新型药物制剂将静脉治疗转化为快速注射 2025年8月20日
未使用MoNi表面活性剂的喷雾干燥蛋白质微粒会形成糊状物料(左图),而采用MoNi表面活性剂喷雾干燥后则可形成流动性良好的可注射混悬液(右图)。图片来源:Carolyn Jons
患有某些癌症、自身免疫性疾病和代谢障碍的患者通常需要接受耗时的静脉(IV)输液,以获得最佳的蛋白质类治疗药物。由于这些蛋白质治疗药物需要高剂量才能起效,且通常只能在低浓度下保持稳定,因此静脉输液至今仍是唯一选择。
斯坦福大学的研究人员开发了一种新型递送平台,使这些药物能够以更高浓度进行储存和给药。 该新制剂方法发表于《科学·转化医学》杂志,许多蛋白质治疗药物现在可通过标准注射器或自动注射器设备快速、顺畅地完成注射。 “这是一个可能适用于任何生物药物的平台,使其易于注射,”材料科学与工程副教授、论文通讯作者Eric Appel表示,“这将原本需要在诊所耗时数小时的静脉输液治疗,转变为在家中使用自动注射器几秒钟即可完成的事情。”
保护性聚合物涂层 许多蛋白质治疗药物在高浓度下容易聚集,导致粘度过高而无法注射,易形成可能引发免疫反应的聚集体,甚至在体内变得无效甚至有害。Appel及其同事需要一种方法,在液体中高密度装载蛋白质,同时保持其稳定性和功能性。
研究人员开发了一种聚丙烯酰胺共聚物,简称MoNi,其具有极高的玻璃化转变温度——意味着在较高温度下仍能保持固体玻璃态,而常规药物添加剂在此条件下会变软发粘。
通过将MoNi与含蛋白质药物的水溶液混合,雾化成微小液滴,并蒸发水分(即喷雾干燥过程),研究人员成功制备出由蛋白质微粒组成的精细粉末,每个微粒均被MoNi层包裹。 “最终得到的产物类似糖衣巧克力,蛋白质在内层,我们的特殊聚合物在外层形成固态玻璃状涂层,”Appel说。
随后,研究人员将此粉末混入一种能悬浮药物颗粒但不溶解它们的液体中。MoNi涂层防止颗粒聚集,并使蛋白质在注射前保持干燥稳定状态。 “由于微球表面光滑,它们能相互滚动,从而顺利通过极细针头注入人体,同时实现极高浓度给药,”Appel实验室博士生、论文共同第一作者Carolyn Jons指出。
研究人员在三种不同蛋白质上测试了该方法——白蛋白、人免疫球蛋白和一种针对COVID的单克隆抗体治疗药物。 他们实现了超过500 mg/mL的浓度,即溶液重量的一半为蛋白质药物,仍可顺畅注射。这比常规注射液浓度高出一倍以上。 该制剂在更宽温度范围内保持稳定,经过10次冻融循环或高温储存后未见降解。
“这些干燥颗粒的机械性能比单个药物分子的化学结构更为重要,意味着我们几乎可以用这种方法配制任何蛋白质药物,”博士后研究员、论文共同第一作者Alexander Prossnitz表示,“这相比现有技术是巨大的进步。”
更快、更便捷的治疗 喷雾干燥是制药工业中较为常见的工艺,MoNi已在多个临床前模型中评估且未观察到不良反应,因此研究人员对其临床应用前景持乐观态度。他们已将技术授权给一家本地初创公司,该公司正致力于优化工艺并最终用于开发新药产品。
“许多有潜力的药物分子因现有技术限制而无法制成药物产品,因为它们太不稳定了,”Appel说,“该平台在稳定蛋白质方面非常先进,能够开发出原本不可行的新药物产品,并以更便捷的方式给药。”
他们希望下一代蛋白质治疗药物对患者而言更快、更简便、更有效。 “我们知道患者愿意自行注射,尤其是使用简单的自动注射器,”Prossnitz说,“如果我们能将原本需要静脉注射的抗体转变为居家注射,那将是巨大进步,彻底改变患者管理自身疾病的方式。”
Appel兼任生物工程与儿科(内分泌学)副教授;斯坦福伍兹环境研究所高级研究员;斯坦福Bio-X、心血管研究所、吴氏人类绩效联盟、母婴健康研究所、癌症研究所及吴氏神经科学研究所成员;以及斯坦福Sarafan ChEM-H学院研究员。 其他斯坦福共同作者包括研究生Noah Eckman、Changxin Dong和Ashley Utz。
更多信息:Carolyn Jons等,《通过玻璃态表面活性剂喷雾干燥实现超高浓度生物治疗药物》,《科学·转化医学》(2025)。DOI: 10.1126/scitranslmed.adv6427。 www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adv6427
由斯坦福大学提供 引用:新型药物制剂将静脉治疗转化为快速注射(2025年8月20日),2026年5月30日检索自 https://medicalxpress.com/news/2025-08-drug-intravenous-treatments-quick.html
本文档受版权保护。除私人学习或研究目的外,未经书面许可不得复制。内容仅供参考。