基于脂质的药物递送系统正在改变我们处理现代药物制剂和递送的方式。它们为药物溶解度、靶向性和稳定性等长期存在的挑战提供了有前景的解决方案。在最近的一次 ACS/CAS 网络研讨会上,来自 CAS、 阿斯利康 (AstraZeneca)以及 俄亥俄州立大学 (The Ohio State University) 的专家探讨了基于脂质的药物递送的当前布局与未来方向。访问网络研讨会录像 此处 ,了解脂质技术如何塑造制药业的未来。
网络研讨会亮点
Qiongqiong Angela Zhou 博士 开启了本次网络研讨会,她基于 CAS Content Collection™ 中超过 20 万篇科技期刊和专利,对基于脂质的药物递送系统进行了全面分析。她强调了脂质载体的优势,包括提高疏水性药物的溶解度、通过表面修饰增强靶向性以及防止免疫清除。Angela 还分享了对脂质化学布局的见解,包括磷脂、类固醇和功能化脂质,并讨论了它们在脂质体、胶束和固体脂质纳米颗粒 (LNP) 等各种递送形式中的作用。

Angela 强调了脂质系统在商业和临床上的相关性,展示了专利趋势、疾病应用(特别是癌症和传染病)以及关键脂质的合成路径。她最后鼓励研究人员查阅 CAS 关于 基于脂质的药物递送系统 的完整报告,以获取更深入的见解。
Annette Bak 博士 继续进行演讲,重点介绍了脂质在药物发现和开发中的实际应用。她将脂质药物递送系统分为乳剂、囊泡系统和颗粒载体,并讨论了它们在提高溶解度、延长循环时间和实现靶向递送方面的作用。
Annette 分享了来自阿斯利康研发管线的案例研究,包括利用基于脂质的制剂来改善 PROTACs 等难溶性小分子的生物利用度,以及反义寡核苷酸 (ASOs) 等生物制剂的口服递送。她还讨论了 LNP 在递送 mRNA 和基因编辑工具方面的核心作用,特别是在疫苗和肝脏靶向疗法中。她还探讨了靶向肝脏以外组织的挑战,并分享了通过改变脂质成分和蛋白质冠形成来实现肝外递送的策略。
她最后鼓励研究人员在创新与简洁之间取得平衡,并指出,虽然脂质系统功能强大,但其成功取决于周密的方案设计、可制造性以及监管可行性。
Robert Lee 博士 来自俄亥俄州立大学,他从学术和工业的角度对脂质体和脂质纳米颗粒进行了总结。他回顾了 Doxil 和 Onivyde 等获 FDA 批准的脂质体药物,重点介绍了它们的设计、制造复杂性以及治疗优势。Bob 还讨论了用于 mRNA 递送的 LNP 的演变,包括其结构特征、制剂策略以及微流控和撞击流混合等生产方法。
他介绍了自己关于 QTsomesTM的研究,这是一种五组分 LNP 系统,旨在改善靶向性和内体逃逸。Bob 强调了理解脂质几何形状、电荷和制剂参数对于优化递送和减少脱靶效应的重要性。最后,他强调了大规模制造所面临的挑战。
在网络研讨会结束时,演讲嘉宾回答了许多观众提出的问题,内容涵盖了脂质在药物递送中的作用和功能,以及它们可以递送的药物类型。关于其局限性和前景的问题也得到了解答。
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网络研讨会中的关键问题:
支链脂质在药物递送中起什么作用?
支链脂质在 COVID-19 疫苗中应用广泛,在增强药物递送方面发挥着至关重要的作用。Angela 解释说,它们通过帮助脂质纳米颗粒更有效地与细胞膜融合,从而改善膜流动性并促进转染。它们还能在生产过程中稳定纳米颗粒,防止过早降解或聚集。Annette 补充道,在设计新型可电离脂质时,支化度是构效关系研究中的一个关键参数。Bob 强调了脂质几何结构的重要性,并指出支链脂质能促进非双层相的形成,这对内体逃逸至关重要。
脂质纳米颗粒如何提高药物递送效率?
Bob 强调,脂质纳米颗粒对于 mRNA 递送尤为关键,因为 mRNA 无法像寡核苷酸那样进行同等程度的化学稳定。LNP 可以包裹并保护 mRNA 免受降解,并促进其细胞摄取和内体逃逸。Annette 指出,虽然 mRNA 可以在没有 LNP 的情况下进行递送,但效率极低,通常需要直接注射到靶组织中。Angela 补充说,LNP 还能通过提高溶解度和生物利用度,使小分子药物(尤其是像 PROTACs 这样的疏水性药物)受益。
脂质系统能否递送像胰腺癌治疗药物那样的高效药物?
可以。Bob 引用了 Onivyde(脂质体伊立替康)作为胰腺癌治疗中的成功案例。脂质体可以降低毒性并改善药代动力学,使其成为治疗窗窄的高效药物的理想选择。然而,他提醒说,对于低效药物,所需的脂质剂量可能过高,难以用于临床。
胆固醇在脂质纳米颗粒中起什么作用?
胆固醇对于稳定脂质双层和调节膜流动性至关重要。Angela 解释说,它能增强嵌入分子的流动性并支持转染。Bob 补充道,胆固醇有助于消除脂质膜中的相变,并可能通过吸引低密度脂蛋白来辅助肝脏靶向。Annette 指出,虽然胆固醇能改善递送效果,但也会影响制剂的稳定性,因此必须找到平衡点。
外泌体是脂质体的可行替代品吗?
虽然外泌体是天然来源且具有生物相容性,但在可扩展性、重现性和监管审批方面面临重大挑战。Angela 指出,脂质体更易于生产和控制。Annette 补充说,外泌体是具有高度变异性的复杂生物制品,难以标准化;Bob 对此表示赞同,并指出外泌体仍处于早期开发阶段,面临更大的监管障碍。
脂质纳米颗粒、聚合物纳米颗粒还是混合纳米颗粒是先进药物递送的未来?
这三者各有用武之地。Annette 认为脂质和聚合物系统根据应用场景各有价值。对于 mRNA 递送,由于毒性较低,目前更倾向于使用脂质。Angela 强调了 CAS 关于混合系统的分析,这些系统将脂质与聚合物或无机材料相结合,以增强功能。Bob 补充说,聚乙二醇 (PEG) 本身就是一种聚合物,这使得许多 LNP 本质上就是混合系统。他还强调了天然脂质的生物相容性是一项关键优势。
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