论质量源于设计(QbD)在制剂处方筛选中的应用—以长春新碱脂质体为例.doc

摘 要研究背景：长春新碱是一种广谱抗癌药，广泛应用于肿瘤联合化疗，但由于严重的神经毒性和组织刺激性等不良反应，其临床应用受到限制众所周知，脂质体是一种靶向给药制剂，具有类细胞结构，进入体内主要被网状内皮系统吞噬而活化机体的自身免疫功能，并改变被包封药物的体内分布，从而提高药物的治疗指数、减少药物的治疗剂量和降低药物的毒性研究目的：本研究拟将长春新碱开发成长循环脂质体制剂，以减小其严重的毒副反应本论文主要论述长循环长春新碱脂质处方的开发，着重探讨QbD在制剂处方筛选中的应用研究方法：根据QbD的理念，首先明确长循环长春新碱脂质体的目标产品质量概况，结合以往脂质体处方开发的经验和风险评估的手段确定药品的关键质量属性然后以药品的关键质量属性和目标产品质量为出发点，从内相缓冲液的种类、培化磷脂酰乙醇铵（PEG-DSPE）的用量和药物的装载比例等因素进行系统筛选，以找出高包封率和可接受的体外药物释放度的处方然后将这些长春新碱脂质体和游离药物进行药代动力学、毒性和抗肿瘤效果对比，最终筛选出既有最佳的抗肿瘤效果又表现出最低毒性的处方，同时对该处方进行初步稳定性考察结果表明筛选出的处方在冷藏条件下稳定，不易渗漏，包封率高，粒径分布均匀， 其质量属性符合预先设定的目标。

研究结论：本研究应用QbD的方法进行产品开发，对影响产品的关键质量属性进行了科学系统的研究，找出了影响产品质量的与处方和工艺相关的因素， 从而制定合理的控制战略， 使研发出的产品能够顺利转移到生产部门， 最终实现商业化生产关键词：质量源于设计，QbD；处方筛选；脂质体；关键质量属性；风险评估；稳定性；药物动力学The application of QbD in Formulation Development for Vincristine Liposome InjectionAbstractBackground: Vincristine has been widely used in treatment of various cancers, especially in combined chemotherapy. However, clinical use of vincristine may cause severe neurotoxicity and tissues irritation, which limits its clinical application. It is well-known that liposome formulation is a targeted drug delivery system, which has structure similar to cells. There are many advantages to use liposome formulation in clinics. Liposomes could stimulate immune system once engulfed by reticuloendothelial system (RES). In-vivo distribution of a drug entrapped into liposomes could be changed, leading to decrease of therapeutical doses and thus adverse effects. Research Purposes: formulating vincristine into long-circulating liposomes may significantly reduce its severe adverse effects, so the clinical outcome could be further improved. The purpose of this thesis is to develop PEGylated vincristine liposome formulations using current Quality-by-Design (QbD) approach.Research Methods: Using QbD approach in formulation development, the quality target product profile (QTPP) of long-circulating vincristine liposome was first established and critical quality attributes (CQA) were identified using prior experience and risk assessment tool. Then, the type of intraliposomal trapping agents, the amount of PEG-DSPE and the drug-to-HSPC ratio (D/L) were investigated to obtain formulations with high encapsulation efficiency and acceptable in-vitro drug release profile. Moreover, in-vivo evaluation in animals was also conducted, including pharmacokinetic studies, acute toxicity and antitumor efficacy. Finally， a PEGylated liposome formulation with improved therapeutic index and reduced toxicity was selected. The selected liposome vincristine formulation met the predefined QTPP with good physical and chemical stability, higher encapsulation efficiency, lower leaking rate, and acceptable particle size distribution. Research Conclusions: The thesis work followed the principle of QbD to systemically and scientifically evaluate the factors that have impact on product quality attributes and identify critical quality attributes. Thus, source of variables in formulation and process can be understood and properly controlled. The vincristine liposome formulation developed from this study should be able to successfully transfer to production site in next step to achieve final commercial production.Keywords: Quality by design, QbD, formulation screen, liposome, critical quality attributes, risk assessment, stability, pharmacokinetics目　录第1章 前言 1第2章 长春新碱市售制剂分析 32.1长春新碱理化性质 32.2长春新碱的市售制剂 32.3长春新碱的临床应用 32.4长春新碱的药代动力学 3第3章 长循环长春新碱脂质体的目标产品质量概况及关键质量属性 53.1长循环长春新碱脂质体的目标产品质量概况 53.2长循环长春新碱脂质体的关键质量属性 63.2.1 pH 63.2.2 粒径 63.2.3 包封率和体外释放率 73.2.4 降解产物 73.2.5 残留溶剂 73.2.6 无菌和细菌内毒素 7第4章 处方筛选 104.1 处方变量的风险评估 104.2 内相缓冲液的影响 124.2.1 脂质体的制备方学 124.2.2 初步分析方法学 134.2.3 硫酸铵梯度法[1] 144.2.4 磺丁基醚-β-环糊精-三乙胺梯度法[5] 144.2.5 试验结果 154.3 培化磷脂酰乙醇铵（PEG-DSPE）密度的影响 164.4 药物-类脂比（D/L）的影响 194.5 不同脂质体处方对药代动力学的影响 204.5.1方案设计 204.5.2动物及饲养 204.5.3供试品和对照品 214.5.4样品采集及处理 214.5.5试验结果 214.6 不同脂质体处方对体内毒性的影响 224.6.1方案设计 224.6.2动物及饲养 224.6.3供试品和对照品 234.6.4试验内容 234.6.5试验结果 244.7不同脂质体处方的抗肿瘤活性比较 244.7.1方案设计 254.7.2供试品和对照品 254.7.3 动物及饲养 264.7.4试验内容 264.7.5试验结果 274.8脂质体处方的初步稳定性考察 284.8.1稳定性研究 284.8.2试验结果 294.9处方因素的更新风险评估 30第5章 结论 32参考文献 34致　谢 35II第1章 前言脂质体系指将药物包封于类脂质双分子层内而形成的微型泡囊体。

