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凡人修炼脂质体秘籍3----辅料总览篇

发布时间:2021-12-15   点击次数:355次

凡人修炼脂质体秘籍3----辅料总览篇

上篇讲到在脂质体处方中,磷脂,胆固醇等辅料有非常重要的作用,本篇主要简要讲述脂质体辅料概述,脂质体辅料的法规指南要求,分类等方面,详细的重要辅料介绍,后面陆续有分章节的讲述。

1.脂质体辅料概述

脂质体系一种人工细胞膜,它具有洋葱似的封闭球形结构,可使药物被保护在它的结构中,发挥定向作用,特别适于作为抗癌药物载体,以改善药物的治疗作用,降低毒副作用等。脂质体由磷脂为骨架膜材及附加剂组成。用于制备脂质体的磷脂类包括天然磷脂和合成磷脂二类。天然磷脂以卵磷脂(磷脂酰胆碱,PC)为主,来源于蛋黄和大豆,显中性,含大量杂质,易氧化降解,由天然磷脂组成的脂质体,药物渗漏性较大,不易保存。合成磷脂主要有DPPC、DPPE、DSPC等,其均属氢化磷脂类,具有性质稳定,抗氧化性强,成品稳定等特点,是目前国外的辅料。

制备脂质体,还需一些附加剂,比如胆固醇,它也是两亲性物质,与磷脂混合使用,可制备稳定的脂质体,其作用是调节双分子层流动性,减低脂质体膜的通透性。其它附加剂有十八胺、磷脂酸等,这两种附加剂可改变脂质体表面电荷的性质。制备时也有采用氯化钠等盐类或缓冲盐作为溶剂或稳定剂。

在长循环脂质体中会用到PEG脂质,比如DSPE-MPEG2000等。在脂质体工艺中,也会采用特殊的辅料,如中国台湾智擎公司研制的伊立替康脂质体Onivyde®,采用蔗糖八硫酸盐梯度载药。冻干脂质体一般采用蔗糖或海藻糖作冻干保护剂。

2.*发布的指南文章对脂质体辅料要求

2.*发布的指南文章对脂质体辅料要求

2.1国外有2015年 FDA Liposome Drug Products脂质体药物制药工业指南草案。

对辅料要求如下:脂质成分的控制:

脂质成分的质量,包括改良性脂质(如聚乙二醇修饰的脂质,PEG),可能影响脂质体药品的质量和性能。在使用全新的脂质时,该脂质在所提交申报资料中的详细程度应与药物的相同。除此以外,还应提交以下脂质相关的具体信息:

a. 脂质成分的性状和特征

如果选定脂质为合成或半合成的,如二肉豆蔻酰磷脂酰胆碱(DMPC),应提交结构证明,包括脂肪酸组成和特异构象。应提交具体的脂质组成(如各种脂质和脂肪酸百分比,酰基链的特异构型,以及脂肪酸的饱和度)。如果是自然来源的脂质混合物(如卵磷脂),应提交各单一脂质及其脂肪酸的百分含量范围。

b. 脂质成分的生产

不论是合成、半合成还是自然提取,脂质成分的生产信息都应提交。对于合成和半合成脂质,我们建议提交以下信息: i. 如适用,应提供合成工艺和纯化过程的完整描述ii. 起始物料,原材料、溶剂和试剂的质量标准iii. 关键步骤和中间体的控制,如适用,应包括侧链酰基构型特异性的生产控制。

对于自然来源的磷脂混合物,和任何自然来源的,用于半合成工艺起始片段物料,应提交以下信息: i. 生物来源(如鸡蛋)ii. 动物源材料的来源国iii. 供应商iv. 提取和纯化过程的描述,如适用。应描述相关过程,适用时确保避开、去除、和/或动物蛋白、病毒及任何其它感染剂。在生产过程中,应通过确定恰当的控制方法,解决避免、和/或去除热源物质和细菌内毒素的问题。

c. 脂质成分的质量标准

应提供生产药品使用的各脂质成分的质量标准中涵盖的以下信息。标准中含有: i.鉴别测试应能区分目标脂质成分和具有相似结构的脂质。ii.含量分析应基于稳定性指示的分析方法。iii.分析过程应经过验证(验证数据应提交)。iv.应包括杂质检测(见下方)。v. 对于自然来源的脂质混合物(如卵磷脂),应涵盖的其它示例。检验如下: 1.脂肪酸侧链的不饱和度。2.平衡离子含量和二价阳离子的限度。vi.对于合成脂质或脂质混合物,应包括以下所示的检验:1.反式脂肪酸2.游离脂肪酸3.过氧化物4.溶血磷脂5.平衡离子含量与二价阳离子的限度。

