基于加压腹腔内气溶胶化疗(PIPAC)的阿霉素-顺铂固定剂量即用型复方制剂:处方开发、体外组织递送与稳定性评价

《Drug Delivery and Translational Research》:The first formulation tailored for intraperitoneal delivery as a pressurised aerosol (PIPAC): doxorubicin-cisplatin as a fixed, ready-to-use drug combination

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月15日 来源:Drug Delivery and Translational Research 6.9

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  加压腹腔内气溶胶化疗(Pressurised Intraperitoneal Aerosol Chemotherapy, PIPAC)是一种用于治疗腹膜转移的新型药物递送系统。目前尚无针对PIPAC的特异性制剂,PIPAC条件下的稳定性数据缺乏,且相关药物均为

加压腹腔内气溶胶化疗(Pressurised Intraperitoneal Aerosol Chemotherapy, PIPAC)是一种用于治疗腹膜转移的新型药物递送系统。目前尚无针对PIPAC的特异性制剂,PIPAC条件下的稳定性数据缺乏,且相关药物均为超说明书使用。85%的PIPAC操作采用阿霉素(Doxorubicin, DOX)与顺铂(Cisplatin, CIS)联合方案。本制剂的开发遵循试验用药品档案(Investigational Medicinal Product Dossier, IMPD)要求,涵盖组成、生产工艺与控制、活性成分及辅料表征、使用中及长期稳定性,以及临床前验证(包括可喷雾性及腹膜组织中的剂量等效性)。该药物组合符合既定药学规格,形成一种稳定、即用型水溶液,含0.131 mg/mL DOX与0.656 mg/mL CIS,溶剂为0.9%氯化钠,pH调节至4.4–4.5。生产工艺具有可放大性,pH、渗透压及纯度均受控,包装确保避光。表征结果确认其稳定性、适宜黏度及理化完整性。采用CapnoPen?装置进行的可喷雾性测试证实雾化一致,且无药物-装置不相容性。200 mL体积可实现最佳组织摄取及最低气溶胶沉降,优于100 mL体积并与参照药物相当。DOX与CIS的组织生物利用度与分别给药相当。可用性研究显示,该制剂简化了操作流程、减少了设备需求并降低了暴露风险。稀释后溶液在室温下可稳定达30小时,而未稀释原液在5 °C下的长期稳定性可保持DOX达9个月、CIS达60个月。研究人员开发了一种专为PIPAC治疗设计的可喷雾DOX-CIS制剂。总体而言,该DOX-CIS组合符合PIPAC应用的预设质量、性能及稳定性标准。
论文解读:面向PIPAC的固定剂量阿霉素-顺铂即用型复方制剂的开发与系统评价
一、研究背景与问题提出
腹膜转移(peritoneal metastases, PM)是腹腔内肿瘤细胞脱落并播散至腹膜腔后形成的严重并发症。由于血-腹膜屏障的存在,经全身途径给药的抗肿瘤药物难以在腹膜腔内达到有效治疗浓度,导致PM患者预后较差。腹腔内(intraperitoneal, IP)给药可在肿瘤局部实现更高药物浓度,同时降低全身暴露及相关毒副作用,因此具有明确的药理学优势。加压腹腔内气溶胶化疗(Pressurised Intraperitoneal Aerosol Chemotherapy, PIPAC)是一种新型IP给药技术,通过微创腹腔镜手术将加压雾化的化疗药物喷入腹腔,借助12–15 mmHg的人工静水压梯度增强药物经对流进入组织的摄取。气溶胶微滴直径约30 μm,相比液体溶液可优化药物分布均匀性,从而改善治疗窗并允许降低给药剂量。