摘要

N-[8-(2-羥基苯甲酰)氨基]辛酸鈉（SNAC）作為一種有效的藥物滲透促進(jìn)劑，在提高大分子藥物口服生物利用度方面展現(xiàn)出了巨大潛力。本文將從SNAC的理化性質(zhì)、安全性與體內(nèi)分布、作用機(jī)制以及在口服大分子藥物中的應(yīng)用方面，綜述SNAC的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞

SNAC；滲透促進(jìn)劑；大分子藥物；口服生物利用度；藥物遞送

2024年，司美格魯肽片在中國獲準(zhǔn)上市，用于2型糖尿病的治療。此藥為全球首個(gè)獲批上市的口服胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）受體激動(dòng)劑，是大分子類藥物口服途徑給藥的一個(gè)里程碑事件。該制劑主要由多肽藥物-司美格魯肽與藥物滲透促進(jìn)劑N-[8-（2-羥基苯甲酰）氨基]辛酸鈉（sodium N-[8-（2-hydroxybenzoyl）amino]caprylate，SNAC）組成，借助SNAC分子的腸道吸收促進(jìn)作用，實(shí)現(xiàn)司美格魯肽口服途徑給藥。藥動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)顯示，司美格魯肽口服片劑半衰期較長（約160h），每日給藥1次即可達(dá)到穩(wěn)態(tài)血藥濃度。隨著生物醫(yī)藥技術(shù)的深入發(fā)展，越來越多的多肽和蛋白類的大分子藥物被開發(fā)出來。由于大分子藥物口服給藥生物利用度差，通常需要注射給藥，患者依從性不佳，對需長期注射給藥的患者更為不便。研究大分子藥物的口服途徑給藥是當(dāng)前藥劑學(xué)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)。SNAC的出現(xiàn)和成功應(yīng)用，為大分子類藥物口服給藥開辟了一條新的道路。本文對SNAC的理化性質(zhì)及生物學(xué)特性進(jìn)行介紹，闡述其提高藥物口服生物利用度的機(jī)制，并對SNAC在大分子藥物口服給藥中的應(yīng)用進(jìn)展進(jìn)行介紹，希望為大分子藥物口服途徑給藥的研究提供參考。

1理化性質(zhì)

SNAC是水楊酸N-乙酰化氨基酸衍生物的鈉鹽，最早由Emisphere公司在眾多滲透促進(jìn)劑中篩選出來，分子式為C15H20NNaO4，分子量為301Da，是一種白色或類白色結(jié)晶固體，可溶于水和有機(jī)溶劑，熔點(diǎn)為約150~160℃。SNAC的合成路線為：首先將2, 4-二氧基-1, 3-苯并嗪基-辛酸乙酯、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）（用量約為0.001當(dāng)量）、水和40%的NaOH水溶液混合，在98℃下進(jìn)行加熱反應(yīng)，完畢后冷卻至室溫，倒入預(yù)先含有4當(dāng)量丙酮和鹽酸混合液的燒瓶中，60℃溫度下繼續(xù)加熱0.5h，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻、陳化和過濾，得到固體化合物，經(jīng)80℃真空干燥后，得SNAC游離酸（圖1）。游離酸通過NaOH溶液處理可得SNAC鈉鹽。

SNAC分子是一種羧酸鈉鹽，且含有1個(gè)酚基。由于酚基具有較高的化學(xué)反應(yīng)活性，將其轉(zhuǎn)化為酚鹽離子后，可與帶相反電荷的離子形成離子對。通過制備不同種類的SNAC鹽，可提高其對大分子藥物的口服促滲性能。酚鹽的合成是用所需銨鹽的氫氧化物形式來完成。將SNAC與氫氧化膽堿在甲醇溶劑中進(jìn)行反應(yīng)，再將反應(yīng)燒瓶用氮?dú)饷芊猓⒃谑覝叵率褂么帕嚢杌旌线^夜后，蒸發(fā)去除甲醇，得到的鹽經(jīng)過1個(gè)晚上凍干，得到SNAC（1∶1）或（1∶2）鹽。圖2顯示了制備SNAC-膽堿鹽的反應(yīng)過程。