应提交杂质相关的信息,包括合成副产物,如适用。杂质是否必要鉴别和定量,取决以下信息: i.杂质在脂质体药品中的含量ii.杂质的已知毒性iii.结构警示9(基因毒杂质)对于合成脂质(如DMPC)和半合成脂质,应使用能够区分目标脂质与其杂质(如HPLC)的分析方法检验,并用参比标准品或原料药进行比较。应提供在脂质成分检验中使用的参比标准品或原料药的制备、资质和储存条件。

d. 脂质组分的稳定性

对于任何一种用于脂质体生产的脂质,都应进行稳定性研究和强降解测试(如高温<如 50℃>、低温<如冷冻>、光照、PH 值<强酸/强碱>和氧气),以确定最佳的储存条件和复检期,明确降解特征,以及建立恰当的稳定性指示的分析方法。

2.2国内在2020-11-30颁布了盐酸多柔比星脂质体注射液仿制药研究技术指导原则(试行)。

仿制药的辅料种类和用量通常应与参比制剂(RLD)相同。辅料的用量相同是指仿制药辅料用量为参比制剂相应辅料用量的95%—105%。

氢化大豆磷脂酰胆碱(HSPC)、胆固醇、培化磷脂酰乙醇胺(MPEG-DSPE)是本品的关键成分,应按相关要求进行登记和关联,或由制剂注册申请人一并提供研究资料。仿制药应与参比制剂选择相同来源(天然的或合成的)的脂质辅料,制定严格的内控标准,并提供研究资料证明仿制药所采用的脂质辅料与参比制剂中的脂质辅料相似(如,各组分比例)。

2.3中国药审中心:2005年10月20日细胞毒类抗肿瘤药脂质体制剂专题会会议纪要 。

关于脂质体制备所用关键辅料磷脂的质量控制:目前国内已有相应的注射用(辅料)标准和口服标准。其中注射用标准检查项目包括酸值、皂化值、碘值、水分、含磷量和含氮量测定。结合磷脂不稳定的特点,从安全性的角度考虑,参考进口磷脂的标准,检查项目下要增订溶血磷脂、过氧化物、无菌、热原/细菌内毒素的检查。鉴于注射用磷脂中磷脂酰胆碱的比例不同,制剂的性能可能有所不同,为保证终产品质量的一致性,标准中建议增订磷脂酰胆碱(PC)的检查,具体的限度可结合在研制剂的需要确定。提高完善后的磷脂标准,建议做为脂质体产品质量标准的附件。

2.4中国药审中心关于脂质体、乳剂注册申报注意事项文章:审评三部 张宁注册分类五中的特殊情况。

对辅料的要求:如上制剂的研制中通常会使用到较特殊的辅料,例如天然卵磷脂、合成卵磷脂等。部分辅料国内已有生产,如天然卵磷脂。对于卵磷脂而言,国内于1977年批准了地方标准,其中仅对酸值、皂化值、碘值、水分、含氮量及含磷量进行了控制,但是经过二十多年的研究,国内外对磷脂的质量控制都有了一定的认识,尤其是进口辅料的质量控制有了明显提高,例如增订了溶血性磷脂酰胆碱、磷脂酰胆碱以及磷脂酰乙醇胺等检查项目。由于辅料的质量密切影响到最终产品质量,故提请申报单位关注所用辅料的质量控制,建议在地方标准的基础上,根据产品控制的需要,建立切实可行的内控标准。部分辅料可能需采用进口产品,如合成磷脂等,提请申报单位关注辅料的合法来源,所用辅料应获得进口注册证。

