微球技術在多肽藥物制備上的應用

多肽藥物具有生物活性高、藥用劑量小、副作用低和產業化開發優勢明顯等優點，多肽藥物合成也是醫藥研發領域關注的熱點之一。然而蛋白質多肽類藥物不足之處在于容易發生活性損失，近年來隨著脂質體、微球、微囊技術的出現，解決了蛋白多肽類藥物較低的生物利用度和易變性、失活的難題，使多肽類藥物的應用前景更加廣泛。

多肽是作為抗菌物質和生物的信號分子在自然界中被發現的，是生物體內各種細胞功能必需的生物活性化合物，也是人體的重要組成物質、營養物質，并廣泛分布于人體各處，特別是在大腦里，對幾乎所有的細胞功能都具有調節作用。多肽常常被應用于功能分析、抗體研究，尤其是藥物研發等領域。人體如果缺失了多肽，那么人體中的免疫系統和各功能系統就會發生紊亂，進而出現各種慢性病。多肽藥物主要是指通過多肽藥物合成、 基因重組或動植物中提取的具有特定治療作用的多肽。

蛋白多肽類藥物是指能影響和調節機體生理、生化和病理過程，用以診斷、預防和治療人的生理疾病的蛋白質和多肽類生物大分子內源性物質，一般采用現代生物技術，借助某些微生物、植物和動物生產或運用DNA重組技術和單克隆抗體技術生產。蛋白多肽藥物合成的方法主要有固相合成和液相合成兩種。美迪西多肽合成研究團隊緊密地圍繞多肽藥物研究的主題，致力于解決限制多肽藥物發展和應用的核心問題，目前已建立了從上游非天然氨基酸結構單元的合成、多肽藥物修飾和大規模合成，到下游多肽藥物信號轉導通路和作用機制研究的完善體系。通過化學、生物學、醫學、藥學等多學科合作與交叉，在基礎和應用研究中取得了突出成績。

蛋白多肽類藥物按藥物的結構可分為七大類，即氨基酸及其衍生物類、糖類、脂類、核酸及其降解和衍生類、細胞生長因子、酶和輔酶類和生物制品類藥物。蛋白多肽類藥物主要通過注射給藥，可以分為普通注射劑和緩釋、控釋注射劑兩種。普通注射劑包括混懸劑、溶液劑和無菌粉末，由于蛋白質多肽類藥物容易失活和變性，某些純化后的藥物使用普通注射劑型，活性只能保持幾個小時或幾天。如需長期給藥則必須使用緩釋、控釋注射劑。緩釋、控釋注射劑，包括緩釋、控釋微球制劑和植入劑可顯著延長生物活性。

微球是直徑在納米和微米尺度范圍的球型粒子，是藥物溶解或分散于高分子材料中形成地直徑為1～250μm的微小球狀實體。生物可降解聚合物作為微球的骨架材料在多肽、蛋白質類藥物的微球給藥系統中得到廣泛成功的應用，主要有淀粉、明膠、葡聚糖、白蛋白、聚乳酸(PLA)、聚乳酸-乙醇酸共聚物 (PLGA)、聚鄰酯、聚內酯和聚酐等。微球劑在緩、控釋注射給藥系統，非注射途徑給藥系統都有廣泛的應用。

PLGA微球是最理想的緩釋注射劑載體，可實現長達數天至數月的持續釋放，PLGA微球也是多肽藥物二次開發的最佳手段之一。目前已經有多個產品上市，包括艾塞那肽微球、奧曲肽微球、帕瑞肽微球、亮丙瑞林微球和曲普瑞林微球，這些產品的市場效應已經不亞于新分子實體。此外PLGA微球產業化難度比脂質體更小，使用PLGA微球包載技術對現有的注射劑產品進行制劑創新，也將會是未來10年我國醫藥研發的主要方向之一。

1、將微球技術應用在多肽藥物制備上的優點

（1）提高藥物穩定性

選擇合適的微球制劑囊材可將藥物與惡劣的外界環境隔開，從而提高藥物的穩定性，延長藥物有效期。囊材包括明膠、殼聚糖等天然高分子，甲基纖維素（MC）、聚維酮（PVP）等半合成高分子囊材和聚乳酸（PLA）、PLGA、聚碳脂等合成高分子材料。

（2）防止藥物在胃內失活，如防止尿激酶、胰島素等在胃內失活。

（3）掩蓋藥物的不良氣味及口味，使液態藥物因態化，減少藥物間配伍變化等。

2、微球技術在蛋白多肽類藥物制備上的方法

（1）液中干燥法

液中干燥法制備蛋白多肽類藥物微球，微球粒徑取決于溶劑蒸發前形成乳滴的粒徑，可通過溫度、攪拌速率、分散劑的種類和用量等因素控制。以制備微溶性藥物微球為例。如將含藥蛋白多肽類藥物的的油相甲苯，與有乳化劑水相作作成O/W型乳濁液，用機械振蕩或膠體磨分散，再用微射流機（Microfuidizer）在一定的壓力差下冰浴勻化5分鐘。在旋轉蒸發器中減壓除去甲苯，再分離、干燥即得。本法所得微球料徑在50nm至210nm之間。

（2）噴霧凝結法

噴霧凝結法是一種物理機械制備方法，原理是利用一定的設備，將固態或液態藥物在氣相中進行微囊化。本法將囊心物分散于熔融的囊材中，再噴于冷氣流中凝聚而成囊。常用的囊材有蠟類、脂肪酸和脂肪醇等，它們在室溫均為固體，而在高溫時能夠熔融。如將蛋白多肽類藥物用硬脂酸和EC為復合囊材，以35~65KPa的高壓空氣，通過噴霧凝結法成囊，粒徑在8nm至100nm之間。

多肽、蛋白質類藥物涉及腫瘤、感染、自身免疫等多種疾病治療領域，在人類疾病治療中的地位日趨重要，目前有100多種生物技術藥物上市蛋白多肽類藥物。近年來，將制劑新技術應用于此類藥物給藥系統的研究正在不斷深入，出現了許多很有潛力的制劑形式。微球制劑技術作為其中的一項，目前也已逐漸成熟，并在制藥工業中占據重要地位，正在成為21世紀重要的治療、預防和診斷用藥。