SNAC轉(zhuǎn)化為鹽可以使其具有更好的溶解性、穩(wěn)定性和pH敏感性等新的特性，不同SNAC鹽的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與促滲效率的對比情況，見表1。此外，SNAC成鹽后還能改變其疏水性，如SNAC磷脂酰膽堿鹽。由于磷脂酰膽堿具有兩條長的親脂鏈，有助于其更好地穿透腸壁，提高藥物的生物利用度。SNAC酚鹽的應(yīng)用為增強(qiáng)滲透促進(jìn)劑的分子擴(kuò)展性和性質(zhì)的真實(shí)性提供了一種創(chuàng)新且具有潛力的策略。

2安全性與體內(nèi)分布

在0.1g/kg/d皮下注射劑量下，觀察到大鼠有明顯的臨床癥狀相關(guān)的一系列不良反應(yīng)，包括嗜睡、呼吸異常、共濟(jì)失調(diào)、活動(dòng)減少、身體張力降低以及反射減弱。此外，當(dāng)SNAC的濃度達(dá)到臨床最大濃度（Cmax）的100倍時(shí)，觀察到動(dòng)物開始出現(xiàn)死亡。

ICR小鼠單次注射2000mg/kg的SNAC，可導(dǎo)致3/5的雌性小鼠和1/5的雄性小鼠死亡。SD大鼠在暴露于給予超過900mg/kg劑量的SNAC后，4h內(nèi)全部死亡，期間主要表現(xiàn)為駝背、嗜睡和共濟(jì)失調(diào)等癥狀。在一些病例中還可以觀察到胃、十二指腸和結(jié)腸的腺體壞死現(xiàn)象。

在SD大鼠和猴中分別進(jìn)行3個(gè)月和9個(gè)月的長期毒性試驗(yàn)，劑量分別為2g/kg/d和≥1.8g/kg/d，這兩種動(dòng)物均在3h內(nèi)觀察到有死亡現(xiàn)象發(fā)生，但尸檢卻在組織病理學(xué)研究中未發(fā)現(xiàn)有任何改變的證據(jù)。不過，這些動(dòng)物在死亡前會表現(xiàn)出一些臨床共同的癥狀，包括皮毛皺褶、流涎、鎮(zhèn)靜冷漠和呼吸異常。由于SNAC血藥濃度存在個(gè)體差異，使得難以通過與臨床體征相關(guān)聯(lián)來得出結(jié)論。因此，為了盡量減少個(gè)體間的吸收差異，對禁食狀態(tài)下的Wistar大鼠進(jìn)行了毒性研究。研究人員在Wistar大鼠給藥前3h和給藥后1h禁止進(jìn)食的狀態(tài)下，進(jìn)行了為期13周的重復(fù)給藥研究。1只雌性大鼠表現(xiàn)出肌張力降低、豎毛、呼吸受阻和嗜睡的癥狀。參照與自由進(jìn)食的大鼠相比，確定其無觀測不良效應(yīng)水平（no observed adverse effect level，NOAEL）下的曲線下面積（area under the curve，AUC），比市售Rybelsus®中SNAC的臨床暴露量高出17倍。根據(jù)該試驗(yàn)的觀察結(jié)果，初步認(rèn)為SNAC的Wistar大鼠NOAEL為1000mg/kg/d，該數(shù)據(jù)的可靠性還需毒理學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步確認(rèn)。

SNAC對心血管、中樞神經(jīng)和呼吸系統(tǒng)的影響也有報(bào)道。在攝入900mg/kg或1500mg/kg SNAC的SD大鼠中，均可觀察到明顯的心血管事件，如心率增加、RR間期縮短和校正QT間期延長等。在900mg/kg劑量下還可觀察到房性心律失常增加，而在1500mg/kg劑量下觀察到房性、室性和交界性心律失常均有增加。在連續(xù)6個(gè)月暴露于600mg/kg劑量的猴子中，未觀察到此類事件。在劑量高達(dá)1000mg/kg的SD大鼠中可觀察到呼吸頻率增加，但潮氣量和呼吸頻率沒有顯著變化；中樞神經(jīng)系統(tǒng)活性下降，表現(xiàn)為豎毛、觸摸反應(yīng)減少；以及因細(xì)胞呼吸障礙導(dǎo)致的死亡率增加。