2.5 CFDA 发布《药物注射剂研发技术指导意见》征求意见稿2018年

对辅料要求:注射剂所采用的原料药、辅料、包装容器/材料须符合供注射用的质量要求,并进行登记、公示,与制剂共同审评。对于原料、辅料、包装容器/材料应建立完善的质量保证体系,在杂质(包括元素杂质等)、微生物限度、热原/细菌内毒素等方面应建立严格的控制措施和标准。药物和辅料、包材的相容性应符合要求。对于仿制药应尽量按照与参比制剂一致的原则选择原料药、辅料,通过质量源于设计的原理进行处方、工艺研究;对特殊类型注射剂,需客观的、有针对性的评价原料、辅料和包装材料间的相容性,并结合工艺过程确认辅料的性质对制剂特性的影响。注射剂中应对抑菌剂的使用严格控制,原则上不建议使用抑菌剂。

3.脂质体辅料的分类

3.1天然磷脂 

此类主耍来源于大豆和蛋黄,也有从脑组织中获得者。如磷脂酰丝氨酸。天然磷脂含大量不饱和键易被氧化,往往无明显相转变温度,而且每种天然磷脂均是同类磷脂的混合物,化学上不是单组分,平均分子量约700。在脂质体中应用较少。

3.2合成和半合成磷脂 

与天然磷脂比较不易氧化,组成固定,有明确相转变温度。更适宜于研究和生产,如二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)、二油酰基磷脂酰胆碱(DOPC)等,是应用最多的脂质体骨架膜材。

3.3衍生化磷脂

靶向技术一直是制剂发展的方向,其中分子靶向技术是研究热点。在各种分子靶向载体中,PEG衍生化磷脂是目前应用成熟度较高的一类。这种磷脂以PE为底物,在乙醇胺头部连接生物相容性好的线性分子聚乙二醇(PEG),而聚乙二醇末端可进一步连接各种配体。PEG衍生化磷脂可赋予制剂长循环特性和免疫特性,是微纳米载药体系实现靶向性的重要材料和手段,已经越来越受到研究者的青睐。

3.4胆固醇

胆固醇不能单独形成脂质体,需与磷脂共同形成双分子膜,用量一般为磷脂量的 20% 至50% (摩尔比)。可调节磷脂双分子层膜的流动性,使膜通透性降低,减少药物渗漏。同时可使脂膜维持一定柔韧性,增强脂质体囊泡抗击外部条件变化的能力。并对磷脂的氧化有一定保护作用。胆固醇对磷脂的相变具有双相调节作用。

3.5蔗糖八硫酸盐

蔗糖八硫酸酯X盐是比较新的脂质体辅料,为白色固体粉末。英文名:Sucrose octasulfate X,有实验表明使用蔗糖八硫酸酯X盐载药,药物治疗指数、生物利用度、释放及药时曲线等体内行为都有改善,因此盐酸伊立替康脂质体Onivyde®选择其作为梯度载药。国内也有采用蔗糖八硫酸酯三乙胺盐制备酒石酸长春瑞滨脂质体,盐酸伊立替康和盐酸阿霉素共载脂质体报道。

3.6蔗糖和海藻糖

脂质体的冻干工艺中,蔗糖和海藻糖是常用的两种保护剂。蔗糖同时能够起到减少膜融合、保护脂质体粒子不在冻干过程中破裂、泄露药物的作用,同时能起到调节渗透压的作用。与甘露醇、葡萄糖等相比它具有较高的玻璃化转变温度和粘度保护效果更好一般用量在5%-10%。此外还能起到赋形剂的作用—对冻干后饼的形状、疏松度、塌陷度等都有影响。使用蔗糖作为冻干保护剂的脂质体制剂复溶后药液稳定性和复溶效果都很好。例如已上市的阿糖胞苷+柔红霉素复方脂质体Vyxeos就使用了蔗糖作为冻干保护剂。

而与蔗糖相比,海藻糖具有更高的的玻璃化相变温度(120℃),因此海藻糖溶液更不容易形成冰晶。且海藻糖还具有神奇的水合能力:按每个葡萄糖单位算,海藻糖周围的不冻水分子数是糖类最多,抗冷冻脱水能力更强。有研究表明,以10%浓度的海藻糖作保护剂的冻干脂质体粒径变化最小,保护效果好

