人體中的血液由約50％-60％血漿和40％-50％的血細(xì)胞組成，血細(xì)胞主要由紅細(xì)胞、白細(xì)胞和血小板組成，血漿主要由水、晶體物質(zhì)和蛋白質(zhì)組成。血液中含有的蛋白質(zhì)將其稱為血液蛋白，包括白蛋白、球蛋白和纖維蛋白。不同的蛋白在人體中承擔(dān)著不同的作用，白蛋白在血漿中含量較多，主要有肝細(xì)胞合成，白蛋白是血漿中主要的載體蛋白，血漿膠體滲透壓和PH的穩(wěn)定是靠白蛋白來維持的。另外，其本身存在多個(gè)藥物結(jié)合位點(diǎn)且其疏水水域也可結(jié)合疏水性藥物。除此之外，白蛋白還具有生物可降解，無毒，無免疫原性等特點(diǎn)。利用白蛋白制備納米粒，既可以較好地載藥，改善藥物特性，也可以增加藥物在腫瘤部位的累積，是一種較好的策略。Fresenius Kabi USA,LLC公司生產(chǎn)的注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）在中國的成功上市打響了國內(nèi)市場(chǎng)白蛋白納米粒“之戰(zhàn)”
一、簡(jiǎn)介
白蛋白納米粒是通過一定的制備方法將所載藥物通過共價(jià)鍵結(jié)合的方式包載于白蛋白空間結(jié)構(gòu)內(nèi)，也可以通過物理吸附作用附著于白蛋白表面的一種納米遞送系統(tǒng)。目前白蛋白納米粒的制備方法有去溶劑法、乳化法、自組裝法、凝膠法、噴霧法和NabTM技術(shù)（NabTM technology），NabTM技術(shù)是一種新興技術(shù)已經(jīng)較為成熟的運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)中。NabTM技術(shù)（Nanoparticle albumin-bound technology）是由American Bioscience公司開發(fā)研制的，該方法以白蛋白作為藥物的遞送載體，包載的藥物多為疏水性的抗癌藥，能很好的將白蛋白和所載藥物結(jié)合形成納米尺寸的遞送系統(tǒng)。該制備方法的核心要點(diǎn)為先將藥物溶解在不溶于水的有機(jī)溶劑中，稱之為油相。然后通過一定速度將其與一定濃度的白蛋白水溶液混合，此時(shí)形成的中間產(chǎn)品為水包油型（o/w）乳劑，在短暫時(shí)間內(nèi)將其經(jīng)過特定的儀器（高壓均質(zhì)機(jī)）經(jīng)過高壓均質(zhì)，形成一定尺寸的納米載藥系統(tǒng)。均質(zhì)是該技術(shù)的核心步驟，在高剪切力下，液體內(nèi)產(chǎn)生氣穴空化作用，引起局部高熱，生成能使聚合物交聯(lián)的超氧化物離子，氧化白蛋白分子中的巰基殘基或斷裂白蛋白分子內(nèi)的二硫鍵，使白蛋白間交聯(lián)形成新的二硫鍵，從而在非水性介質(zhì)微小液滴（如水不溶性藥物）的周圍形成一個(gè)交聯(lián)的聚合物殼體。
二、市場(chǎng)情況概述
白蛋白是人體血液中含量最多的一種大分子蛋白質(zhì)，廣泛應(yīng)用于肝病科、ICU治療科、腦科等領(lǐng)域……近幾年，常作為藥用載體用于抗癌藥物的遞送，因?yàn)槟[瘤組織中富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（SPARC），功能類似于白蛋白受體，能專門吸引和黏附白蛋白。白蛋白可以與腫瘤血管高表達(dá)的gp60結(jié)合，通過細(xì)胞內(nèi)凹作用穿透到腫瘤間質(zhì)再與腫瘤細(xì)胞高表達(dá)的SPARC結(jié)合轉(zhuǎn)運(yùn)至細(xì)胞內(nèi)。由于快速增值的癌細(xì)胞會(huì)利用白蛋白作為主要能量及新生蛋白質(zhì)合成的氮源。因此，利用白蛋白納米粒包載藥物有利于發(fā)揮藥效，從而增強(qiáng)該劑型的抗癌活性和靶向性。近幾年，國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心（CDE）受理的相關(guān)劑型主要有注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）、注射用多西他賽（白蛋白結(jié)合型）和注射用西羅莫司（白蛋白結(jié)合型）。現(xiàn)針對(duì)近幾年CDE受理該劑型相關(guān)品種的信息簡(jiǎn)單羅列如下：
