提高難溶性藥物的生物利用解決策略之兩性霉素B

       提高難溶性化合物的生物利用度問題一直困擾著制藥領(lǐng)域的研究人員，難溶性化合物由于溶解度和溶出限度，難以達(dá)到臨床治療的要求，限制了新化合物的應(yīng)用，而一些毒 性較大的難溶性藥物更給藥物的應(yīng)用提出了新的難題。隨著抗腫瘤化療藥物、廣譜抗生素和糖皮質(zhì)激素的廣泛使用，氣管插管和介入治療患者的增加，深部真菌感染呈明顯增多趨勢。

       兩性霉素B（amphotericin B，AmB）具有強(qiáng)效廣譜的抗真菌作用，特別是對耐藥真菌感染有獨(dú)特的優(yōu)勢[1]，但AmB溶解性差，需要添加載體以形成分散體使用；毒副作用尤其是腎毒 性較為明顯，限制其臨床廣泛應(yīng)用。20世紀(jì)90年代，各種新的AmB制劑被開發(fā)和上市，可以提高AmB 溶解度，降低傳統(tǒng)AmB的毒 性，與傳統(tǒng)AmB制劑相比，甚至提高了其療效。目前，AmB已經(jīng)不僅是一種治療藥物，還作為模型藥物，被用在新型藥物載體測試中。本文從AmB物理和化學(xué)性質(zhì)出發(fā)，重點(diǎn)對AmB不同藥物制劑展開介紹。

       兩性霉素B的結(jié)構(gòu)與理化性質(zhì)

       AmB是一種黃色的天然產(chǎn)物，1955年從結(jié)節(jié)狀鏈霉素中產(chǎn)生，目前已經(jīng)可以從結(jié)節(jié)鏈霉菌培養(yǎng)物中工業(yè)化提取，是多種真菌深部感染的首選藥，它的抗真菌機(jī)制是與真菌細(xì)胞膜上的固醇( 主要為麥角固醇) 結(jié)合，改變膜通透性，細(xì)胞內(nèi)容物流出，從而引起真菌細(xì)胞死亡。在國內(nèi)1976年由中科院微生物所、上海醫(yī)藥工業(yè)研究院和上海第三制藥廠合作研制成功，1977年華北制藥廠研制完成，并投入生產(chǎn)。

       AmB的分子結(jié)構(gòu)使其具有兩種典型的物理化學(xué)性質(zhì)（見下圖）：內(nèi)酯環(huán)的非極性和側(cè)鏈的極性結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生的兩親性特征以及由于存在可電離的羧基和胺基而產(chǎn)生的酸堿兩性離子性質(zhì)。這種其兩親性和兩性離子性質(zhì)以及疏水性和親水性基團(tuán)的不對稱分布，導(dǎo)致AmB在在甲醇中極微溶解，在無水乙醇，三氯 甲烷或乙 醚中不溶。盡管生理pH下的水溶性小于1 mg/L ，但在pH低于2或高于11時(shí)為水溶性，這也提示可以AmB可以形成鹽的方式提高溶解度。

       兩性霉素B脫氧膽酸鹽

       通過成鹽的方式可以提高有機(jī)化合物的溶解度，1958年兩性霉素 B 脫氧膽酸鹽（amphotericinB deoxycholate，AmBD）問世，采用脫氧膽酸鈉分散的AmB開始應(yīng)用于真菌感染的治療。目前常見的國外有銷售Fungizone®，國內(nèi)上海新亞和華北制藥也有注射用兩性霉素B上市銷售。

       注射用兩性霉素B (商品名：Fungizone®）最早是由Bristol -MyersSquibb生產(chǎn)和銷售，在它的制劑處方中AmB與脫氧膽酸鹽以50 mg：41 mg的比例混合制成[2]。在研究中發(fā)現(xiàn)，AmBD 制劑在溶解后AmB脫氧膽酸形成的膠束與純脫氧膽酸鹽所形成的膠束相互混合形成動(dòng)態(tài)平衡的聚合體系，當(dāng)聚合體系被過度稀釋時(shí)，脫氧膽酸就會(huì)從聚合體中脫出，同時(shí)AmB溶解度也會(huì)隨之降低而析出；但是脫氧膽酸鹽的濃度過高，也會(huì)導(dǎo)致AmB脫氧膽酸鹽膠束體系的破壞，最終形成AmB脫氧膽酸鹽單體。