4.脂质体辅料的选用

脂质体辅料中,磷脂种类非常多,怎么选择是最重要的。选择那个磷脂主要取决于主药性质,怎么给药,怎么释药,要求怎么样的相转变温度,要求脂质体表面什么荷电。磷脂分子有棒状、锥状和反锥状三种不同的形状,还有不同的亲水亲油平衡值,选用时需根据其形状特性考虑是单独使用还是应与他种磷脂混合应用。如棒状磷脂分子在水中可形成双分子层,可单独形成脂质体,如天然的磷脂、半合成卵磷脂、磷脂酰丝氨酸、双磷脂酰甘油等。锥状磷脂不能分散在水中,不能单独形成脂质体,但可与棒状磷脂分子共同形成脂质体,在有机溶剂中形成亲水基聚集的双分子层反胶团,如磷脂乙醇胺、双磷脂酰甘油钙、磷脂酸钙(pH<6.0)等。反锥状磷脂分子是亲水的,在水中形成胶团,不能单独形成脂质体,可与前两种中任一种共同形成脂质体,如溶血卵磷脂等。制备长循环脂质体还会用到PEG衍生化磷脂。我们在选择脂质体辅料时,要充分了解磷脂分子的特点,选用不同的配比。

5.脂质体辅料的相变及其预防措施

磷脂分子相变是在温度影响下,脂肪酸烃链从有序状态变为无序排列,使所具膜结构由胶晶态变为液晶态的现象,此温度称为相变温度或相转化温度。用差示扫描量热法测得的常用磷脂的相变温度见下表。在相变温度以下,磷脂分子的脂肪酸烃链为全反式构象、排列紧密,因而膜的刚性、厚度增大,膜结构处于晶态,缺少柔韧性;在相变温度以上,温度升髙,使脂肪酸烃链发生伸缩、扭曲运动,使膜横切面积增加,厚度减少,膜流动性增加,膜结构处于液晶态,膜的通透性增加,易使内容物渗漏。相变不利于脂质体的稳定性。 

使用不同相变温度的混合磷脂与胆固醇可增加稳定性,胆固醇对磷脂的相变具有双相调节作用。在相变温度以上,胆固醇能抑制磷脂分子中脂肪酸烃链的旋转异构化运动,减少歪扭构象数量,来降低膜的流动性;在相变温度以下,胆固醇能诱发磷脂分子的脂肪酸烃链产生歪扭构象变化,阻止胶晶态出现,减少刚性,增加柔韧性。胆固醇也有类似增塑剂样作用。在脂质体处方中提高胆固醇的比例可增加脂质体的稳定性,降低渗漏率。

常用磷脂的相变温度

磷脂种类

相变温度(度)

蛋黄卵磷脂(EPC)

-15至- 7

二月桂酰卵磷脂(DLPC)

-1.8

二肉豆蔻酰卵磷脂(DMPC)

23

二棕榈酰卵磷脂(DPPC)

41

二硬脂酰卵磷脂(DSPC) 

55

1 -肉豆蔻酰-2 -棕榈酰卵磷脂(MPPC)

27

1 -棕榈酰-2 -肉豆蔻酰卵磷脂(PMPC) 

35

1 -棕榈酰-2 -硬脂酰卵磷脂(PSPC)

44

1硬脂酰-2 -棕榈酰卵磷脂(SPPC)

47

二油酰基卵磷脂(DOPC)

-22

二月桂酰磷脂酰甘油(DLPG)

4

二肉豆蔻酰磷脂酰甘油(DMPG)

23

二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG)

41

二硬脂酰磷脂酰甘油(DSPG)

55

二油酰磷脂酰甘油(DOPG)

-18

二肉豆蔻酰磷脂酸DMPA) 

51

二棕榈酰磷脂酸(DPPA)

67

二肉豆蔻酰磷脂酰乙醇胺(DMPE)

50

二棕榈酰磷脂酰乙醇胺(DPPE)

60

二肉豆蔻酰磷脂酰丝氨酸(DMPS) 

38

二棕榈酰磷脂酰二丝氨酸(DPPS)

51

脑磷脂酰丝氨酸(PS) 

6至8

脑神经鞘磷脂(BSP) 

32

二棕榈酰神经鞘磷脂(DPSP) 

41

二硬脂酰神经鞘磷脂(DSSP)

