Albiglutide

编者按：2025年，药明康德迎来创立25周年的重要里程碑。值此契机，我们向所有与我们共同书写产业变革篇章的科学家、医药人和投资者致以衷心感谢与诚挚敬意，也特别推出“致敬时代”系列，回顾全球同仁如何借助科学与合作的力量，不断拓展治疗边界、改善患者命运。四分之一个世纪的坚守，只为加速每一款新药的诞生。下一个25年，我们将继续心怀感恩与敬畏，依托独特的CRDMO模式，与全球伙伴携手同行，共赴健康未来。尿液变甜的疾病早在3000多年前，古埃及的医生在纸草文献中记载了一种奇特的病症。患者“多尿、消瘦”，他们的尿液还能引来蚂蚁，因此被称作“蜜尿病”。公元二世纪，古希腊医师阿莱泰乌斯（Aretaeus）则以“diabetes”一词来形容患者体内液体似乎不断流失的状态。这些零散的临床观察，构成了人类对糖尿病古老的描述。17世纪，英国医生托马斯·威尔斯（Thomas Willis）提出了“diabetes mellitus”一词从医学上特指这类让尿液变甜的疾病，即“糖尿病”。但在当时，研究者们并不清楚身体为何会失去对糖的控制。直到19世纪末，糖尿病的根源开始有了眉目。科学家发现胰腺中可能存在某种能“平衡血糖”的特殊物质。1921年，这种“神秘因子”水落石出。外科医生弗雷德里克·班廷（Frederick Banting）在实验狗的胰岛组织中，提取到了能迅速降低血糖的成分。随后，与生理学家约翰·麦克劳德（John Macleod）合作，他们制得了可用于人体的胰岛素。凭借这项开创性的发现，两人在仅仅两年后就获得了诺贝尔生理学或医学奖。▲胰岛素分子结构（图片来源：PubChem）胰岛素的发现是糖尿病治疗史上的重要里程碑。不过在早期，胰岛素的生产困难重重，直到重组DNA技术的出现改变了这一局面。利用该技术，研究者能利用细菌来生产胰岛素，大幅提升了胰岛素的产量。1982年10月，美国FDA批准了优泌林（Humulin）上市，这是首个生物合成人胰岛素产品。此后，多种胰岛素类似物陆续获批，帮助糖尿病患者控制血糖。胰岛素类似物的出现彻底改写了糖尿病的治疗格局，尤其是将致命的1型糖尿病转变为可控慢性病。在漫长的研究历程中，科学界已经知道糖尿病包含了两种不同的机制：1型糖尿病由免疫系统错误攻击胰岛β细胞所导致，患者的胰岛β细胞被破坏，难以产生胰岛素；2型糖尿病则多源于胰岛素抵抗导致的胰岛素敏感性降低，以及胰岛β细胞功能减退。在发现胰岛素之前，1型糖尿病几乎是不治之症。根据美国医生埃利奥特·乔斯林（Elliott Joslin）在1910记录的临床数据，大部分1型糖尿病的患儿在确诊后的1.4年内就会死亡。2型糖尿病的症状相对“温和”，但患者后期也会面临多种并发症，常常过早死亡。针对2型糖尿病的致病机制，科学界已经发现了多个治疗靶点，这也催生了不同机制的疗法诞生。图片来源：123RF开创口服药物“降糖”时代其中一条治疗2型糖尿病的策略，是通过口服药物来刺激身体自身调节血糖的能力。20世纪40年代末，德国研究人员在实验中意外发现，一些实验动物在服用抗菌磺胺药后出现了低血糖反应。起初他们认为这只是偶然，但随后法国科学家马塞尔·雅诺（Marcel Janbon）等人证实，这类化合物能够刺激胰岛β细胞分泌胰岛素，从而降低血糖。于是，一类全新的降糖药——磺脲类（sulfonylureas）药物诞生了。磺脲类药物通过与胰岛β细胞表面ATP敏感性钾通道结合，使细胞膜去极化，从而促进胰岛素的释放。相比于注射胰岛素，这一机制简单而有效，让患者无需注射即可维持血糖水平。几乎同一时期，另一条治疗思路也在悄然萌芽。20世纪50年代，双胍类（biguanides）化合物引起了科学家们的关注。早在数十年前，就有科学家观察到胍类（guanidine）能降低血糖，只可惜其毒性过强，不得不弃用。作为其衍生物，双胍类化合物不仅能降低血糖，还能减少肝脏的升糖作用、增加肌肉对葡萄糖的摄取，从而改善胰岛素敏感性。二甲双胍分子结构（图片来源：PubChem）在双胍类药物中，二甲双胍表现出独特优势。临床证据显示，二甲双胍不仅能有效控制血糖，还能显著降低心肌梗死和总死亡风险，这也让这类降糖药有了新用途。如今，这款“老药”的潜在适应症早已超出糖尿病本身，其在心血管疾病、癌症乃至抗衰老领域的治疗前景受到广泛关注。从降糖到全身性代谢调控随着分析技术的发展，科学界逐渐认识到，糖尿病或许不只是“血糖病”，更可能反映了整个代谢系统的失衡。这种认识也促使人们在胰腺之外的器官中，找到治疗糖尿病的新靶点。19世纪30年代，比利时科学家从树皮中提取了一种晶体化合物——根皮苷（phlorizin）。他们起初想验证这种分子是否能用于治疗发热，结果却意外发现实验动物的尿液变“甜”了。大约半世纪后，这一结论在犬类实验中得到了确认。根皮苷看似“制造”了糖尿病症状，但有研究者推测：如果这种物质能主动促进糖分随尿液排出，那么它很可能阻断了肾脏对葡萄糖的重吸收，因此或许能降低血糖。进入上世纪70年代，随着蛋白分析技术发展，科学家发现了钠-葡萄糖协同转运蛋白（SGLT）家族，其中SGLT2在肾近端小管中负责约90%的葡萄糖再吸收。阻断SGLT2时，会出现与根皮苷几乎一致的效果——产生“糖尿”。于是，当科学家们回过头来分析根皮苷，他们发现这种分子正是抑制了SGLT1/2的功能。尽管根皮苷由于结构不稳定、靶点不单一，无法直接使用，但它证明了通过调控SGLT2蛋白来影响肾脏重吸收的可行性。此后，多家药企的研究团队也通过改造根皮苷的糖苷结构，合成了稳定、可口服的选择性SGLT2抑制剂。图片来源：123RF2013年，Invokana（卡纳格列净，canagliflozin）成为首个获FDA批准上市的SGLT2抑制剂；此后，FDA又相继批准Farxiga/Forxiga（达格列净，dapagliflozin）、Jardiance（恩格列净，empagliflozin）、Steglatro（艾托格列净，ertugliflozin）、Brenzavvy（贝格列净，bexagliflozin）等多款SGLT2抑制剂用于治疗2型糖尿病。在中国，也有瑞沁️（恒格列净，henagliflozin）、惠优静（加格列净，janagliflozin）等SGLT2抑制剂获批上市。最初，这些SGLT2抑制剂被视作单纯的“排糖药”，但临床研究却揭示了附加收益：它们不仅能有效控制血糖，还显著降低了糖尿病患者的心力衰竭风险，并且延缓了肾功能衰退。上述药物不仅突破了传统降糖药的认知框架，也让心肾保护成为评估新药疗效的重要指标。近半个世纪的GLP-1探索之旅治疗2型糖尿病的另一类靶点，位于人体的肠道中。1932年，比利时生理学家Jean La Barre在实验中观察到，将动物的肠道提取物注射给另一只动物，可以刺激后者的胰岛素分泌。La Barre将这种假想中的物质称为“incretin”，意为“促进分泌的因子”。不过，由于缺乏直接证据，这个过于超前的观点很快被遗忘，直到40多年后才被重新拾起。20世纪70年代末，麻省总医院的内分泌学家乔尔·哈本纳（Joel Habener）博士正带领团队研究编码胰高血糖素的基因。利用刚刚兴起的重组DNA技术，研究团队克隆出胰高血糖素前体基因的序列。令他们感到意外的是，这个基因编码的不仅有胰高血糖素，还有一类此前未知的肽序列。他们猜测，该基因在不同组织中可能被加工成不同激素。1982年，哈本纳团队在论文中证实了这一猜想。他们确认在肠道中分泌的激素可以促进胰岛素释放、降低血糖，并将其命名为胰高血糖素样肽（Glucagon-Like Peptides，简称GLPs）。接下来的几年，在哈本纳实验室，对这类激素的关键性研究突破陆续涌现。年轻的斯韦特兰娜·莫伊索夫（Svetlana Mojsov）博士确定了GLP-1的活性片段——GLP-1（7-37），明确了GLP-1能以葡萄糖依赖的方式刺激胰岛素分泌；丹尼尔·德鲁克（Daniel Drucker）博士则进一步发现，GLP-1不仅是促胰岛素因子，还能促进胰岛β细胞的增殖。几乎同一时期，丹麦医生延斯·霍尔斯特（Jens Holst）也独立证实了GLP-1的存在及降糖作用。由此，La Barre在半个多世纪前的猜想落地，GLP-1成为治疗2型糖尿病的潜力靶点。不过，GLP-1疗法的早期探索也遇到了挑战。GLP-1在体内的半衰期只有几分钟，很快就被二肽基肽酶-4（DPP-4）降解。这意味着直接注射天然GLP-1无法实现有效的治疗。科学家们由此在两条平行路线上展开了探索：一条是寻找DPP-4抑制剂，让体内自身分泌的GLP-1更持久地发挥作用；另一条是设计更加稳定的GLP-1类似物，使其能在体内维持更久。最终，这两条路线都结出了硕果。图片来源：123RF2006年，首个DPP-4抑制剂Januvia（西他列汀，sitagliptin）正式获FDA批准上市。它通过延长体内GLP-1的作用时间，温和地促进胰岛素分泌，副作用少、低血糖风险低。此后数年，Onglyza（沙格列汀，saxagliptin）、Tradjenta（利格列汀，linagliptin）、Nesina（阿格列汀，alogliptin）、瑞泽唐（瑞格列汀，retagliptin）、倍长平（考格列汀，cofrogliptin）、信立汀（福格列汀，fotagliptin）、盛捷维（森格列汀，cetagliptin）、善泽平（普卢格列汀，prusogliptin）等DPP-4抑制剂分别获批，为2型糖尿病患者提供了多种治疗选择。与此同时，另一条路线的研究也从毒蜥中获得灵感，实现了关键突破。美国内分泌学家约翰·恩格（John Eng）博士在研究一种生活在沙漠中的蜥蜴时，发现其唾液中的激素exendin-4与GLP-1极为相似，但稳定性更高。经过人工合成与临床验证，这一发现最终催生了全球首款GLP-1受体激动剂——Byetta（艾塞那肽，exenatide）。Byetta于2005年获FDA批准上市，掀开了糖尿病治疗的新篇章。不过，Byetta需要每日注射两次，部分患者还会产生免疫反应。在此基础上，研究者继续改良GLP-1的分子结构。诺和诺德的科学家罗蒂·克努森（Lotte Knudsen）博士领导团队在分子上添加脂肪酸链，使其能与血液中的白蛋白可逆结合，从而避免DPP-4的降解、延长药物在体内的寿命。