提高難溶性化合物的生物利用度問題一直困擾著制藥領(lǐng)域的研究人員,難溶性化合物由于溶解度和溶出限度,難以達到臨床治療的要求,限制了新化合物的應(yīng)用,而一些毒 性較大的難溶性藥物更給藥物的應(yīng)用提出了新的難題。隨著抗腫瘤化療藥物、廣譜抗生素和糖皮質(zhì)激素的廣泛使用,氣管插管和介入治療患者的增加,深部真菌感染呈明顯增多趨勢。
兩性霉素B(amphotericin B,AmB)具有強效廣譜的抗真菌作用,特別是對耐藥真菌感染有獨特的優(yōu)勢[1],但AmB溶解性差,需要添加載體以形成分散體使用;毒副作用尤其是腎毒 性較為明顯,限制其臨床廣泛應(yīng)用。20世紀90年代,各種新的AmB制劑被開發(fā)和上市,可以提高AmB 溶解度,降低傳統(tǒng)AmB的毒 性,與傳統(tǒng)AmB制劑相比,甚至提高了其療效。目前,AmB已經(jīng)不僅是一種治療藥物,還作為模型藥物,被用在新型藥物載體測試中。本文從AmB物理和化學(xué)性質(zhì)出發(fā),重點對AmB不同藥物制劑展開介紹。
兩性霉素B的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)
AmB是一種黃色的天然產(chǎn)物,1955年從結(jié)節(jié)狀鏈霉素中產(chǎn)生,目前已經(jīng)可以從結(jié)節(jié)鏈霉菌培養(yǎng)物中工業(yè)化提取,是多種真菌深部感染的首選藥,它的抗真菌機制是與真菌細胞膜上的固醇( 主要為麥角固醇) 結(jié)合,改變膜通透性,細胞內(nèi)容物流出,從而引起真菌細胞死亡。在國內(nèi)1976年由中科院微生物所、上海醫(yī)藥工業(yè)研究院和上海第三制藥廠合作研制成功,1977年華北制藥廠研制完成,并投入生產(chǎn)。
AmB的分子結(jié)構(gòu)使其具有兩種典型的物理化學(xué)性質(zhì)(見下圖):內(nèi)酯環(huán)的非極性和側(cè)鏈的極性結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的兩親性特征以及由于存在可電離的羧基和胺基而產(chǎn)生的酸堿兩性離子性質(zhì)。這種其兩親性和兩性離子性質(zhì)以及疏水性和親水性基團的不對稱分布,導(dǎo)致AmB在在甲醇中極微溶解,在無水乙醇,三氯 甲烷或乙 醚中不溶。盡管生理pH下的水溶性小于1 mg/L ,但在pH低于2或高于11時為水溶性,這也提示可以AmB可以形成鹽的方式提高溶解度。
兩性霉素B脫氧膽酸鹽
通過成鹽的方式可以提高有機化合物的溶解度,1958年兩性霉素 B 脫氧膽酸鹽(amphotericinB deoxycholate,AmBD)問世,采用脫氧膽酸鈉分散的AmB開始應(yīng)用于真菌感染的治療。目前常見的國外有銷售Fungizone®,國內(nèi)上海新亞和華北制藥也有注射用兩性霉素B上市銷售。
注射用兩性霉素B (商品名:Fungizone®)最早是由Bristol -MyersSquibb生產(chǎn)和銷售,在它的制劑處方中AmB與脫氧膽酸鹽以50 mg:41 mg的比例混合制成[2]。在研究中發(fā)現(xiàn),AmBD 制劑在溶解后AmB脫氧膽酸形成的膠束與純脫氧膽酸鹽所形成的膠束相互混合形成動態(tài)平衡的聚合體系,當(dāng)聚合體系被過度稀釋時,脫氧膽酸就會從聚合體中脫出,同時AmB溶解度也會隨之降低而析出;但是脫氧膽酸鹽的濃度過高,也會導(dǎo)致AmB脫氧膽酸鹽膠束體系的破壞,最終形成AmB脫氧膽酸鹽單體。
Fungizone®具有廣譜活性,但是在免疫功能低下的患者中效果不佳。最嚴重的是30%-50%的患者使用后出現(xiàn)了嚴重腎損傷,實際應(yīng)用中通常采用延長靜滴時間的方式予以緩解。此外,一些研究人員發(fā)現(xiàn)將AmB脫氧膽酸鹽與非腸道的脂肪營養(yǎng)乳劑(如Lipofundin®, Intralipid®)混合后靜滴,這種方式可以減少腎 臟毒 性,但是卻不能提高治療效果。
兩性霉素B脂質(zhì)制劑