       Fungizone®具有廣譜活性，但是在免疫功能低下的患者中效果不佳。最嚴(yán)重的是30%-50%的患者使用后出現(xiàn)了嚴(yán)重腎損傷，實(shí)際應(yīng)用中通常采用延長靜滴時(shí)間的方式予以緩解。此外，一些研究人員發(fā)現(xiàn)將AmB脫氧膽酸鹽與非腸道的脂肪營養(yǎng)乳劑（如Lipofundin®, Intralipid®）混合后靜滴，這種方式可以減少腎 臟毒 性，但是卻不能提高治療效果。

       兩性霉素B脂質(zhì)制劑

       盡管Fungizone在臨床治療一直得到應(yīng)用，但腎毒 性和治療范圍窄的缺點(diǎn)一直限制了AmB的應(yīng)用，如何降低血清中游離藥物濃度，提高靶區(qū)的藥物濃度是新型的AmB制劑研究重點(diǎn)。兩性霉素B經(jīng)過脫氧膽酸鹽修飾后導(dǎo)致水溶性差和脂溶性增加，使得摻入脂質(zhì)成為劑型改進(jìn)的方向。20世紀(jì)90年代一系列脂質(zhì)復(fù)合物的研發(fā)，進(jìn)一步提高了兩性霉素B的生物利用度。這類制劑主要可以更為兩類：第一類是AmB脂質(zhì)體（liposomal amphotericin B，LAmB）；另一類是脂質(zhì)復(fù)合物以兩性霉素 B 脂質(zhì)復(fù)合物（amphotericin B lipid complex，ABLC）和兩性霉素B膽固醇硫酸酯（即兩性霉素B膠狀分散體，amphotericin B colloidal dispersion，ABCD）。這兩類制劑在處方工藝，體內(nèi)的藥物代謝動(dòng)力學(xué)（PK）以及抗真菌作用時(shí)的藥效學(xué)（PD）各有不同。

       （一）兩性霉素B的脂質(zhì)體

       1990年第一個(gè)AmB脂質(zhì)體（商品名：AmBisome®）首先由 Nexstar 公司研制在愛爾蘭上市，1997年獲得FDA批準(zhǔn)。1999年，吉利德以5.5億美元收購藥企NeXstar，獲得了旗下的AmBisome®，2023年NMPA批準(zhǔn)吉列德公司的AmBisome®在國內(nèi)上市。AmBisome是第一個(gè)上市的兩性霉素 B 脂質(zhì)體，也是第一個(gè)上市的注射用脂質(zhì)體產(chǎn)品。

       脂質(zhì)體是指將藥物包封于具有磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)的（厚度約 4nm）微型泡囊的制劑。1988 年，世界上第一個(gè)脂質(zhì)體制劑益康唑脂質(zhì)體凝膠 （Pevaryl Lipogel）由瑞士 CILAG 制藥公司注冊上市。1990 年，第一個(gè)脂質(zhì)體注 射劑 AmBisome®由美國 Nexstar 制藥公司開發(fā)，首先在愛爾蘭獲得批準(zhǔn)上市，現(xiàn)已在幾十個(gè)國家上市。脂質(zhì)體作為藥物載體可以提高藥物的溶解度，具有低毒 性、生物相容性好的特點(diǎn)，但缺點(diǎn)是制劑工藝復(fù)雜，價(jià)格昂貴，對于一些腫瘤藥物靶向性不足的問題。

       AmBisome ®是兩性霉素B脂質(zhì)體的凍干粉針，在脂質(zhì)體制劑處方中含有50mg主藥AmB，氫化大豆磷脂酰膽堿（HSPC，213 mg）作為和二硬脂酰磷脂酰甘油組成（DSPG，84 mg）組成，其中DSPG的負(fù)電荷可以與AmB的正氨基相互作用，在磷脂雙層中形成離子復(fù)合物，嵌入在磷脂雙分子層結(jié)構(gòu)中。膽固醇（52 mg）的使用提高整體穩(wěn)定性并將AmB保持在磷脂體雙層中。制劑中還有其他賦形劑，如抗氧化劑、a-生育酚（0.64 mg）和琥珀酸二鈉水合物（27 mg）以及等滲劑蔗糖（900 mg）。該制劑以凍干的粉末形式提供，在使用前必須直接在水中重新配制，產(chǎn)生平均直徑為60-70 nm的脂質(zhì)體，脂質(zhì)體分子較小且?guī)в胸?fù)電荷，較少被單核吞噬細(xì)胞系統(tǒng)攝取，可以血流中的循環(huán)時(shí)間很長，因此其血藥濃度顯著高于其他制劑。

