摘要:索瑪魯肽為多肽化合物,分子量大,有親水性,滲透性低用于治療2型糖尿病和肥胖癥。索瑪魯肽注射劑因為依從性差制約著(zhù)其使用,所以索馬魯肽片劑出現了,索瑪魯肽片劑主要包含胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)類(lèi)似物索瑪魯肽與吸收促進(jìn)劑N-(8-[2-羥苯甲酰氨基])辛酸鈉(SNAC),但其片劑的口服生物利用度較低,為了提高口服吸收,在其片劑中加入了輔料SNAC。有很多學(xué)者對SNAC促進(jìn)索馬魯肽片劑的口服吸收進(jìn)行了研究,本文主要做一簡(jiǎn)短綜述。
關(guān)鍵詞:索馬魯肽片劑;SNAC;2型糖尿病
隨著(zhù)社會(huì )生活水平的提高,全球患糖尿病的人越來(lái)越多,大約11個(gè)人中就會(huì )有1個(gè)糖尿病患者。不僅胰島素可以治療糖尿病,而且胰高血糖素樣肽-1(GLP-1)類(lèi)似物也是重要藥物。此前,諾和諾德公司研發(fā)的GLP-1類(lèi)似物索瑪魯肽注射劑型已獲得FDA批準上市銷(xiāo)售,但注射型抗糖尿病藥物依從性差的問(wèn)題一直制約著(zhù)此類(lèi)藥物使用,所以諾和諾德公司也在研發(fā)口服給藥的索馬魯肽,諾和諾德公司已經(jīng)向FDA提交了索馬魯肽片劑的上市申請[1]。胃中含有較多胃酸及胃蛋白酶,索瑪魯肽在胃中易被降解,失去其藥理活性。已有試驗觀(guān)察到,索瑪魯肽單獨口服使用在人體中的吸收量難以達到有效的濃度,吸收量在不同個(gè)體及同一個(gè)體不同服藥過(guò)程中存在極大的變異性。諾和諾德公司嘗試利用合成物N-(8-[2-羥苯甲酰氨基])辛酸鈉(SNAC)作為滲透增強劑與索瑪魯肽共同制成片劑,開(kāi)發(fā)出用于口服給藥的索瑪魯肽片劑[2]。本文對SNAC促進(jìn)索馬魯肽口服吸收的研究做一簡(jiǎn)短綜述。
1 SNAC
SNAC為索瑪魯肽片劑的吸收促進(jìn)劑,是由水楊酸合成的N-乙?;被嵫苌?,有弱酸性和兩親性。SNAC是唯一被批準用于改善口服吸收的滲透增強劑。在其他臨床前研究中,SNAC有改善腸道內多肽(如胰島素)滲透的作用[3]。含有SNAC的索瑪魯肽片劑放到模擬胃液的不同體積中,pH值由酸性慢慢變?yōu)橹行?,體積越小,則緩沖作用越明顯;相反,不含SNAC的索瑪魯肽片劑對模擬胃液的pH值無(wú)明顯影響[4]。鑒于SNAC具有顯著(zhù)的緩沖作用,在胃蛋白酶存在的情況下考察了pH值對索馬魯肽穩定性的影響。在pH值為2.6、5.0和7.4的條件下,用胃蛋白酶(3.5 U/ml)孵育索馬魯肽,并計算半衰期,假設索馬魯肽為一級降解動(dòng)力學(xué)。與胃蛋白酶的pH依賴(lài)性活性一致,胃蛋白酶對索馬魯肽穩定性的影響在低pH下最為顯著(zhù),索馬魯肽在pH 2.6時(shí)對胃蛋白酶最不穩定,此時(shí)半衰期為16min;相反,將pH值增加到5.0時(shí),半衰期延長(cháng)至34 min,在中性pH值下,索馬魯肽幾乎完全穩定,半衰期大于100min[4]這可以推斷出,SNAC能在胃中發(fā)揮緩沖作用,提高局部胃上皮表面的pH。SNAC的緩沖作用使酶活性降低,索瑪魯肽在胃液中降解時(shí)間延長(cháng),有利于被人體吸收。
2 索瑪魯肽與SNAC
SNAC提高索瑪魯肽在胃上皮模型(NCI-N87)表觀(guān)滲透率的作用程度隨時(shí)間變化。在含索瑪魯肽的胃上皮模型中添加SNAC,短時(shí)間內索瑪魯肽表觀(guān)滲透率相對于未添加SNAC時(shí)顯著(zhù)增加(10 min,P=0.008),隨著(zhù)時(shí)間延長(cháng),SNAC對索瑪魯肽表觀(guān)滲透率的提高作用減弱(30 min,P=0.142;60 min,P=0.568)。以不同時(shí)間間隔向含索瑪魯肽的胃上皮模型中添加SNAC,SNAC增強滲透的作用程度也不同。間隔時(shí)間為10 min時(shí),索瑪魯肽表觀(guān)滲透率為2.06±0.53,間隔時(shí)間為30 min的索瑪魯肽表觀(guān)滲透率為1.30±0.27。間隔時(shí)間越長(cháng),SNAC對索瑪魯肽表觀(guān)滲透率的增強作用越弱[5]
SNAC對索瑪魯肽有滲透增強作用且具有濃度依賴(lài)的特征。胃上皮模型暴露于20 ~ 60 mmol/L SNAC時(shí),該組索瑪魯肽表觀(guān)滲透率低于無(wú)SNAC的胃上皮模型對照組。而當模型中SNAC濃度達70 mmol/L時(shí),索瑪魯肽表觀(guān)滲透率相對于無(wú)SNAC的胃上皮模型對照組幾乎翻倍,濃度達80 mmol/L時(shí)甚至達到7倍[4]
3 機制研究