盡管Fungizone在臨床治療一直得到應(yīng)用,但腎毒 性和治療范圍窄的缺點一直限制了AmB的應(yīng)用,如何降低血清中游離藥物濃度,提高靶區(qū)的藥物濃度是新型的AmB制劑研究重點。兩性霉素B經(jīng)過脫氧膽酸鹽修飾后導(dǎo)致水溶性差和脂溶性增加,使得摻入脂質(zhì)成為劑型改進的方向。20世紀90年代一系列脂質(zhì)復(fù)合物的研發(fā),進一步提高了兩性霉素B的生物利用度。這類制劑主要可以更為兩類:第一類是AmB脂質(zhì)體(liposomal amphotericin B,LAmB);另一類是脂質(zhì)復(fù)合物以兩性霉素 B 脂質(zhì)復(fù)合物(amphotericin B lipid complex,ABLC)和兩性霉素B膽固醇硫酸酯(即兩性霉素B膠狀分散體,amphotericin B colloidal dispersion,ABCD)。這兩類制劑在處方工藝,體內(nèi)的藥物代謝動力學(xué)(PK)以及抗真菌作用時的藥效學(xué)(PD)各有不同。
(一)兩性霉素B的脂質(zhì)體
1990年第一個AmB脂質(zhì)體(商品名:AmBisome®)首先由 Nexstar 公司研制在愛爾蘭上市,1997年獲得FDA批準(zhǔn)。1999年,吉利德以5.5億美元收購藥企NeXstar,獲得了旗下的AmBisome®,2023年NMPA批準(zhǔn)吉列德公司的AmBisome®在國內(nèi)上市。AmBisome是第一個上市的兩性霉素 B 脂質(zhì)體,也是第一個上市的注射用脂質(zhì)體產(chǎn)品。
脂質(zhì)體是指將藥物包封于具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)的(厚度約 4nm)微型泡囊的制劑。1988 年,世界上第一個脂質(zhì)體制劑益康唑脂質(zhì)體凝膠 (Pevaryl Lipogel)由瑞士 CILAG 制藥公司注冊上市。1990 年,第一個脂質(zhì)體注 射劑 AmBisome®由美國 Nexstar 制藥公司開發(fā),首先在愛爾蘭獲得批準(zhǔn)上市,現(xiàn)已在幾十個國家上市。脂質(zhì)體作為藥物載體可以提高藥物的溶解度,具有低毒 性、生物相容性好的特點,但缺點是制劑工藝復(fù)雜,價格昂貴,對于一些腫瘤藥物靶向性不足的問題。
AmBisome ®是兩性霉素B脂質(zhì)體的凍干粉針,在脂質(zhì)體制劑處方中含有50mg主藥AmB,氫化大豆磷脂酰膽堿(HSPC,213 mg)作為和二硬脂酰磷脂酰甘油組成(DSPG,84 mg)組成,其中DSPG的負電荷可以與AmB的正氨基相互作用,在磷脂雙層中形成離子復(fù)合物,嵌入在磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)中。膽固醇(52 mg)的使用提高整體穩(wěn)定性并將AmB保持在磷脂體雙層中。制劑中還有其他賦形劑,如抗氧化劑、a-生育酚(0.64 mg)和琥珀酸二鈉水合物(27 mg)以及等滲劑蔗糖(900 mg)。該制劑以凍干的粉末形式提供,在使用前必須直接在水中重新配制,產(chǎn)生平均直徑為60-70 nm的脂質(zhì)體,脂質(zhì)體分子較小且?guī)в胸撾姾?,較少被單核吞噬細胞系統(tǒng)攝取,可以血流中的循環(huán)時間很長,因此其血藥濃度顯著高于其他制劑。
國外常見的AmBisome ®仿制制劑處方如下表所示[3],國內(nèi)LAmB目前只有上海新亞的鋒克松®,根據(jù)企業(yè)官網(wǎng)[4]顯示鋒克松®說明書顯示其處方中仍含有大量的表面活性劑去氧膽酸鈉,具有一定的溶血毒 性,在臨床使用過程中存在較大的安全隱患,限制了其在臨床上的推廣應(yīng)用。[5]
(二)兩性霉素脂質(zhì)復(fù)合物
脂質(zhì)體所用輔料較昂貴,制備成本高,在臨床上還有兩種脂質(zhì)劑型的AmB, 分別是兩性霉素 B 脂質(zhì)復(fù)合物(ABLC)和兩性霉素B膽固醇硫酸酯(即兩性霉素B膠狀分散體,ABCD)。
ABLC的代表制劑是Abelcet®,于 1995 年獲得 FDA 批準(zhǔn)。首先在英國上市,之后在歐美部分國家上市,目前由Leadiant公司銷售,Abelcet 的制劑處方中包含AmB 5mg,二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿(DMPC)3.4mg,二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)1.5mg,以及氯化鈉9.0mg調(diào)節(jié)滲透壓。Abelcet®呈黃色,外觀不透明,pH值為5-7,在電鏡在觀察ABLC常呈扁平帶狀多層結(jié)構(gòu),粒徑范圍在1,600–11,000nm。Abelcet®的治療指標(biāo)優(yōu)于Fungizone®,而且腎毒 性更低,但注射后用于測量血液中AmB血藥濃度的方法無法區(qū)分是Abelcet®的磷脂復(fù)合中包載的兩性霉素B還是游離的兩性霉素B[6],故而給治療監(jiān)測帶來困難。此外脂質(zhì)復(fù)合物的膠體特性,容易被單核細胞系統(tǒng)吞噬并迅速從循環(huán)中清除,從而增加肝 臟疾病的風(fēng)險。[7]