由此诞生的Victoza（利拉鲁肽，liraglutide）在2010年获批，成为首个每日一次注射的GLP-1药物，改善了患者的治疗体验。突破还在继续。克努森团队进一步优化分子，使新药半衰期达到165小时——每周只需注射一次的GLP-1类似物Ozempic（司美格鲁肽，semaglutide）就此诞生。它在2017年获批治疗2型糖尿病，随后又以Wegovy的商品名被批准用于肥胖治疗。不久后，司美格鲁肽口服版本（商品名Rybelsus）也获批上市，用于2型糖尿病的治疗。此后，GLP-1药物进入了“双靶点”时代。礼来公司研发的Mounjaro（替尔泊肽，tirzepatide）在GLP-1基础上增加了另一种激素——葡萄糖依赖性促胰岛素多肽（GIP），能同时作用于两条肠促胰岛素通路，进一步改善血糖控制。2022年，Mounjaro获批用于2型糖尿病治疗，并于2023年以Zepbound的商品名被批准用于肥胖治疗。另外，还有数款GLP-1受体激动剂类药物获批上市，包括Adlyxin（利司那肽，lixisenatide）、Trulicity（杜拉鲁肽，dulaglutide）、Tanzeum（阿必鲁肽，albiglutide）、孚来美（洛塞那肽，loxenatide）等。回望GLP-1的探索历程，科学家们用近半个世纪的时间，把一种肠道激素变成了改变全球糖尿病治疗格局的明星分子。如今，GLP-1药物不仅帮助数千万2型糖尿病患者控制血糖，也展现出惊人的减重效果。正如研究先驱德鲁克博士所言，GLP-1的潜力远未被完全挖掘。一体化CRDMO平台赋能糖尿病新药研发根据世界卫生组织的数据，全球糖尿病患者数量达到8.3亿。回望过去一个世纪，从胰岛素的发现到一系列疗法的演变，糖尿病认知与治疗领域的持续突破为数以亿计的患者带来新生。仅在过去25年间，就有数十款以2型糖尿病为适应症的创新疗法获批。除了前文介绍的疗法外，还包括小分子药物Welchol（考来维仑，colesevelam）、Starlix（那替列酮，nateglinide)、多肽药物Symlin（醋酸普兰林肽，pramlintide acetate）等；在中国，也有华堂宁（多格列艾汀，dorzagliatin）、双洛平（西格列他钠，chiglitazar sodium）等基于不同机制的创新疗法问世，为2型糖尿病患者带来重生。此外，还有数款创新药旨在治疗2型糖尿病相关的并发症，例如Kerendia（非奈利酮，finerenone）能够降低与2型糖尿病相关的慢性肾脏疾病的肾脏和心脏并发症风险。值得一提的是，1型糖尿病患者也在近期迎来Tzield（替利珠单抗，teplizumab）、细胞疗法Lantidra（donislecel）等创新疗法的获批。作为全球医药创新的赋能者，药明康德很高兴在25年发展历程中为其中多款疗法提供赋能，助力全球合作伙伴的创新疗法来到患者身边。长期以来，药明康德都在支持全球合作伙伴从药物研究（R）、开发（D）到商业化生产（M）各个阶段的需求，通过独特的一体化、端到端CRDMO模式，助力更多药物加速问世。以GLP-1药物为例，在GLP-1药物开发热潮到来之前，药明康德旗下的WuXi TIDES早已围绕多肽药物建立了一体化CRDMO平台，提供包括线性、环状和高度修饰的多肽，以及非天然氨基酸、连接子、毒素和多肽偶联物的合成服务，支持从药物发现、CMC开发到商业化生产的各个阶段，助力合作伙伴更高效地为患者提供新一代GLP-1疗法。展望未来，药明康德将继续秉持“让天下没有难做的药，难治的病”的愿景，依托全球研发基地与生产网络，凭借独特的一体化、端到端CRDMO模式，持续推动新一代糖尿病药物的开发进程，造福全球患者。参考资料：[1] Insulin: still a miracle after all these years. J Clin Invest. 2019 Jul 2;129(8):3045-3047. doi: 10.1172/JCI130310[2] 100 Years of Insulin. Retrieved November 11, 2025 from https://www.fda.gov/about-fda/fda-history-exhibits/100-years-insulin?utm_source=chatgpt.com[3] Type 2 diabetes mellitus - conventional therapies and future perspectives in innovative treatment. Biochem Biophys Rep. 2025 May 2;42:102037. doi: 10.1016/j.bbrep.2025.102037. [4] Advances in the management of type 2 diabetes in adults. BMJ Med. 2023 Sep 4;2(1):e000372. doi: 10.1136/bmjmed-2022-000372.[5] Drug Therapies for Diabetes. Int J Mol Sci. 2023 Dec 5;24(24):17147. doi: 10.3390/ijms242417147[6] Exendin-4: From lizard to laboratory...and beyond. Retrieved November 11, 2025, from https://www.nia.nih.gov/news/exendin-4-lizard-laboratory-and-beyond[7] GLP-1-based therapy for obesity. Retrieved November 11, 2025, from https://laskerfoundation.org/winners/glp-1-based-therapy-for-obesity/[8] Ducker, (2024). Discovery of GLP-1–Based Drugs for the Treatment of Obesity. NEJM, DOI: 10.1056/NEJMcibr2409089免责声明：本文 仅作信息交流之目的，文中观点不代表药明康德立场，亦不代表药明康德支持或反对文中观点。本文也不是治疗方案推荐。如需获得治疗 方案指导，请前往正规医院就诊。版权说明：欢迎个人转发至朋友圈，谢绝媒体或机构未经授权以任何形式转载至其他平台。转载授权请在「药明康德」微信公众号回复“转载”，获取转载须知。

大家好，快一个月没有更新文章了，主要是最近比较忙！后面会重整旗鼓，一鼓作气，持续更新啊！后面打算出一个难溶性药物开发的一个合集，毕竟后面难溶性药物会越来越多的！以前总以为药物难渗透是无法通过制剂手段去改善的，主要是体内复杂性，但是近些年来，促渗剂在大分子领域应用越来越多，从司美格鲁肽与SNAC，奥曲肽与C8以及后面很快上市恩利西肽与C10，促渗剂在多肽领域全面开花，在小分子促渗上鲜有报道，当然我们在恒瑞医药改良的醋酸阿比特龙中发现SNAC的身影，而且用量与司美格鲁肽中用量相一致，是否可以推广到其他分子呢？这还是一个未知数！虽然促渗剂在达到口服多肽生物利用度上是微小的，但是确实比注射方便的多，身边也有认识的人注射降脂的，全身起红疙瘩！长期注射胰岛素，肚皮上都整出来一个针眼大的窟窿!想想也挺吓人，如果可以口服谁还会冒风险去注射呢！说的有些多了，哈哈，这篇文章确实不错，可以帮助大家了解下哪些促渗剂在多肽口服上应用，也给了不少的案例以供大家去学习，如果觉得文章不错，帮我们转发一下，感谢！ 胃肠道渗透促进剂在口服肽药物开发中的应用 摘要：近期，两种口服给药的多肽药物——司美格鲁肽（semaglutide）和奥曲肽（octreotide）——已被成功开发，并被视为多肽与蛋白药物递送系统发展中的重大突破。2019年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了诺和诺德（NovoNordisk）开发的口服司美格鲁肽制剂（Rybelsus®），用于治疗2型糖尿病。随后，凯斯玛（Chiasma）公司利用其瞬时渗透促进剂（TPE）技术开发的奥曲肽胶囊（Mycapssa®）也于2020年获得FDA批准，用于治疗肢端肥大症。这两款口服多肽产品虽已取得显著成功，但多肽在肠道上皮中渗透性差仍是其口服递送的主要障碍。因此，胃肠道渗透促进剂对于后续口服多肽产品的开发至关重要。水杨酰氨基辛酸钠（SNAC）和辛酸钠（C8）已分别作为司美格鲁肽和奥曲肽的胃肠道渗透促进剂。本文简要综述了这两款已获批产品——Rybelsus® 和Mycapssa®，并重点讨论了SNAC以及中链脂肪酸癸酸钠（C10）和C8的渗透特性，聚焦于使用SNAC的Eligen技术、使用C8的TPE技术，以及使用C10的胃肠道渗透增强技术（GIPET）。 关键词：多肽；口服递送；渗透促进剂；中链脂肪酸；水杨酰氨基辛酸钠 1.引言 制药行业正对治疗性多肽给予高度关注；这是一类日益重要的药物[1]。目前全球市场上有超过80种多肽药物，新多肽疗法的研究仍在进行中，包括150多种处于临床开发阶段和约600种处于临床前研究阶段的多肽[2]。多肽是一类独特的治疗性药物，介于小分子有机化合物和大分子蛋白质之间，具有作为中等大小治疗药物的潜力，其性质不同于小分子化学品和大分子生物药物[3]。与小分子化学药物相比，多肽能覆盖更广泛的靶点区域，因此由于与靶受体相互作用的特异性，具有更优异的效力和更低的毒性。此外，多肽作为候选药物通常优于蛋白质，因为其生产成本更低且组织渗透性更高[4,5]。然而，多肽药物存在一个治疗缺陷：其给药途径主要局限于注射，原因有二：胃肠道渗透性低和酶降解程度高[6–8]。 由于注射用多肽药物需要持续和重复给药，这会导致患者不适并对用药依从性产生很大影响，制药界努力致力于改进注射制剂这种侵入性给药方式[9,10]。 