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伊立替康脂质体处方分析及HEPES缓冲体系的应用

发布时间:2022-10-18

2022年4月15日,施维雅公司(SERVIER)宣布,其胰腺癌治疗药物易安达(通用名:盐酸伊立替康脂质体注射液)获得中国国家药品监督管理局(NMPA)正式批准上市。

一、伊立替康脂质体处方信息

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二、传统伊立替康注射液内酯环易水解


伊立替康最早上市的制剂是盐酸伊立替康注射液,在实际使用的过程中,该剂型逐渐暴露出一个问题:伊立替康的内酯环结构易水解,在pH>6条件下平衡快速向羧酸盐型方向转化。羧酸盐型的伊立替康药理活性低,毒性更强。生理条件(pH 7.4)下,由于血清蛋白优先与羧酸盐络合而使平衡偏向活性低的羧酸型,造成有效的内酯型比例过低,达到平衡时,“低效高毒”的羧酸盐形式化合物所占比重高达90%。

三、伊立替康脂质体需维持内外水相pH差异


q中包裹的伊立替康以有效的内酯型为主,这也意味着伊立替康脂质体内水相pH偏酸性(pH 6左右)。而众多文献及Onivyde专利文件实施例均表明外水相pH在近中性时更有利于脂质的稳定,Onivyde专利文件的实施例表明外水相pH在7.25左右时脂质长期稳定性最佳。这需要伊立替康脂质体外水相和内水相存在pH差异,同时外水相偏碱性的缓冲对不能在长期储存中进入内水相升高内水相pH,否则内水相中的伊立替康将会转化为“低效高毒”的羧酸盐形式。

四、不易穿过脂质膜的羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)更适用于伊立替康脂质体


羟乙基哌嗪乙磺酸HEPES)作为一种不易穿过生物膜的缓冲对,可以在稳定脂质体外水相pH为弱碱性的同时,不改变内水相酸性pH,非常适用于伊立替康脂质体。


上述内外水相pH差异的问题,在EMA审评报告讨论部分也有体现。EMA审评报告中提到,伊立替康脂质体药物开发的重点是:

  1. 选择用于活性药物负载的最佳抗衡离子

  2. 选择 DSPC 与脂质膜的胆固醇成分的最佳比例,这会影响其物理性质和保留活性物质的能力在脂质体

  3. 选择脂质体双层的 MPEG-2000-DSPE 组分,其存在于表面提供空间屏障以避免脂质体聚集

  4. 选择能够保持最佳pH范围的适当缓冲液输液用浓缩液


将缓冲液的选择单列一条,可见其对伊立替康脂质体制剂的重要程度。

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图1 伊立替康脂质体示意图

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图2 不同外水相pH下伊立替康脂质体长期储存下溶血-PC的含量变化(样品6为pH7.25,样品1为pH6.5)

五、羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)相较于其他缓冲体系较为突出的特点


  1. pKa随温度变化非常小,buffer的pH值随温度漂移很小。

  2. 性质稳定,羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)不会与其他离子发生相互作用,一方面羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)不会与其他离子发生络合影响其他离子功能,另外一方面其他离子的存在不会影响羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)的缓冲能力。

  3. 细胞培养基中pH的维持主要依靠培养基中的碳酸氢盐和5%的CO2共同维持,当细胞处于开放环境时,CO2逸散会导致pH快速上升脱离生理pH范围,而添加羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲对的培养基则不存在这方面问题。

  4. 羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)不易穿过生物膜,不干扰细胞内的生化反应。

六、使用羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)缓冲体系时的注意事项


  1. 由于哌嗪基团的存在,当羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)暴露于光线中时,会产生H2O2,这对培养的细胞或其它有生物活性的物体产生毒性,同时对氧化还原敏感的物质不宜共同使用,因此羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)作为缓冲液的操作应尽量在避光条件下进行。

  2. 羟乙基哌嗪乙磺酸(HEPES)在生化领域常见的使用浓度为10-25mM,当浓度低于10mM时缓冲能力较弱,不能起到较好的缓冲效果,当浓度较高时对一些细胞可能具有毒害作用。

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参考资料:

1. onivyde-epar-public-assessment-report_en,Procedure No. EMEA/H/C/004125/0000

2. 专利CN108366965A,稳定喜树碱药物组合物,易普森生物制药有限公司