【文章內(nèi)容簡介】 霧干燥的工藝使形成固體狀態(tài)以提高這類制劑的穩(wěn)定性，關(guān)于冷凍干燥及噴霧干燥的一般工藝過程在本書的第四章中已有論述，下面僅就蛋白質(zhì)類藥物的特殊性作一說明。 （一）冷凍干燥蛋白質(zhì)藥物制劑用冷凍干燥法制備蛋白質(zhì)類藥物制劑時(shí)主要考慮兩個(gè)問題，一是選擇適宜的輔料，優(yōu)化蛋白質(zhì)藥物在干燥狀態(tài)下的長期穩(wěn)定性。二是考慮輔料對冷凍干燥過程中一些參數(shù)的影響，如最高與最低干燥溫度，干燥時(shí)間，冷凍干燥產(chǎn)品的外觀等。雖然凍干可以使蛋白質(zhì)藥物穩(wěn)定，但不應(yīng)忽略有些蛋白質(zhì)藥物在凍干過程中反而失去活性，主要原因是：①從液態(tài)到固態(tài)的相變過程中，包在蛋白質(zhì)周圍的水分子被除去而失活；②高濃度的鹽和緩沖組分的結(jié)晶或緩沖液pKa對溫度敏感而導(dǎo)致pH變化、濃縮時(shí)蛋白質(zhì)有限的溶解度等均能導(dǎo)致蛋白質(zhì)藥物失活。在選擇凍干制劑的緩沖體系時(shí)，要考慮到溫度對pH值和溶解度的影響。在蛋白質(zhì)類藥物凍干過程中常加入某些凍干保護(hù)劑來改善產(chǎn)品的外觀和穩(wěn)定性，如甘露醇、山梨醇、蔗糖、葡萄糖、右旋糖酐等。溶液中的成分也可以影響冷凍干燥過程中與熱有關(guān)的工藝參數(shù)。凍干過程中與熱有關(guān)的性質(zhì)有：制劑的冷凍溫度、有可能使餅狀物熔化或坍塌的溫度及有可能使產(chǎn)品發(fā)生降解的溫度?？刂七@些參數(shù)，使產(chǎn)品冷凍適度，餅狀物不融化、不坍塌也不降解，DSC是表征與優(yōu)化凍干工藝有用的技術(shù)。在凍干過程中還應(yīng)考慮藥物的含水量與餅狀物的物理狀態(tài)（無定性或晶形）。其物理狀態(tài)與冷凍過程的溫度及添加劑有關(guān)。無定形的水分含量一般較高，這是因?yàn)樵诟稍镞^程中水蒸氣的蒸發(fā)減慢的緣故。水分的增加會降低餅狀物的物理穩(wěn)定性并可能導(dǎo)致貯藏過程中餅狀物的坍塌。此外水分也可以影響蛋白質(zhì)的化學(xué)穩(wěn)定性。因此，嚴(yán)格控制產(chǎn)品的含水量，對保證產(chǎn)品的質(zhì)量是十分重要的。 （二）噴霧干燥蛋白質(zhì)藥物制劑噴霧干燥工藝廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)類藥物的控釋制劑、吸入劑、微球制劑等新型給藥系統(tǒng)的研制中。在噴霧干燥過程中可加入穩(wěn)定劑，如蔗糖能提高氧血紅蛋白（oxyhemoglobin）的穩(wěn)定性。噴霧干燥的缺點(diǎn)是操作過程中損失大（特別是小規(guī)模生產(chǎn)），水分含量高。但只要精心控制工藝參數(shù)，選擇適合穩(wěn)定劑，可生產(chǎn)出粒徑為3mm ~5mm，水分含量為5％~6％的活性產(chǎn)品。第三節(jié) 蛋白質(zhì)類藥物新型給藥系統(tǒng)一、新型注射（植入）給藥系統(tǒng)臨床經(jīng)驗(yàn)表明，很多蛋白質(zhì)類藥物在體內(nèi)血漿半衰期短，清除率高，因而需要延長其在體內(nèi)的平均駐留時(shí)間，或改變蛋白質(zhì)在體內(nèi)的藥物動力學(xué)性質(zhì)，有時(shí)需要制成非零級脈沖式釋藥系統(tǒng)（如疫苗）。