第一个代表性例子是通过改善胰高血糖素样肽-1（GLP-1）受体激动剂的半衰期来调整给药间隔。艾塞那肽（Exenatide）最初于2005年开发，需要每日注射两次[11]。此后，通过改善多肽半衰期，开发出了每日一次（利司那肽和利拉鲁肽）和每周一次（度拉鲁肽、阿必鲁肽和司美格鲁肽）给药的产品。最近，更开发出了每日一次口服给药的产品（口服司美格鲁肽，Rybelsus®）[12]。 此外，奥曲肽也经历了改善给药便利性的制剂开发历程。由于内源性激素生长抑素的半衰期极短（不足3分钟），在1980年代开发了奥曲肽，这是一种合成的生长抑素受体配体，其半衰期得以改善（90–120分钟）[13]。奥曲肽最初开发为每日皮下注射2–3次的制剂。频繁给药导致患者不适，因此在1990年代，开发了每月给药一次的奥曲肽长效释放（LAR）产品以改善给药间隔[14]。尽管给药间隔有了显著改善，但奥曲肽LAR的肌肉注射剂型需要使用相当粗的19号（直径：1.1毫米）针头，这在给药时会引起疼痛，并带来若干制药学问题[15–17]。为了改善奥曲肽注射给药的缺点，一种奥曲肽皮下储库制剂（CAM2029）正在开发中并已进入III期临床试验，该制剂具有每月给药一次、因使用更细针头而疼痛较轻以及可自行皮下注射等优点[18,19]。最终，在2020年，FDA批准了一款超越注射产品局限的口服奥曲肽产品（Mycapssa®）（图1）。 奥曲肽制剂开发历程的历史图表。 从这两种多肽药物的发展历程可以看出，注射用多肽药物有着不断改进注射制剂的历史，旨在延长给药间隔和提高便利性。近期，研究正朝着开发口服制剂这一最终目标迈进。多肽口服给药的策略大致分为四种方法：(1)渗透促进剂，(2)纳米颗粒[20–23]，(3)基于脂质的药物递送系统（自乳化药物递送系统或疏水性离子对[24,25]），以及(4)微针装置[26–28]。其中，渗透促进剂是主导策略。迄今为止获批的两款口服多肽药物——Rybelsus® 和Mycapssa®，均成功运用了渗透促进剂策略转化为口服剂型，并且正在通过类似策略研究开发多种多肽药物的口服剂型。 有多种物质有望用作渗透促进剂，可根据材料标准分为化学渗透促进剂和多肽渗透促进剂，根据作用机制标准分为细胞旁路渗透促进剂和跨细胞途径渗透促进剂。目前正应用于各种多肽并处于研究阶段的化学渗透促进剂代表例子包括：中链脂肪酸、基于Eligen™技术的渗透促进剂（SNAC、5-CNAC、4-CNAB）、EDTA、胆汁盐[29,30]、酰基肉碱[30,31]和烷基麦芽苷[32]（表1）。多肽渗透促进剂包括多肽衍生的微生物毒素，如C-CPE[33]、AT1002[34]和angubindin-1[35]，以及使用噬菌体展示技术开发的人工多肽PN159[36]。这些多肽渗透促进剂由于其来源特性，作用机制更明确，但在实际应用方面仍面临若干挑战，包括安全性问题以及与传统辅料概念距离较远的认知。 表1.化学渗透促进剂概要 渗透促进剂 拟议机制 中链脂肪酸（C8,C10） 细胞旁路 -直接或间接调节紧密连接                  跨细胞途径 -膜扰动和流动化 基于Eligen™技术的渗透促进剂（SNAC,4-CNAB,5-CNAC） 跨细胞途径 -载体机制                  -局部pH升高并抑制胃酶、多肽单体化、膜流动化（SNAC-司美格鲁肽） EDTA 细胞旁 -通过螯合Ca²⁺降低紧密连接完整性[37,38] 胆汁盐 跨细胞途径-疏水性离子对、膜流动化[39–41] 酰基肉碱 跨细胞途径 -膜扰动[42]                  细胞旁路-根据TEER降低推断的紧密连接调节[43,44] 烷基麦芽苷 跨细胞与细胞旁路联合作用-预期为复杂且结肠特异性的机制，具有温和表面活性剂特性[32,45] 多库酯钠 跨细胞途径-疏水性离子对[46] 蔗糖月桂酸酯 跨细胞与细胞旁路联合作用-膜流动化后打开紧密连接[47] 香叶酸胆碱（CAGE，离子液体） 细胞旁路-打开紧密连接、保护免受酶降解、降低黏液粘度[48] 大多数进入临床试验阶段的渗透促进剂是化学渗透促进剂，其中，中链脂肪酸（C8和C10）以及SNAC分别作为食品添加剂获得了安全性地位并被普遍认为安全（GRAS），处于渗透促进剂的前沿。本文简要介绍了使用渗透促进剂策略开发的口服多肽药物（Mycapssa®和Rybelsus®）以及应用于各自的渗透促进剂（中链脂肪酸和基于Eligen™技术的渗透促进剂）的开发过程，综述了其作用机制和渗透性增强的研究，并讨论了临床试验阶段的结果。 2.已批准的口服肽药物 2.1.Mycapssa®（口服奥曲肽） 2020年，FDA批准了Mycapssa®，这是一种用于肢端肥大症的口服奥曲肽制剂。凯斯玛公司的瞬时渗透促进剂（TPE™）技术被用于开发该制剂。奥曲肽是一种环状多肽，分子量相对较低（1019.2g/mol），与其他线性多肽相比具有更高的稳定性，因此被选为TPE™技术应用的首个候选药物[49,50]。辛酸钠（C8）是该技术中起渗透促进剂作用的关键组分；然而，其作为渗透促进剂的作用机制尚不明确。据凯斯玛公司称，C8表现出暂时性和可逆的渗透增强作用，并诱导ZO-1和Claudin等紧密连接蛋白的重组，这被推测为通过调节紧密连接的细胞旁路机制[51]。 与Rybelsus®靶向胃部吸收的特殊情况不同，Mycapssa®靶向药物在小肠的吸收。Mycapssa®设计使用肠溶胶囊，通过在明胶胶囊上包衣Acryl-EZE®（甲基丙烯酸酯）来防止奥曲肽在胃中分解，即药物溶出。该胶囊含有一种油性混悬液，其中亲水性奥曲肽细颗粒、C8和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）悬浮在含有甘油单辛酸酯和甘油三辛酸酯的油混合物中。此外，为防止混悬液中颗粒聚集，在油相中使用了聚山梨酯80作为非离子表面活性剂[52]。该组成中的主要渗透促进剂是C8；然而，已知通过使用高浓度的额外添加剂如PVP、甘油单辛酸酯和聚山梨酯80，可以预期获得额外的渗透促进效果[49]。 2.2.Rybelsus®（口服司美格鲁肽） Rybelsus®是第一款基于渗透促进剂策略的口服多肽药物，分别于2019年9月和2020年3月获得FDA和EMA的批准。Rybelsus适用于2型糖尿病，是司美格鲁肽的口服制剂，以水杨酰氨基辛酸钠（SNAC）作为渗透促进剂。SNAC是一种合成的N-酰化水杨酸氨基酸衍生物，由Emisphere公司的Eligen™技术开发[53]。该技术通过构建载体库来开发能通过与非活性成分（药物）形成非共价相互作用增加疏水性的载体，旨在增加跨细胞吸收[54]。使用SNAC的EligenB12（维生素B12）于2015年获批作为FDA医学食品，是首个商业化的产品。随后，诺和诺德从Emisphere公司引进了Eligen™技术，并将其应用于口服GLP-1受体激动剂的开发。EligenB12的先例批准以及SNAC在过程中获得的FDAGRAS安全性地位，使得当前Rybelsus®产品的开发更为容易[55]。 口服司美格鲁肽产品的诞生主要有两大贡献，其一是多肽的化学修饰。诺和诺德通过改善GLP-1和艾塞那肽-4的显著缺点——短半衰期，成功推出了Victoza®（利拉鲁肽）[56–58]。这是通过酰化（在Lys-28位进行棕榈酰化（C16））实现的，半衰期通过增强与白蛋白的结合以及抵抗二肽基肽酶-4（DPP-4）而得到改善[59]。司美格鲁肽进一步改善了利拉鲁肽的半衰期。在利拉鲁肽结构的基础上，通过双氨基乙氧基乙酰连接子在Lys-28的酰化位点添加了十八烷二酸（C18）进行酰化。此外，Ala-8被人工氨基酸2-氨基异丁酸（Alb）取代，防止了DPP-4的分解。通过这种方式，不仅开发出了每周一次给药的皮下注射制剂（Wegovy®, Ozempic®），也成功开发出了口服制剂（Rybelsus®）[60]。 第二个贡献是SNAC对口服吸收的改善。与现有Eligen™技术提出的SNAC机制不同，诺和诺德主张SNAC通过提高胃内片剂周围的局部pH来增加司美格鲁肽的跨细胞吸收。换言之，在片剂下沉靠近胃下部黏膜后，SNAC能提高司美格鲁肽洗脱区域附近的pH值，从而保护其免受胃蛋白酶降解，改善司美格鲁肽的溶解度，并在局部环境中诱导其单体化[61]。据诺和诺德称，SNAC的这些渗透促进机制对司美格鲁肽具有特异性[55]。 3.渗透促进剂–中链脂肪酸 中链脂肪酸是一种天然来源的脂肪酸，碳链长度约为C6至C12。约30年来，中链脂肪酸作为亲水性、难渗透药物的渗透促进剂一直处于活跃研究之中。日本的两村和北尾研究团队在1980年代初获得了美国专利，构思了将这类化合物应用于渗透促进剂[62]。他们试图通过筛选羧酸衍生物来寻找改善直肠栓剂形式药物吸收的渗透促进剂，主要药物靶点是β-内酰胺抗生素。他们提出的机制是羧酸衍生物通过打开紧密连接，同时暂时移除维持紧密连接所需的钙离子来增加药物渗透。在这项研究中，癸酸钠（C10）和C8被选为最有效的渗透促进剂（特别是C10）[63]（图2）。基于这项研究，使用C10作为渗透促进剂的氨苄西林栓剂在日本和瑞典获得批准（Doktacillin™）[64]。 图2.癸酸钠（C10）和辛酸钠（C8）的结构。 超越栓剂的应用，以C8和C10为中心的中链脂肪酸渗透促进剂研究已引领至低渗透性药物的口服给药研究。迄今为止，C8和C10的作用机制仍不明确。然而，已知C8和C10通过共同途径作为渗透促进剂；它们主要以单体形式起作用，因为它们的作用基于类表面活性剂作用。因此，这些中链脂肪酸的关注点在于其临界胶束浓度[65]，因为高临界胶束浓度确保了高浓度单体表面活性剂的存在，这些单体可以充当渗透促进剂。表征表面活性剂的临界胶束浓度具有挑战性，因为它受温度、离子强度、pH和测量方法的极大影响[66]。在中链脂肪酸中，C8和C10是具有高临界胶束浓度值的渗透促进剂。HossainMS等人通过经典的表面张力测量法（Wilhelmy法）和粗粒度分子动力学模拟，在各种溶剂环境中测定了中链脂肪酸的临界胶束浓度[66]。在最接近生理缓冲液环境（pH7,140mMNaCl）下的实验结果如下：在Wilhelmy法中，C8和C10的临界胶束浓度值分别为42.1mM和15.5mM。