圖表為白蛋白納米粒相關(guān)品種在國內(nèi)上市的信息
根據(jù)國家藥品監(jiān)督管理局（NMPA）和藥智網(wǎng)數(shù)據(jù)可知目前以該劑型登記的品種分別有：①注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型），②注射用多西他賽（白蛋白結(jié)合型）和③注射用西羅莫司（白蛋白結(jié)合型）目前獲得批準(zhǔn)文號(hào)只有注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型），其余兩個(gè)品種各個(gè)廠家還在不同的審評(píng)階段。其中注射用多西他賽（白蛋白結(jié)合型）在CDE登記受理的廠家為石藥基團(tuán)中奇制藥技術(shù)（石家莊）有限公司和四川科倫藥物研究院有限公司，注射用西羅莫司（白蛋白結(jié)合型）在CDE登記受理的廠家為齊魯制藥（海南）有限公司和石藥基團(tuán)中奇制藥技術(shù)（石家莊）有限公司。
2.1注射用多西他賽（白蛋白結(jié)合型）
多西他賽（Docetaxel）（多烯紫杉醇），對(duì)晚期乳腺癌、卵巢癌、非小細(xì)胞肺癌有較好的療效。市場(chǎng)上存在的多西他賽注射液臨床使用前需要抗過敏預(yù)處理，給臨床患者的用藥帶來了極大的不便。注射用多西他賽（白蛋白結(jié)合型）采用創(chuàng)新的人血白蛋白包裹技術(shù)，將多西他賽納米粒輸送至患者體內(nèi)。憑借該項(xiàng)技術(shù)，該產(chǎn)品可避免市場(chǎng)上多西他賽產(chǎn)品注射前的激素預(yù)處理，且無輸注相關(guān)過敏反應(yīng)發(fā)生，并可顯著提高藥物的體內(nèi)暴露量，改善安全性、療效及患者依從性。據(jù)報(bào)道石藥基團(tuán)中奇制藥技術(shù)（石家莊）有限公司研發(fā)的注射用多西他賽（白蛋白結(jié)合型）獲得了美國食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā)針對(duì)治療胃癌（包括食道胃結(jié)合部癌）的孤兒藥資格認(rèn)定。
2.2注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）
本品為白色至淡黃色凍干塊狀物或粉末。每瓶含紫杉醇100mg及人血白蛋白約900mg。紫杉醇是藥物的活性成分，人血白蛋白作為輔料起分散、穩(wěn)定微粒和運(yùn)載主藥作用。適用于治療聯(lián)合化療失敗的轉(zhuǎn)移性乳腺癌或輔助化療后6個(gè)月內(nèi)復(fù)發(fā)的乳腺癌。
圖示為注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）包裝示意圖
2.3注射用西羅莫司（白蛋白結(jié)合型）
2021年11月23日（美國洛杉磯），Aadi Bioscience公司宣布，美國FDA已批準(zhǔn)創(chuàng)新mTOR抑制劑Fyarro（sirolimus protein-bound particles） 注射用西羅莫司（白蛋白結(jié)合型）上市，用于靜脈注射治療局部晚期不可切除性/轉(zhuǎn)移性惡性血管周上皮樣細(xì)胞腫瘤（PEComa）成人患者。血管周圍上皮樣細(xì)胞腫瘤（Perivascular epithelioid cell tumor，PEComa）是一種由mTOR激活驅(qū)動(dòng)的超罕見軟組織肉瘤亞型，目前該病主要依靠手術(shù)治療，常規(guī)放化療無明顯療效，對(duì)于無法手術(shù)及發(fā)生腫瘤轉(zhuǎn)移的患者尚無有效治療選擇。西羅莫司（sirolimus）又稱為雷帕霉素（rapamycin），是一種常用的特異性mTOR抑制劑。Fyarro是一款將西羅莫司與白蛋白結(jié)合制成的納米顆粒。與目前的mTOR抑制劑相比，它具有更優(yōu)越的藥代動(dòng)力學(xué)特性、更廣的治療窗口、更高的腫瘤組織藥物暴露量、更強(qiáng)的靶細(xì)胞抑制作用以及更良好的安全性等多重優(yōu)點(diǎn)。該藥此前已被FDA授予孤兒藥資格、快速通道資格和突破性療法認(rèn)定。在2022-08-30將持證商為Aadi Bioscience Inc，規(guī)格為100mg，英文名稱為Sirolimus Protein-Bound Particles For Injectable Suspension （Albumin-Bound）/Fyarro作為參比制劑。