索瑪魯肽分子有兩親性,分子間可通過(guò)疏水相互作用互相結合形成低聚物。索瑪魯肽片劑在溶解后,SNAC可引起溶液極性變化導致分子間疏水相互作用減弱。SNAC有親脂性,能有效地插入胃上皮質(zhì)膜,從而改變膽固醇、磷脂和蛋白質(zhì)固有的包裝完整性,進(jìn)而影響膜的流動(dòng)性[6]。幾十年來(lái),SNAC被認為是基于非共價(jià)大分子復合物增加的親油性,增加小腸上皮的被動(dòng)跨細胞滲透。通過(guò)結扎狗模型,可以推測SNAC在胃中圍繞索馬魯肽形成一個(gè)復合體,并導致分子周?chē)植縫H值的短暫升高;索馬魯肽可通過(guò)SNAC保護胃蛋白酶,并且其溶解度增加,從而使胃液中索馬魯肽的濃度依賴(lài)性增加,使索馬魯肽轉化為更具有滲透性的單體形式,這是由于片劑與上皮細胞緊密接觸時(shí)的跨細胞機制[7]。索馬魯肽片劑被消化后,在胃內迅速腐蝕,導致釋放大量高濃度的SNAC,中和片劑附近胃液的pH值,使胃蛋白酶失活(見(jiàn)圖6);SNAC被認為可以誘導產(chǎn)生肽單體,增加胃上皮細胞膜的流動(dòng)性,但不影響緊密連接,從而允許索馬魯肽跨細胞進(jìn)入系統循環(huán)。在胃上皮模型(NCI-N87)分別添加EDTA與SNAC觀(guān)察其對索瑪魯肽滲透過(guò)程的增強作用,同時(shí)設置一不添加任何滲透增強劑的胃上皮模型作為對照組;檢測索瑪魯肽在細胞內的積累量,EDTA與對照組相比無(wú)顯著(zhù)性差異(P=0.057),而SNAC較對照組差異顯著(zhù)(P<0.001)[5]綜上,可以推測出SNAC增強索瑪魯肽滲透作用主要通過(guò)跨細胞途徑而非細胞外途徑。
4 總結
索瑪魯肽片劑口服給藥相較于注射劑型可提高糖尿病患者的依從性。滲透增強劑SNAC在跨上皮細胞途徑提高了索瑪魯肽表觀(guān)滲透率,使得索瑪魯肽血漿暴露量增多,生物利用度提高;SNAC是基于非共價(jià)大分子復合物增加的親油性,增加小腸上皮的被動(dòng)跨細胞滲透。其實(shí),目前仍不清楚改善小腸上皮滲透所需的高濃度SNAC是否與膜擾動(dòng)、膜流化、有效載荷溶解度變化或緊密連接開(kāi)口有關(guān),還需要以后的研究。但我們可以確定的是SNAC對于改善索馬魯肽片劑的口服生物利用度是有效的,可以在控制血糖、減少體重方面為2型糖尿病患者提供了一個(gè)新的選擇。
參考文獻:
[1] 李丹, 劉顏, 韓偉杰. 以SNAC吸收增強作用為基礎的索瑪魯肽片劑研究進(jìn)展[J]. 食品與藥品, 2019, 021(006):后插1-后插9.
[2] Nonv Nordisk A/S. Tablet formulation comprising semaglutide and A delivery agent[P]: US 2018/0235888 A1. 2018-08-23.
[3] Goldberg M, Gomez-Orellana I. Challenges for the oral delivery of macromolecules[J]. Nat Rev Drug Discov, 2003, 2(4): 289-295.
[4] Buckley S T, B?kdal T A, Vegge A, et al. Transcellular stomach absorption of a derivatized glucagon-like peptide-1 receptor agonist[J]. Sci Transl Med, 2018, 10(467): 7047.
[5] Buckley S T, Schéele S G, Kirk R K, et al. SNAC-mediated absorption mechanism of action in an oral formulation of semaglutide[J]. Diabetologia, 2017, 60(Suppl 1): S360.
[6] Brayden D J, Gleeson J, Walsh E G. A head-to-head multi[1]parametric high content analysis of a series of medium chain fatty acid intestinal permeation enhancers in Caco-2 cells[J]. Eur J Pharm Biopharm, 2014, 88(3): 830-839.
[7] Twarog C , Fattah S , Heade J , et al. Intestinal Permeation Enhancers for Oral Delivery of Macromolecules: A Comparison between Salcaprozate Sodium (SNAC) and Sodium Caprate (C10)[J]. Pharmaceutics, 2019, 11(2).