在PIPAC所用药物中,阿霉素(Doxorubicin, DOX)与顺铂(Cisplatin, CIS)的联合方案应用最为广泛,约占全部PIPAC操作的85%,这一组合在热腹腔化疗(Hyperthermic IntraPeritoneal Chemotherapy, HIPEC)中已有数十年应用经验,并对化疗耐药肿瘤显示出协同效应。然而,目前尚无PIPAC特异性制剂,PIPAC条件下的稳定性数据缺乏,DOX与CIS联合后二者间的潜在化学相互作用及稳定性亦未经系统研究。因此,本研究旨在开发一种固定剂量、即用型的DOX-CIS复方制剂,使其同时满足PIPAC的制剂与给药要求,并保持两种活性成分的理化相容性与化学稳定性。
二、研究内容与主要结论
研究人员采用基于质量设计(Quality by Design, QbD)的系统方法,开发并表征了一种专为PIPAC设计的即用型固定剂量DOX-CIS复方制剂。最终制剂为含0.131 mg/mL DOX与0.656 mg/mL CIS的0.9%氯化钠水溶液,以柠檬酸调节pH,原液pH约3.8,稀释至临床给药体积后pH升至4.4–4.5,渗透压约288–296 mOsm/kg。该制剂在体外表征中表现出适宜的理化性质,黏度约1 cSt,符合CapnoPen?雾化装置对黏度不超过10 cSt的要求。经CapnoPen?雾化后,制剂各项分析参数均符合规格,未检出降解产物或颗粒杂质,给药剂量与递送剂量一致,证实制剂与装置之间无不相容性。在离体增强型倒置牛膀胱(enhanced inverted bovine urinary bladder, eIBUB)模型中,200 mL给药体积实现了最高的组织摄取(186.9% ± 42.0%)及最低的气溶胶沉降(39.9% ± 25.9%),显著优于100 mL体积,并与分别给药的临床参照方案相当或更优。组织药物浓度方面,参照剂量下DOX组织浓度为2.5 ± 2.3 ng/mg,CIS为37.0 ± 19.9 ng/mg,与参照药物(DOX 2.3 ± 1.8 ng/mg,CIS 35.1 ± 13.8 ng/mg)无显著差异;剂量加倍后,DOX与CIS组织浓度分别增至4.2 ± 3.0 ng/mg和56.0 ± 16.8 ng/mg,为参照的1.8倍和1.6倍。稳定性研究显示,稀释后制剂在2–8 °C避光条件下可稳定15天,室温下可稳定30小时;未稀释原液在5 °C避光条件下,CIS可稳定60个月,DOX在9个月内保持稳定后逐渐下降。可用性评估表明,该制剂简化了操作流程,减少了设备需求并降低了职业暴露风险。
三、主要关键技术方法
本研究采用的主要技术方法包括:基于QbD的系统处方开发方法,以预设目标产品质量属性为导向进行辅料筛选与处方优化;采用高效液相色谱(HPLC)法进行DOX与CIS的含量测定及有关物质分析,依据欧洲药典各论建立;采用冰点降低渗透压计测定渗透压,旋转流变仪测定黏度;采用经CE认证的CapnoPen? CP-001雾化装置进行雾化性能与药物-装置相容性评估;采用离体eIBUB模型(牛膀胱来自当地屠宰场,经当地兽医部门批准,注册号DE08416120321)进行气溶胶递送、体积优化及组织药物浓度评价;组织药物浓度分析由外部GLP实验室完成,DOX采用HPLC-荧光检测法(定量下限5 ng/mL),CIS采用原子吸收光谱法(定量下限50 ng/mL);稳定性研究涵盖短期(30小时至15天)及长期(60个月)储存条件。
四、研究结果
定性定量组成与生产工艺: 研究制剂为即用型水溶液,含0.131 mg/mL DOX盐酸盐与0.656 mg/mL CIS,溶剂为0.9%氯化钠,以柠檬酸调pH至4.5–5.0,渗透压约288–296 mOsm/kg,不含防腐剂及其他辅料。生产工艺在批量溶液、过滤后物料及灌装成品之间保持pH、渗透压、外观、HPLC含量与纯度及灌装重量的一致性,最终以每瓶43 mL灌装于琥珀色玻璃瓶。
