人體中的血液由約50％-60％血漿和40％-50％的血細胞組成，血細胞主要由紅細胞、白細胞和血小板組成，血漿主要由水、晶體物質和蛋白質組成。血液中含有的蛋白質將其稱為血液蛋白，包括白蛋白、球蛋白和纖維蛋白。不同的蛋白在人體中承擔著不同的作用，白蛋白在血漿中含量較多，主要有肝細胞合成，白蛋白是血漿中主要的載體蛋白，血漿膠體滲透壓和PH的穩定是靠白蛋白來維持的。另外，其本身存在多個藥物結合位點且其疏水水域也可結合疏水性藥物。除此之外，白蛋白還具有生物可降解，無毒，無免疫原性等特點。利用白蛋白制備納米粒，既可以較好地載藥，改善藥物特性，也可以增加藥物在腫瘤部位的累積，是一種較好的策略。Fresenius Kabi USA,LLC公司生產的注射用紫杉醇（白蛋白結合型）在中國的成功上市打響了國內市場白蛋白納米粒“之戰”
一、簡介
白蛋白納米粒是通過一定的制備方法將所載藥物通過共價鍵結合的方式包載于白蛋白空間結構內，也可以通過物理吸附作用附著于白蛋白表面的一種納米遞送系統。目前白蛋白納米粒的制備方法有去溶劑法、乳化法、自組裝法、凝膠法、噴霧法和NabTM技術（NabTM technology），NabTM技術是一種新興技術已經較為成熟的運用到產業化生產中。NabTM技術（Nanoparticle albumin-bound technology）是由American Bioscience公司開發研制的，該方法以白蛋白作為藥物的遞送載體，包載的藥物多為疏水性的抗癌藥，能很好的將白蛋白和所載藥物結合形成納米尺寸的遞送系統。該制備方法的核心要點為先將藥物溶解在不溶于水的有機溶劑中，稱之為油相。然后通過一定速度將其與一定濃度的白蛋白水溶液混合，此時形成的中間產品為水包油型（o/w）乳劑，在短暫時間內將其經過特定的儀器（高壓均質機）經過高壓均質，形成一定尺寸的納米載藥系統。均質是該技術的核心步驟，在高剪切力下，液體內產生氣穴空化作用，引起局部高熱，生成能使聚合物交聯的超氧化物離子，氧化白蛋白分子中的巰基殘基或斷裂白蛋白分子內的二硫鍵，使白蛋白間交聯形成新的二硫鍵，從而在非水性介質微小液滴（如水不溶性藥物）的周圍形成一個交聯的聚合物殼體。
二、市場情況概述
白蛋白是人體血液中含量最多的一種大分子蛋白質，廣泛應用于肝病科、ICU治療科、腦科等領域……近幾年，常作為藥用載體用于抗癌藥物的遞送，因為腫瘤組織中富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（SPARC），功能類似于白蛋白受體，能專門吸引和黏附白蛋白。白蛋白可以與腫瘤血管高表達的gp60結合，通過細胞內凹作用穿透到腫瘤間質再與腫瘤細胞高表達的SPARC結合轉運至細胞內。由于快速增值的癌細胞會利用白蛋白作為主要能量及新生蛋白質合成的氮源。因此，利用白蛋白納米粒包載藥物有利于發揮藥效，從而增強該劑型的抗癌活性和靶向性。近幾年，國家藥品監督管理局藥品審評中心（CDE）受理的相關劑型主要有注射用紫杉醇（白蛋白結合型）、注射用多西他賽（白蛋白結合型）和注射用西羅莫司（白蛋白結合型）?，F針對近幾年CDE受理該劑型相關品種的信息簡單羅列如下：
圖表為白蛋白納米粒相關品種在國內上市的信息
根據國家藥品監督管理局（NMPA）和藥智網數據可知目前以該劑型登記的品種分別有：①注射用紫杉醇（白蛋白結合型），②注射用多西他賽（白蛋白結合型）和③注射用西羅莫司（白蛋白結合型）目前獲得批準文號只有注射用紫杉醇（白蛋白結合型），其余兩個品種各個廠家還在不同的審評階段。其中注射用多西他賽（白蛋白結合型）在CDE登記受理的廠家為石藥基團中奇制藥技術（石家莊）有限公司和四川科倫藥物研究院有限公司，注射用西羅莫司（白蛋白結合型）在CDE登記受理的廠家為齊魯制藥（海南）有限公司和石藥基團中奇制藥技術（石家莊）有限公司。
