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多肽藥物憑借靶向性強(qiáng)、毒性低的優(yōu)勢(shì),已然成為創(chuàng)新藥賽道的熱門(mén)方向。尤其是GLP-1/GIP多靶點(diǎn)長(zhǎng)效多肽、抗腫瘤多肽、激素多肽等品種,大量涌入臨床申報(bào)與商業(yè)化階段,注射給藥也是多肽藥物最主流的給藥方式。
但多肽分子天生“脆弱”,水溶液環(huán)境下易發(fā)生脫酰胺、水解、氧化、分子聚集;冷凍、凍干脫水、反復(fù)凍融、溫度波動(dòng),都會(huì)破壞多肽空間構(gòu)象,造成活性下降、有關(guān)物質(zhì)升高,給制劑開(kāi)發(fā)帶來(lái)極大挑戰(zhàn)。
冷凍干燥因此成為多肽注射制劑的核心解決方案。而凍干處方的成敗,核心取決于凍干保護(hù)劑的選擇。在眾多保護(hù)劑中,海藻糖正從備選輔料,升級(jí)為新一代多肽注射制劑的優(yōu)選穩(wěn)定劑。
1.海藻糖:多肽保護(hù)的核心底層邏輯
海藻糖是非還原性雙糖,其多肽保護(hù)核心機(jī)制有兩點(diǎn):
①水替代效應(yīng):脫水凍干過(guò)程中,海藻糖羥基可替代多肽表面結(jié)合水,與肽鏈主鏈、極性側(cè)鏈形成穩(wěn)定氫鍵,牢牢鎖住多肽二級(jí)、三級(jí)構(gòu)象,杜絕脫水誘導(dǎo)的去折疊、變性問(wèn)題。
② 高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg′:干燥后形成高黏度無(wú)定形玻璃態(tài)基質(zhì),物理禁錮多肽分子,抑制分子遷移,大幅減少聚集、二聚體生成。對(duì)比傳統(tǒng)蔗糖,海藻糖Tg′更高,凍干塌陷溫度Tc提升3~5℃,不僅拓寬凍干工藝窗口,還能顯著提升藥物儲(chǔ)存穩(wěn)定性,抵御溫濕度波動(dòng)帶來(lái)的降解風(fēng)險(xiǎn)。
同時(shí),海藻糖無(wú)還原端,不會(huì)與多肽氨基發(fā)生美拉德反應(yīng),從根源規(guī)避還原糖帶來(lái)的雜質(zhì)超標(biāo)問(wèn)題,適配多肽注射制劑嚴(yán)苛的質(zhì)控要求。
對(duì)比傳統(tǒng)抗體凍干制劑常用的蔗糖:蔗糖成本更低,但高溫儲(chǔ)存穩(wěn)定性弱;海藻糖綜合穩(wěn)定性拉滿,是脂化修飾長(zhǎng)效多肽的優(yōu)質(zhì)保護(hù)輔料。
2.海藻糖在多肽制劑中的應(yīng)用方向
①多肽凍干粉針
普通多肽水溶液穩(wěn)定性較差,而脂肪酸修飾GLP-1類長(zhǎng)效多肽(替爾泊肽、瑞他魯肽等)更為特殊,長(zhǎng)疏水脂鏈極易在冷凍濃縮界面發(fā)生締合,引發(fā)復(fù)溶乳光、單體含量下降、聚集體升高等問(wèn)題。海藻糖可精準(zhǔn)緩解這類損傷,從根源提升脂化多肽穩(wěn)定性。
制劑處方主流配伍思路:
- 常規(guī)多肽:海藻糖+甘露醇+組氨酸緩沖鹽,海藻糖負(fù)責(zé)分子護(hù)穩(wěn),甘露醇充當(dāng)結(jié)晶骨架,保障凍干餅成型完好;
- 高疏水脂化多肽:海藻糖搭配精氨酸,臨床前研究,會(huì)添加極少量注射級(jí)低粘度HPC輔助穩(wěn)效,緩解脂鏈界面聚集。
行業(yè)常用配比:海藻糖與多肽質(zhì)量比5~20倍,脂化多肽可通過(guò)DSC熱分析測(cè)試精準(zhǔn)調(diào)整配比。
② 多肽納米遞送注射制劑
多肽-脂質(zhì)體、多肽復(fù)合納米粒等新型遞送制劑,最大痛點(diǎn)是囊泡易融合、包封率易流失。海藻糖作為凍干保護(hù)劑,可穩(wěn)定納米粒粒徑、防止囊泡破裂,擺脫冷鏈依賴,大幅提升商業(yè)化可行性。
③工藝階段凍融保護(hù)
多肽原液生產(chǎn)、轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中難免經(jīng)歷反復(fù)凍融,添加海藻糖可有效減少多肽單體損耗、抑制聚集體生成,保障原液批次質(zhì)量穩(wěn)定。
④新型可注射給藥系統(tǒng)
在多肽可溶性微針、原位凍干植入制劑中,海藻糖兼具基質(zhì)與穩(wěn)定劑雙重作用,可在干燥環(huán)境下完整保留多肽生物活性,適配新型皮下給藥場(chǎng)景。
3.真實(shí)應(yīng)用情況:上市品種求穩(wěn),臨床管線革新
縱觀全球已商業(yè)化上市的多肽注射制劑,凍干粉主流保護(hù)劑仍以甘露醇、蔗糖為主。受過(guò)往注射級(jí)海藻糖供應(yīng)鏈稀缺、成本偏高影響,目前上市多肽制劑中,海藻糖規(guī)模化應(yīng)用案例極少。
然而,在新一代脂修飾長(zhǎng)效多肽、GLP-1/GIP多靶點(diǎn)多肽研發(fā)中,海藻糖已然成為處方優(yōu)選。這類多肽疏水性很強(qiáng)、液針開(kāi)發(fā)難度極大,海藻糖憑借高穩(wěn)定性、寬工藝窗口的核心優(yōu)勢(shì),被廣泛納入處方,目前已有多個(gè)管線推進(jìn)至Ⅱ~Ⅲ期關(guān)鍵臨床階段,商業(yè)化落地在即。
4.關(guān)鍵答疑:為何已上市多肽多為液體針劑?