       國外常見的AmBisome ®仿制制劑處方如下表所示[3]，國內(nèi)LAmB目前只有上海新亞的鋒克松®，根據(jù)企業(yè)官網(wǎng)[4]顯示鋒克松®說明書顯示其處方中仍含有大量的表面活性劑去氧膽酸鈉，具有一定的溶血毒 性，在臨床使用過程中存在較大的安全隱患，限制了其在臨床上的推廣應(yīng)用。[5]

       （二）兩性霉素脂質(zhì)復(fù)合物

       脂質(zhì)體所用輔料較昂貴，制備成本高，在臨床上還有兩種脂質(zhì)劑型的AmB, 分別是兩性霉素 B 脂質(zhì)復(fù)合物（ABLC）和兩性霉素B膽固醇硫酸酯（即兩性霉素B膠狀分散體，ABCD）。

       ABLC的代表制劑是Abelcet®，于 1995 年獲得 FDA 批準(zhǔn)。首先在英國上市，之后在歐美部分國家上市，目前由Leadiant公司銷售，Abelcet 的制劑處方中包含AmB 5mg，二肉豆蔻酰磷脂酰膽堿（DMPC）3.4mg，二肉豆蔻酰磷脂酰甘油（DMPG）1.5mg，以及氯化鈉9.0mg調(diào)節(jié)滲透壓。Abelcet®呈黃色，外觀不透明，pH值為5-7，在電鏡在觀察ABLC常呈扁平帶狀多層結(jié)構(gòu)，粒徑范圍在1,600–11,000nm。Abelcet®的治療指標(biāo)優(yōu)于Fungizone®，而且腎毒 性更低，但注射后用于測量血液中AmB血藥濃度的方法無法區(qū)分是Abelcet®的磷脂復(fù)合中包載的兩性霉素B還是游離的兩性霉素B[6]，故而給治療監(jiān)測帶來困難。此外脂質(zhì)復(fù)合物的膠體特性，容易被單核細(xì)胞系統(tǒng)吞噬并迅速從循環(huán)中清除，從而增加肝 臟疾病的風(fēng)險(xiǎn)。[7]

       ABCD的代表制劑是Amphotec®，Amphotec® （美國Liposome Technology公司）開發(fā)，在美國以Amphotec®的名稱銷售，在歐洲以Amphocil®的名稱銷售（Sequeus Pharmaceutical）。Amphotec®制劑處方中在兩性霉素 B （50mg）與膽固醇酰硫酸鈉（26.4 mg）以 1∶1（摩爾比）制備而成的膽固醇復(fù)合體，此外還包含其他賦形劑如氨丁三醇（5.64 mg），單水乳糖（1900mg）等。Amphotec®其穩(wěn)定性好，同時(shí)在體內(nèi)代謝平穩(wěn)而持續(xù)，連續(xù)注射時(shí)血藥濃度波動(dòng)較小[7]。在治療作用上與Fungizone®相似的抗真菌功效相似，但由于Amphotec®制劑配方中的膽固醇具有強(qiáng)親和力，減少了血清中游離的AmB的量故而Amphotec®細(xì)胞毒 性、腎毒 性較小。

       總體而言，脂質(zhì)體具有較好的安全性，與脫氧膽酸鹽、脂質(zhì)復(fù)合物相比，在輸液反應(yīng)、腎毒 性、停藥率等方面都顯示出更大的優(yōu)勢，目前，在發(fā)達(dá)國家的大多數(shù)醫(yī)院，F(xiàn)ungizone®已經(jīng)被更安全的LAmB所取代，而Amphotec® 已經(jīng)處于退市的狀態(tài)，但是對于大多數(shù)人群來說，LAmB價(jià)格昂貴，難以維持長期治療。