2.1注射用多西他賽（白蛋白結合型）
多西他賽（Docetaxel）（多烯紫杉醇），對晚期乳腺癌、卵巢癌、非小細胞肺癌有較好的療效。市場上存在的多西他賽注射液臨床使用前需要抗過敏預處理，給臨床患者的用藥帶來了極大的不便。注射用多西他賽（白蛋白結合型）采用創新的人血白蛋白包裹技術，將多西他賽納米粒輸送至患者體內。憑借該項技術，該產品可避免市場上多西他賽產品注射前的激素預處理，且無輸注相關過敏反應發生，并可顯著提高藥物的體內暴露量，改善安全性、療效及患者依從性。據報道石藥基團中奇制藥技術（石家莊）有限公司研發的注射用多西他賽（白蛋白結合型）獲得了美國食品藥品監督管理局頒發針對治療胃癌（包括食道胃結合部癌）的孤兒藥資格認定。
2.2注射用紫杉醇（白蛋白結合型）
本品為白色至淡黃色凍干塊狀物或粉末。每瓶含紫杉醇100mg及人血白蛋白約900mg。紫杉醇是藥物的活性成分，人血白蛋白作為輔料起分散、穩定微粒和運載主藥作用。適用于治療聯合化療失敗的轉移性乳腺癌或輔助化療后6個月內復發的乳腺癌。
圖示為注射用紫杉醇（白蛋白結合型）包裝示意圖
2.3注射用西羅莫司（白蛋白結合型）
2021年11月23日（美國洛杉磯），Aadi Bioscience公司宣布，美國FDA已批準創新mTOR抑制劑Fyarro（sirolimus protein-bound particles） 注射用西羅莫司（白蛋白結合型）上市，用于靜脈注射治療局部晚期不可切除性/轉移性惡性血管周上皮樣細胞腫瘤（PEComa）成人患者。血管周圍上皮樣細胞腫瘤（Perivascular epithelioid cell tumor，PEComa）是一種由mTOR激活驅動的超罕見軟組織肉瘤亞型，目前該病主要依靠手術治療，常規放化療無明顯療效，對于無法手術及發生腫瘤轉移的患者尚無有效治療選擇。西羅莫司（sirolimus）又稱為雷帕霉素（rapamycin），是一種常用的特異性mTOR抑制劑。Fyarro是一款將西羅莫司與白蛋白結合制成的納米顆粒。與目前的mTOR抑制劑相比，它具有更優越的藥代動力學特性、更廣的治療窗口、更高的腫瘤組織藥物暴露量、更強的靶細胞抑制作用以及更良好的安全性等多重優點。該藥此前已被FDA授予孤兒藥資格、快速通道資格和突破性療法認定。在2022-08-30將持證商為Aadi Bioscience Inc，規格為100mg，英文名稱為Sirolimus Protein-Bound Particles For Injectable Suspension （Albumin-Bound）/Fyarro作為參比制劑。
圖示為注射用西羅莫司（白蛋白結合型）包裝示意圖
三、白蛋白納米粒小試工藝流程及自我所想
實驗室研發階段處方的篩選，關鍵工藝參數的確定等……對以后該產品中試放大，工藝驗證起著關鍵性的作用，現針對白蛋白納米粒小試研發階段中研發流程及實驗過程中所遇到的問題站在一個剛接觸該劑型研發者的角度結合自己的親身經歷在這里和大家共同回憶和探討下，旨在為大家提供針對該劑型總體的一個研發思路。