在粗粒度分子动力学模拟中，预测C8和C10的临界胶束浓度值分别为13.88mM和8.27mM。另一方面，计算的碳链更长的C12和C14的临界胶束浓度值分别为1.09mM和0.83mM。 基于中链脂肪酸积累的安全性数据所带来的相对较低的监管障碍，使其成为理想的渗透促进剂。C8和C10均是FDA批准的食品添加剂[67]。欧洲食品安全局也得出结论，使用C8至C18的脂肪酸作为食品添加剂不存在安全问题。其理由是，用作食品添加剂的脂肪酸与普通饮食中脂质分子存在的游离脂肪酸以相同方式被吸收和代谢，并且尽管毒性数据库有限，但未观察到亚慢性毒性和遗传毒性[68]。 3.1.辛酸钠（C8） C8是一种八碳饱和脂肪酸，属于中链脂肪酸类，分子量为166.19g/mol，pKa为5.19。它存在于多种哺乳动物的乳汁中，与C10一同在山羊奶中含量尤其高[69]。关于C8作为渗透促进剂作用机制的研究主要与作为中链脂肪酸的C10一同进行[70–72]，而单独研究C8则是在应用于Mycapssa®的TPE™技术研究中进行的[51]。在1980年代，针对直肠栓剂和鼻腔给药应用进行了C8的研究。这些研究中，C8通过螯合Ca²⁺打开紧密连接被提议为其机制[63,71]。在1990年代，为了阐明C8和C10的机制，进行了研究它们对大鼠结肠中从尿素到PEG900和菊粉的不同分子大小和扩散系数影响的研究[70]。他们认为C8和C10的渗透性增强主要通过细胞旁路途径实现，该途径分为不受分子大小限制的分流途径（大孔途径）和受分子大小限制的小孔途径。 然而，这些早期研究缺乏支持其主张机制的证据。在成功促成含C8制剂的口服奥曲肽获得FDA批准的TPE™制剂研究中，进行了一项关于TPE™制剂渗透增强机制的研究。该研究提出了一种通过ZO-1和claudin蛋白重组导致紧密连接打开的细胞旁路途径[51]。与早期C8和TPE研究中主张的细胞旁路机制相反，近期的研究强调了中链脂肪酸（包括C8）机制中存在跨细胞途径的证据[72]，因此将C8归类为具有类表面活性剂作用的跨细胞途径渗透促进剂[65,73]。 大多数关于C8渗透促进效果的研究都是与C10一同进行的。许多研究中的一个共同发现是C8的效力低于C10。就表面活性剂类渗透促进剂而言，C8的临界胶束浓度值高于C10，并且具有更快的膜插入动力学[72]。尽管如此，与C10相比，C8的渗透增强效力较低，可能是由于其碳链长度不足，因为其碳原子数接近具有渗透促进效果的中链脂肪酸的阈值[72,74]。根据最近的分子动力学模拟研究，由于C8在插入膜后比C10具有更大的膜排斥倾向，插入膜中残留的C8比例较小，被认为降低了膜破坏效应[75]。 C8被认为是成功推出Mycapssa®的TPE™技术的关键渗透促进剂。迄今为止，只有TPE™进入了使用C8作为渗透促进剂的临床试验。当TPE™制剂应用于空肠内给药大鼠模型中的荧光标记物（4.4kDa的FITC标记葡聚糖，FDA）时，显示曲线下面积（AUC,0–90min）值增加了10倍以上。此外，在吸收增强效果实验中，根据FITC-葡聚糖分子量的增加（4.4–70kDa），吸收增强效果显示可达40kDa，而在70kDa时检测到不显著的吸收增强。这是TPE™制剂（含C8的油性混悬液）吸收增强的结果，这容易被过度解读为仅C8的渗透增强效果。实际上，与FDA和TPE™制剂组合的渗透增强相比，FDA和C8在盐水溶液中的渗透增强相对值仅为五分之一[51]。 3.2.癸酸钠（C10） C10，也称为癸酸钠，是由10个碳组成的饱和脂肪酸的钠盐，分子量为194.25g/mol，pKa值为4.95。C10是一种代表性的中链脂肪酸渗透促进剂，对其增强各种药物渗透能力的研究一直很活跃，从低渗透性化学药物[76–79]到反义寡核苷酸和多肽（表2）[80,81]。 表2.癸酸钠（C10）渗透增强能力的研究 多肽 (分子量) 实验模型 给药浓度 增强倍数 参考 体外试验 D-十肽 (~1.2kDa) Caco-2细胞单层 20–25mM ~7 [82] Ile-Pro-Pro (325Da) Leu-Lys-Pro (389Da) Caco-2细胞单层 5mM ~2.5(Ile-Pro-Pro) ~2(Leu-Lys-Pro) [83] 环肽 (EMD121974) (589Da) Caco-2细胞单层 10mM 10.6 [84] 加压素 (1.2kDa) Caco-2细胞单层 13mM 10 [85] 重组人表皮生长因子 (6kDa) Caco-2细胞单层 1%(50mM) 10.6 [86] 离体/体内试验 D-十肽 (~1.2kDa) 大鼠，回肠灌注 0.5mmol/kg ~5 [82] Ebiratide (996Da) 大鼠，尤斯灌流室 (空肠和结肠) 20mM 1.50(空肠) 3.84(结肠) [87] 依那普利拉 (349Da) 大鼠，单次肠道灌注 10mg/mL 9 [88] Hexarelin (887Da) 大鼠，单次肠道灌注 5~20mg/mL 未增强 [88] 胰岛素 (5.8kDa) 大鼠，尤斯灌流室                  (空肠和结肠) 20mM 0.97(空肠)                  2.50(结肠) [89] 辣根过氧化物酶 (45kDa) 人，尤斯灌流室                  (结肠) 10mM ~2 [90] 胰岛素 (5.8kDa) 大鼠，肠袢给药 1%(50mM) 十二指肠：未增强*                  空肠：增强*回肠：1.67*                  结肠：9* [91] 鲑鱼降钙素 (3.4kDa) 大鼠，结肠灌注 0.1%(5mM) 增强* [92] 胰岛素 (5.8kDa) 大鼠，直肠输注 50mM 24.31* [93] DMP728 (657Da) 大鼠和狗，                  口服给药 大鼠(8mg/kg)                  狗(2mg/kg) 2.70(大鼠)                  1.36(狗) [94] 胰岛素 (5.8kDa) 大鼠，口服给药 0.5%(25mM) 3.79* [95] 依降钙素 (3.4kDa) 兔，直肠栓剂 30mg 1.61* [96] *药效学结果。 多种方法和实验模型已被用于探索C10作为中链脂肪酸渗透促进剂的作用机制（表3）。首项利用中链脂肪酸作为渗透促进剂的研究提出的机制是，中链脂肪酸通过螯合细胞间Ca²⁺来打开紧密连接[63]。然而，随后几项关于C10作用机制的研究否定了Ca²⁺螯合机制。根据Anderberg等人[97]的研究，在Caco-2细胞单层渗透性试验中，顶端（供体）部分是否存在Ca²⁺不影响渗透增强效果，并且当从顶端部分移除Ca²⁺时，细胞完整性没有变化。相反，Ca²⁺通过沉淀缓冲液中的C10显示出负面影响。在Tomita等人[98]的研究中，通过与代表性Ca²⁺螯合剂乙二胺四乙酸（EDTA）的比较，探索了C10的作用机制。当EDTA添加到Caco-2细胞单层渗透性试验的基底侧（受体）部分而非顶端部分时，渗透效果更优。相反，当C10应用于顶端和基底侧部分时，两者之间没有差异。在这方面，C10通过Ca²⁺螯合的渗透增强机制被否定。 表3.癸酸钠（C10）渗透增强机制的研究 实验模型 拟议作用机制（依据） 证据 参考文献 Caco-2细胞单层 紧密连接调节 透射电子显微镜  -   观察到用13mMC10处理后紧密连接扩张。                  荧光显微镜  -观察到周边F-肌动蛋白环随时间解散，这与14C14C-甘露醇的渗透增强时间线相符。 [97] Caco-2细胞单层 紧密连接调节 透射电子显微镜  -观察到用10mMC10处理后紧密连接扩张。暴露于C10后扩张频率超过40%（远高于C8和C12）。                  荧光显微镜  -显示暴露于C10后F-肌动蛋白环解散。 [74] Caco-2细胞单层 紧密连接调节（PLC激活和CaM依赖性肌动蛋白丝收缩） 细胞内Ca2+测量（荧光Ca2+分析仪）  -C10增加了细胞内Ca2+，无论细胞外Ca2+是否存在（0.05%-0.25%C10，尤其在0.25%时）。                  PLC-CaM信号通路抑制剂处理 -用KN-62处理降低了C10对FD-4K的渗透增强效果。                  -用KN-62和W7处理抑制了C10诱导的TEER降低效应。 [38] 离体尤斯灌流室（大鼠回肠） 紧密连接调节 透射电子显微镜 -C10(10mM)导致34%的可视化紧密连接区域出现扩张。                  与细胞松弛素B模式比较  -C10(2.5–10mM)和CytB(60–300μM)对跨上皮电位差和 63C63C-jEDTAPapp的剂量反应曲线相似。 [99] 人气道上皮细胞 紧密连接调节（Ca2+非依赖性机制和对紧密连接蛋白的直接作用） Fluo-4Ca2+测定  -30mMC10诱导Ca2+从内质网快速增加，并在暴露后30秒恢复至对照水平。                  BAPTA-AM、La2+和毒胡萝卜素内酯的影响 -添加BAPTA-AM（细胞内Ca2+螯合剂）不影响C10引起的TEER值降低。                  -添加La2+（膜Ca2+-ATP酶抑制剂）和毒胡萝卜素内酯（内质网Ca2+-ATP酶抑制剂）维持了细胞内Ca2+的增加，但不影响C10引起的RTT值降低。                  信号抑制剂的影响 -分别处理C7、48/80、H7、W7和KNG2均不影响C10引起的RTT值降低。                  免疫荧光标记和共聚焦显微镜  -暴露于C10后，JAM和肌动蛋白明显重新分布（ZO-1未改变）。                  -这种重新分布不被BAPTA-AM阻断。                  -Claudin-1和-4在C10处理后立即重新分布。 [100] MDCK细胞单层                  脂筏分离研究 膜扰动（脂筏破坏）                  紧密连接调节（特定紧密连接蛋白的置换） 蛋白质印迹分析 -Claudin-4、-5和occludin从脂筏中置换出来。 [101] 表达闭合蛋白-5-YFP的HEK-293细胞 表达Flag-闭合蛋白-5的MDCK-2细胞  离体小鼠脑毛细血管 紧密连接调节（通过降低膜上的闭合蛋白-5含量和F-肌动蛋白水平） 免疫荧光标记和共聚焦显微镜                  -Claudin-5-YFP同源相互作用在5、7.5和10mMC10处理20分钟后丧失并片段化，去除C10后恢复。                  -用C10处理对膜插入染料CellMask未产生显著变化。（与膜破坏剂MgCD相比。）                  免疫印迹                  -7.5mMC10在含紧密连接的MDCK-2细胞和脑内皮细胞中减少了膜上的claudin-5和细胞内的F-肌动蛋白。（ZO-1无变化。）                  -发现C10处理后，claudin-5从MDCK细胞的Triton不溶性（脂质）部分中置换出来。 [102] HT-29/B6细胞 紧密连接调节（通过从三细胞紧密连接中可逆性移除三细胞蛋白） 双路径阻抗谱                  -观察到C10引起旁细胞电阻显著降低，而跨细胞电阻未显著改变。 免疫荧光标记和共聚焦显微镜                  -C10特异性诱导tricellulin和claudin-5信号减少，这在冲洗后是可逆的。                  磺基-NHS-SS-生物素渗透位点定位                  -生物素信号仅在三细胞连接处内部或下方检测到（在二细胞连接处未检测到）。 [103] Caco-2细胞单层 离体尤斯灌流室（大鼠结肠） 大鼠肠道灌注 膜扰动 定量实时PCR和基因表达微阵列                  -暴露于8.5mMC1060分钟后，炎症信号IL-8在恢复1小时和4小时时分别增加了11倍和26倍，然后在24小时后降至对照水平。                  米索前列醇的减弱效应                  -在添加8.5mMC1060分钟前，将单层细胞预暴露于米索前列醇（10和100nM）30分钟，显著减弱了C10降低TEER和增加[14]C1[14]C1-甘露醇及FD-4KPapp的能力。                  -通过透射电子显微镜检测到预孵育米索前列醇对C10的保护作用。                  -在大鼠结肠袢灌注实验中，与单独使用C10的结果相比，米索前列醇使FD4K的平均AUC和CmaxCmax分别降低了24%和33%。                  -SC51322（FP受体拮抗剂）消除了米索前列醇在防止C10诱导的细胞内Ca2+、线粒体膜电位和质膜通透性变化方面的作用。 [104] -Caco-2细胞单层 膜扰动（初始和基本机制）                  紧密连接调节（由初始质膜扰动产生的细胞内通路引起） 紧密连接蛋白免疫荧光-在5mM或更高浓度C10下，ZO-1被内化，claudin-5和occludin也重新定位并被内化。                  细胞毒性试验-LDH-Glo™、CellToxGreen™、中性红和JC-1测定结果显示，质膜、核膜和线粒体膜的完整性呈浓度依赖性（通常在5mM或更高）降低。（在SNAC中未观察到此模式。） [105] -粗粒度分子动力学模拟                  -伞形采样模拟                  -全内反射荧光显微镜（FRAP分析） 膜扰动（C10插入膜及跨膜扰动） 粗粒度分子动力学模拟 -当将空腹状态下流体组成中的100mMC10应用于POPC膜时，其在6µs内以70–80%的水平插入膜中。                  伞形采样模拟（平均力势剖面） -在厚度为4.05nm的POPC双层中，C10在距膜中心1.46nm处存在能量最小值。（能量最小值代表找到分子的最大概率。）                  全内反射荧光显微镜（FRAP分析） -在由不同浓度C10组成的POPC-C10混合膜中，膜扩散率以C10浓度依赖性方式增加。                  -当纯POPC膜用100mMC10处理时，扩散率增加，并且观察到当去除C10后，产生的漂白孔在60秒后恢复。 [72] TEM，透射电子显微镜；TJ，紧密连接；PLC，磷脂酶C；CaM，钙调蛋白；FD，FITC-葡聚糖；TEER，跨上皮电阻；ER，内质网；Papp-表观渗透率；JAM，连接粘附分子；YFP，黄色荧光蛋白；ZO-1，闭锁小带蛋白-1；EP1受体，前列腺素E2受体1；POPC，1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱；CG-MD，粗粒度分子动力学；US，伞形采样；TIRF，全内反射荧光；PMF，平均力势；FRAP，荧光漂白后恢复。 随后的机制研究主要集中于C10处理引起的紧密连接调节及其细胞内通路。Tomita等人[38]发现C10增加了细胞内Ca2+，并且当用磷脂酶C（PLC）-钙调蛋白（CaM）信号抑制剂处理时，C10的渗透增强效果受到抑制。然而，在随后一项关于C10对气道上皮细胞影响的研究中，Coyne等人[100]提出，C10确实诱导细胞内Ca2+增加，但C10的渗透促进效果是Ca[2+]非依赖性的。他们观察了当用细胞内Ca2+螯合剂移除细胞内Ca2+时C10的效果；当用Ca2+-ATP酶抑制剂处理维持细胞内Ca2+增加时；以及用PLC-CaM信号抑制剂处理后的效果。在所有情况下，对C10降低跨上皮电阻均无影响，并且C10引起的紧密连接蛋白重新分布也不受细胞内Ca2+移除的影响。 虽然最初的研究侧重于通过透射电子显微镜观察紧密连接[97]以及通过免疫荧光观察紧密连接蛋白的变化，但基于膜扰动或破坏的关于C10对脂膜影响的活跃研究正在进行中[101,104,105]。这些研究更侧重于与脂膜的相互作用，即C10是一种能成功插入膜中的表面活性剂。Sugibayashi等人[101]使用脂筏模型研究了C10的机制，脂筏由于富含胆固醇和鞘磷脂而相对稳固，并对TritonX-100等非离子表面活性剂具有抵抗力。当比较C10和通过消耗胆固醇破坏脂筏的甲基-β-环糊精（MβCD）时，MβCD置换出了claudin-1,4,5和occludin，而C10从脂筏中置换出了claudin-4,5和occludin。Brayden等人[104]提出，C10的潜在机制可归因于膜扰动，并通过米索前列醇预处理得以证明。米索前列醇是一种合成的PGE1甲基酯类似物，可保护胃和十二指肠黏膜免受扰动、非甾体抗炎药、阿司匹林和酒精诱导的溃疡[106]。用10nM米索前列醇预处理30分钟，在体内和离体实验中均显著降低了C10的渗透促进效果，并且这种降低效果被前列腺素EP-1受体拮抗剂SC51322所抵消。除了标记物的渗透性外，作为C10作用机制指标的细胞内Ca2+和线粒体膜电位增加，也分别显示出与米索前列醇和SC51322相同的趋势。最近，正在进行计算机模拟研究，以预测基于表面活性剂的渗透促进剂（如C10）与脂膜之间的分子动力学相互作用。这是一种实验技术，可以通过计算微秒级别上C10插入膜的分数[72]以及预测膜插入后的行为（即翻转或从膜迁移到水相）来进一步表征C10的膜扰动[75]。然而，由于目前是在由1-棕榈酰-2-油酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱（POPC）组成的简单虚拟膜中进行模拟，因此评估这种膜扰动对紧密连接蛋白或C10引起的细胞内变化（包括细胞内Ca2+增加）的影响具有挑战性。 关于C10机制的研究对紧密连接调节和膜扰动得出了不同的结果和假设（图3）。然而，C10仍有可能存在不属于这两类既定范畴的复杂机制，其确切机制仍然未知。早期的机制研究主要集中在紧密连接调节上，但后续研究根据C10的表面活性剂结构，将重点放在膜扰动上。通过紧密连接调节的细胞旁路途径和通过膜扰动的跨细胞途径通常被视为两种独立的机制。然而，在Brayden等人最近的一项研究中，表现出温和表面活性剂结构的渗透促进剂表明膜扰动是其基本机制，提示了与紧密连接调节相关联的可能性[47,105]。这意味着紧密连接调节和膜扰动可能不是独立或完全二分法的机制，两者之间可能存在联系。通过这一新见解，为机制尚不明确的C10研究提出了新的方向。 图3.关于C10机制的假设。 该图显示了迄今为止提出的C10机制的简单分类。基本上分为紧密连接调节（左）和膜扰动机制[105]。紧密连接调节假说分为Ca2+依赖的PLC-PKC通路机制（a）和Ca2+非依赖的紧密连接蛋白调节（b）。根据膜扰动假说，C10的作用机制可以是其插入膜中以使膜流动化并增强跨细胞途径的吸收（c），以及由膜扰动引起的未知紧密连接调节信号（d）。 C10已在体外和体内实验中应用于增强各种多肽的渗透性，范围从分子量300Da的小肽到分子量7kDa的多肽（表2）。在体外实验（Caco-2细胞单层渗透性试验）中，C10主要在2.5–25mM的浓度范围内使用，该浓度范围考虑了细胞活力和C10的临界胶束浓度值。不包含C10药效学参数的多肽渗透性增强倍数显示可增加高达10倍。 使用C10作为渗透促进剂开发口服多肽药物始于MerrionPharmaceuticals的胃肠道渗透增强技术（GIPET™）[107]。该技术通过体外和体内实验consistently证明了溶液状态多肽和C10的功效。然而，对于实际开发应用渗透促进剂的口服多肽药物，必须实现固体剂型。此外，在最终制剂中，还需考虑胃酸引起的分解以及C10和多肽在吸收位点的同步或优化释放。GIPET™的相关性在于其在设计C10作为渗透促进剂的实际固体制剂研究中的表现。