       國內(nèi)方面，綜合考慮ABCD相比于AmBD的治療作用和腎毒 性優(yōu)勢，而脂質(zhì)體仿制所用輔料昂貴，制備成本高，技術(shù)壁壘一直存在，最終采用膽固醇硫酸鈉復(fù)合物技術(shù)路線。[8, 9] 石藥集團(tuán)的兩性霉素B（商品名：安復(fù)利克®）被國家衛(wèi)健委列為重大新藥創(chuàng)制十三五科技重大專項(xiàng)，被國家工信部和衛(wèi)健委聯(lián)合推薦作為“臨床急需，市場短缺”的品種，于2017年5月正式取得臨床批件，2021年3月31日正式取得生產(chǎn)批件，優(yōu)先審批上市。[10]

       總   結(jié)

       兩性霉素B盡管存在治療安全性問題，但仍然是治療侵襲性真菌感染重要的治療選擇。提高此類難溶性的藥物的生物利用度，改變的劑型是不多的途徑之一，目前市售的兩性霉素B制劑，在制劑工藝上存在相當(dāng)大的不同，導(dǎo)致獨(dú)特的藥代動(dòng)力學(xué)特征，這也給臨床醫(yī)生在這些藥物在治療上帶來了困難。復(fù)雜制劑領(lǐng)域中部分國內(nèi)企業(yè)也有了一定的突破，但兩性霉素B脂質(zhì)體這類國際上應(yīng)用更廣的品種，受限國產(chǎn)磷脂純度低，進(jìn)口磷脂價(jià)格昂貴；國內(nèi)脂質(zhì)體大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備有限等原因缺乏優(yōu)秀的仿制制劑，NMPA則是在2022年11月發(fā)布了《注射用兩性霉素B脂質(zhì)體生物等效性研究指導(dǎo)原則》[11]鼓勵(lì)國內(nèi)企業(yè)向高端制劑發(fā)起沖擊，相信不久的將來這些問題都將得到解決。

       主要參考文獻(xiàn)

       [1]高雯慧, 王麗寧, 王苓, 等. 兩性霉素B脂質(zhì)體在血液疾病患者侵襲性真菌病中應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 中國感染與化療雜志, 2023,23(01):111-116.

       [2]Gallis H A, Drew R H, Pickard W W. Amphotericin B: 30 years of clinical experience.[J]. Rev Infect Dis, 1990(2):308-329.

       [3]Adler-Moore J P, Gangneux J, Pappas P G. Comparison between liposomal formulations of amphotericin B[J]. Medical Mycology, 2016,54(3):223-231.

       [4]新亞藥業(yè)[EB/OL]. [2023-04-17]. https://www.xinyapharm.com/antifungalAgents.

       [5]郭慧麗. 兩性霉素B脂質(zhì)體的研究[D]. 華中科技大學(xué)藥劑學(xué), 2008.

       [6]Brajtburg J, Powderly W G, Kobayashi G S, et al. Amphotericin B: delivery systems.[J]. Antimicrobial agents and chemotherapy, 1990,34(3).

       [7]孔旭東, 王曉星, 陳玥, 等. 兩性霉素B不同制劑的藥學(xué)特性和臨床應(yīng)用[J]. 臨床藥物治療雜志, 2022,20(7):7-12.

       [8]馮彩霞, 范運(yùn)濤, 滑明麗, 等. 兩性霉素B膽固醇硫酸鈉復(fù)合物臨床研究進(jìn)展[J]. 中國醫(yī)院用藥評價(jià)與分析, 2014(7):666-668.

       [9]馮彩霞, 修憲, 肖勝芳. 兩性霉素B膽固醇硫酸鈉復(fù)合物臨床研究綜述#[J]. 中國醫(yī)藥導(dǎo)刊, 2013(z1):329-330.

       [10]石藥集團(tuán)[EB/OL]. [2023-04-18]. https://www.e-cspc.com/details/details_92_4327.html.

       [11]國家藥監(jiān)局藥審中心關(guān)于發(fā)布《注射用兩性霉素B脂質(zhì)體生物等效性研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的通告（2022年第45號）[EB/OL]. [2023-04-18]. https://www.cde.org.cn/main/news/viewInfoCommon/2632ab1dd04f3024e23c934d6b1574d4.