制剂表征: 体外表征显示制剂黏度约1 cSt,初始pH 3.8,稀释至临床给药体积后pH升至4.4–4.5,各项理化性质符合预设规格。
可喷雾性与药物-装置相互作用: 200 mL制剂经单个CapnoPen?装置雾化后,纯度、浓度及理化完整性均符合规格,未检出降解产物或颗粒杂质,注射器、管路、连接件及雾化器均无相容性问题,给药剂量与递送剂量一致。
体积优化: 基于eIBUB模型的实时组织摄取与气溶胶沉降测定,200 mL制剂组织摄取最高(186.9% ± 42.0%),气溶胶沉降最低(39.9% ± 25.9%);100 mL制剂组织摄取显著降低(124.6% ± 14.3%),沉降率最高(60.0% ± 17.8%)。200 mL被确定为最佳给药体积。
组织药物浓度与分布: 参照剂量下,DOX-CIS制剂的DOX与CIS组织浓度分别为2.5 ± 2.3 ng/mg和37.0 ± 19.9 ng/mg,与参照药物(2.3 ± 1.8 ng/mg和35.1 ± 13.8 ng/mg)相当,浓度比均为1:1.1,无显著差异。剂量加倍后组织浓度分别增至参照的1.8倍和1.6倍。DOX与CIS在组织中的分布均呈异质性,但制剂组DOX无显著垂直梯度,参照组CIS分布最均匀,各解剖区域间制剂与参照无显著差异。
可用性方面: 通过20次制剂PIPAC模拟与20次参照药物PIPAC比较,单注射器设计简化了操作流程,省去了昂贵的双头高压注射器,降低了一次性材料成本与废弃物,减少了职业暴露风险,低于推荐压力雾化的药液量减少约36%(16 mL),注射器死腔减少50%,但需使用200 mL容量注射器。
短期稳定性: 稀释至100或200 mL后,制剂在2–8 °C及室温下30小时内外观、pH、渗透压、DOX含量与纯度基本不变;CIS对光和室温敏感,室温30小时纯度损失1.2%,而2–8 °C避光条件下稳定。2–8 °C避光储存15天后两种药物均在规格范围内;室温15天CIS纯度损失约14%,DOX约1.7%。
长期稳定性: 未稀释制剂在5 °C储存条件下,CIS含量与纯度60个月内基本稳定,DOX在9个月内稳定后逐渐下降,60个月时含量降至0.072 mg/mL、纯度76%。25 °C/60%相对湿度下降解加速,24个月时DOX含量降至0.01 mg/mL、纯度低于52%,CIS纯度损失约9%。5 °C条件下外观保持可接受,pH接近基线,渗透压维持在288–296 mOsm/kg。
五、讨论与结论
讨论部分指出,DOX与CIS具有不同的理化稳定性要求,CIS对氯离子浓度、pH及光照敏感,DOX虽易溶于水但可能发生化学降解,因此将二者合为单一制剂具有药学挑战性。QbD方法使处方变量与气溶胶递送相关的关键质量属性得以统筹考虑。eIBUB模型结果证实,联合制剂未对组织药物可利用性产生不利影响,200 mL体积下组织摄取更高、气溶胶沉降更低。该模型缺乏主动血流灌注,无法评估生理性组织药物清除与全身药代动力学,其简化解剖结构也不能完全模拟人腹腔,但所有实验组均采用同一模型,为比较评估提供了受控基础。稳定性结果支持冷藏避光储存,但长期稳定性研究采用非GMP技术开发批次,不能确立正式有效期。制剂与CapnoPen?系统相容,递送剂量与预期一致。从可用性与经济学角度,该制剂简化了临床工作流程,减少了操作时间与危险废弃物,降低了职业暴露风险。优化后的pH(原液3.8,稀释后4.4–4.5)与CO?气腹腹腔的生理pH一致,可能有助于耐受性并减少pH引起的腹膜刺激。该制剂仍为研究性产品,需经EMA及FDA监管审评后方可进入临床实践。结论认为,该DOX-CIS制剂专为PIPAC腹腔内给药设计,可简化手术室条件下的药物准备,保证一致的药学质量,并实现高效给药,有望改善PIPAC治疗的适用性、有效性与临床影响。

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