Naloxegol Oxalate

前 言 聚合物-药物偶联物是指通过化学键将一种或多种具有生物活性的药物共价连接至聚合物载体所形成的复合体系。这种偶联策略为药物开发和临床治疗带来多方面的显著优势[1]。通过合理设计，聚合物-药物偶联物能够有效降低药物的肾脏清除率，并增强其渗透性和滞留性，从而延长药物在体内的循环半衰期，优化整体药代动力学特性，同时减少细胞毒性小分子药物对正常组织的毒性。此外，聚合物载体的引入还能改善多种药物理化性质，包括：提高难溶性或不溶性药物的溶解度；降低易挥发药物的挥发性；保障药物在储存与运输过程中的稳定性；并可有效掩盖药物本身的不良气味，从而提升患者用药依从性。 鉴于聚合物-药物偶联物的结构相对复杂，在研发过程中需特别关注其释放机制、体内存在形式和组织分布特征，以确保其安全性和有效性。本文将系统阐述聚合物-小分子偶联药物如何设计裂解条件，从而使聚合物-药物偶联物在降解过程中不影响游离药物的稳定性；如何设定满足总药物和游离型药物浓度测定的线性范围；如何考察基质效应和稳定性。 聚合物-药物偶联物的种类及特点 聚合物-药物偶联物由活性药物分子和载体聚合物两部分构成。其中，活性药物涵盖小分子化合物、多肽、蛋白质及核酸适配体等多种类型；常用的载体聚合物则包括聚乙二醇（PEG）、氨基酸聚合物、右旋糖酐、环糊精、苯并聚碳酸酯及聚2-乙基-2-唑啉等。 01 聚合物-药物偶联物的分类 目前，处于上市及临床研究阶段的聚合物药物，根据其聚合物载体形态和活性药物分子类型的不同，可主要分为以下四类（如图1）。 图1. 聚合物-药物偶联物的四种分类[1] 聚合物-大分子偶联物 将聚合物与活性生物大分子（如酶、细胞因子、生长因子或抗体）通过共价结合而形成。例如，1990年由美国Enzon Pharmaceuticals公司获批的首个聚合物-蛋白质药物Adagen，即为以聚乙二醇（PEG）为聚合物载体与腺苷脱氨酶偶联的产物，作为酶替代疗法用于治疗严重联合免疫缺陷病中的腺苷脱氨酶缺乏症[2]。 聚合物-小分子偶联物 将聚合物与活性小分子药物结合的一类药物。典型代表为2014年阿斯利康（AstraZeneca）公司获批的纳洛洛戈（Movantik），其结构为PEG与阿片拮抗剂纳洛酮的偶联物，用于缓解阿片类药物引起的慢性疼痛便秘[3]。 树枝状大分子药物 此类药物是单分子高度分支的三维聚合物大分子，合成过程可控性强、结构精确且分散性低，通常用作药物递送载体。例如，澳大利亚Starpharma公司研发的DEP cabazitaxel聚合物-药物偶联物，其聚合物载体是聚赖氨酸树状大分子，目前处于临床研究阶段[4]。 聚合物纳米颗粒药物 具有纳米级尺寸的胶体载体，通常由疏水性内核与亲水性外壳组成，结构较为复杂，通常作为递送载体与小分子或大分子药物结合，用于药物递送。例如BlueLink制药研发的CRLX301聚合物-药物偶联物，其聚合物载体是环糊精-PEG自组装纳米颗粒[5]。 02 聚合物-药物偶联物的释放机制 和分布特点 理想的聚合物-药物偶联物在体内循环过程中应保持结构完整，以负载型形式存在；当到达靶部位后，能够通过浓度梯度差、压力差等机制被动扩散，或通过受体-配体介导的主动转运进入到细胞；随后在溶酶体酶等胞内环境作用下释放出游离型药物，发挥治疗效果，其作用机制如图2所示。 图2. 聚合物-药物偶联物体内释放机制[6] 基于上述作用原理，聚合物-药物偶联物在体内呈现多种存在形态，主要包括：尚未释放药物的负载型药物、已从载体解离的游离型药物，以及可能存在的代谢产物等。因此，在其药代动力学研究中，需要全面解析不同存在形式的分布、转化及相互关系，才能准确评估药物的体内过程与药效特性。 聚合物-小分子偶联药物的 生物分析策略 遵照《纳米药物非临床药代动力学研究技术指导原则》的建议，聚合物-药物偶联物的生物分析需分别测定血液中负载型药物与游离型药物的浓度，以获取体内药物释放行为及降解动力学的关键信息；在可行情况下，应对靶器官及潜在毒性器官中的负载型药物和游离型药物分别进行测定；在代谢与排泄研究中，则应明确活性药物与载体材料的主要代谢和排泄途径。 由于聚合物-药物偶联物的载体结构复杂、分子量高，且活性药物多以化学键连接，如何准确测定负载型药物及游离型药物，成为其体内药代动力学研究的主要难点。