超饱和SNEDDS制剂用于提高拉帕替尼二磺酸酯的生物利用度：一种旨在弥合溶解性与吸收性差距的机制性方法

《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》：Supersaturated SNEDDS for enhancing the bioavailability of lapatinib ditosylate: A mechanistic approach to bridge the solubilization-absorption gap

提升拉帕替尼口服生物利用度的超自纳米乳剂系统开发及机制研究。通过体外脂解、溶出-消化耦合、Caco-2渗透性及体内药代动力学评估，发现该系统使溶出度提高5倍，跨膜渗透系数达1.87×10?3 cm/s，Cmax和AUC分别提高5.3倍和5倍，且与体外参数强相关。

　　

Nidhi Singh | Anubroto Pal | Alok Kumar | Mamta Kumari | Bhaveshkumar Zapadia | Somendu Kumar Roy | Pallab Datta

印度西孟加拉邦加尔各答国家药物教育与研究学院药学系，邮编700054

摘要

本研究探讨了一种过饱和自纳米乳化药物递送系统（superSNEDDS），旨在提高拉帕替尼二磺酸盐（LPT）的口服生物利用度。LPT是一种BCS II类激酶抑制剂，其系统生物利用度约为24%。通过综合评估体外脂解作用、溶解-消化耦合、Caco-2细胞通透性及体内药代动力学，从机制上分析了溶解-吸收之间的差距——这一关键因素限制了增溶配方的效果。特别是对于LPT，此前尚未有相关研究报道。经过全面的辅料筛选后，采用Phosal? 53 MCT、Labrasol? ALF、Transcutol? HP和PVP K-30制备了superSNEDDS配方，并在其中溶解了40 mg/g的LPT（LPT-PhLaT-superSNEDDS）。使用模拟胃部（FaSSGF，pH 1.6）和肠道条件（FaSSIF）的生物相关介质进行了两阶段体外溶解实验。在胃部阶段（15分钟），LPT-PhLaT-superSNEDDS的累积药物溶解度达到88 ± 3%（平均值±标准差，n = 3），比LPT悬浮液（17 ± 1%）高出约5倍（p < 0.0001）。在肠道过渡条件后，该配方仍能保持80%的药物处于过饱和状态超过120分钟。经过30分钟的脂质消化后，LPT-PhLaT-superSNEDDS的水溶性比LPT悬浮液提高了8倍（p < 0.0001）。在Caco-2细胞系中，其转运速率（P_app）为1.87 × 10^?3 cm/s，显著高于LPT悬浮液（6.55 × 10^?5 cm/s），同时LPT-PhLaT-superSNEDDS的流出比率降低了1.5倍。Wistar大鼠实验显示，LPT-PhLaT-superSNEDDS的C_max（1220 ± 140 ng/mL）比LPT悬浮液（230 ± 80 ng/mL）高出5.3倍（p < 0.0001），AUC_0-24（12,883 ± 78 ng·h/mL）也高出5倍（p < 0.0001）。P_app与C_max（R² = 1, p < 0.0008）、P_app与AUC_0-24（R² = 0.926）以及溶解度与C_max（R² = 0.999, p < 0.018）之间均存在强正相关性。结果表明，通过合理设计递送系统并解决过饱和-通透性平衡问题，可以显著提高LPT的口服生物利用度，从而克服BCS II类新药递送系统面临的挑战。