在CD-1小鼠骨髓紅細(xì)胞中進(jìn)行的體外艾姆斯試驗(yàn)和體內(nèi)微核試驗(yàn)顯示，SNAC無遺傳毒性。在SD大鼠的SNAC致癌性研究中，未觀察到腫瘤的發(fā)生。此外，對在SD大鼠進(jìn)行的圍產(chǎn)期和產(chǎn)后發(fā)育毒性研究中，發(fā)現(xiàn)妊娠期延長，母體體重下降，死產(chǎn)增加，但存活的后代在發(fā)育和生長方面未受到影響。

研究人員通過用3H和14C放射性示蹤劑標(biāo)記SNAC研究了其在動(dòng)物體內(nèi)的組織分布情況。給CD-1小鼠注射了一定劑量的3H-SNAC，全身自顯影顯示后，SNAC在小鼠的肝臟和腎臟迅速得到分布，在膽囊中也可發(fā)現(xiàn)SNAC，這表明SNAC可能存在膽汁分泌和肝腸再循環(huán)。大鼠單次注射劑量14C-SNAC后，可在血漿和組織中發(fā)現(xiàn)放射性，尤其是門靜脈中的放射性比頸靜脈中的放射性更強(qiáng)。在膀胱、胃腸系統(tǒng)和膽道分泌物中可檢測到放射性。對大鼠進(jìn)行全身放射自顯像，可在腦脊液、腦、腦膜、脈絡(luò)膜叢和穿過血腦屏障的脊髓中檢測到SNAC代謝物的痕跡。根據(jù)SNAC在體內(nèi)的放射性分布情況，推測其消除過程主要通過腎臟，其次是通過膽道分泌。

至今，關(guān)于SNAC人體安全性的臨床研究報(bào)道尚不多。Granhall等的研究發(fā)現(xiàn)，年齡為18~55歲的10名受試者在單次口服3.6g SNAC后，未發(fā)現(xiàn)安全性或耐受性問題。在整個(gè)研究的2個(gè)部分中，均未報(bào)告嚴(yán)重或重度的治療相關(guān)不良反應(yīng)。這個(gè)劑量比大鼠每天1000mg/kg的NOAEL低20多倍。

3SNAC促滲作用機(jī)制

大分子藥物在跨細(xì)胞途徑中，可通過被動(dòng)擴(kuò)散、主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)或內(nèi)吞作用經(jīng)由腸上皮細(xì)胞的親脂性膜來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)運(yùn)。提高大分子的親脂性可提高藥物的腸道轉(zhuǎn)運(yùn)效率。提高多肽分子的疏水性可以通過添加多種絡(luò)合劑，如聚電解質(zhì)（殼聚糖）、單型絡(luò)合劑（脂肪酸）和小分子載體（如SNAC）等來實(shí)現(xiàn)。這種疏水化作用是通過疏水離子對和共價(jià)或非離子相互作用來實(shí)現(xiàn)。疏水離子對是一種物理復(fù)合物，其由帶電荷的親水分子與帶相反電荷的抗衡離子形成，其形成類似于成鹽的過程。該過程涉及可電離肽基團(tuán)與帶相反電荷的抗衡離子之間的離子復(fù)合。由于抗衡離子中疏水基團(tuán)的存在，被中和的復(fù)合物降低了可電離肽的水溶性，從而增加其親脂性。

SNAC主要通過其與藥物分子間的疏水作用形成疏水（親脂）性更高的復(fù)合物，實(shí)現(xiàn)其促滲透作用。SNAC分子上的疏水芳香基團(tuán)（2羥基苯甲酰胺）可與多肽分子發(fā)生疏水相互作用并改變多肽分子的構(gòu)象，形成多肽-SNAC復(fù)合物而增加親脂性（圖3）。親脂性的提高可增加復(fù)合物分子在細(xì)胞脂質(zhì)雙層膜中的溶解度，從而提高復(fù)合物的跨細(xì)胞被動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)效率。這種非共價(jià)的相互作用在SNAC與肝素、胰島素、色甘酸等的復(fù)合物中均有報(bào)道。SNAC色甘酸復(fù)合物1H核磁共振圖譜中，可觀察到SNAC的芳香質(zhì)子高場位移，表明其2-羥基苯甲酰胺基團(tuán)參與了與色甘酸的相互作用。SNAC通過非共價(jià)鍵和（或）對肽的構(gòu)象變化，可增加胰島素的親脂表面積，暴露出易于跨細(xì)胞滲透的疏水肽區(qū)域，從而有助于提高胰島素的跨細(xì)胞滲透性。