57

 

7.脂质体辅料有登记号的品种简介(AVT)

艾伟拓(上海)医药科技有限公司专注于脂质体、脂肪乳、微纳米靶向制剂、生物制剂等注射剂领域。下表为该公司的脂质体辅料品种。

 

品种名称

级别

DMF号

登记号

关联审评

企业名称

蛋黄卵磷脂(PL-100M)

药用注射级

15449

F20190001254

A

日本丘比株式会社

蛋黄卵磷脂(PC-98T)

药用注射级

7659

F20170000623

A

日本丘比株式会社

氢化大豆磷脂酰胆碱(HSPC)

药用注射级

27072

F20170000148

I

日本精化株式会社

1-硬脂酰-溶血磷脂酰胆碱(S-LysoPC)

药用注射级

25330

F20170000006

I

日本精化株式会社

二棕榈酰磷脂酰胆碱(DPPC)

药用注射级

19820

F20180000192

I

日本精化株式会社

二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)

药用注射级

6252

F20180000837

I

日本精化株式会社

二芥酰磷脂酰胆碱(DEPC)

药用注射级

19577

F20180000839

I

日本精化株式会社

二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)

药用注射级

28883

F20190000371

I

日本精化株式会社

蛋黄磷脂酰甘油(EPG)

药用注射级

8997

F20170000042

I

日本精化株式会社

二棕榈酰磷脂酰甘油(DPPG-Na)

药用注射级

32797

F20180000838

I

日本精化株式会社

二硬脂酰磷脂酰甘油 (DSPG-Na)

药用注射级

9015

F20190000439

I

日本精化株式会社

培化磷脂酰乙醇胺DSPE-MPEG2000

药用注射级

25329

F20170000595

I

日本精化株式会社

培化二肉豆蔻酸甘油酯DMG-PEG2000

药用注射级

/

F20210000451

I

艾伟拓(上海)医药科技有限公司

胆固醇CHO-HP

药用注射级

24780

F20170000106

A

日本精化株式会社

油酸

药用注射级

/

F20190001047

A

西安力邦制药有限公司

油酸钠

药用注射级

/

F20190001608

A

西安力邦制药有限公司

海藻糖(无菌)Hipo-S

药用注射级

34401

F20190000452

I

艾伟拓(上海)医药科技有限公司

海藻糖Hipo-I

药用注射级

35566

F20200000284

I

蔗糖S级

药用注射级

35209

F20200000093

I

三辛酸甘油酯

药用注射级

22815

F20180000840

I

日本精化株式会社

蔗糖八硫酸酯钾

/

/

F20210000349

I

艾伟拓(上海)医药科技有限公司

目前,脂质体的磷脂类辅料大多为进口,主要是美德日企业。目前国内销售的人工合成磷脂主要有这几个品牌:德国Lipoid GmbH,美国AVANTI,美国Genzyme,日本NOF,日本NFC这几家公司。国内辅料企业应努力。

本篇对脂质体辅料大致情况进行了简介,后续篇将对常用的脂质体辅料逐一介绍。

参考文献:

1.《药剂辅料大全》罗明生 高天惠,四川科学技术出版社,2006年1月1日,第四十一章 脂质体载体材料

2.2015年 FDA Liposome Drug Products脂质体药物制药工业指南草案

3.中国药审中心:2005年10月20日细胞毒类抗肿瘤药脂质体制剂专题会会议纪要

4.中国药审中心关于脂质体、乳剂注册申报注意事项文章:审评三部 张宁  注册分类五中的特殊情况

5.中国药审中心2004年11月11日两个肿瘤药物脂质体品种的专家咨询会

6. 2020年AVT原辅料产品(供注射用)登记情况

7. AVT:说说药用辅料中磷脂的发展历程是怎样的?

8.黄微崴,李哲,张小飞蔗糖八硫酸酯三乙胺梯度法制备重酒石酸长春瑞滨脂质体,中国新药杂志,2010(20):1903-1906.

9.王永军等人,一种盐酸伊立替康和盐酸阿霉素共载脂质体及其制备方法,申请号:201811532448

11.海藻糖CAS号6138-23-4理化性质与临床应用,艾伟拓(上海)医药科技有限公司



 


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