圖示為注射用西羅莫司（白蛋白結(jié)合型）包裝示意圖
三、白蛋白納米粒小試工藝流程及自我所想
實(shí)驗(yàn)室研發(fā)階段處方的篩選，關(guān)鍵工藝參數(shù)的確定等……對(duì)以后該產(chǎn)品中試放大，工藝驗(yàn)證起著關(guān)鍵性的作用，現(xiàn)針對(duì)白蛋白納米粒小試研發(fā)階段中研發(fā)流程及實(shí)驗(yàn)過程中所遇到的問題站在一個(gè)剛接觸該劑型研發(fā)者的角度結(jié)合自己的親身經(jīng)歷在這里和大家共同回憶和探討下，旨在為大家提供針對(duì)該劑型總體的一個(gè)研發(fā)思路。
剖析原研已上市的注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）的工藝流程可知，起初先將紫杉醇溶解在一定比例氯仿和乙醇形成的混合溶劑中，作為油相待用，為后續(xù)的乳化做準(zhǔn)備，該油相中加入了少量的乙醇，不得不考慮該步加入乙醇的一個(gè)目的，在這里我們重新“認(rèn)識(shí)”下三氯甲烷，三氯甲烷化學(xué)式為CHCL3，無色透明液體，有特殊氣味，易揮發(fā)，對(duì)光敏感。在光照條件下會(huì)與空氣中的氧作用，逐漸分解而生成劇毒的“光氣”（碳酰氯和氯化氫）2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，氯仿在2B類致癌物清單中，2019年7月23日，三氯甲烷被列入有毒有害水污染物名錄（第一批），故需要保存在密封的棕色瓶中，常加入少量乙醇破壞可能生成的光氣。根據(jù)三氯甲烷的理化性質(zhì)在這里似乎能夠解釋清楚混合溶劑中加入乙醇的作用，筆者在與有過類似經(jīng)驗(yàn)的研發(fā)者交流時(shí)，我覺得他給出的解釋也很有道理，混合溶劑中乙醇的作用為—潛溶劑，回歸于實(shí)驗(yàn)本身，該步溶解的是紫杉醇來作為油相使用，當(dāng)該混合溶劑與水形成水包油型（O/W）的乳劑時(shí)，氯仿是不溶于水的，乙醇是溶于水的，形成乳劑時(shí)，溶解在混合溶劑中的紫杉醇就有向水中遷移的“沖動(dòng)”，從而有利于高效率的均質(zhì)（水相是一定濃度白蛋白的水溶液，暴露出來的API能夠更好的與白蛋白結(jié)合，從而提高均質(zhì)效率），從實(shí)驗(yàn)本身角度考慮來說，該說法更加的貼合實(shí)際。因此，如果乙醇對(duì)該實(shí)驗(yàn)作用有先后排序的話我認(rèn)為的方式是：①作為潛溶劑，②作為穩(wěn)定劑。但筆者認(rèn)為更值得我們思考的是原研選擇的有機(jī)溶劑為三氯甲烷，從上述其理化性質(zhì)及致癌物清單和有毒有害水污染物名錄的登記可以看出三氯甲烷可謂“臭名昭著”作為一名藥劑研發(fā)人員我首先不會(huì)考慮使用該溶劑。在這里，我有自己的一些想法，結(jié)合該實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)性角度考慮，均質(zhì)過程中白蛋白納米粒的形成是二硫鍵的破壞和重新的形成，進(jìn)而形成一個(gè)白蛋白“手拉手”空間結(jié)構(gòu)模式包裹著被載藥物的納米粒。在許多分子中二硫鍵是弱堿，S-S鍵反應(yīng)了二價(jià)硫的極化特性，容易被極性試劑（親電試劑和親核試劑）尤其是親核試劑切斷，從該方面分析選擇三氯甲烷是有一定道理的。但是，親電試劑和親核試劑能作為油相的又不止它一個(gè)，為啥偏偏是它，是巧合？是鐘愛？是情懷？還是有更加深層次的原因我沒有分析到。在與其它科研工作者交流時(shí)也有用其它有機(jī)溶劑作為油相使用的，“成藥性”還都不錯(cuò)！