当两亲性分子如磷脂分散于水相时,分子的疏水尾部倾向于聚集在一起,避开水相,而亲水头部暴露于水相,形成具有双分子层结构的封闭囊泡(vesicles)。在囊泡内水相和双分子层膜内可以包裹多种药物,类似于超微囊结构。这种将药物包封于类脂质双分子层薄膜中所制成的超微球形载体制剂,称为脂质体,英文名Liposome(lip是脂质的意思,som是身体的意思)。
脂质体一般由磷脂和胆固醇构成,双亲性磷脂形成双分子层结构,胆固醇支撑并维持双分子层结构。图1:脂质体结构示意图
(1)胆固醇
胆固醇(cholesterol,Chol)是生物膜中重要成分之一。属于两亲物质,同时具有亲油和亲水两种基团,但是其亲油性较亲水性强,与磷脂相互作用形成脂质体时可嵌入到磷脂分子之间,调节膜结构及性质,提高脂质体功能性。同时可调节磷脂双分子层膜的流动性,使膜通透性降低,减少药物渗漏。同时可使脂膜维持一定柔韧性,增强脂质体囊泡抗击外部条件变化的能力。并对磷脂的氧化有一定保护作用。胆固醇对磷脂的相变具有双相调节作用。(2)磷脂
磷脂是脂质体最常见的成分,磷脂由 1个亲水性头部和 2 条疏水性脂肪烃链尾部组成。根据来源不同,磷脂可分为天然甘油磷脂和合成甘油磷脂。天然甘油磷脂主要有磷脂酰胆碱(PC)、磷脂酰乙醇胺(PE)、磷脂酰肌醇(PI)、磷脂酰甘油(PG)等。合成甘油磷脂主要有二硬脂酰磷脂酰胆碱(DSPC)、二棕榈酰磷 脂酰胆碱(DPPC)、二油酰磷脂酰胆碱(DOPC)等。按照荷电性不同,磷脂可分为中性磷脂、负电荷磷脂与正电荷磷脂。最为常见的中性磷脂为磷脂酰胆碱,在自然界中磷脂酰胆碱是多数细胞膜的组成成分。由于其易获取、价格低廉、电中性和理化稳定性,磷脂酰胆碱也是制备脂质体的主要脂质材料。脂质体最早于1965年由英国Bangham等提出,他们发现当磷脂分散在水中时形成多层封闭囊泡,类似洋葱结构。第一个上市用于皮肤病治疗的益康唑脂质体凝胶(Pevaryl Lipogel)于1988年瑞士Cilag制药公司注册,现已在瑞士、意大利、比利时等国上市销售。第一个上市用于治疗真菌感染的注射用两性霉素b脂质体(Ambisome,美国NeXstar制药公司)于1990年底首先在爱尔兰得到批准上市销售,该制剂可以有效地降低两性霉素B引起的急性肾毒性。1995年,美国塞奎斯制药(Sequus Pharmaceuticals)研制的阿霉素脂质体获FDA批准,这是FDA于批准的第一个PEG化长循环脂质体药物。随着新型载体材料和表面修饰技术的开发和应用,布比卡因脂质体、阿米卡星脂质体、柔红霉素/阿糖胞苷复方脂质体相继获批。2018年全球首款脂质体纳米粒(LNP)的RNAi疗法获批上市。图2:新型脂质体发展历史
根据理化性质的不同,不同类型的脂质体可以适用于不同的药物类型。脂质体可根据结构类型、性能、荷电性分类。表1:脂质体的类型及特点、用途
目前大多数商业产品设计成SUV类型,用以延长循环时间提高半衰期,被动靶向于病变部位。表2:已上市部分脂质体的粒径、结构和成分
(1)高载荷、高生物相容性
脂质体注射剂可将难溶性药物以包裹形式负载于脂质纳米结构内,增加药物溶解度,提高药物稳定性,且脂质结构在体内可降解,安全性较高。(2)具有靶向作用,减轻药物的毒副作用。
机体器官对不同粒径微粒的阻留能力不同,可通过脂质体注射剂的粒径控制实现药物被动靶向效果。同时,脂质表面可修饰相关受体的配体,引导含药脂质纳米颗粒主动靶向至特定部位,选择性地将药物浓度集于靶组织、靶器官、靶细胞或者细胞类结构中,提高药物在病灶区的浓度,进行靶向治疗,在提高药物生物利用度的同时,降低药物可能对其他器官组织的伤害。(3)给药途径多样
除了注射给药途径,脂质体还适用于口服给药、眼部给药、肺部吸入给药以及经皮给药途径。同时,脂质体制剂在多种适应症具备良好应用前景。脂质体制剂可以应用于肿瘤、感染、神经、麻醉、眼科和诊断等多个领域。和普通制剂相比,脂质体制剂在各个疾病领域都具有一定的优势,比如在肿瘤领域,脂质体包裹的药物比游离药物的毒性要降低 50%-70%,抑癌活性上,脂质体剂型比游离药物高。表3:脂质体制剂在多种适应症的应用及其优势