游离型药物可采用通用前处理方法（如蛋白沉淀、液液萃取、液固萃取等）进行提取；而对于负载型药物，通用方法难以将其与载体分离，通常需要根据结合键的性质选择特定裂解方式，使活性药物从载体上释放后再进行检测，或通过测定总药物浓度间接推算结合型药物浓度。在裂解处理过程中，聚合物组分、引入试剂及反应条件均可能影响药物稳定性或产生基质效应。因此，设计既能满足总药物浓度测定，又能准确反映游离药物浓度的裂解条件与线性范围，成为方法开发中一项复杂而关键的挑战。下文将以LC-MS/MS技术分析生物体内聚合物-小分子偶联药物为例，对该方法开发中的关键考量点展开探讨。 1 负载型药物的裂解条件 由于聚合物-药物偶联物中的聚合物组分结构复杂、分子量高且常为混合物，在质谱分析中难以直接获得明确且单一的特征离子峰。因此，通常需要借助适当的裂解手段将其转化为具有代表性的片段再进行检测。目前常用的裂解策略主要包括柱前衍生化裂解法和质谱源内裂解法。 ● 柱前衍生化裂解法在生物样品前处理阶段进行，通过化学或酶促方式释放活性药物； ● 质谱源内裂解法则在质谱检测过程中实现，依靠电能促使聚合物在离子源内碎裂，产生的目标离子信号较为恒定、单一。 柱前衍生化裂解 柱前衍生化裂解是指根据活性药物与聚合物之间连接键的化学性质，选择合适的裂解方式使活性药物从载体释放，进而通过检测该药物的特征片段来间接表征聚合物-药物偶联物总体浓度的分析方法。 在该方法的实施过程中，首先需要明确活性药物与载体之间的连接键类型，进而选择针对性的裂解策略。表1汇总了常见聚合物及其键合方式，为方法开发提供参考依据。 表1. 常见聚合物及键合方式 以通过二硫键或酯键连接的聚合物-小分子偶联物为例（图3），可根据其键合类型选择相应的裂解策略： ⦿  对于含二硫键的连接结构，可采用还原性裂解剂使其断裂，常用的试剂包括二硫苏糖醇（DTT）和三（2-羧乙基）膦（TCEP）（对应图3上部分结构）； 图3. 聚合物-药物偶联物结合方式 ⦿  对于含酯键的连接结构，可采用碱性水解条件实现裂解，例如使用氢氧化钠（NaOH）等碱性试剂（对应图3下部分结构），也可以采用酶裂解的方式进行。以通过酯键连接的多肽高聚物为例（图4），该聚合物-药物偶联物可在β-葡糖醛酸酶（β-glucuronidase）的作用下发生水解，释放出β-葡萄糖醛酸，进而触发连接子的自发脱羧反应，最终实现活性药物的可控释放。此类酶促裂解方式具有反应条件温和、作用机制明确、副产物少等优势，同时对游离药物分子本身的结构影响较小，有助于维持其原有的生物活性与稳定性。 图4. 多肽聚合物-MMAE的裂解方式[6] 其次，需系统性优化裂解条件以确保高效的药物释放。反应的温度、时间及裂解剂浓度等参数均对裂解效率具有显著影响。以酯键连接的某聚合物-药物偶联物A为例，基于酯键在碱性环境中易水解的特性，研究团队系统考察了不同碱浓度、温度及反应时间对裂解率的影响趋势，结果如图5所示。实验表明，在0.1 mol/L氢氧化钠（NaOH）溶液、55℃条件下反应30分钟，裂解率可达约98%。若经多次条件优化后裂解率仍未能达到100%，但只要在特定浓度区间内，化合物在低、高浓度下的裂解率保持一致，即可认为该分析方法在此线性范围内仍具有可靠的准确性与重复性。 质谱源内裂解 对于聚合物组分在质谱中易发生碎裂、且能产生稳定单一母离子的聚合物药物，可采用质谱源内裂解方法直接表征其总浓度。 该方法通过调整离子源内电压，使聚合物-药物偶联物在进入质谱仪时发生碎裂，产生形成特定的母离子信号。以PEG为载体的聚合物药物为例，通过系统调节源内裂解参数、可在不同电荷状态下获得聚合物的特征峰，将这些实验测得的离子峰与基于分子式计算得到的理论加合离子进行对比验证，可确定具有代表性的碎片加合母离子。随后，通过进一步优化质谱参数，确定各母离子对应的子离子通道，从而建立多反应监测（MRM）通道，实现对该类聚合物药物的高选择性、高灵敏度定量分析。 2 校正标样制备考量 由于生物血浆样本中聚合物-药物偶联物的负载型药物浓度远高于游离药物的浓度，聚合物-药物偶联物标准品中掺杂的游离型药物，对于样本浓度的测定会带来较大影响，此时需要单独制备校正标样与质控样品测定生物样本。 在聚合物-药物偶联物的设计中，其在进入血液循环系统后，到达靶部位之前主要以负载型药物形式存在，导致血液中负载型药物和游离型药物的浓度存在显著差异——通常可达数百倍以上。