很多從業(yè)者會(huì)產(chǎn)生疑惑:既然多肽液針天生不穩(wěn)定,為何市面上絕大多數(shù)成熟GLP-1多肽都是預(yù)充液針,而非凍干粉?
其實(shí)并不矛盾,核心是“能做液針優(yōu)先液針,做不了才選凍干”。
①部分成熟多肽可實(shí)現(xiàn)可控穩(wěn)效:司美格魯肽、利拉魯肽等上市制劑,通過(guò)精準(zhǔn)篩選pH值、搭配緩沖體系、抑菌劑適配等,再配合2~8℃恒溫儲(chǔ)存,可將雜質(zhì)、聚集物控制在合規(guī)范圍,實(shí)現(xiàn)2年貨架期,滿足商業(yè)化要求。但這類液針極度怕溫度波動(dòng)、無(wú)法常溫儲(chǔ)存,這也是其“長(zhǎng)期儲(chǔ)存穩(wěn)定性差”的核心短板。
②臨床與商業(yè)化優(yōu)勢(shì)碾壓凍干:液針預(yù)充筆可直接注射,適配慢病居家自我給藥,患者依從性高。只要液針能達(dá)標(biāo),藥企必然優(yōu)先選擇液針。
③生產(chǎn)成本差距懸殊:凍干工藝能耗高、周期長(zhǎng)、設(shè)備投入大,規(guī)?;a(chǎn)成本遠(yuǎn)高于液針。對(duì)于大銷(xiāo)量成熟品種,液針的成本優(yōu)勢(shì)顯著。
5.前景展望:海藻糖賦能新型凍干多肽制劑
隨著多肽創(chuàng)新藥賽道爆發(fā),海藻糖在多肽注射制劑領(lǐng)域將得到更多的應(yīng)用:
①長(zhǎng)效多靶點(diǎn)多肽管線爆發(fā):大量GLP-1/GIP/GCGR多靶點(diǎn)脂化多肽進(jìn)入臨床關(guān)鍵階段,液針開(kāi)發(fā)瓶頸突出,凍干路線成為優(yōu)解;
②藥物去冷鏈成行業(yè)趨勢(shì):擺脫低溫冷鏈、實(shí)現(xiàn)2~8℃甚至常溫儲(chǔ)存,是生物制劑發(fā)展大勢(shì),海藻糖的高玻璃化溫度特性,是多肽制劑溫控升級(jí)的核心支撐;
③新型多肽遞送制劑崛起:多肽脂質(zhì)復(fù)合物、納米遞送制劑快速發(fā)展,選擇凍干劑型是其商業(yè)化核心路徑,海藻糖是該賽道的標(biāo)配保護(hù)劑;
6. 小結(jié)
藥用輔料是制劑的“隱形基石”,往往決定一款制劑的質(zhì)量上限、儲(chǔ)存條件與商業(yè)化命運(yùn)。海藻糖不會(huì)替代蔗糖、甘露醇等傳統(tǒng)輔料,但在脂修飾長(zhǎng)效多肽、多靶點(diǎn)創(chuàng)新多肽、多肽納米遞送制劑等賽道,已然成為核心輔料。隨著一批采用海藻糖處方的臨床項(xiàng)目陸續(xù)上市,海藻糖在多肽注射領(lǐng)域的應(yīng)用占比將持續(xù)攀升。
艾偉拓現(xiàn)貨供應(yīng)國(guó)產(chǎn)A狀態(tài)注射級(jí)海藻糖(CDE登記號(hào):F20200000284(A),DMF號(hào):035566),另有A狀態(tài)蔗糖,注射級(jí)緩沖鹽,甘露醇,氨基酸等多肽注射制劑常用輔料,助力多肽創(chuàng)新藥物的研發(fā)生產(chǎn)!
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