GIPET™迄今已开发并研究了三个版本的制剂，但制剂确切组分和浓度的具体组成尚未完全公开。 GIPET™1制剂是一种含有C10的肠溶包衣片剂形式的固体制剂。GIPET™2含有C8和C10单/双甘油酯，固体制剂为肠溶包衣软胶囊/硬胶囊壳形式。关于GIPET™3的信息尚未披露[108]。 在一项使用磺达肝癸钠作为活性药物成分（API）的专利实施例中，已知GIPET™1（高剂量）每5mg磺达肝癸钠含有550mgC10，GIPET™1（低剂量）含有275mgC10[109]。GIPET™2是一种C8和C10与甘油酯化的微乳制剂，称为CapmuI®。GIPET™2形式1是基于CapmuI® MCM（甘油辛酸酯癸酸酯）的制剂，由41.9%CapmuI® MCM、23.3%PEG400、21.3%Tween® 80、5%Captex®（甘油三辛酸酯癸酸酯）和0.5%（5mg）磺达肝癸钠组成。GIPET™2形式2是基于CapmuI® MCMC10（甘油癸酸酯）的制剂，由36.6%CapmuI® MCMC10、23.3%PEG400、21.3%Tween® 80、13.3%Captex® 300和0.5%（5mg）磺达肝癸钠组成。这四种GIPET™1,2制剂的药代动力学参数使用狗的十二指肠内灌注模型进行测量，并与1mg皮下注射制剂进行比较。结果显示，GIPET™1（高剂量）为16.94%，GIPET™1（低剂量）为11.09%，GIPET™2（形式1）为18.48%，GIPET™2（形式2）为9.61%。此外，与未应用渗透促进剂的未增强给药组相比，GIPET™1（高剂量）增加了3.2倍，GIPET™1（低剂量）增加了2.1倍，GIPET™2（形式1）增加了3.4倍，GIPET™2（形式2）增加了1.9倍。 临床试验已将GIPET™技术应用于几种多肽和蛋白质（表S1）。根据一项关于I期结果的综合论文，GIPET™1对阿仑膦酸钠、低分子量肝素（分子量4400）和低分子量肝素（分子量6010）的口服生物利用度分别为8.4%、9.0%和8.0%。应用GIPET™2的去氨加压素显示出2.4%的口服生物利用度。与口服对照组相比，阿仑膦酸钠和去氨加压素的吸收分别增加了5倍和13倍[108,110]。在一项将GIPET™应用于acyline（一种GnRH拮抗剂多肽）的临床研究中，给受试者服用了10mg、20mg和40mg的acyline。所有三种浓度的GIPET™增强口服acyline几乎在12小时内均降低了血清卵泡刺激素、黄体生成素和睾酮。血清acyline浓度在口服后立即升高，但由于受试者间变异性大，难以观察到按剂量划分的药代动力学参数差异[111]。Merrionpharmaceutical的GIPET™技术已与诺和诺德就开发口服GLP-1激动剂和口服胰岛素达成了许可协议。特别是，它已应用于口服胰岛素制剂的开发并进入临床试验；但据了解已被中止[112]。Biocon的胰岛素Tregopil项目目前正在通过C10开发口服胰岛素。胰岛素Tregopil是一种新型PEG化胰岛素，其结构是在人胰岛素Lysβ29的ε-氨基上连接了一个短PEG[113]。根据胰岛素Tregopil的开发论文，它是一种简单的、未包衣的片剂制剂，含有5–15mg胰岛素Tregopil、作为渗透促进剂的C10，以及甘露醇、PVP、胶体二氧化硅和硬脂酸镁作为其余辅料。该片剂靶向胃部药物吸收，设计在15分钟内洗脱超过75%的药物[114]。 作为渗透促进剂被广泛研究的C10，已确立了其作为代表性中链脂肪酸渗透促进剂的地位。最近，除了经典的片剂或肠溶胶囊外，还正在进行关于应用下一代制剂的研究，例如在幽门窦区域受压破裂的3D打印胶囊以及单向释放药物和渗透促进剂的微容器[115,116]。 4.渗透促进剂：基于Eligen™技术的渗透促进剂 与天然存在的中链脂肪酸不同，基于Eligen™技术的渗透促进剂是为增强渗透而开发的一类化合物。Emisphere公司开发的基于渗透促进剂的Eligen™技术经历了一个发展过程。他们最初的目标是通过由热缩合α-氨基酸组成的微球来实现多肽的口服递送[117]。在该过程中，有必要开发用于制备微球的低分子量疏水性α-氨基酸。他们选择了一种用苯磺酰氯衍生化大豆蛋白水解物的方法，并成功地制造了微球。在随后的渗透性实验中，发现空微球能增强装入微球的多肽的肠道吸收。通过额外的实验，他们发现（苯磺酰）-α-氨基酸本身具有渗透促进剂的效果，并由此开始筛选修饰的α-氨基酸本身（而非通过微球策略）的渗透促进活性[53]。这项初步研究得出结论，没有足够证据表明多肽吸收的增加是通过蛋白酶/肽酶抑制和渗透增强等经典机制发生的，研究团队将重点放在了通过多肽与基于Eligen™技术的渗透促进剂之间的特异性相互作用来增强渗透的可能性上。基于这些研究的进展，可以观察到他们并不局限于α-氨基酸，而是持续筛选了N-酰化-非-α-氨基酸的取代基变化、亲脂性等引起的渗透增强效果差异[118]。随后，Emisphere的研究团队对通过筛选获得的候选化合物（不包括当前主要化合物SNAC）进行了渗透促进剂作用机制的研究。他们主张其渗透促进剂作为蛋白质/多肽递送的“载体”起作用，并且被动/跨细胞途径是主要途径（图4）。更具体地说，他们的载体通过非共价键稳定蛋白质/多肽的部分未折叠构象，从而暴露蛋白质/多肽的疏水侧链并增加在脂膜中的溶解度[119]。 Eligen™技术机制示意图（载体机制）。Emisphere研究人员主张，具有疏水部分的小载体分子通过与药物分子形成弱非共价键来增加亲脂性[120]。 通过这一历程，开发出了SNAC（N-[8-(2-羟基苯甲酰)氨基]辛酸钠），这也促成了口服司美格鲁肽以及其他主要化合物如5-CNAC（8-(N-2-羟基-5-氯-苯甲酰)-氨基辛酸钠）和4-CNAB（N-(4-氯水杨酰)-4-氨基丁酸钠）的开发（图5）。其中进展最快的是SNAC，它已应用于胰岛素[121]、肝素[122,123]、伊班膦酸钠[124]和肽YY3-36（PYY3-36）[125]的临床试验，并成功开发了口服维生素B12和司美格鲁肽产品。其余的主要化合物是5-CNAC和4-CNAB。化合物5-CNAC已应用于鲑鱼降钙素并进入了III期临床试验[126]。化合物4-CNAB则应用于胰岛素，并已完成I期临床试验[127]。 图5.（a）SNAC、（b）5-CNAC和（c）4-CNAB的结构。 SNAC（N-[8-(2-羟基苯甲酰)氨基]辛酸钠），也称为水杨酰氨基辛酸钠，其pKa值为5.01，分子量为301.31Da[128]。它在结构上与中链脂肪酸有相似之处，因为它具有脂肪酸部分，但与中链脂肪酸不同，它未能充分表现出类表面活性剂作用的膜插入/扰动趋势。SNAC在分子末端具有水杨酰胺结构，除了与中链脂肪酸共享的脂肪酸羧基外，其亲水基团的分布更广。实际上，计算得到的拓扑极性表面积显示，SNAC的分布更分散，C10为40.1Ų，而SNAC为89.5Ų[129]。在最近基于计算机的研究模型中，由于推测的水杨酰胺结构，SNAC破坏膜的趋势被计算为小于中链脂肪酸。此外，在插入膜后从膜叶排出的趋势也更大[75]。 已有关于SNAC（基于Eligen™技术的渗透促进剂的代表性物质）用于胰岛素、奥曲肽等口服给药的研究（表4）。这最终成功开发了Rybelsus®（口服司美格鲁肽）。大多数关于SNAC机制的研究都同意它作为跨细胞途径的渗透促进剂起作用（表5）。此外，许多研究得出结论，SNAC不像中链脂肪酸那样表现出类表面活性剂作用和膜扰动趋势。SNAC的代表性机制是载体机制。即，SNAC与药物形成非共价复合物以增加亲脂性和膜渗透性，这是开发SNAC的Emisphere公司所主张的机制[54,130]。由于SNAC与药物非共价结合机制的特性，其渗透促进机制不能推广到单一药物（一种多肽）。尽管如此，在一项以胰岛素为模型的研究中，SNAC暴露了胰岛素的疏水区域，并且在LDH测定和甘露醇转运测定所代表的紧密连接蛋白或膜完整性方面没有变化[54]。也有研究结果与载体机制相矛盾。一项关于SNAC应用于色甘酸钠（一种由于高亲水性而在胃肠道吸收低的低分子量分子）的研究，提出了与载体机制冲突的结果。通过分配溶剂系统观察时，未观察到色甘酸钠因SNAC引起的亲脂性变化，并且观察到SNAC增加了Caco-2细胞单层的膜流动性[131]。膜流动性的变化是通过83mMSNAC处理观察到的，其浓度水平高于现有载体机制研究中使用的33–55mMSNAC。 表4.SNAC渗透增强作用的研究 多肽(分子量) 模型 给药浓度 增强倍数 参考文献 胰岛素(5808Da) Caco-2细胞单层 5mM ~10 [54] 司美格鲁肽(4114Da) NCI-N87细胞单层 80mM ~7 [61] 奥曲肽(1019Da) 大鼠离体尤斯灌流室（结肠、回肠、上空肠、十二指肠和胃）和人（结肠） 20mM40mM 大鼠(20mM):1.4–3.4                  人:1.5(20mM),2.1(40mM) [128] SHR-2042(GLP-1RA)(~4.5kDa) 大鼠，十二指肠灌注 0.6g/kg1.2g/kg 7.8(0.6g/kg)                  69(1.2g/kg) [132] 表5.SNAC渗透增强机制的研究 实验方法和模型药物 拟议作用机制 证据 参考文献 荧光显微镜，肝素 不涉及膜透化且似乎不是内吞作用的跨细胞途径。 Caco-2单层中的荧光和共聚焦显微镜-在超过33mMSNAC下观察到ALEXAFLUOR™488标记的肝素的摄取，其存在于细胞质和细胞核中（未观察到内吞囊泡）。                  -当用33mMSNAC处理时，未观察到荧光探针ALEXAFLUOR™488酰肼和膜不通透DNA染料YOYO-1的渗透。                  在顶端单层肌动蛋白染色期间，直到用66mMSNAC处理均未观察到变化。 [130] 电压钳法，6-羧基荧光素（6-CF） 跨细胞途径 电压钳实验-10mMEDTA使6-CF的旁细胞通量速率增加了3.1倍，跨细胞通量速率增加了1.3倍，而33mMSNAC分别引起1.6倍和7.2倍的增加。                  