可溶解微针、水凝胶、口服生物药…这些新技术在国内开拓应用场景

2021
11/06

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动脉网
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创新药物载体正在把以往一些不能成药或是难以成药的技术转变为切实可行的治疗方案,而另一些创新载体技术则让已经成药的药品变得更加容易使用,拓宽这些药物的使用方式,提高药物的安全性。

近期,动脉网/动脉新医药接连举办了多场与药物递送相关的沙龙活动。

【VB思享会】第38期,动脉网/动脉新医药联同盛山资本、百济神州和品竞生物,围绕着各种创新药物递送技术,邀请到了广东药科大学 新药研发中心常务副主任 杨帆、青澜生物 创始人 江林、科凝生物 联合创始人、CEO及CSO 余渝、中山大学药学院(深圳)特聘研究员 麦扬和广州品竞生物总经理 《有华药说》创始人 王华。

各位专家在沙龙上各自分享了自己所在技术领域的前沿进展和产业发展。我们摘取了其中的部分内容,整理如下:

广东药科大学 新药研发中心常务副主任 杨帆:3D打印药物

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通常工业化生产的每一种药品只有几个品规。但临床医生常根据患者的遗传因素(基因多态性)、非遗传因素(年龄、身高、体重、体表面积等)确定给药剂量,或者根据血药浓度等生理监测指标调整用药剂量。特别是儿童等特殊患者,用药剂量远小于市售药品的规格,这种情况药师会根据医嘱对药品进行分剂量调配。据统计临床上高达73.79%的儿童患者需要分剂量,与我们合作的某妇幼医院,一年有100多万次的分剂量调配。

几十年来,医院药师普遍采用药片分劈、磨粉分包、固体制剂液体化等方法用于儿童药品分剂量。其中分劈仅可将片剂分成1/2或1/4,但片剂质地的不同会增加其难度,如氢氯噻嗪片分劈时极易崩碎,导致剂量不准确。而磨粉分包采用目测均分,研究表明重量差异RSD为4.5%~54.5%,对治疗窗窄的药物(如氨茶碱、苯巴比妥)极易发生中毒。同时由于药物呈碎屑和粉末的状态,存在口感差,药物纸包辨识度低,无法置于单剂量包装机和核对机中。为了解决现有分剂量的问题,我们研究开发了采用3D打印技术对药品进行分剂量调配。

3D打印药品分剂量片的设备是放在安全柜里使用,所有耗材都是一次性的,避免了交叉污染。可以调配药品的任意剂量,以往药师调配1/20、1/50这种小规格药品的分剂量是很难的,考虑到用药安全性,都会给少一点,而影响治疗效果。同时3D打印药品分剂量片还可以将药品对应的英文字母或剂量打印在分剂量片的表面,在辨识度上也有保证。

3D打印药品分剂量片已被2万多患者使用,满意度反馈中,有66%的患者喜欢,很大一部分原因是他们对剪碎的药品或粉末的剂量精确度有担忧。“儿童用药现状调查”表明93%的家长拿到的是研磨过的药粉,愿意额外支付报酬获得剂量准确的儿童剂型。所以家长不仅支持这项技术,而且愿意为这项服务支付费用。

智能创新的3D打印药品分剂量技术,符合我国医院药品调剂的法规,具有剂量精准、质量可控、制造工艺简单、机械化程度高、减少药师的体力劳动、易于辨识、患者使用方便等优势。同时可与药品单剂量包装机、核对机连用,实现个性化用药的全程自动化,提高用药安全性与疗效,降低医疗风险和儿童药品不良反应发生率。将3D打印药品分剂量技术推广实施,可实现临床的个体化精准药学服务。

青澜生物 创始人 江林:可溶解微针

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我们以往跟多方同仁在讨论可溶解微针的时候,经常会遇到一些问题。可溶解微针其实是种剂型,跟片剂、胶囊、针剂并列的一种剂型,是一种全新给药方式。但是很多专业人士还是无法把他理解为一种剂型。

可溶解微针的技术主要分为两种,这两种原理我们在工艺上都已经实现了量产化。

首先是一体化微针,针体都是用药的溶液做的。就是用制剂的方法,把药品配成溶液,在模具上做成了针之后,再附到白色的胶膜上。在使用的时候,针体会刺破角质层,到达表皮层,达到皮内给药的深度,直达病灶,进行治疗。

一体针比较适合的就是小分子化药。我们接触的产品里有水溶性的,也有非水溶性药物。做的比较多的是水溶性药物,非水溶性的技术难度会更高一些。

另外一个工艺就是分层针工艺,就是在模具上先涂药物的针液,去掉多余的溶液之后,再涂一层的基膜液,干燥之后就形成了针尖载药的可溶解微针产品。

分层针工艺就比较试合给药量低,单价比较高的大分子药物。我们现在的产品已经可以做到贴敷10分钟,针尖溶断在里面就可以揭掉了。

不管是一体针还是分层针,我们都会根据所搭载药物性质及药物体内释放要求,选择最为合适的方式,实实现药物搭载量及释放时间的准确控制。

微针的起效有两个步骤非常关键。

第一个步骤就是用原料和辅料来做的针体要能够刺破角质层,要突破皮肤的天然屏障,要有足够的机械强度。目前来说,针型分很多种,有一些子弹型的、秋葵状、圆锥型的,针尖比较粗,对皮肤的损伤更大。我们领先的技术,可以让针做的偏细,减低对皮肤的损伤。 