為滿足這些要求，既可以對蛋白質(zhì)分子進(jìn)行化學(xué)修飾，也可以控制蛋白質(zhì)進(jìn)入血流的釋放速度等。目前已有用PEG修飾蛋白質(zhì)分子以延長蛋白質(zhì)藥物在血漿中的半衰期。例如 PEG與蛋白質(zhì)連接分子變大而不易被腎小球?yàn)V過，或者由于蛋白質(zhì)的代謝和排泄所需的細(xì)胞受體的相互作用受到空間位阻。腺苷酸脫氨酶（adenosine deaminase，ADA）即采用形成PEGADA這種方法，治療因ADA缺乏而引起免疫缺損綜合征的患者，此藥已經(jīng)獲FDA批準(zhǔn)生產(chǎn) （一）控釋微球制劑為了達(dá)到蛋白質(zhì)類藥物控制釋放，可將其制成生物可降解的微球制劑，目前已經(jīng)實(shí)際應(yīng)用的生物可降解材料有聚乳酸（PLA）或聚丙交酯—乙交酯（poly(lactidecoglycolide)，PLGA）。PLGA也可叫聚乳酸乙醇酸共聚物（copoly(lactic／glycolic) acid），改變丙交酯與乙交酯的比例或分子量，可得到不同時(shí)間生物可降解性質(zhì)的材料。首次經(jīng)FDA批準(zhǔn)的蛋白質(zhì)類藥物微球制劑是醋酸亮丙瑞林（leuprolide acetate）聚丙交酯—乙交酯微球。此種微球供肌內(nèi)注射，用于治療前列腺癌，可控制釋放達(dá)30d之久，改變了普通注射劑需每天注射的傳統(tǒng)，使用方便。用于制備生物大分子藥物控釋微球的方法很多，根據(jù)不同性質(zhì)的載體材料可選擇不同的制備方法。如相分離凝聚法、乳化蒸發(fā)法、復(fù)乳液中干燥法、低溫噴霧提取法、噴霧干燥法以及超臨界萃取法等，參見第十六章第四節(jié)。以下介紹幾種常用于制備多肽、蛋白質(zhì)等生物大分子藥物微球的方法。 1．復(fù)乳液中干燥法 將藥物與保護(hù)劑（多為水溶性高分子聚合物）溶于水作為水相，將聚酯（如PLA、PLGA等）類高分子材料溶于二氯甲烷作為油相，兩者在一定溫度下（低于40℃）高速攪拌得W/O型初乳，冰浴冷卻至10℃以下，倒至一定濃度的PVA水溶液中，經(jīng)高速攪拌得W/O/W型復(fù)乳，一定溫度下攪拌蒸去有機(jī)溶劑固化微球（或減壓去有機(jī)溶劑），離心水洗，真空干燥即得。該方法是制備多肽、蛋白質(zhì)等生物大分子藥物微球的常用方法，其特點(diǎn)為藥物包封率較高，藥物活性損失小，設(shè)備和工藝簡單，但首日突釋明顯，較難放大生產(chǎn)，目前用此法研究制備的藥物有γ干擾素、白細(xì)胞介素、亮丙瑞林、人生長激素、環(huán)孢素以及促紅細(xì)胞生長素（EPO）等。 2．低溫噴霧提取法 將生物大分子藥物與保護(hù)劑的均勻粉末加至生物可降解性聚合物的有機(jī)溶劑（如二氯甲烷）中混合形成混懸液，將此混懸液經(jīng)噴頭霧化后噴入冰凍的乙醇溶液（該溶液可與上述溶液混溶，但聚合物不溶于此溶液），在低溫（70℃）狀態(tài)下，聚合物載體中的有機(jī)溶劑在乙醇中不斷擴(kuò)散完全，分離微球，低溫干燥除去乙醇得粉末狀微球，該方法的特點(diǎn)：包封率高，微球粒徑集中，工藝穩(wěn)定，可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，但其活性損失較復(fù)乳液中干燥法大。 