與其他作用機(jī)制不同的是，司美格魯肽非腸溶包衣片中的SNAC，是在胃液中形成包裹司美格魯肽的復(fù)合物，導(dǎo)致司美格魯肽周圍的微環(huán)境pH升高，使其不易被胃蛋白酶降解（胃蛋白酶在低pH環(huán)境下活性強(qiáng)）。此外，形成的藥物-SNAC復(fù)合物，還能增加司美格魯肽在胃腸道的滲透性。

SNAC與胃腸道中消化液的相互作用也可能是影響其促滲效果的關(guān)鍵因素。在150mmol/L SNAC的存在下，環(huán)孢霉素A、萬古霉素和卵清蛋白在豬腸粘液中的滲透性可受一定的影響。SNAC可增強(qiáng)豬腸粘液的粘彈性和物理阻隔性能，但對豬胃粘液的影響不大。因此，SNAC的存在雖可提高藥物分子在胃腸道黏膜的滲透性，但也可能增加胃腸粘液的粘性而影響藥物分子擴(kuò)散和吸收。

4SNAC與其他促滲劑的比較

SNAC作為一種新型促滲劑，在藥物遞送（尤其是口服大分子藥物）中展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。以下是其與促滲劑如中鏈脂肪酸（medium chain fatty acids，MCFAs）、SNAC和C8（或C10）的效能對比分析：由表2可知，SNAC在肽類大分子遞送中平衡效率與安全性最優(yōu)；C10滲透能力最強(qiáng)，但風(fēng)險(xiǎn)較高；MCFAs更適合脂溶性小分子，成本低但效率有限。未來的研究應(yīng)探索協(xié)同組合（如SNAC+C10），以最大限度地提高滲透性，同時(shí)降低毒性風(fēng)險(xiǎn)。

5應(yīng)用進(jìn)展

SNAC作為一種腸道滲透促進(jìn)劑，通過與特定的藥物分子結(jié)合或與其他促滲透劑聯(lián)合使用，可以幫助大分子藥物更有效地穿過腸道黏膜，提高藥物的口服生物利用度。SNAC技術(shù)已應(yīng)用于多種大分子藥物的口服促滲，如GLP-1類似物（司美格魯肽）、胰島素、肝素、奧曲肽，以及SNAC與癸酸鈉（C10）協(xié)同增強(qiáng)GLP-1類似物口服生物利用度等。

5.1 GLP-1類似物（司美格魯肽）

臨床研究數(shù)據(jù)證實(shí)，基于SNAC技術(shù)的口服司美格魯肽制劑300mg SNAC與7mg或14mg司美格魯肽的組合可達(dá)到最佳吸收效果，在III期臨床試驗(yàn)中展現(xiàn)出與皮下注射劑相當(dāng)?shù)慕堤呛蜏p重效果。雖然司美格魯肽由于在胃酸環(huán)境下的化學(xué)不穩(wěn)定性、胃腸道酶的降解作用以及腸上皮的低滲透性等原因，導(dǎo)致其口服制劑的生物利用度不足1%，但SNAC通過提高胃部上皮細(xì)胞膜通透性和抑制胃蛋白酶活性等多重機(jī)制，可以使司美格魯肽的口服生物利用度提升至0.8%~1.4%，實(shí)現(xiàn)了臨床意義上的有效吸收。

5.2 胰島素

Weng等研究發(fā)現(xiàn)，SNAC能在特定的藥物濃度（胰島素≥40μg/mL）、藥/輔比例（SNAC/胰島素≥20∶1）和特定的pH（≥6.8）條件下，與胰島素相互作用形成緊密復(fù)合物，從而提高口服胰島素的生物利用度。研究表明，SNAC/胰島素復(fù)合物通過被動(dòng)擴(kuò)散內(nèi)化到細(xì)胞中，并在細(xì)胞液的運(yùn)輸中保持其結(jié)構(gòu)的完整性。此外，該復(fù)合物還能加速胰島素向基底側(cè)外排，提高其腸黏膜通透性。采用Eudragit RS100包封的SNAC/胰島素微球，其表觀滲透系數(shù)（apparent permeability coefficient，Papp）是胰島素溶液的6.6倍。在糖尿病大鼠體內(nèi)，將微球裝入腸溶膠囊后，其降糖活性可持續(xù)10h以上。這項(xiàng)研究有望提供一種基于SNAC的口服胰島素給藥系統(tǒng)，以方便患者用藥。