剖析原研已上市的注射用紫杉醇（白蛋白結合型）的工藝流程可知，起初先將紫杉醇溶解在一定比例氯仿和乙醇形成的混合溶劑中，作為油相待用，為后續的乳化做準備，該油相中加入了少量的乙醇，不得不考慮該步加入乙醇的一個目的，在這里我們重新“認識”下三氯甲烷，三氯甲烷化學式為CHCL3，無色透明液體，有特殊氣味，易揮發，對光敏感。在光照條件下會與空氣中的氧作用，逐漸分解而生成劇毒的“光氣”（碳酰氯和氯化氫）2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，氯仿在2B類致癌物清單中，2019年7月23日，三氯甲烷被列入有毒有害水污染物名錄（第一批），故需要保存在密封的棕色瓶中，常加入少量乙醇破壞可能生成的光氣。根據三氯甲烷的理化性質在這里似乎能夠解釋清楚混合溶劑中加入乙醇的作用，筆者在與有過類似經驗的研發者交流時，我覺得他給出的解釋也很有道理，混合溶劑中乙醇的作用為—潛溶劑，回歸于實驗本身，該步溶解的是紫杉醇來作為油相使用，當該混合溶劑與水形成水包油型（O/W）的乳劑時，氯仿是不溶于水的，乙醇是溶于水的，形成乳劑時，溶解在混合溶劑中的紫杉醇就有向水中遷移的“沖動”，從而有利于高效率的均質（水相是一定濃度白蛋白的水溶液，暴露出來的API能夠更好的與白蛋白結合，從而提高均質效率），從實驗本身角度考慮來說，該說法更加的貼合實際。因此，如果乙醇對該實驗作用有先后排序的話我認為的方式是：①作為潛溶劑，②作為穩定劑。但筆者認為更值得我們思考的是原研選擇的有機溶劑為三氯甲烷，從上述其理化性質及致癌物清單和有毒有害水污染物名錄的登記可以看出三氯甲烷可謂“臭名昭著”作為一名藥劑研發人員我首先不會考慮使用該溶劑。在這里，我有自己的一些想法，結合該實驗實質性角度考慮，均質過程中白蛋白納米粒的形成是二硫鍵的破壞和重新的形成，進而形成一個白蛋白“手拉手”空間結構模式包裹著被載藥物的納米粒。在許多分子中二硫鍵是弱堿，S-S鍵反應了二價硫的極化特性，容易被極性試劑（親電試劑和親核試劑）尤其是親核試劑切斷，從該方面分析選擇三氯甲烷是有一定道理的。但是，親電試劑和親核試劑能作為油相的又不止它一個，為啥偏偏是它，是巧合？是鐘愛？是情懷？還是有更加深層次的原因我沒有分析到。在與其它科研工作者交流時也有用其它有機溶劑作為油相使用的，“成藥性”還都不錯！這讓我更加斷定了非你不可的想法，在我看來我更覺得油相有機溶劑的選擇要結合所載藥物的理化性質和載體的性質考慮，單獨拿出來分析有機溶劑是不可取的。不然我想我對三氯甲烷的“誤解”它本身也覺得很委屈吧！只能說明筆者對它的理解還不夠全面，不夠到位，還有更深層次的東西值得我去學習和挖掘。分析完油相后，接下來，我們要將水相和一定濃度的白蛋白水溶液混合，形成水包油型乳劑，該步我們需要注意油相和水相的混合速度，把握一個原則，形成的油相液滴盡可能大小均勻且最終形成的乳劑不要有氣泡，具體的工藝參數需要研發人員結合實驗室本身具備的條件及相應產品的屬性不斷試驗去摸索。制備完乳劑后，我們要盡可能快的對其進行均質操作。因為該步形成的乳劑很不穩定，分散好的油相很容易因為其本身密度大的原因重新聚集形成大的油滴，進一步會影響均質的效果，均質步驟在白蛋白納米粒的制備過程中有著舉足輕重的地位，它決定了該實驗成與敗的走向，俗話說工欲善其事必先利其器，設備的選擇也是很關鍵的，原研所用到的設備型號為M-210-CHE，廠家為Microfluidics生產的高壓均質機。據了解，國內能夠產業化生產的設備也都來源于此，舉個不恰當且現實的例子，去打仗，你拿著手槍，人家拿著機關槍，這顯然不是一個概念，更何況該制劑又是一個對設備要求很高的產品，實驗成與敗我們首先要從自身去找原因，但有的時候還真不是人為因素導致的。均質這步需要注意的幾點就是：①設備儀器的選擇，②設備儀器所用腔體的選擇（常用的有Y型腔體和Z型腔體，其均質原理不同，不同的產品選擇不同腔體，白蛋白納米粒一般選擇Y型腔體）③均質壓力和時間的選擇（均質壓力和時間需根據不同產品及所要達到的目的對工藝參數進行摸索，不同品種不同對待）。