人体中的血液由约50％-60％血浆和40％-50％的血细胞组成，血细胞主要由红细胞、白细胞和血小板组成，血浆主要由水、晶体物质和蛋白质组成。血液中含有的蛋白质将其称为血液蛋白，包括白蛋白、球蛋白和纤维蛋白。不同的蛋白在人体中承担着不同的作用，白蛋白在血浆中含量较多，主要有肝细胞合成，白蛋白是血浆中主要的载体蛋白，血浆胶体渗透压和PH的稳定是靠白蛋白来维持的。另外，其本身存在多个药物结合位点且其疏水水域也可结合疏水性药物。除此之外，白蛋白还具有生物可降解，无毒，无免疫原性等特点。利用白蛋白制备纳米粒，既可以较好地载药，改善药物特性，也可以增加药物在肿瘤部位的累积，是一种较好的策略。Fresenius Kabi USA,LLC公司生产的注射用紫杉醇（白蛋白结合型）在中国的成功上市打响了国内市场白蛋白纳米粒“之战”
一、简介
白蛋白纳米粒是通过一定的制备方法将所载药物通过共价键结合的方式包载于白蛋白空间结构内，也可以通过物理吸附作用附着于白蛋白表面的一种纳米递送系统。目前白蛋白纳米粒的制备方法有去溶剂法、乳化法、自组装法、凝胶法、喷雾法和NabTM技术（NabTM technology），NabTM技术是一种新兴技术已经较为成熟的运用到产业化生产中。NabTM技术（Nanoparticle albumin-bound technology）是由American Bioscience公司开发研制的，该方法以白蛋白作为药物的递送载体，包载的药物多为疏水性的抗癌药，能很好的将白蛋白和所载药物结合形成纳米尺寸的递送系统。该制备方法的核心要点为先将药物溶解在不溶于水的有机溶剂中，称之为油相。然后通过一定速度将其与一定浓度的白蛋白水溶液混合，此时形成的中间产品为水包油型（o/w）乳剂，在短暂时间内将其经过特定的仪器（高压均质机）经过高压均质，形成一定尺寸的纳米载药系统。均质是该技术的核心步骤，在高剪切力下，液体内产生气穴空化作用，引起局部高热，生成能使聚合物交联的超氧化物离子，氧化白蛋白分子中的巯基残基或断裂白蛋白分子内的二硫键，使白蛋白间交联形成新的二硫键，从而在非水性介质微小液滴（如水不溶性药物）的周围形成一个交联的聚合物壳体。
二、市场情况概述
白蛋白是人体血液中含量最多的一种大分子蛋白质，广泛应用于肝病科、ICU治疗科、脑科等领域……近几年，常作为药用载体用于抗癌药物的递送，因为肿瘤组织中富含半胱氨酸的酸性分泌蛋白（SPARC），功能类似于白蛋白受体，能专门吸引和黏附白蛋白。白蛋白可以与肿瘤血管高表达的gp60结合，通过细胞内凹作用穿透到肿瘤间质再与肿瘤细胞高表达的SPARC结合转运至细胞内。由于快速增值的癌细胞会利用白蛋白作为主要能量及新生蛋白质合成的氮源。因此，利用白蛋白纳米粒包载药物有利于发挥药效，从而增强该剂型的抗癌活性和靶向性。近几年，国家药品监督管理局药品审评中心（CDE）受理的相关剂型主要有注射用紫杉醇（白蛋白结合型）、注射用多西他赛（白蛋白结合型）和注射用西罗莫司（白蛋白结合型）。现针对近几年CDE受理该剂型相关品种的信息简单罗列如下：
图表为白蛋白纳米粒相关品种在国内上市的信息
根据国家药品监督管理局（NMPA）和药智网数据可知目前以该剂型登记的品种分别有：①注射用紫杉醇（白蛋白结合型），②注射用多西他赛（白蛋白结合型）和③注射用西罗莫司（白蛋白结合型）目前获得批准文号只有注射用紫杉醇（白蛋白结合型），其余两个品种各个厂家还在不同的审评阶段。其中注射用多西他赛（白蛋白结合型）在CDE登记受理的厂家为石药基团中奇制药技术（石家庄）有限公司和四川科伦药物研究院有限公司，注射用西罗莫司（白蛋白结合型）在CDE登记受理的厂家为齐鲁制药（海南）有限公司和石药基团中奇制药技术（石家庄）有限公司。