5.3 肝素

Pineo等發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)口服SNAC或普通肝素相比，肝素-SNAC復(fù)合物在口服給藥15min后能顯著提高活化部分凝血活酶時(shí)間和抗Xa因子水平，且在4h后這些指標(biāo)仍維持較高的水平。表明肝素在與SNAC結(jié)合后，能夠通過胃腸道吸收而發(fā)揮其抗凝血效果。肝素-SNAC復(fù)合物的口服給藥和低分子量肝素皮下注射給藥后，2組中的殘留血栓發(fā)生率和重量均顯著降低，2種處理方法的效果相等。表明口服肝素-SNAC復(fù)合物在減少血栓方面可能與皮下注射低分子量肝素一樣有效。

5.4 奧曲肽

Fattah等使用離體模型評估了SNAC對奧曲肽在不同生理?xiàng)l件下對腸道滲透性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，SNAC能夠顯著增加大鼠腸黏膜上[3H]奧曲肽的Papp。在20mmol/L的SNAC濃度下，SNAC在不同腸段（胃、十二指腸、上空腸、回腸和結(jié)腸）均顯示出了促滲效果。在胃中使Papp從1.3×10-6cm/s增加到1.9×10-6cm/s，在十二腸中使Papp從2.1×10-6cm/s增加到3.0×10-6cm/s，在結(jié)腸中使Papp從2.5×10-6cm/s增加到7.9×10-6cm/s。表明SNAC對奧曲肽的促滲效果在大鼠腸道中表現(xiàn)出區(qū)段性差異，從近端到遠(yuǎn)端促滲效果依次增加。研究結(jié)果顯示，SNAC作為一種增透劑，可提高奧曲肽在大鼠腸道中的通透性，雖然其效果可能受到胃腸液成分的影響。

5.5 SNAC與癸酸鈉（C10）聯(lián)用

研究表明，與單獨(dú)使用SNAC或C10相比，SNAC和C10（一種中鏈脂肪酸鹽）聯(lián)合使用可顯著改善肽類藥物的滲透性。在臨床前模型中，GLP-1類似物和前蛋白轉(zhuǎn)化酶枯草溶菌素9抑制劑的SNAC/C10/稀釋劑配方與SNAC/稀釋劑對照相比，AUC分別增加了22%和51%，與C10/稀釋劑對照相比，分別提高了34%和65%。SNAC通過pH依賴性溶解保護(hù)藥物免受胃酸降解，并短暫開放胃上皮緊密連接；而C10則通過乳化作用促進(jìn)藥物溶解，并激活腸細(xì)胞膜上的脂質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)途徑，協(xié)同增強(qiáng)藥物的跨膜滲透。這種聯(lián)合策略為其他大分子藥物的口服遞送提供了新思路。

6結(jié)語

在胃腸道中，大分子藥物的吸收面臨許多挑戰(zhàn)，包括酶解、pH變化、黏液屏障和緊密的上皮細(xì)胞連接等。為了克服這些障礙，研究人員一直在探索各種策略，其中之一就是使用吸收或滲透增強(qiáng)劑。SNAC提高肽類藥物的口服生物利用度成功案例表明，SNAC有可能將適用于臨床中的其他多肽、蛋白質(zhì)制劑，如諾和諾德的口服胰高血糖素、禮來的口服Tirzepatide衍生品。雖然SNAC在體外滲透性模型中顯示較優(yōu)的結(jié)果，但這些結(jié)果必須在臨床試驗(yàn)中得到驗(yàn)證才有臨床醫(yī)學(xué)價(jià)值。另外，SNAC在目前應(yīng)用中也具備一定的挑戰(zhàn)與限制，如SNAC的吸收增強(qiáng)作用會因食物攝入而大大降低、生物利用度差（約1%）、必須選擇本身具有滲透性的藥理活性肽、僅適用于含負(fù)電荷或疏水基團(tuán)的藥物分子、對多肽分子的促滲作用具有一定的特異性。未來可將SNAC和類似分子與納米載體結(jié)合使用，也可探索聯(lián)用策略（如SNAC+C10）以協(xié)同增效，進(jìn)一步提高大分子藥物的口服生物利用度。