国内已上市多款脂质体注射剂。国产脂质体注射剂产品包括布比卡因脂质体注射液、盐酸多柔比星脂质体注射液、注射用两性霉素B脂质体、注射用紫杉醇脂质体、盐酸米托蒽醌脂质体注射液和盐酸伊立替康脂质体注射液,主要适应症为多种肿瘤。目前我国脂质体注射剂以盐酸多柔比星脂质体注射液、注射用紫杉醇脂质体和注射用两性霉素B脂质体三大品种为主。市场主要企业有石药集团、常州金远、绿叶制药和复旦张江等。脂质体注射剂市场销售额在2020年达到峰值,之后呈逐年下滑趋势,主要原因包括受疫情影响,以及近两年获批的创新药物及疗法抢占了部分脂质体化疗药物的癌症领域市场。图3:2019-2024H1国内医院脂质体市场销售情况
图4:2024H1国内脂质体注射液市场企业竞争格局
(1)盐酸多柔比星脂质体注射液
盐酸多柔比星脂质体注射液为Doxil的国内首仿药。该药品是国内外首个纳米药物的仿制药物,采用先进的隐形脂质体技术包封,具有被动靶向特性的多柔比星新剂型,目前国内多柔比星主要以脂质体的方式销售,2024年H1医院销售额达18.4亿元,其中石药集团占其中57%,常州金远30.5%,复旦张江11.4%。多柔比星脂质体是蒽环类药物的更新换代产品,在肿瘤治疗学上具有提高疗效、降低心脏毒性、骨髓抑制以及减少脱发等优势。该药物主要用于卡波氏肉瘤、乳腺癌和卵巢癌等肿瘤的治疗。图5:2019-2024H1盐酸多柔比星脂质体注射液市场销售情况图6:2024H1盐酸多柔比星脂质体注射液企业竞争格局
近期,第十批集采名单中仅有的一个脂质体,也是市场规模最大的一个产品——盐酸多柔比星脂质体注射液,无疑是值得关注的。此前石药集团占盐酸多柔比星脂质体市场较大份额,但截止2024年11月已有8家企业该品种过评。该产品此次被纳入国采将囊括市场80%的份额,未来其市场份额将会发生较大变化。(2)注射用紫杉醇脂质体
紫杉醇脂质体近几年营收呈下降趋势。1963 年,美国化学家瓦尼和沃尔首次从一种生长在美国西部大森林中称谓太平洋杉树皮和木材中分离到了紫杉醇的粗提物。1979年,美国爱因斯坦医学院的分子药理学家霍维茨博士阐明了紫杉醇可使微管蛋白和组成微管的微管蛋白二聚体失去动态平衡,诱导与促进微管蛋白聚合、微管装配、防止解聚,从而使微管稳定并抑制癌细胞的有丝分裂和触发细胞凋亡,进而有效阻止癌细胞的增殖,起到抗癌作用的作用机制。紫杉醇作为一种天然抗癌药物,由于其独特的作用机制,目前在临床上已经广泛用于乳腺癌、卵巢癌和部分头颈癌和肺癌的治疗。目前市场上有紫杉醇注射剂、紫杉醇脂质体注射剂和白蛋白紫杉醇注射剂,绿叶制药力朴素是全球唯一一个紫杉醇脂质体产品。2019 年之前,紫杉醇脂质体制剂销量最高,随着其强力竞品白蛋白紫杉醇制剂的后来居上,目前紫杉醇脂质体制剂销售额呈下降趋势。图7:2019-2024H1注射用紫杉醇脂质体市场销售情况
(3)注射用两性霉素B脂质体
注射用两性霉素B脂质体用于患有深部真菌感染的患者,以及因肾损伤或药物毒性而不能使用有效剂量的两性霉素B的患者。和多柔比星脂质体注射剂、紫杉醇脂质体注射剂相比,两性霉素脂质体注射剂的市场规模较小,国内两性霉素B脂质体注射剂市场份额主要由吉利德和上海新亚占据。图8:2019-2024H1注射用两性霉素B脂质体市场销售情况
图9:2024H1注射用两性霉素B脂质体企业竞争格局
参考文献及数据来源:
1、药物递送系列研究报告—体内递送之脂质体药物研究
2、复杂注射剂行业系列报告—脂质体注射剂有望替代普通制剂部分市场
3、公众号 GMP质量圈:脂质体中必不可少的辅料—胆固醇(https://mp.weixin.qq.com/s/9t8vVPXLezO9u3S7OG9vvg)
4、公众号药物递送:已上市脂质体产品的结构与成分
(https://mp.weixin.qq.com/s/1Z-hV8IPaMJPtbFWV6P6Fw)
5、国家药品监督管理局(https://www.nmpa.gov.cn/)
6、药智网(https://vip.yaozh.com/home)
7、米内网(https://www.menet.com.cn/)
8、药剂学(人卫版第七版)