《International Journal of Pharmaceutics》：Design and evaluation of semi-solid lipid implants for controlled intravitreal release of bevacizumab
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本研究发现，针对眼底新生血管性疾病（如nAMD和PDR）治疗中，频繁注射抗VEGF药物的临床困境，研究人员设计了一种新型半固体脂质植入体。该植入体可对单克隆抗体药物贝伐单抗（BVZ）实现近40天的持续控释，并保持了药物的结构和结合活性，体外生物相容性良好。这项研究为减少注射频率、提高患者依从性提供了一种有前景的新剂型平台。
年龄相关性黄斑变性（AMD）和糖尿病视网膜病变（DR）是当今全球范围内致盲的主要原因。其中，由异常新生血管引发的湿性年龄相关性黄斑变性（nAMD）和增殖性糖尿病视网膜病变（PDR），其病理核心是血管内皮生长因子（VEGF）的过度表达。目前，临床一线治疗方案是直接向眼内（玻璃体腔）注射抗VEGF药物，如贝伐单抗（Bevacizumab, BVZ）。尽管有效，这种疗法存在显著痛点：药物在眼内的半衰期较短（约4.9至11.67天），患者需要频繁（通常每月一次）接受侵入性注射。这不仅增加了感染（如眼内炎）、视网膜脱离等风险，也给患者带来沉重的经济和时间负担，并导致治疗依从性下降。因此，开发一种能够持续、可控释放药物、从而极大延长给药间隔的新型递送系统，是眼科治疗领域亟待突破的方向。本研究创新性地提出并评估了一种可注射的半固体脂质植入体，旨在为贝伐单抗提供长效的玻璃体内缓释平台。
为验证这一设想，研究人员设计并制备了四种基于不同脂质组合（Precirol? ATO 5与Tefose? 63；Geleol?与Tefose? 1500）的植入体配方。研究主要围绕以下几个方面展开：首先，对植入体的理化性质进行了全面表征，包括利用光学显微镜和扫描电子显微镜（SEM）观察其宏观与表面形态，通过共聚焦拉曼光谱映射技术分析药物（BVZ）在植入体内部的分布情况，并使用差示扫描量热法（DSC）研究其热力学性质。其次，评估了植入体的关键应用性能，如通过可注射性测试衡量其能否通过临床常用的27G针头顺利注射。核心的体外药物释放研究在磷酸盐缓冲液（PBS）中进行，持续37天，以考察其缓释能力。此外，利用拉曼光谱和衰减全反射红外光谱（ATR-FTIR）分析了释放后贝伐单抗的结构完整性，并通过酶联免疫吸附试验（ELISA）初步评估了其生物活性保留情况。最后，使用视网膜色素上皮细胞系ARPE-19进行了体外生物相容性测试，以评估植入体及其释放产物的细胞毒性。
研究结果：
3.1. 植入体制备与3.2. 形态学表征
研究人员成功制备了四种均质的、贝伐单抗含量在1.02%至1.20%之间的半固体脂质植入体。光学显微镜观察显示，所有植入体表面均留有挤出痕迹；其中，基于Geleol/T1500的Imp3-BVZ和Imp4-BVZ表面可见孔隙状结构，而基于PATO5/T63的Imp1-BVZ和Imp2-BVZ表面更光滑。扫描电镜（SEM）图像显示所有植入体表面均较粗糙，推测与冻干脱水过程有关。Imp4-BVZ的SEM图像显示存在相分离，表明该配方均一性不佳。
3.3. 植入体表征
3.3.1. BVZ分布：共聚焦拉曼映射分析证实了贝伐单抗在所有植入体中的均匀分布，其中Imp4-BVZ的分布最为均匀。对释放介质的拉曼和红外光谱分析未发现贝伐单抗二级结构的明显变化，表明其结构在释放后得以保持。
3.3.2. 可注射性：可注射性测试（注射力测试）是决定其临床适用性的关键。结果显示，Imp1和Imp2配方所需的挤出力分别为7.6N和6.6N，低于临床可接受的20N阈值，表明它们可以通过27G针头进行玻璃体内注射。而Imp3和Imp4的挤出力超过40N，不适合注射，只能通过手术植入。
3.4. 体外药物释放研究
体外释放实验表明，Imp1-BVZ和Imp2-BVZ在37天内分别释放了40.6%和34.8%的载药量，展现出持续的释放能力。而Imp3-BVZ和Imp4-BVZ的释放量则低于10%。对Imp1-BVZ和Imp2-BVZ释放数据的动力学模型拟合表明，其释放机制最符合Higuchi模型（相关系数r2最高），说明药物释放主要由扩散过程控制。
3.5. 植入体生物相容性
利用ARPE-19细胞进行的生物相容性实验表明，在高度稀释（1:400）条件下，Imp1-BVZ和Imp2-BVZ在释放第1天和第7天均表现出良好的细胞相容性（细胞活性接近100%）。随着时间延长或浓度增加，细胞活性有所下降，作者分析这可能与培养介质中脂质和药物累积而未更换有关，并指出眼内实际的代谢和转运环境可能带来更好的生物相容性。
3.6. 差示扫描量热法（DSC）
DSC热分析用于研究植入体的热力学性质和固态反应机理。基于Kissinger和Flynn-Wall-Ozawa方法计算的活化能（Ea）显示，载药配方（Imp1-BVZ, Imp2-BVZ）的活化能高于未载药配方，表明药物的加入可能增强了植入体结构的稳定性。特别地，含有表面活性剂Tween 80的Imp2-BVZ显示出最高的活化能，提示Tween 80可能通过与脂质的相互作用进一步稳定了体系。通过Coats-Redfern方法分析，Imp2-BVZ的固态反应机制与随机成核、双核模型（F3）拟合最佳，表明其具有更高的结构稳定性。
3.7. 通过ELISA评估从植入体释放的贝伐单抗的结合能力
为评估贝伐单抗在释放后是否保持其功能活性，研究人员进行了ELISA测试。结果显示，从Imp1-BVZ释放的贝伐单抗保留了约83.2%的活性，而从Imp2-BVZ释放的药物仅保留了约27.0%的活性。这表明配方中的Tween 80可能对贝伐单抗的活性产生了不利影响，需要在后续研究中通过更多技术（如圆二色谱、电泳）进一步评估其物理化学稳定性。
结论与讨论：
本研究表明，成功制备了用于贝伐单抗玻璃体内控释的半固体脂质植入体。在四种配方中，基于Precirol? ATO 5和Tefose? 63的Imp1-BVZ和Imp2-BVZ表现出最理想的综合性能：它们具有适宜的可注射性、均一的药物分布、能够持续释放药物近40天，并且在体外展现出可接受的生物相容性。尽管DSC分析提示Imp2-BVZ可能具有更高的热力学稳定性，但ELISA结果却显示Imp1-BVZ（不含Tween 80）能更好地保持贝伐单抗的活性。因此，综合考量，含有Precirol ATO 5、Tefose 63和透明质酸的Imp1-BVZ配方被认为是最有前景的候选者，更适合用于贝伐单抗的持续释放。这项研究为开发一种能够显著减少nAMD和PDR患者注射频率的新型治疗平台奠定了坚实的基础。当然，要走向临床应用，还需要进一步的体内研究来验证其长期疗效、安全性以及在更接近生理环境的眼内模型中的生物相容性。这项工作展示了脂质材料作为生物大分子（如单克隆抗体）长效眼内递送载体的巨大潜力，为解决当前抗VEGF疗法面临的临床挑战提供了一个有吸引力的新策略。本研究发表在国际知名药剂学期刊《International Journal of Pharmaceutics》上。