TEER测量和甘露醇转运试验-在33–66mMSNAC下，TEER和甘露醇Papp无显著变化，同时显示6-CF渗透性增加。 [133] 荧光显微镜，胰岛素 通过非共价结合增加亲脂性及由此产生的跨细胞途径 Caco-2单层中的荧光和共聚焦显微镜-在细胞质和沿质膜检测到荧光标记的胰岛素。                  -用55mMSNAC/80μM胰岛素处理未改变周边肌动蛋白环和occludin的分布。 [54] 标准摇瓶法和稳态荧光发射各向异性，色甘酸钠 增加膜流动性，但未增加色甘酸钠的亲脂性 标准摇瓶法-在所有三种正辛醇-、氯仿-和PCDP-/水系统中，存在和不存在SNAC时，水相中的色甘酸钠浓度有差异，但无统计学显著性。                  稳态荧光发射各向异性-83mMSNAC单独或与10mM色甘酸钠混合，显著增加了Caco-2细胞膜核心疏水区域以及表面极性区域的流动性（在10mM和63mMSNAC中未观察到）。 [131] 各种体外、体内/离体试验 通过局部缓冲作用保护免受酶降解，以及在胃中司美格鲁肽特异性的跨细胞吸收 关于跨细胞机制-（体外）在NCI-N87细胞单层中，SNAC和EDTA均类似地增加了司美格鲁肽的Papp，但SNAC诱导了司美格鲁肽的细胞内积累，而EDTA没有。                  -（体外）SNAC导致DMPC膜的主相变温度（TmTm）逐渐降低。                  -（离体）根据司美格鲁肽免疫反应性的免疫荧光和透射电子显微镜成像结果，司美格鲁肽通过SNAC存在于细胞内区域，尤其是细胞质中。                  关于司美格鲁肽和SNAC特异性-（体内）SNAC未增强利拉鲁肽的吸收，且SNAC的邻位异构体未增强司美格鲁肽的吸收。                  关于局部缓冲作用-（体外）司美格鲁肽/SNAC片剂在5至15分钟内将模拟胃液的pH从酸性提高到中性，不含SNAC的司美格鲁肽片剂对pH无明显影响。                  -（体外）在包括胃蛋白酶的各种pH值溶液中的司美格鲁肽稳定性测试中，pH2.6时的t1/2t1/2为16分钟，pH5.0时为34分钟，而在pH7.4时，50分钟内几乎未观察到降解。                  关于在胃中的吸收-（体内）根据伽马闪烁成像结果，确认司美格鲁肽/SNAC片剂在人体胃中平均57分钟内完全崩解。                  -（体内）在幽门结扎和未结扎的狗中，司美格鲁肽的血浆浓度相当。 [61] SNAC似乎不表现出通过膜插入和扰动的跨细胞机制。 粗粒度分子动力学模拟-当将空腹状态下流体组成中的100mMSNAC应用于POPC膜时，吸附并掺入膜表面的SNAC分子数少于C10和C8。                  伞形采样模拟（平均力势剖面）-在厚度为4.05nm的POPC双层中，SNAC在距膜中心1.93nm处存在能量最小值（能量最小值代表找到分子的最大概率）。                  全内反射荧光显微镜（FRAP分析）-在由不同浓度SNAC组成的POPC-SNAC混合膜中，膜扩散率以SNAC浓度依赖性方式降低。 [72] PCDP，二壬酸丙二醇酯；DMPC，1,2-二肉豆蔻酰-sn-甘油-3-磷酸胆碱；SGF，模拟胃液。 口服司美格鲁肽的研究提出了SNAC的另一种机制。诺和诺德通过各种体外、体内、离体和临床研究提出了SNAC增强司美格鲁肽口服吸收的机制[61]。他们提出，SNAC的渗透促进机制对司美格鲁肽具有特异性。他们发现，SNAC通过提高局部pH值来保护司美格鲁肽在摄取过程中免受胃中酶降解，同样通过诱导司美格鲁肽单体化和增加膜流动性的机制来增加司美格鲁肽的跨细胞摄取（图6）。多肽/蛋白质药物口服给药的主要障碍之一是在胃中因pH环境和酶的降解。因此，在许多利用渗透促进剂的策略中，通常使用肠溶包衣来防止有效载荷在胃中分解，并主要靶向小肠吸收[48,108,134,135]。相比之下，诺和诺德的口服司美格鲁肽Rybelsus®是一种设计为在整个片剂在胃中崩解后吸收的制剂，而非应用肠溶包衣技术。他们通过使用狗的离体实验和健康成人的伽马闪烁成像，进行了优化Rybelsus®制剂的研究[61,136]。他们提到，具有大表面积的小肠是药物吸收的主要部位，而忽略了胃作为多肽/蛋白质药物的吸收部位。尽管如此，他们提出，对于必须与SNAC等渗透促进剂共同配制的司美格鲁肽而言，靶向胃部吸收是合适的。他们的策略是设计一种通过优化制剂使其下沉至胃下部实现局部崩解，从而在胃中发生完全片剂崩解（CTE）的制剂。当在空腹状态下用240mL水送服时，确认CTE发生在胃中，预计达到CTE的平均时间约为1小时。此外，临床试验分析了根据饮水量不同的司美格鲁肽吸收模式。无论饮水量多少，Rybelsus片剂均在胃中达到CTE；然而发现，当用相对少量的水（50mL）送服时，片剂崩解时间增加，导致血浆司美格鲁肽暴露量更高[61,136]。因此，SNAC的机制一方面被研究为基于非共价键的载体机制，另一方面是在口服司美格鲁肽开发过程中研究的司美格鲁肽特异性机制。因此，似乎很难将SNAC作为渗透促进剂的一般机制具体化和定义。 开发SNAC的Emisphere公司对其进行了维生素B12、肝素和胰岛素的测试。在该技术转让给诺和诺德后，进行了大量关于司美格鲁肽的临床试验（表S2）。此外，SNAC还进一步应用于诺和诺德的新型GLP-1激动剂（NNC0113-2023）和PCSK9抑制剂（NNC0385-0434）等多肽药物。 为成功开发Rybelsus®而进行的众多司美格鲁肽和SNAC临床试验可大致分为三类。第一类，司美格鲁肽/SNAC的疗效、安全性、药代动力学分析和剂量设定。在疗效方面，一项针对仅通过饮食和运动控制的2型糖尿病患者（PIONEER1）和针对二甲双胍控制不佳的2型糖尿病患者（PIONEER2）的III期试验证明了其优效性。在PIONEER1中，口服3–14mg司美格鲁肽导致HbA1c剂量依赖性降低0.7–1.4%，最高剂量14mg还显示参与者体重显著减轻2.3kg[137]。在PIONEER2中，将司美格鲁肽与具有减重和降糖作用的SGLT-2抑制剂恩格列净进行了比较。给药26周时，司美格鲁肽在HbA1c降低方面优于恩格列净，给药52周时，在HbA1c和体重减轻两方面均显示优效性[138]。关于药代动力学和安全性，临床试验不仅针对健康受试者，还包括肾功能[139]和肝功能[140]受损受试者以及患有上胃肠道疾病（司美格鲁肽的吸收部位）的患者[141]。在所有情况下，对司美格鲁肽的药代动力学谱和安全性问题均无显著影响，并且未因疾病出现特定的安全性问题。 图6.Rybelsus®片剂的制剂设计及SNAC增强司美格鲁肽吸收机制示意图（由诺和诺德研究团队发表）[61]。 Rybelsus®片剂（A）从胃黏膜表面完全崩解（B,C），SNAC提高局部pH以防止司美格鲁肽被胃蛋白酶降解（C）。此外，它间接削弱司美格鲁肽的自缔合并有助于维持单体状态（D），并通过增加膜流动性来增加跨细胞吸收（E,F）。经参考文献[61]许可转载。版权2018Science。 第二类是对合并用药相互药代动力学的影响。特别是，由于司美格鲁肽适用于糖尿病和肥胖等慢性疾病，患者很可能联合使用多种药物。此外，由于使用了渗透促进剂，还需要研究渗透促进剂对合用药物的影响。迄今为止，已在临床试验阶段研究了11种合并用药。其中，四种合并用药的药代动力学不受司美格鲁肽/SNAC的影响：炔雌醇/左炔诺孕酮、地高辛、赖诺普利和华法林[142,143]。相反，与司美格鲁肽/SNAC合用后，瑞舒伐他汀、呋塞米、左甲状腺素和二甲双胍的暴露量有所增加[142–144]。 第三类是制剂研究。除了优化基本的司美格鲁肽/SNAC剂量外，诺和诺德还进行了与其他辅料（或称辅助剂）组合的临床试验。尽管临床试验结果未公开，但他们提出，与常规口服制剂相比，对应用了渗透促进剂的口服制剂中共同添加的辅料进行研究更为重要。实际上，诺和诺德进行的两项临床试验旨在考察额外辅助剂对司美格鲁肽剂量强度的影响。也就是说， 5.讨论 使用渗透促进剂进行多肽口服给药，相较于使用纳米颗粒和微针装置的策略，是一种更简单的方法。然而，仍有一些局限性需要解决和问题需要考虑。第一个问题是渗透促进剂的安全性、有效性和重现性。中链脂肪酸和SNAC拥有独立的安全性地位，并因此得以克服监管障碍。然而，许多渗透促进剂仍需要更多关于其安全性的研究。与中链脂肪酸和SNAC一样，大多数渗透促进剂的作用机制尚未明确。因此，除了与推测机制直接相关的安全问题外，还需要进行更广泛的毒理学研究，例如在肠道和全身的脱靶作用。对于由膜扰动引起的跨细胞途径渗透促进剂，主要的安全问题是对肠道组织的损伤及相关肠道炎症。而对于基于紧密连接调节的细胞旁路渗透促进剂，代表性安全问题包括吸收不需要的物质（如肠毒素等）、全身吸收后其他组织紧密连接完整性的改变以及通过亚信号传导产生的脱靶作用。此外，随着针对代谢性疾病的多肽药物开发趋势日益增长，需要连续给药。因此，长期服用渗透促进剂对肠道正常菌群的影响已被指出。 仅仅将多肽药物与渗透促进剂组合似乎尚未产生足够的疗效。渗透促进剂的效力直接关系到所需多肽药物（活性药物成分）的量。第一个例子是口服司美格鲁肽（Rybelsus®）。Rybelsus®在狗模型中的生物利用度为1%[61]。实际上，每周注射一次的司美格鲁肽（Wegovy®）的起始剂量为0.25mg，维持剂量为0.5–2mg，而Rybelsus®的起始剂量为3mg/天，维持剂量为7或14mg/天。也就是说，口服药物消耗的司美格鲁肽量大约是注射剂型的80倍或更多。在口服奥曲肽（Mycapssa®）中也能找到这样的例子[147]。在Mycapssa®的I期研究中，20mg剂量的口服奥曲肽显示出与0.1mg剂量皮下注射奥曲肽相当的药代动力学参数。当比较Mycapssa®的实际剂量与现有注射产品时，皮下注射剂型每日注射0.1mg2–3次，储库制剂每月注射一次10–30mg。