具体而言，负载型药物的浓度可能达到 μg/mL 级别，而游离型药物往往处于 pg/mL 至 ng/mL 的较低范围。 在生物分析方法建立过程中，校正标样的制备需尽可能模拟真实生物样本的组成，包括负载型药物、游离型药物以及载体制剂等成分。然而，当两类药物浓度差异较大时，负载型药物标准品中微量的游离药物杂质可能影响游离型药物的定量下限（LLOQ）。例如，若标准品中仅含有0.1%的游离型药物杂质，可能使血浆中游离型药物的LLOQ产生数倍的偏差。因此，为确保游离型药物定量的准确性，建议在单独测定其稳定性或浓度时，采用不含负载型药物的游离型标准品，独立制备校正标样与质控样品，以避免因标准品不纯所引入的检测干扰。 3 基质效应及稳定性考量 基质效应考量 由于载体制剂中含有多种辅料和溶剂等复杂成分，这些成分在色谱分析中可能与目标化合物共流出，进而引起显著的基质效应，表现为目标物信号的抑制或增强。因此，评估载体制剂对目标物基质效应的影响至关重要。 以酯键连接的某聚合物-药物偶联物为例，在方法开发过程中，采用不含载体制剂的空白血浆配制小分子化合物的校正标样，而相同化合物的质控样品则使用含载体制剂的空白血浆进行配制。结果显示，含载体制剂样品中的测定偏差超出理论值±15.0%，证实载体制剂中的成分与目标物共流出，并产生了明显的基质效应。通过优化色谱条件（例如调整色谱梯度、筛选不同类型的色谱柱等），成功实现了载体制剂成分与目标分析物的有效分离，从而消除了基质效应的干扰。最终，质控样品的测定浓度与理论值之间的差异被控制在±15.0%以内，相关数据汇总如表2所示。 表2. 基质效应考察 稳定性考量 聚合物-药物偶联物在体内同时以负载型药物和游离型药物两种形态存在。因此，评估其稳定性是必不可少的，需同时关注以下两方面内容： ⦿  游离型药物在生物基质及衍生化条件中的稳定性； ⦿  添加剂（如稳定剂、抗凝剂等）是否会诱导负载型药物发生裂解，从而导致对游离型药物稳定性的误判，即出现“假阳性”结论。 由于真实离体生物样品中通常同时存在游离型与负载型药物，需评估在样本处理与储存过程中负载型药物是否会释放出游离型药物，干扰原有游离药物浓度的准确测定。为此，可采用以下实验策略进行考察：  通常使用质控样品模拟真实样品情况，在配制时加入低、高两个浓度水平的总药物（包含相应的负载型药物），通过测定加入负载型药物前后游离型药物的浓度变化，评估样品处理过程中是否存在负载型药物裂解对游离型药物定量的干扰。 如表3所示，加入负载型药物后，游离型药物的理论低、高浓度分别为3.00 ng/mL与125 ng/mL。使用游离型药物标准品建立标准曲线后，实测浓度偏差均控制在理论值的±15.0%以内，表明在真实样品检测过程中，负载型药物未发生显著裂解，不影响游离型药物浓度的准确测定。 表3. 负载型药物的加入对游离型药物稳定性的影响 除了关注负载型药物向游离型药物的转化外，稳定性研究还需考虑以下潜在影响因素： 游离型药物在裂解条件下可能会因发生反应而不稳定； 生物样品中存在的其他代谢产物可能在处理过程中反向转化为游离型药物。 结 语 聚合物-药物偶联物结构复杂，不同类型的聚合物载体在体内表现出迥异的理化特性，因此在建立其生物分析方法时需遵循“因药而异”的原则。关键在于： 1 确立合适的裂解方式，以获得质谱中唯一的特征峰； 2 在从样品采集至分析的全过程中，确保负载型与游离型药物的形态稳定； 3 采用游离型药物标准品制备校正标样与质控样品，避免标准品中杂质干扰； 4 需系统评估载体制剂中因复杂成分共流出产生的基质效应。 药明康德药性评价部在聚合物-小分子偶联药物领域积累了丰富的项目经验，已成功建立包括二硫键、酯键及肽键在内的多种键合类型的分析方法及方法验证，全面支持体内外样品分析。致力于提供专业高效的一体化解决方案，助力加速聚合物药物研发进程、推动创新疗法。 