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科研干货:为什么伊立替康脂质体非用HEPES缓冲体系

发布人:艾伟拓(上海)医药科技有限公司

发布日期:2026/5/14 13:04:37

一、传统伊立替康的制剂痛点:内酯环易水解与保护需求

 

盐酸伊立替康是一种常用的抗肿瘤药物,但其传统注射液存在显著的稳定性缺陷。分子中的内酯环是药效活性所必需的结构,然而在pH>6的环境中,内酯环会快速水解,转化为药理活性低、毒性更高的羧酸盐形式。更棘手的是,在生理条件(pH 7.4)下,血清蛋白优先与羧酸盐结合,导致平衡进一步向“低效高毒”方向偏移——最终有效内酯型占比仅约10%。

图1 伊立替康脂质体示意图

 


为保护内酯环,脂质体技术被引入。伊立替康脂质体将药物包裹于内水相,维持偏酸性环境(pH约6);而脂质体外水相需保持在近中性(pH约7.25)以保证磷脂双分子层的长期稳定性。这对外水相缓冲剂提出了特殊要求:既要稳定外水相pH,又不易穿过脂质膜进入内水相——后者若发生,将破坏内水相的酸性条件,导致药物失活。传统磷酸盐或碳酸盐缓冲液因易跨膜扩散,无法满足这一需求。

 

二、HEPES缓冲体系的核心特性:膜不可渗透性与多重优势

 

HEPES(4-羟乙基哌qin乙磺酸)是一种两性离子缓冲剂,分子中同时含有磺酸基(-SO₃H)和叔胺氮。其突出特点包括:

第一,不易穿过生物膜。 这一性质使其能够稳定停留在脂质体外水相,而不渗入内水相,为维持内外水相pH梯度提供了结构基础。

第二,pKa随温度变化极小。 缓冲液的pH值在储存期间漂移很少,有利于制剂的长期稳定性。

第三,不与其他离子发生络合反应。 HEPES既不会络合其他离子影响其功能,也不会被其他离子干扰缓冲能力,保证了体系中各组分的独立作用。

第四,细胞毒性低。 已成功用于腺病毒载体疫苗(如克威莎®)及核酸脂质纳米颗粒等生物制剂,安全性得到验证。

 

三、HEPES在伊立替康脂质体中的功能实现:维持pH梯度与药物活性

 

基于上述特性,HEPES成为伊立替康脂质体外水相缓冲体系的理想选择。在易安达®(盐酸伊立替康脂质体注射液)处方中(表1),HEPES以17 mM浓度、pH 7.2的条件使用,与氯化钠共同调节渗透压。

 

表1 伊立替康脂质体处方信息

 

HEPES的应用解决了两个核心问题:

 

1.稳定外水相pH于近中性范围,有效保护了脂质体脂膜(DSPC、胆固醇、DSPE-MPEG2000)的长期物理化学稳定性,避免脂质体聚集或药物渗漏;

 

2.凭借其不易穿透脂质膜的特性,外水相的弱碱性环境不会干扰内水相的酸性pH(约6),从而保障了内水相中伊立替康以内酯型(有效形式)稳定存在。EMA审评报告也将“选择能够保持最佳pH范围的适当缓冲液”列为该制剂开发的四大重点之一,足见其重要性。

图2 HEPES溶液中平衡转化关系

 

 

四、HEPES使用中的工艺考量:避光要求与浓度控制

 

尽管HEPES性能优良,实际应用中仍需注意以下两点:

1. 避光操作与储存。 HEPES分子中的哌qin基团对光敏感,暴露于光线中可能产生过氧化氢(H₂O₂),对活性药物或细胞产生毒性。因此,含HEPES的脂质体制备及储存过程应尽量避光。

2. 浓度范围控制。 HEPES在生化及制药领域的常用浓度为10–25 mM。浓度低于10 mM时缓冲能力不足,无法有效稳定pH;浓度高于25 mM时则可能对部分细胞或生物活性物质产生毒害作用。伊立替康脂质体选择17 mM正是基于这一考量。

 

五、结语

 

伊立替康脂质体的案例表明,在复杂注射剂处方中,缓冲体系的选择与活性药物同等重要。HEPES凭借其膜不可渗透性、温度稳定性及低细胞毒性等优势,成为实现内外水相pH梯度设计的关键辅料,值得制剂开发者关注。

 

参考资料:

1.onivyde-epar-public-assessment-report_en,Procedure No.EMEA/H/C/004125/0000

2. 吴刚、周玉洁、魏悦蕾等,两种主动载药的伊立替康脂质体释药行为的对比考察。中国医院药学杂志,2018年8月第38卷第16期

3.艾伟拓,学术推广专题资料,伊立替康脂质体深度分析

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