相反，Mycapssa®需要每天两次服用20mg奥曲肽。通过这种方式，渗透促进剂在安全性和有效性方面与活性药物成分同等重要。 除了安全性和有效性之外，重现性是一个重要概念。这是因为，如果渗透促进剂增强多肽吸收的效果容易受到个体间差异和个体内给药条件差异的影响，则可能引发疗效下降或副作用。实际上，在临床试验中确实存在因受试者间变异性大而无法得出按给药剂量划分的药代动力学参数差异的情况[111]。另一项研究同样提到未来研究中需要降低受试者间变异性，其相对口服生物利用度的平均值为7%，标准差为4%[127]。 第二个需要考虑的要点是，在实际胃肠道的动态环境中，构建考虑渗透促进剂作用的实验模型和设计制剂。使用Caco-2单层（渗透促进剂研究的中心）的体外实验是一种静态实验模型，不能代表实际的胃肠道动态环境。这导致对后续体内和临床研究中渗透促进剂效果的预测不佳，意味着渗透促进剂的效果在实践中可能微乎其微，并可能导致口服多肽开发的失败。静态实验模型与实际胃肠道之间存在差异的两个主要原因被认为是渗透促进剂和多肽在胃肠道中的稀释和时间同步性。首先，关于稀释的情况，随着渗透促进剂和多肽洗脱到胃肠道的体液中，渗透促进剂被稀释到低于增强吸收阈值的浓度，而要吸收的多肽则被移离吸收部位。在靶向胃部吸收的Rybelsus®中，Rybelsus®片剂被设计为定位并停留在胃下部，并发生完全片剂崩解。该制剂的设计似乎减少了SNAC和司美格鲁肽在胃肠道中的稀释。诺和诺德的研究团队在一项临床试验中调查了随药饮水量不同对司美格鲁肽吸收的差异，发现用少量水送服时司美格鲁肽的AUC增加[136]。他们提到了胃中更高浓度的SNAC和司美格鲁肽促进吸收的可能性，以及减缓崩解和增加胃滞留时间的原因。这实际上反映在给药方案中；指导患者用不超过4盎司的水送服片剂。最近，作为确保渗透促进剂和多肽适当同步并防止稀释的一种方法，能够单向释放的制剂开发正在兴起，例如胃肠道贴片[148,149]和微容器[150,151]。无论其形状如何，它们仅向胃肠道黏膜方向释放渗透促进剂和多肽，防止因洗脱到体液中而稀释，并通过同时或顺序洗脱渗透促进剂和多肽来确保它们的同步性。 第三个考虑是，为建立渗透促进剂策略所需考虑的多肽药物特性。首先，多肽本身的天然特性可能是决定其在胃肠道吸收程度的一个因素。这些特性中的第一个是其对胃肠道中酶的敏感性。除了预期从渗透促进剂克服上皮屏障外，另一个需要解决的重要任务是克服酶屏障。一项关于各种多肽在胃肠液中稳定性的研究证实，根据多肽的序列和结构，其酶稳定性差异很大。GnRH类似物（-relin），包括亮丙瑞林和戈舍瑞林，由于第6位氨基酸被D型氨基酸取代，对胃蛋白酶具有抵抗力，并在胃液中表现出良好的稳定性。相反，它对其他肠道酶（包括胰蛋白酶和糜蛋白酶）没有保护作用，并已确认在肠液中迅速分解[152]。此外，环肽环孢素、去氨加压素和奥曲肽在胃液和肠液中均表现出优于其他多肽的稳定性。而且，这三种环肽在胃肠道中的稳定性似乎促成了某些口服产品的开发：Sandimmun®、Minirin®和Mycapssa®。因此，在克服酶屏障方面，多肽本身的特性很重要，而为了改善这一点，氨基酸取代和环化等化学修饰可能是有用的。 随后的考虑是多肽电荷和酰化等修饰的影响。这与多肽在胃肠道中向上皮细胞膜的迁移有关。这种迁移行为也将影响渗透促进剂策略的建立。多肽的电荷将影响其向膜的迁移和在膜附近的行为。因此，应建立考虑这些特性的渗透促进剂策略。一项关于PIP640（一种多肽渗透促进剂和紧密连接调节剂）的研究调查了对艾塞那肽和降钙素（它们具有相似的流体动力学大小，但pI值分别为4.9和9.3）的吸收增强效果。观察到带正电荷的降钙素在PIP640处理后比带负电荷的艾塞那肽具有更高的生物利用度[153]。这表明多肽的特性（如电荷）可以影响由渗透促进剂引起的吸收增强效果。多肽修饰引起的特性变化也是需要考虑的主要因素。一个典型的修饰是酰化，旨在通过白蛋白结合来延长半衰期。一项比较跨细胞途径渗透促进剂（SDS）和细胞旁路渗透促进剂（EGTA）对GLP-2及其酰化衍生物的吸收增强模式的研究观察到，吸收模式随酰化及其碳链长度的不同而变化。结合到细胞膜或摄取到细胞质中的GLP-2量随着碳链长度（C8–C12–C16）的增加而增加，并且对于C8到C12，渗透到受体室的量也增加。然而，当用C16酰化时，发现其吸收低于对照组。此外，当分别比较用SDS和EGTA处理对C16酰化GLP-2的吸收增强效果时，发现SDS的吸收增强效果更优。这在对照组和较短碳链酰化组中未观察到。此外，研究团队观察到酰化导致多肽间自缔合增加，并认为这可能导致渗透模式的变化[154]。这些结果表明需要考虑因酰化而增加的与膜相互作用的渗透促进剂策略的必要性。反映这一点的渗透促进剂策略可以在司美格鲁肽和SNAC的例子中看到。对于司美格鲁肽这种酰化多肽，通过SNAC采用了针对跨细胞途径的策略。同样，另一个策略是通过SNAC使司美格鲁肽单体化。 第四个问题涉及应用了渗透促进剂策略的口服多肽的监管批准。考虑到针对属于BCS1类和3类的速释固体制剂活性药物成分的生物等效性豁免标准的变化趋势，可以看出监管机构对辅料采取了更严格的标准。根据2017年FDA指南，属于BCS1类的药物的辅料不会影响活性药物成分的吸收[155]。例外情况是，像聚山梨酯这样的表面活性剂以及像山梨糖醇和甘露醇这样增加胃肠道液量以减少在小肠停留时间并影响药物吸收的辅料，在定性上不应有差异，并且在定量上必须相似。然后，在2020年，国际人用药品注册技术协调会（ICH）发布了“基于生物药剂学分类系统的生物等效性豁免M9指南（第5阶段）”，FDA在次年发布了反映这一点的“M9基于生物药剂学分类系统的生物等效性豁免”，取代了2017年的FDA指南[156]。与2017年指南的不同之处在于，直接声明“辅料对属于BCS1类的活性药物成分的吸收没有影响”消失了，并且即使在BCS1类的情况下，也强调了辅料可能影响活性药物成分吸收的担忧表达。当然，由于多肽药物属于BCS3类，从引入生物等效性豁免概念之初，就严格要求其与参比制剂辅料在定性和定量上的差异。然而，这一监管流程是一个例子，反映了对辅料，更具体地说是对吸收修饰性辅料，正在应用更严格的法规[157]。与经典辅料不同，渗透促进剂是一种为增强活性药物成分吸收而“有意”添加的、具有更主动目的的物质。因此，毫无疑问，在现有辅料概念的基础上将面临更高的监管障碍。特别是，对于像中链脂肪酸这样获得食品添加剂安全性地位、像SNAC这样获得GRAS地位、或者尚未被监管机构批准作为辅料的渗透促进剂，可能会适用针对新化学实体的相应授权程序。同样，由于渗透促进剂的特性，在批准应用了渗透促进剂的口服多肽药品的仿制药时，可能不适合应用现有BCS3类活性药物成分的生物等效性豁免概念。 最后一个需要考虑的要点是口服多肽药物的经济学。如上文提到的Rybelsus®和Mycapssa®的例子，采用渗透促进剂策略开发的口服多肽制剂消耗的多肽量几乎是传统注射剂型的100倍。这增加了口服剂型的生产成本，使其高得不成比例，因而经济可行性非常低。然而，仅凭用作活性成分的多肽用量来判断口服多肽药物的生产成本和经济可行性还为时过早。诺和诺德认为，Rybelsus®的活性药物成分成本高于Victoza®（利拉鲁肽注射产品），但在考虑注射制剂的递送成本时，其单位成本并无显著差异[158]。注射制剂的递送成本包括注射装置及其生产过程中涉及的无菌灌装工艺。这提供了一个机会来考虑注射产品生产导致的单位成本增加，以及在口服生物利用度约为1%水平的Rybelsus®所评估的单位成本背景下，口服多肽药物的开发方向。如果口服生物利用度增加到大于1%的水平，口服剂型相较于注射剂型可以具有低得多的单位成本。 6.结论 口服大分子（多肽/蛋白质）递送已经研究了几十年，近期使用渗透促进剂的策略在多肽水平上取得了成果。是口服司美格鲁肽打开了口服多肽药物产品的大门。特别是，自从口服大分子研究之初就成为口服递送目标的胰岛素，尽管有大量研究，但尚未取得明确成果。因此，诺和诺德的口服司美格鲁肽在成功启动口服多肽药物方面被评价为更有意义。随后的口服奥曲肽也因为现有剂型存在明显缺点（如需要频繁给药的皮下注射制剂和引起相当大给药疼痛的储库剂型）而成为成功转化为口服剂型的另一个例子。 尽管Rybelsus®和Mycapssa®有着成功的开发历史，但使用渗透促进剂的策略仍有许多局限性。首先，在安全和监管方面，实际可用的渗透促进剂并不多样化。这意味着，需要通过对可用作渗透促进剂的化学实体进行更广泛和系统的安全性研究，以及关于渗透促进剂的监管科学研究，来建立针对渗透促进剂的特定批准程序。其次，需要对更有效的制剂进行研究。这包括开发能够进一步提高大分子生物利用度的强效渗透促进剂的研究，以及考虑实际肠道环境的下一代制剂（如单向药物释放）的研究。这些研究将减少从注射制剂转化为口服制剂过程中所需的多肽（作为活性药物成分）的量，并将从经济角度确保开发口服多肽药物的合理性。 广告位：如果有需要好的项目，好的服务，好的设备等需要推广合作的可以联系小编！有商务合作，也可以加微信详聊啊！请务必备注：公司-岗位-需求！ 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耗时十年，耗资10亿！从全局视角，制剂研发人员如何把握得住---创新药处方工艺开发策略 千呼万唤始出来-新药开发之理化性质及生物药剂学性质一网打尽 新书翻译：重生之我在翻译一本有关难溶性药物溶出与释放的英文书 写本书告诉你，API的溶解度怎么测？ 这本书介绍了表面活性剂如何与溶出共舞？ 珍藏级！难溶性药物开发的考量和制剂选择 新药阶段性溶出方法开发  药物研发客 为药物研发人员提供一些比较实用的经典的药物研发资料，希望大家一起学习与成长。目前来看，中国医药的现状与国外差距很大，即使在国内研发实力比较强的医药公司里面，仍旧普遍存在药学知识薄弱，实验设计不合理，实验结果的真实性以及是否值得相信仍待考证。千里之台起于垒土，雄关漫道真如铁，而今漫步从头越，希望吾辈药研人员，埋头苦学，师夷长技，逐步提高药物研发实力，获得个人与企业的双重提升。