第二步可溶解微针透皮给药技术可透过皮肤的角质层到达表皮,吸取表皮内的组织液后溶解释放,并通过淋巴循环与血液循环的关联,将药物成分送往病灶部位进行治疗。

可溶微针的优势有以下几个方面:无痛无创,患者依从性最高;疗程缩短  起效更快;用药量极大降低;用药量只相当于传统剂型的1/5-1/200;由于剂量大幅下降副作用小。

目前来说,我们已经和国内多家药企在灭活疫苗、DNA疫苗、化药、多肽药物方面展开微针药物的合作,取得了突破性的进展。

科凝生物 联合创始人、CEO及CSO 余渝:水凝胶

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科凝现有的三个核心技术平台可以对包括小分子,大分子和核酸在内药物在不同时空尺度实现精准递送。

以基于水凝胶的药物缓释技术平台MeshTech为例。此平台的核心在于对凝胶的一个基本的微观结构 —— 孔径(Mesh size)的控制。孔径决定了药物在凝胶内的运动状态以及凝胶的宏观物理性质。MeshTech平台是基于科凝自主开发的一个全新高分子物理理论,这个理论使我们可以对凝胶的孔径进行理性的设计,从而开发出性质独特并满足药物递送需求的凝胶。

我们基于MeshTech开发的管线产品在现阶段主要聚焦在眼科领域。

第一个项目MT-1是以治疗黄斑病变为目的开发的抗-VEGF蛋白长效缓释凝胶。黄斑病变现阶段治疗最大的痛点是需要长年频繁地进行抗VEGF药物的眼内注射, 绝大多数患者都因为顺应性问题而放弃治疗,最终导致视力降低甚至失明。我们将蛋白药物包裹在高分子交联形成的三维网络中,通过对初始孔径和孔径动态变化的调控,使药物在眼内缓释达到至少六个月的时间,并在非人灵长类动物模型中展现了长达半年的有效性。

另一个项目MT-2则是基于低密度透明质酸共价交联网络开发的干眼症治疗新药。现阶段大部分干眼症药物的作用机理单一,眼表作用时间短,响应率不高。MT-2兼具了良好的抗炎、长效眼表润滑等功能,并在环孢素不响应的自发性干眼症狗中显示了显著的疗效。经过1个月的治疗,超过50%环孢素不响应干眼症狗获得了至少4项临床体征的改善。我们相信MT-2有望成为干眼症治疗的新标准,为干眼症患者提供更好的治疗手段。

中山大学药学院(深圳)特聘研究员 麦扬:口服生物药

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现在生物药在医药产业中的分量越来越大,结构也越来越复杂。目前的生物制品基本还是以注射剂为主,有少数的长效注射剂,口服制剂非常少见。但实际上,从患者使用的角度上说,口服目前仍然是市场上最受欢迎的给药方式之一。

现在口服生物药最受欢迎的赛道基本是GLP-1类似物,我自己分析主要是受到了索马鲁肽上市的促进。

口服生物药为什么会这么难?最主要的原因肯定是因为消化道系统会把生物药的蛋白质结构降解和代谢掉。开发口服生物药主要面临的问题有两个。一个是稳定性的问题,如何防止消化道中的酶和酸碱性环境对生物药的降解效果;另一个是渗透性问题,如何让大分子的生物药穿透肠上皮。

解决这两个问题,首先要根据生物药的特点选择合适的吸收部位。包括口腔也是消化道的一部分,现在也有一些口腔的分解剂出现;胃部的特点就是到达速度比较快,口服索马鲁肽的吸收位置就选择在了胃部;肠道的停留时间比较长,肠壁比较薄也比较容易透过,但是里面丰富的蛋白酶环境对于药物的稳定性会有比较大的挑战;结肠虽然经常被大家忽略,但其实在结肠的停留时间是最长的。

到达选定的部位后药物要如何被吸收,也有三个挑战要克服。第一个是突破表面的黏膜层;第二细胞间的紧密连接(TJs)是很难穿透的;第三就是药物的递送方式。

口服疫苗比较特殊的是,肠壁上的M细胞可以直接引起免疫反应,所以不需要穿透细胞膜也可以起效。

具体到两个问题的解决方案。在稳定性的问题上,可以选择加入蛋白酶的抑制剂;我们做的一些研究也表明,并不是所有的肽结构都很容易被降解,一些环肽,尤其是带有二硫键的环肽,就相对比较稳定。渗透率方面,可以使用一些胶类的制剂,或是设备类的释放方式,延长药物在黏膜的停留时间,提高肠壁的渗透率;也可以使用表面活性剂提高肠壁的溶解度;或者用一些纳米技术让药物的穿透率变高。

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关键词:
水凝胶,干眼症,微针,溶解

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