早在1965年，英国学者Bangham和Standish将磷脂分散在水中进行电镜观察时发现了这样的分子结构，把它称作为脂质体，并首次展示了脂质体的图像，球状的、自我封闭的、分散在水中并且包封一部分水性介质的脂质粒子[1]之后脂质体进入快速发展期近年来，随着生物技术的不断发展，脂质体的制备工艺逐步完善，加之脂质体适合于生物体内降解、无毒性和无免疫原性，特别是脂质体作为药物载体，具有靶向性，从而能够减少药物剂量，降低毒性，减少副作用等，因此脂质体靶向给药系统已愈来愈受到重视并得到广泛应用癌症是人类的大敌，在攻克癌症堡垒中，目前化疗还是主要的手段，而提高化疗效果的关键是如何提高药物的靶向性和降低药物的毒副作用脂质体剂型可以在某种程度上提高化疗药物的靶向性，并大幅度地降低化疗药物的毒副作用，从几种途径上提高化疗药物的治疗指数与目前其他的抗癌药物剂型相比较，药物脂质体具有独特的优点，早已为国内外专家所瞩目长春新碱是从夹竹桃科植物长春花中提取的一种生物碱，有广泛的临床应用（尤其是治疗儿童和成人的恶性肿瘤），被认为是一种重要的抗肿瘤药物长春新碱对细胞有多种影响，但其作用机理仍在进一步研究中一般认为的作用机理是长春新碱抑制了微管蛋白的聚合，从而影响纺锤体微管的形成，使细胞分裂阻止在中期，从而抑制了肿瘤的生长。

随着长春新碱在临床上的广泛应用，其不良反应报道也日趋增多，尤其是与剂量相关的神经系统毒性，主要引起外周神经症状，如手指、神经毒性等，与累积量有关其他还有足趾麻木、腱反射迟钝或消失，外周神经炎此外也有腹痛、便秘，麻痹性肠梗阻的报道运动神经、感觉神经和。