3．噴霧干燥法 將生物大分子藥物及其穩(wěn)定劑的混合粉末（或水溶液）與溶有高分子聚合物的有機(jī)溶液混合形成混懸液（或乳濁液），將此混懸液（或乳濁液）經(jīng)噴嘴霧化干燥制得微球。為了減少生物活性損失，文獻(xiàn)報(bào)道采用雙噴嘴噴霧干燥裝置進(jìn)行生物大分子藥物微球的制備，可明顯增加微球的收率，同時(shí)可減少多肽、蛋白質(zhì)類藥物的活性損失。該裝置具有兩個(gè)平行噴嘴，其中一個(gè)噴嘴噴出藥物和聚合物的混懸液（或乳濁液），另一噴嘴同時(shí)噴出5%的甘露醇溶液，將微球包層，這樣可避免普通噴霧干燥裝置制備微球過程中易粘附器壁的缺陷。 4．超臨界萃取法 超臨界萃取技術(shù)是從20世紀(jì)80年代逐漸發(fā)展起來的一門新技術(shù)。近年來，超臨界萃取技術(shù)已在化工、冶金、食品、醫(yī)藥、生物等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。超臨界流體既具有對溶質(zhì)有較大溶解度的特點(diǎn)，又具有氣體易于擴(kuò)散和運(yùn)動的特性。更重要的是在臨界點(diǎn)附近，壓力和溫度微小的變化都可以引起流體密度很大的變化，并相應(yīng)地表現(xiàn)為溶解度的變化。因此，人們可以利用壓力、溫度的變化來實(shí)現(xiàn)萃取和分離的過程而成為實(shí)現(xiàn)藥物多組分分離的一種有效方法。人們將此技術(shù)應(yīng)用于微粒給藥系統(tǒng)，制備藥物的控釋聚合物微球、藥物結(jié)晶的粉末、控釋脂質(zhì)體藥物等。在制備微粒中根據(jù)聚合物及藥物的溶解特性又分為超臨界溶液快速膨脹（rapid expansion of supercritical solution，RESS）技術(shù)和氣體反溶劑（gas antisolution，GAS）技術(shù)。RESS技術(shù)的操作過程是：將固體物質(zhì)在一定的溫度和壓力下溶解在超臨界流體中形成溶液，然后將此高壓溶液從一個(gè)細(xì)小的噴嘴（一般噴嘴的內(nèi)徑為幾十微米，長約幾個(gè)毫米）噴射到常壓的空間中，由于超臨界流體在減壓的過程中變成了氣體，溶解在其中的溶質(zhì)就沉淀析出，產(chǎn)生直徑從幾百納米到幾個(gè)微米左右的顆粒。一個(gè)典型的成功例子是包埋在聚乳酸小球中的Lovastatin晶體。顆粒的構(gòu)型可以通過適當(dāng)改變壓力、溫度、溶液濃度以及噴嘴幾何形裝來調(diào)節(jié)。因此用RESS技術(shù)得到的固體顆粒都在微米級而且粒徑分布比較均勻。GAS技術(shù)是將溶質(zhì)先溶解在某種有機(jī)溶劑中，然后將此溶液與超臨界流體混合。由于有機(jī)溶劑可溶于超臨界流體而溶質(zhì)不溶，于是溶質(zhì)析出形成微粒。由于液態(tài)二氧化碳對于有機(jī)溶劑具有溶解性，將藥物與高分子材料溶解于有機(jī)溶劑中，將此溶液與液態(tài)二氧化碳混合，載有藥物的高分子材料則析出形成微球。 Raouf G等采用超臨界流體技術(shù)的RESS法和三種聚酯類高分子材料（DLPLGA、LPLA、DLPLA）制備了氫化可的松微球，三種材料制得的微球均小于10μm，采用N2和CO2混合物比單用CO2可取得更高的分散度，空白微球和包封氫化可的松的微球的粒徑大小無明顯變化，氫化可的松收率為40%?！