均質完成后該步驟形成的中間產品是很不穩定的，因為里面還含有三氯甲烷，隨時可能導致“漏藥”接下來我們要盡可能高效率的將其去除，注意在這里特意提到高效率，原研所用到除去有機溶劑的設備為薄膜蒸發器，為何沒用便宜且又常見的旋轉試蒸發儀，我想自會有其選擇的道理所在。從各個方面剖析原研結合自己的實驗發現與其不一樣的地方，無論設備的選擇，還是原輔料的選擇等……尤其是那些違背慣性思維的想法，我們就需要多問問自己為什么？這樣做的目的及特殊之處何在?；貧w實驗本身，針對以上有機溶劑去除設備的選擇上，我有自己的一些想法在這里和大家共同探討下。該步需要控制設備的壓強和溫度，從本質上分析列舉兩個極端的個例，如果壓強過高，溫度過高，三氯甲烷蒸發的速度就過快，如果三氯甲烷出來的速度過快，那么，顯然它帶著API就會出來，進而外在表現就是“漏藥”，倘若壓強過小，溫度過低三氯甲烷揮發速度慢滯留時間長，加上其和水溶液之間存在的密度差，它想沉下來，結果是啥？還是帶著藥漏出來，在我看來該過程工藝的篩選原理類似于微球制備的固化—有機溶劑的去除，如果其壓強和溫度選擇不恰當在其制備的過程中也容易漏藥。針對旋轉式蒸發儀即使找對合適的壓強和溫度，由于其本身設備的局限和本身制劑的一個特殊性你也不能保證里面待旋轉液都處于相同條件下進行旋蒸，要想確保里面有機溶劑除凈只有加長旋蒸時間，加長旋蒸時間的同時“漏藥”風險就會加大?。ㄔ摬糠纸忉尩南鄬Τ橄笮枰覀兗毤毚Γ┟鎸υO備參數要求高和自身產品屬性的特殊性，設備選擇就顯得十分的重要。結合所研產品自身的屬性，深入去了解它，分析它！不僅僅追求科研上的廣度，還要挖掘其內部的深度。有機溶劑去除完后，要對產品進行除菌過濾，該操作過程也是十分的關鍵，該步能否順利的進行取決于所制備出樣品的包封率等……，包封率高在投入一定量藥物時所載的藥物就多，外在裸露的藥物就少，從而到除菌過濾這步也就相對容易點，在平時小試實驗時我們也可以根據過膜的難易程度間接的推測下所做該批樣品包封率的一個大致情況，判斷實驗的成與敗，從而節省出更多的時間。國內白蛋白產業化過濾除菌的設備起初濾液也都先經大孔徑的濾膜進行預過濾，隨后采取小孔徑濾膜類似“并聯”的方式進行除菌過濾，從上面可以看出諸多能夠產業化的藥企也都存在濾膜容易堵塞的問題。所以，小試研發過程中通過工藝的摸索制備出合適粒徑、包封率和載藥量的白蛋白納米粒是每個在研人員需要重點考慮的，這個思想貫穿整個小試實驗設計的整個過程！
圖示為白蛋白納米粒小試處方研發工藝流程圖
四、寫在最后
本篇文章的開頭為大家簡單介紹了白蛋白納米粒的基本概念和幾種實驗室常用的制備方法，接下來重點為大家介紹了成功運用到產業化生產的制備方法-NabTM技術及其制備原理，目的是讓大家對其有個初步的了解。隨后為大家列舉了成功運用到臨床上幾個產品的市場狀況、臨床適應癥及其上市的廠家。最后重點詳細的為大家介紹了作者以個人的親身經歷在小試研發白蛋白納米粒過程中容易考慮到且產生疑問的點，根據自己所查找的資料及自己的認知談了一些自己的想法。目的是讓大家對白蛋白這種載體和NabTM技術有更加深層次的了解。
參考文獻及途徑：
【1】注射用紫杉醇（白蛋白結合型）仿制藥研究技術指導原則（試行）
【2】納米藥物質量控制研究技術指導原則
【3】https://db.yaozh.com/（藥智數據庫）
【4】https://www.cde.org.cn/（國家藥品監督管理局藥品審評中心）
【5】白蛋白納米粒給藥載體的研究進展
【6】www.nmpa.gov.cn/（國家藥品監督管理局
【7】「行業深度」洞察2022：中國白蛋白市場競爭格局及市場份額(附市場集中度、企業競爭力評價等)