引言

酪氨酸激酶抑制剂（TKIs）在现代癌症治疗中占据重要地位[1]。尽管面临单克隆抗体等其他新兴治疗类别的激烈竞争，下一代和多靶点TKIs仍持续发展。与生物制剂不同，TKIs主要通过口服途径给药，为患者带来更大便利。然而，许多TKIs的吸收具有高度变异性，生物利用度低，并且存在显著的食物-药物相互作用，从而降低了其疗效[2]。拉帕替尼二磺酸盐（LPT）是一种用于乳腺癌治疗的TKI，其生物利用度极低且药代动力学变异性大。2007年，LPT获得美国FDA批准用于转移性乳腺癌（TYKERB?，由葛兰素史克公司生产）[3]，属于BCS II类药物，水溶性极低（0.0223 mg/mL）。这种低水溶性导致其在胃肠道中的溶解不稳定，同时受到首过代谢（约70%的药物被CYP3A4酶代谢）、P-糖蛋白外排（P-gp）和食物相互作用的影响[4]，因此需要每日高剂量（1250 mg，分5次服用，每次250 mg）[5]。LPT的高剂量和低生物利用度（24%）[6]会导致严重副作用，包括腹泻、皮疹、恶心、疲劳[7]、心脏毒性[8]和肾损伤[9]，最终可能导致治疗中断。 尽管纳米海绵[11]、β-环糊精复合物[12]和海藻酸钠/聚（乙烯基吡咯烷酮）/拉帕替尼金属有机框架[13]等递送系统在提高生物利用度方面取得了一定进展（纳米晶体提高2.5倍，β-环糊精提高3.4倍），但这些系统的残留有机溶剂、稳定性问题、批次间差异、低药物装载效率、释放动力学控制不佳以及溶解度-通透性平衡问题限制了其商业化应用[14][15]。自纳米乳化药物递送系统（SNEDDS）因具有小液滴尺寸、高脂溶性药物装载能力及潜在的淋巴运输能力（减少首过肝脏代谢）而受到关注，从而提高脂溶性药物的肠道吸收[16]。例如利托那韦（Norvir?）、氨普那韦（Agenerase?）、丙戊酸钠（Convulex?）、环孢素（Neoral?）和阿托伐他汀（Lipirex?）等药物已通过该系统获得临床益处。多种TKI（如达沙替尼[17]、吉非替尼[18]、索拉非尼[19]和舒尼替尼[20]）也显示出生物利用度的提升。然而，这些药物在胃肠道消化和肠道稀释后容易沉淀，成为SNEDDS效果的限制因素[21]，这促使人们关注过饱和SNEDDS（superSNEDDS）。先前研究使用SGF pH 2.0和FaSSIF_phosphate作为生物相关介质，记录了LPT的沉淀现象[22]。superSNEDDS添加了额外的聚合物作为沉淀抑制剂（PPI），以维持药物在胃肠道中的亚稳态并逐渐降低药物浓度至饱和状态，从而确保高吸收通量。对于弱碱性药物，常用的PPI包括聚（乙烯基吡咯烷酮-醋酸乙烯酯）（PVPVA-64）、羟丙基甲基纤维素（HPMC）和聚（乙烯基吡咯烷酮）（PVP K-30）[23]。 本研究设计了LPT的superSNEDDS配方，以解决限制其口服生物利用度的关键问题。通过结合脂质辅料、表面活性剂和PPI，优化了配方，在模拟胃肠道条件下实现最大程度的溶解并保持动力学稳定性。由于许多新的增溶方法难以确保溶解后的药物在生理条件下仍可吸收和具有生物利用度[24]，因此进行了全面的机制研究，以阐明性能提升的分子和物理化学基础。研究内容包括体外脂解作用、生物相关溶解和分散研究、药物在水相和沉淀相之间的分配以及药代动力学评估，以建立体外特性（表观通透系数和溶解度）与体内动力学参数（C_max和AUC_0-t）之间的关联。

材料

拉帕替尼二磺酸盐（LPT）由印度古吉拉特邦Veda实验室提供样品；Phosal?53MCT（磷脂酰胆碱与中链甘油三酯的混合物）由Lipoid GmbH提供（批号368204）；Labrasol? Alf（辛酸聚氧乙烯酯，批号184734）和Transcutol? HP（二乙二醇单乙醚，批号182530）由马哈拉施特拉邦孟买的Gattefosse India Pvt. Ltd.公司提供。

药物在辅料中的溶解度

如图1(a)和(b)所示，LPT在Phosal? 53 MCT中的溶解度为12.8 ± 1.8 mg/g，在Capmul? MCM C8中为4.5 ± 2.3 mg/g，在Maisine? CC中为3.9 ± 4.1 mg/g，在Labrasol? ALF中为4.0 ± 1.5 mg/g，在Cremophore EL中为4.2 ± 1.9 mg/g，在Transcutol? HP中为4.7 ± 2.2 mg/g，在PEG 400中为4.0 ± 1.5 mg/g。Phosal? 53 MCT的溶解度分别比Capmul? MCM C8和Maisine? CC高约2.8倍（p < 0.001）和3.3倍（p < 0.0001），因此被选为SNEDDS的油相载体。

结论

在Phosal? 53 MCT、Labrasol? ALF和Transcutol? HP系统中观察到LPT的溶解度显著提高。这些成分以30:55:15（重量比）的比例形成了热力学稳定的乳液，液滴尺寸为124 nm。加入PVP K-30后制备的PhLaT-superSNEDDS使40 mg/g的LPT溶解度提高了40倍，而未添加PPI的PhLaT-SNEDDS仅为16 mg/g。LPT-PhLaT-superSNEDDS的脂解溶解度提高了8倍，Caco-2细胞中的吸收量提高了28倍。

AI声明

使用Chat GPT和Gemini工具进行了语法校正和句子优化。

资金声明

作者声明在撰写手稿过程中未收到任何资金支持。

CRediT作者贡献声明

Nidhi Singh：撰写初稿、方法学设计、实验实施、数据分析、概念构建。 Anubroto Pal：方法学设计、实验实施。 Alok Kumar：方法学设计、实验实施。 Mamta Kumari：方法学设计。 Bhaveshkumar Zapadia：实验实施。 Somendu Kumar Roy：项目监督、资源协调。 Pallab Datta：撰写与编辑、项目监督、资源管理、数据分析、概念构建。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

致谢

感谢印度政府化学与化肥部下属的国家药物教育与研究学院为Nidhi Singh完成本手稿提供财务支持和机构奖学金。同时感谢Salvavidas Pharmaceutical Pvt. Ltd.（古吉拉特邦）的Sunil Sanghani博士提供拉帕替尼样品，Kolimi Prasanth Reddy先生在扫描电子显微镜（SEM）方面的帮助，以及Priyanka Das女士在流变分析方面的支持。