ABCD的代表制劑是Amphotec®,Amphotec® (美國Liposome Technology公司)開發(fā),在美國以Amphotec®的名稱銷售,在歐洲以Amphocil®的名稱銷售(Sequeus Pharmaceutical)。Amphotec®制劑處方中在兩性霉素 B (50mg)與膽固醇酰硫酸鈉(26.4 mg)以 1∶1(摩爾比)制備而成的膽固醇復(fù)合體,此外還包含其他賦形劑如氨丁三醇(5.64 mg),單水乳糖(1900mg)等。Amphotec®其穩(wěn)定性好,同時在體內(nèi)代謝平穩(wěn)而持續(xù),連續(xù)注射時血藥濃度波動較小[7]。在治療作用上與Fungizone®相似的抗真菌功效相似,但由于Amphotec®制劑配方中的膽固醇具有強親和力,減少了血清中游離的AmB的量故而Amphotec®細胞毒 性、腎毒 性較小。
總體而言,脂質(zhì)體具有較好的安全性,與脫氧膽酸鹽、脂質(zhì)復(fù)合物相比,在輸液反應(yīng)、腎毒 性、停藥率等方面都顯示出更大的優(yōu)勢,目前,在發(fā)達國家的大多數(shù)醫(yī)院,F(xiàn)ungizone®已經(jīng)被更安全的LAmB所取代,而Amphotec® 已經(jīng)處于退市的狀態(tài),但是對于大多數(shù)人群來說,LAmB價格昂貴,難以維持長期治療。
國內(nèi)方面,綜合考慮ABCD相比于AmBD的治療作用和腎毒 性優(yōu)勢,而脂質(zhì)體仿制所用輔料昂貴,制備成本高,技術(shù)壁壘一直存在,最終采用膽固醇硫酸鈉復(fù)合物技術(shù)路線。[8, 9] 石藥集團的兩性霉素B(商品名:安復(fù)利克®)被國家衛(wèi)健委列為重大新藥創(chuàng)制十三五科技重大專項,被國家工信部和衛(wèi)健委聯(lián)合推薦作為“臨床急需,市場短缺”的品種,于2017年5月正式取得臨床批件,2021年3月31日正式取得生產(chǎn)批件,優(yōu)先審批上市。[10]
總 結(jié)
兩性霉素B盡管存在治療安全性問題,但仍然是治療侵襲性真菌感染重要的治療選擇。提高此類難溶性的藥物的生物利用度,改變的劑型是不多的途徑之一,目前市售的兩性霉素B制劑,在制劑工藝上存在相當(dāng)大的不同,導(dǎo)致獨特的藥代動力學(xué)特征,這也給臨床醫(yī)生在這些藥物在治療上帶來了困難。復(fù)雜制劑領(lǐng)域中部分國內(nèi)企業(yè)也有了一定的突破,但兩性霉素B脂質(zhì)體這類國際上應(yīng)用更廣的品種,受限國產(chǎn)磷脂純度低,進口磷脂價格昂貴;國內(nèi)脂質(zhì)體大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備有限等原因缺乏優(yōu)秀的仿制制劑,NMPA則是在2022年11月發(fā)布了《注射用兩性霉素B脂質(zhì)體生物等效性研究指導(dǎo)原則》[11]鼓勵國內(nèi)企業(yè)向高端制劑發(fā)起沖擊,相信不久的將來這些問題都將得到解決。
主要參考文獻
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[11]國家藥監(jiān)局藥審中心關(guān)于發(fā)布《注射用兩性霉素B脂質(zhì)體生物等效性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的通告(2022年第45號)[EB/OL]. [2023-04-18]. https://www.cde.org.cn/main/news/viewInfoCommon/2632ab1dd04f3024e23c934d6b1574d4.
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