参考文献： [1] Iriny Ekladious, et al. Polymer–drug conjugate therapeutics: advances, insights and prospects[J]. Nat Rev Drug Discov, 2019 Apr; 18(4):273-294. [2] PASUT G, VERONESE F M, PEG conjugates in clinical development or use as anticancer agents: an overview [J] Adv Drug Del Rev 2009,61(12): 1177-1188. [3] Garnock- Jones, K. P. Naloxegol: a review of its use inpatients with opioid- induced constipation. Drugs 75,419–425 (2015).. 10B, 27–31 (1955). [4] Starpharma Holdings Limited. Starpharma to commence DEP® cabazitaxel phase 1/2 trial.Starpharma http://www.starpharma.com/news/356(2018). [5] Markman, B. et al. A phase 1 study of CRLX301, a novel nanoparticle- drug conjugate (NDC) containing docetaxel (DOC), in patients with refractory solid tumors. J. Clin. Oncol. 34, 2 (2016). [6] Panagiotis Theodosis-Nobelos, et al. Drug Conjugates Using Different Dynamic Covalent Bonds and their Application in Cancer Therapy . Current Drug Delivery, 2020, 17, 542-557. [7] LIU P, SANTISTEBAN I, BURROUGHS L M, et al, Immunologic reconstitution during PEG-ADA therapy in an unusualmosaic ADA deficient patient [J] Clin Immunol 2009,130(2):162-174. [8] NOWOTNIK D P, CVITTKOVIC E, Prolindac(AP5346):a review of the development of an HPMA DACH platinum polymer therapeutic [J] Adv Drug Del Rev 2009,61(13):1214-1219. [9] CHUN L, SIDNEY W, Polymer-drug conjugates: recent development in clinical oncology Adv Drug Del Rev 2008,60(8):886--898 [10] YURKOVETSK IY A V, FRAM R J, XMT-1001, a novel poly-meric camptothecin pro-durg in clinical development for patients with advanced cancer [J] Adv Drug Del Rev 2009,61(13):1193-1202.  （下滑查看更多） 作者：杨孝侠，安培云，卢金莲，邢丽丽 编辑：富罗娜·克里木，钱卉娟 设计：张莹莹 推荐阅读 药明康德DMPK 依托在中国（上海、苏州、南京和南通）和美国（新泽西）的研发中心，提供从早期筛选、临床前开发、到临床研究阶段的综合型药代动力学服务，助力您快速推进药物研发流程。拥有上千人的研发团队，服务超1600家全球客户，具有超过十五年的新药申报经验，已成功支持超过1700个新药临床研究申请（IND）。  免责声明：药明康德DMPK团队专注于分享药物代谢与药代动力学相关领域进展和研究经验总结。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：本文来自药明康德DMPK团队，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DMPK」微信公众号回复“转载”，获取转载须知。 喜欢本文就 点赞  在看 吧