基于质量源于设计优化的自纳米乳化递药系统增强卡非佐米（CFZ）的细胞摄取及蛋白酶体抑制效应

本研究针对第二代蛋白酶体抑制剂卡非佐米（CFZ）存在的口服生物利用度低、需静脉注射给药等问题，通过质量源于设计（QbD）方法开发了自纳米乳化药物递送系统（SNEDDS）。该CFZ-SN系统显著提高了药物溶解度（9.1 mg/mL）、形成均一纳米液滴（130.4 nm），并在模拟胃肠环境中表现出优异的稳定性。体外实验证实其能有效抑制P-糖蛋白（P-gp）外排泵，使Caco-2细胞摄取量提升6.5倍，并在多发性骨髓瘤细胞（RPMI 8226）中展现出更强的蛋白酶体抑制活性（抑制率达77.8%）。该研究为CFZ的口服给药提供了创新解决方案。

　　

蛋白酶体抑制剂作为肿瘤治疗的重要靶点，其代表药物卡非佐米（Carfilzomib, CFZ）虽在多发骨髓瘤治疗中显示出显著疗效，却面临着严峻的给药困境。现有商业化制剂需静脉输注且半衰期不足1小时，更棘手的是，这种四肽结构药物属于BCS IV类（生物药剂学分类系统），存在溶解度差（<1 μg/mL）、肠道渗透性低、易被P-糖蛋白（P-gp）外排等多重屏障。更令人担忧的是，CFZ在胃肠环境中会被胃蛋白酶和胰蛋白酶迅速降解，这使得口服给药看似天方夜谭。面对这些挑战，传统解决方案往往止步于注射剂型改良，患者仍需承受频繁静脉穿刺之苦。

针对这一行业痛点，来自忠北国立大学（Chungbuk National University）的研究团队另辟蹊径，创新性地采用质量源于设计（Quality by Design, QbD）策略，开发出载CFZ的自纳米乳化给药系统（Self-Nanoemulsifying Drug Delivery System, CFZ-SN）。这项突破性研究发表在《Biomedicine》杂志，为CFZ的口服给药打开了新局面。

研究团队运用Scheffé混料设计优化配方，通过伪三元相图筛选出油酸（oleic acid）、Cremophor EL和四甘醇（tetraglycol）的最佳配比。关键实验技术包括：动态光散射测定纳米液滴特性（粒径/PDI）、透射电镜（TEM）表征形态、Caco-2细胞模型评估渗透性和P-gp抑制效应、以及20S蛋白酶体活性检测试剂盒评价药效学。特别值得注意的是，研究采用模拟胃肠液（SGF/SIF）稳定性测试和体外消化模型，系统评估了制剂在生理环境中的表现。

【3.1 优化CFZ-SN】通过17组实验设计确定最佳配方为：10%油酸+40.3% Cremophor EL+49.7%四甘醇。该组合实现CFZ溶解度9.1 mg/mL（较原料药提升9000倍），形成130.4 nm均一纳米液滴（PDI=0.154），透光率达89.4%。TEM显示球形纳米结构，与激光散射结果一致。

【3.2 特性表征】制剂在25°C/60%RH下稳定30天，包封率保持86.7%。体外释放显示：在pH 1.2-6.8介质中4小时累积释放量达81.7-95.7%，显著优于原料药（<20%）。独特的是，油酸基质可抵抗胰脂肪酶降解（仅消耗0.6 mL NaOH），而含Capryol 90的对照制剂完全分解。在模拟胃肠液中，CFZ-SN保护药物免遭酶解，2小时后SGF中保留42.8%完整药物，SIF中保留92.1%。

【3.3 细胞摄取机制】Caco-2实验揭示CFZ-SN的P_app(A-B)达256.6×10^-6 cm/s，较原料药提升71.5倍，且外排比（ER）从10.85降至0.27，证实强效抑制P-gp。pH 5.5-7.4条件下细胞摄取量稳定在原料药的4倍以上。内吞机制研究表明，网格蛋白（clathrin）和小窝蛋白（caveolae）介导的内吞是主要途径。

【3.4 药效学验证】在RPMI 8226细胞中，CFZ-SN的IC₅₀为11.6 nM（原料药16.8 nM），且呈现时间依赖性增强。5 nM剂量下，蛋白酶体抑制率达77.8%（原料药56.2%），效果接近阳性对照硼替佐米（80.2%）。细胞摄取实验显示2小时摄取量提升2.9倍。

这项研究通过精巧的剂型设计，成功突破了CFZ口服给药的三大屏障：溶解度屏障（纳米乳化增溶）、渗透性屏障（P-gp抑制）和稳定性屏障（抗酶解保护）。特别值得注意的是，选择油酸作为油相可谓神来之笔——其不饱和结构不仅能抵抗脂肪酶降解，还通过抑制P-gp产生协同增效。研究首次证明CFZ-SN能维持胃肠环境中的结构完整性，并通过多重机制增强肠道吸收和肿瘤细胞摄取。

从转化医学角度看，该CFZ-SN系统具有显著的临床优势：① 将注射剂转化为口服剂型，极大提升患者依从性；② 纳米乳剂可促进淋巴吸收，规避肝脏首过效应；③ 蛋白酶体抑制活性增强可能降低临床用量。未来研究需在动物模型中验证口服生物利用度和抗肿瘤效果，但现有数据已为蛋白水解靶向嵌合体（PROTAC）等新兴蛋白降解疗法的口服给药提供了重要参考。这项研究不仅为CFZ的临床应用开辟了新途径，也为其他肽类抗肿瘤药物的剂型设计树立了典范。