速清除,并在肝脾等組織聚集量增加。即加速血液清除(Accelerated Blood Clearance,ABC)現(xiàn)象。此類載體類納米藥物在多次給藥試驗(yàn)時,建議考察是否存在ABC現(xiàn)象(如抗PEG抗體)。
1 分布:
納米藥物在組織器官中的分布取決于載藥粒子自身的物理化學(xué)性質(zhì)及其表面特性;同時,還受到血中蛋白結(jié)合。組織器官血液動力學(xué)、血管組織形態(tài)(如問隙大小)等多種因素的影響。其中載藥粒子是藥物的運(yùn)輸工具和儲庫,靶部位/靶點(diǎn)(如腫瘤組織)中的游離藥物是發(fā)揮藥效的物質(zhì)基礎(chǔ),而其他組織中的游離藥物、我藥粒子、載體材料等則可能是導(dǎo)致毒性/不良反應(yīng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。因此,應(yīng)進(jìn)行不同組織中總藥物分布研究,如可行,建議對靶器官和潛在毒性器官中的游離型藥物和負(fù)載型藥物分別進(jìn)行測定。對于緩慢生物降解或具有明顯穿透生理屏障性質(zhì)的高分子載體材料,建議進(jìn)行不同組織中總載體材料的分布研究。同時,鼓勵在不同組織中進(jìn)行總粒子分布動力學(xué)和釋藥動力學(xué)研究。2 代謝:
載體類納米藥物中的活性藥物及其解聚的載體材料在體內(nèi)主要經(jīng)肝臟和其它組織中的代謝酶代謝。此外載藥粒子易被MPS吞噬,進(jìn)而被溶酶體降解或代謝,可能對藥物和載體材料代謝/降解產(chǎn)物的種類和數(shù)量產(chǎn)生影響。因此,應(yīng)確定活性藥物和載體材料的主要代謝/降解途徑,并對其代謝/降解產(chǎn)物進(jìn)行分析。3 排泄:
載體類納米藥物中的活性藥物和載體材料可能通過腎小球?yàn)V過和腎小管分泌進(jìn)入尿液而排泄,或通過肝臟以膽汁分泌形式隨糞便排泄。載藥粒子自身一般不易經(jīng)過上述途徑直接排泄,需解聚成載體材料或載體材料降解后主要經(jīng)腎臟排泄。因此,應(yīng)確定給藥后活性藥物的排泄途徑、排泄速率及物質(zhì)平衡。同時鑒于載體材料的特殊性,建議根據(jù)載體材料的具體情況對其開展排泄研究。案例 脂質(zhì)體化合物(Lipids)的制備案例適應(yīng)癥 腫瘤 給藥途徑 靜脈注射 研發(fā)目的 1.增強(qiáng)藥效,降低劑量。2.降低毒性反應(yīng)。 對照組 溶媒對照、空白脂質(zhì)體對照、普通注射液(非脂質(zhì)體)對照解放熱量很大,潛在爆炸危險性很高。 劑量 參考普通注射液毒性及預(yù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計,脂質(zhì)體高劑量與普通注射液劑量相同 大鼠TK:同劑量下,脂質(zhì)體組游離藥物與普通注射液血漿暴露量對比,Cmax降低,但AUC(0-144h)更高,脂質(zhì)體包裹的藥物具有一定緩釋作用。荷瘤小鼠組織分布:同劑量下,脂質(zhì)體與普通注射液相比,藥物在腫瘤組織中的蓄積量更高,可以更好地發(fā)揮藥效。
脂質(zhì)體藥物生物分析
- 平臺采用先進(jìn)的生物分析技術(shù),對脂質(zhì)體藥物進(jìn)行精確的定量分析,為藥物研發(fā)提供有力支持。服務(wù)內(nèi)容:開展藥代動力學(xué)(PK)和毒代動力學(xué)(TK)樣本生物分析工作;全方位支持從早期篩選到臨床前以及臨床各階段的生物分析。
1 生物分析方法開發(fā)和驗(yàn)證
(1) 脂質(zhì)體目標(biāo)分析物
指導(dǎo)原則指出進(jìn)行藥代動力學(xué)研究時需測定生物樣本中負(fù)載型(或總藥物)和游離型(完全游離+蛋白結(jié)合)藥物濃度(2) 前處理技術(shù)
蛋白沉淀(PPT):破壞蛋白質(zhì)分子的水化作用或者減弱分子間同性相斥作用的因子,使蛋白質(zhì)在水中的溶解度降低而沉降下來轉(zhuǎn)化為固體的分離方法。常用有機(jī)試劑沉淀、等電點(diǎn)沉淀、鹽析等。
液液萃取(LLE):根據(jù)化合物極性不同,采用相似相容原理,將分析物或不需要的干擾成分從一個液相(如生物樣品)提取到另一個不混溶液相(如有機(jī)溶劑),從而進(jìn)行樣品清理。常用溶劑有正己烷、甲基叔丁基醚、正丁醇和乙酸乙酯等。
固相萃?。⊿PE):機(jī)理類似于液相色譜,通過溶解在液體中的溶質(zhì)(分析物)與吸附劑材料(固定相)之間的親和力或相互作用實(shí)現(xiàn)。常用有反向SPE、離子交換SPE。
超濾:超濾是一種加壓膜分離技術(shù),即在一定的壓力下,使小分子溶質(zhì)和溶劑穿過一定孔徑的特制的薄膜,而使大分子溶質(zhì)不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質(zhì)得到了部分的純化。常用為超濾管。
此外還有平衡透析、超速離心、排阻色譜、柱切換色譜等分離方法。固相萃?。⊿PE)
SPE 的大致流程:樣品準(zhǔn)備→活化→平衡→上樣→淋洗→洗脫2 生物基質(zhì)樣本分析
不同生物基質(zhì)測定
指導(dǎo)原則中建議對血漿和組織樣品中總藥物和游離藥物濃度進(jìn)行測定。但是目前組織還是采用物理勻漿處理的方式對樣品進(jìn)行處理,這勢必會造成脂質(zhì)體的破碎,所以,現(xiàn)階段技術(shù)手段還做不到組織中游離藥物濃度的檢測。基質(zhì) 總藥物 游離藥物 大鼠血漿 需要 需要 犬血漿 需要 需要 猴血漿 需要 需要 小鼠血漿 需要 需要 大鼠組織 需要 小鼠組織 需要 大鼠排泄 需要
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FAQs
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如何在脂質(zhì)體類藥物生物分析方法開發(fā)階段選擇相應(yīng)的SPE板?
首先需要判斷化合物的極性:對于弱酸、弱堿及中性化合物,建議選擇硅膠基質(zhì)的反向SPE板。這類SPE板適用于大多數(shù)小分子生物分析,例如Waters的HLB系列和Thermo Fisher的SOLA系列板。
對于強(qiáng)酸或強(qiáng)堿化合物,則需要考慮離子交換的SPE板??梢赃x擇Waters的四合一離子交換開發(fā)的板,如適用于堿性化合物的Oasis MCX陽離子交換板,適合酸性化合物的MAX陰離子交換板,適合強(qiáng)堿性或季銨類化合物的WCX弱陽離子交換板,以及適合強(qiáng)酸化合物的WAX弱陰離子交換板。
此外,選擇合適規(guī)格的板子也很重要,可以根據(jù)樣品的載量(如2毫克、10毫克或30毫克)進(jìn)行選擇。