這讓我更加斷定了非你不可的想法，在我看來我更覺得油相有機(jī)溶劑的選擇要結(jié)合所載藥物的理化性質(zhì)和載體的性質(zhì)考慮，單獨(dú)拿出來分析有機(jī)溶劑是不可取的。不然我想我對(duì)三氯甲烷的“誤解”它本身也覺得很委屈吧！只能說明筆者對(duì)它的理解還不夠全面，不夠到位，還有更深層次的東西值得我去學(xué)習(xí)和挖掘。分析完油相后，接下來，我們要將水相和一定濃度的白蛋白水溶液混合，形成水包油型乳劑，該步我們需要注意油相和水相的混合速度，把握一個(gè)原則，形成的油相液滴盡可能大小均勻且最終形成的乳劑不要有氣泡，具體的工藝參數(shù)需要研發(fā)人員結(jié)合實(shí)驗(yàn)室本身具備的條件及相應(yīng)產(chǎn)品的屬性不斷試驗(yàn)去摸索。制備完乳劑后，我們要盡可能快的對(duì)其進(jìn)行均質(zhì)操作。因?yàn)樵摬叫纬傻娜閯┖懿环€(wěn)定，分散好的油相很容易因?yàn)槠浔旧砻芏却蟮脑蛑匦戮奂纬纱蟮挠偷危M(jìn)一步會(huì)影響均質(zhì)的效果，均質(zhì)步驟在白蛋白納米粒的制備過程中有著舉足輕重的地位，它決定了該實(shí)驗(yàn)成與敗的走向，俗話說工欲善其事必先利其器，設(shè)備的選擇也是很關(guān)鍵的，原研所用到的設(shè)備型號(hào)為M-210-CHE，廠家為Microfluidics生產(chǎn)的高壓均質(zhì)機(jī)。據(jù)了解，國內(nèi)能夠產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的設(shè)備也都來源于此，舉個(gè)不恰當(dāng)且現(xiàn)實(shí)的例子，去打仗，你拿著手槍，人家拿著機(jī)關(guān)槍，這顯然不是一個(gè)概念，更何況該制劑又是一個(gè)對(duì)設(shè)備要求很高的產(chǎn)品，實(shí)驗(yàn)成與敗我們首先要從自身去找原因，但有的時(shí)候還真不是人為因素導(dǎo)致的。均質(zhì)這步需要注意的幾點(diǎn)就是：①設(shè)備儀器的選擇，②設(shè)備儀器所用腔體的選擇（常用的有Y型腔體和Z型腔體，其均質(zhì)原理不同，不同的產(chǎn)品選擇不同腔體，白蛋白納米粒一般選擇Y型腔體）③均質(zhì)壓力和時(shí)間的選擇（均質(zhì)壓力和時(shí)間需根據(jù)不同產(chǎn)品及所要達(dá)到的目的對(duì)工藝參數(shù)進(jìn)行摸索，不同品種不同對(duì)待）。均質(zhì)完成后該步驟形成的中間產(chǎn)品是很不穩(wěn)定的，因?yàn)槔锩孢€含有三氯甲烷，隨時(shí)可能導(dǎo)致“漏藥”接下來我們要盡可能高效率的將其去除，注意在這里特意提到高效率，原研所用到除去有機(jī)溶劑的設(shè)備為薄膜蒸發(fā)器，為何沒用便宜且又常見的旋轉(zhuǎn)試蒸發(fā)儀，我想自會(huì)有其選擇的道理所在。從各個(gè)方面剖析原研結(jié)合自己的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)與其不一樣的地方，無論設(shè)備的選擇，還是原輔料的選擇等……尤其是那些違背慣性思維的想法，我們就需要多問問自己為什么？這樣做的目的及特殊之處何在?；貧w實(shí)驗(yàn)本身，針對(duì)以上有機(jī)溶劑去除設(shè)備的選擇上，我有自己的一些想法在這里和大家共同探討下。該步需要控制設(shè)備的壓強(qiáng)和溫度，從本質(zhì)上分析列舉兩個(gè)極端的個(gè)例，如果壓強(qiáng)過高，溫度過高，三氯甲烷蒸發(fā)的速度就過快，如果三氯甲烷出來的速度過快，那么，顯然它帶著API就會(huì)出來，進(jìn)而外在表現(xiàn)就是“漏藥”，倘若壓強(qiáng)過小，溫度過低三氯甲烷揮發(fā)速度慢滯留時(shí)間長，加上其和水溶液之間存在的密度差，它想沉下來，結(jié)果是啥？還是帶著藥漏出來，在我看來該過程工藝的篩選原理類似于微球制備的固化—有機(jī)溶劑的去除，如果其壓強(qiáng)和溫度選擇不恰當(dāng)在其制備的過程中也容易漏藥。