高浓度抗体制剂无针注射器的可行性及药代动力学评估：突破皮下给药技术瓶颈

这篇研究评估了新型计算机控制无针注射器(NFI)在皮下(SC)递送高粘度(50 cP)单克隆抗体(mAb)制剂中的表现。通过体外、离体猪皮模型和体内约克夏猪药代动力学(PK)研究，证实NFI能保持抗体完整性，注射2.0 mL剂量的生物利用度(80.0%)与传统针筒(N&S 79.5%)相当，且PK参数(Cmax、AUCinf等)差异均在1.2倍内。该技术为高浓度mAb制剂提供了更快速(670 ms vs 12-15 s)、无针痛的给药方案。

　　

Abstract

随着生物制剂皮下给药需求增长，高浓度制剂开发面临注射性和患者依从性挑战。研究通过计算机控制无针注射器(NFI)突破技术瓶颈，可递送2.0 mL高粘度(50 cP)单抗制剂。

1 INTRODUCTION

老龄化加剧使慢性病和自身免疫疾病增多，推动生物制剂市场超越小分子药物。但传统针筒注射高浓度mAb存在疼痛、针头恐惧症等问题。NFI技术通过线性致动器产生高压液体射流，其闭环反馈系统可精确控制注射深度。PRIME?平台前期临床显示，0.68 mL盐水注射安全且优于27G针头，但2.0 mL规格尚未验证大分子递送效果。

2 MATERIALS AND METHODS

2.1 材料

使用175 mg/mL IgG4单抗(54.3 cP)，对比NFI与27G针筒+垫片注射器。COP材质一次性药筒配备<200 μm孔径喷嘴。离体实验采用约克夏猪腹部皮肤，体内PK研究选用4-6月龄雌猪(n=4/组)。

2.2 关键实验

• 体外相容性：通过SEC、iCIEF等检测喷射前后蛋白聚集、电荷异质性

• 离体沉积：甲基蓝标记注射后解剖，评估4类沉积特征

• PK分析：ELISA检测血清浓度(LLOQ 0.078 μg/mL)，WinNonlin?计算参数

3 RESULTS

3.1 制剂完整性

NFI喷射后单体纯度保持98.2%，HMW仅1.8%，优于针筒的硅油致微粒增加(>10 μm颗粒643 vs NFI 186)。

3.2 递送效率

离体实验中，NFI与针筒均实现>2.0 mL SC沉积(成功率87.5% vs 93.8%)，但NFI注射仅需670 ms。

3.3 PK表现

• 暴露量：NFI组C_max 56.1 μg/mL vs 针筒62.3，AUC_inf分别为1640与1630 day·μg/mL

• 吸收差异：NFI组T_max延迟至4天(针筒1.63天)，但生物利用度相当(80.0% vs 79.5%)

4 DISCUSSION

NFI在8%更高装量下实现等效给药，其快速喷射(毫秒级)显著改善高粘度制剂推注困难。PK差异可能源于：

1. 1.

   液体射流形成不同的组织扩散模式

2. 2.

   注射深度微小变异(SC层±肌肉边界)

5 CONCLUSIONS

该NFI平台成功解决高浓度mAb(如IgG4)的SC递送难题，兼具患者友好性和PK等效性，为生物制剂家庭化使用提供新选择。未来需延长药筒稳定性研究，并探索更多抗体亚型的适用性。

（注：全文数据均源自原文Table 1-9及Figure 1-7，未添加外部引用）