緦?shí)例1】亮丙瑞林微球的制備：通過復(fù)乳液中干燥法制備。取醋酸亮丙瑞林500mg，明膠80mg，水lml，混合加熱至60℃為內(nèi)水相，油相為PLA或PLGA ，然后將油相在攪拌或超聲處理逐漸倒入水相中制成W／O微乳劑，此乳劑冷卻至15℃，在5000r／min下用噴嘴加入到400m1，％的聚乙烯醇水溶液中攪拌2min使成（W／O／W）乳劑。將此（W／O／W）乳劑在30℃下緩慢攪拌2h或旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)除去二氯甲烷，得硬化的圓形微球（或微囊）。粒徑為5μm ~100μm，平均粒徑20μm。藥物含量約10％，體內(nèi)外釋放見表193。表193醋酸亮丙瑞林體內(nèi)外釋放與PLGA（75／25）平均分子量（12000）的關(guān)系時(shí)間／d體外釋放體內(nèi)釋放剩余醋酸亮丙瑞林／％PLGA平均分子量剩余醋酸亮丙瑞林／％PLGA平均分子量010012000100120007701050079105001457940060880021375600375000282150003028003502600202200表193說明醋酸亮丙瑞林隨PLGA降解分子量下降而不斷釋放，在體內(nèi)外大體一致，體內(nèi)能維持一個(gè)月。【實(shí)例2】白細(xì)胞介素1α（IL1α）PLGA微球的制備：Limor Chen等以改良的復(fù)乳溶劑揮發(fā)法制備。具體方法為：將含有20mg牛血清白蛋白（BSA） ，用探針式超聲乳化（56w）30s，將此初乳分散于1ml用二氯甲烷飽和的1%（w/v）PVA水溶液中，漩渦混懸形成復(fù)乳，再將該復(fù)乳傾入50ml %（w/w）PVA水溶液中攪拌5min，再加入50ml含有10%（v/v）2丙醇的PVA溶液將二氯甲烷抽提到外水相中，連續(xù)攪拌30min后，離心10min收集微球，冰凍干燥成流動性粉末狀微球。由于皮下注射微球后小于10μm微球易被巨噬細(xì)胞吞噬，故需將微球粒徑控制在10μm以上。制備過程中界面張力影響IL1α的活性，%（w/w）磷脂酰膽堿（PC）可保護(hù)IL1α，并顯著減小微球的粒徑。微球的體外釋放度試驗(yàn)表明，牛血清白蛋白和白細(xì)胞介素1α在30min鐘內(nèi)分別釋放38%和63%，40d內(nèi)分別釋放75%和100%。掃描電鏡顯示，突釋后的釋藥過程與骨架的溶蝕過程同時(shí)進(jìn)行。 這類制劑，盡管發(fā)展前景廣闊，但仍存在許多問題，主要是由于在體內(nèi)多聚物降解而產(chǎn)生的酸性環(huán)境降低了蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性，因此如何加入弱堿性添加劑以保持多聚物在降解過程中的蛋白質(zhì)分子的穩(wěn)定性是目前此類產(chǎn)品亟待解決的問題。 （二）脈沖式給藥系統(tǒng)肝炎、破傷風(fēng)、白喉等疾病所用預(yù)防藥物，即疫苗或類毒素均為抗原蛋白，使用這些疫苗全程免疫至少要進(jìn)行三次接種，才能確保免疫效果。由于種種原因，全世界不能完成全程免疫接種而發(fā)生的輟種率達(dá)70%，因此為了提高免疫接種的覆蓋率，減少重大疾病的死亡率，采用脈沖式給藥系統(tǒng)將多劑量疫苗發(fā)展為單劑量控釋疫苗，例如將破傷風(fēng)類毒素制成PLGA