針對(duì)旋轉(zhuǎn)式蒸發(fā)儀即使找對(duì)合適的壓強(qiáng)和溫度，由于其本身設(shè)備的局限和本身制劑的一個(gè)特殊性你也不能保證里面待旋轉(zhuǎn)液都處于相同條件下進(jìn)行旋蒸，要想確保里面有機(jī)溶劑除凈只有加長旋蒸時(shí)間，加長旋蒸時(shí)間的同時(shí)“漏藥”風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)加大?。ㄔ摬糠纸忉尩南鄬?duì)抽象需要我們細(xì)細(xì)揣摩）面對(duì)對(duì)設(shè)備參數(shù)要求高和自身產(chǎn)品屬性的特殊性，設(shè)備選擇就顯得十分的重要。結(jié)合所研產(chǎn)品自身的屬性，深入去了解它，分析它！不僅僅追求科研上的廣度，還要挖掘其內(nèi)部的深度。有機(jī)溶劑去除完后，要對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行除菌過濾，該操作過程也是十分的關(guān)鍵，該步能否順利的進(jìn)行取決于所制備出樣品的包封率等……，包封率高在投入一定量藥物時(shí)所載的藥物就多，外在裸露的藥物就少，從而到除菌過濾這步也就相對(duì)容易點(diǎn)，在平時(shí)小試實(shí)驗(yàn)時(shí)我們也可以根據(jù)過膜的難易程度間接的推測(cè)下所做該批樣品包封率的一個(gè)大致情況，判斷實(shí)驗(yàn)的成與敗，從而節(jié)省出更多的時(shí)間。國內(nèi)白蛋白產(chǎn)業(yè)化過濾除菌的設(shè)備起初濾液也都先經(jīng)大孔徑的濾膜進(jìn)行預(yù)過濾，隨后采取小孔徑濾膜類似“并聯(lián)”的方式進(jìn)行除菌過濾，從上面可以看出諸多能夠產(chǎn)業(yè)化的藥企也都存在濾膜容易堵塞的問題。所以，小試研發(fā)過程中通過工藝的摸索制備出合適粒徑、包封率和載藥量的白蛋白納米粒是每個(gè)在研人員需要重點(diǎn)考慮的，這個(gè)思想貫穿整個(gè)小試實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程！
圖示為白蛋白納米粒小試處方研發(fā)工藝流程圖
四、寫在最后
本篇文章的開頭為大家簡(jiǎn)單介紹了白蛋白納米粒的基本概念和幾種實(shí)驗(yàn)室常用的制備方法，接下來重點(diǎn)為大家介紹了成功運(yùn)用到產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的制備方法-NabTM技術(shù)及其制備原理，目的是讓大家對(duì)其有個(gè)初步的了解。隨后為大家列舉了成功運(yùn)用到臨床上幾個(gè)產(chǎn)品的市場(chǎng)狀況、臨床適應(yīng)癥及其上市的廠家。最后重點(diǎn)詳細(xì)的為大家介紹了作者以個(gè)人的親身經(jīng)歷在小試研發(fā)白蛋白納米粒過程中容易考慮到且產(chǎn)生疑問的點(diǎn)，根據(jù)自己所查找的資料及自己的認(rèn)知談了一些自己的想法。目的是讓大家對(duì)白蛋白這種載體和NabTM技術(shù)有更加深層次的了解。
參考文獻(xiàn)及途徑：
【1】注射用紫杉醇（白蛋白結(jié)合型）仿制藥研究技術(shù)指導(dǎo)原則（試行）
【2】納米藥物質(zhì)量控制研究技術(shù)指導(dǎo)原則
【3】https://db.yaozh.com/（藥智數(shù)據(jù)庫）
【4】https://www.cde.org.cn/（國家藥品監(jiān)督管理局藥品審評(píng)中心）
【5】白蛋白納米粒給藥載體的研究進(jìn)展
【6】www.nmpa.gov.cn/（國家藥品監(jiān)督管理局
【7】「行業(yè)深度」洞察2022：中國白蛋白市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)格局及市場(chǎng)份額(附市場(chǎng)集中度、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力評(píng)價(jià)等)
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