2.1注射用多西他赛（白蛋白结合型）
多西他赛（Docetaxel）（多烯紫杉醇），对晚期乳腺癌、卵巢癌、非小细胞肺癌有较好的疗效。市场上存在的多西他赛注射液临床使用前需要抗过敏预处理，给临床患者的用药带来了极大的不便。注射用多西他赛（白蛋白结合型）采用创新的人血白蛋白包裹技术，将多西他赛纳米粒输送至患者体内。凭借该项技术，该产品可避免市场上多西他赛产品注射前的激素预处理，且无输注相关过敏反应发生，并可显著提高药物的体内暴露量，改善安全性、疗效及患者依从性。据报道石药基团中奇制药技术（石家庄）有限公司研发的注射用多西他赛（白蛋白结合型）获得了美国食品药品监督管理局颁发针对治疗胃癌（包括食道胃结合部癌）的孤儿药资格认定。
2.2注射用紫杉醇（白蛋白结合型）
本品为白色至淡黄色冻干块状物或粉末。每瓶含紫杉醇100mg及人血白蛋白约900mg。紫杉醇是药物的活性成分，人血白蛋白作为辅料起分散、稳定微粒和运载主药作用。适用于治疗联合化疗失败的转移性乳腺癌或辅助化疗后6个月内复发的乳腺癌。
图示为注射用紫杉醇（白蛋白结合型）包装示意图
2.3注射用西罗莫司（白蛋白结合型）
2021年11月23日（美国洛杉矶），Aadi Bioscience公司宣布，美国FDA已批准创新mTOR抑制剂Fyarro（sirolimus protein-bound particles） 注射用西罗莫司（白蛋白结合型）上市，用于静脉注射治疗局部晚期不可切除性/转移性恶性血管周上皮样细胞肿瘤（PEComa）成人患者。血管周围上皮样细胞肿瘤（Perivascular epithelioid cell tumor，PEComa）是一种由mTOR激活驱动的超罕见软组织肉瘤亚型，目前该病主要依靠手术治疗，常规放化疗无明显疗效，对于无法手术及发生肿瘤转移的患者尚无有效治疗选择。西罗莫司（sirolimus）又称为雷帕霉素（rapamycin），是一种常用的特异性mTOR抑制剂。Fyarro是一款将西罗莫司与白蛋白结合制成的纳米颗粒。与目前的mTOR抑制剂相比，它具有更优越的药代动力学特性、更广的治疗窗口、更高的肿瘤组织药物暴露量、更强的靶细胞抑制作用以及更良好的安全性等多重优点。该药此前已被FDA授予孤儿药资格、快速通道资格和突破性疗法认定。在2022-08-30将持证商为Aadi Bioscience Inc，规格为100mg，英文名称为Sirolimus Protein-Bound Particles For Injectable Suspension （Albumin-Bound）/Fyarro作为参比制剂。
图示为注射用西罗莫司（白蛋白结合型）包装示意图
三、白蛋白纳米粒小试工艺流程及自我所想
实验室研发阶段处方的筛选，关键工艺参数的确定等……对以后该产品中试放大，工艺验证起着关键性的作用，现针对白蛋白纳米粒小试研发阶段中研发流程及实验过程中所遇到的问题站在一个刚接触该剂型研发者的角度结合自己的亲身经历在这里和大家共同回忆和探讨下，旨在为大家提供针对该剂型总体的一个研发思路。
剖析原研已上市的注射用紫杉醇（白蛋白结合型）的工艺流程可知，起初先将紫杉醇溶解在一定比例氯仿和乙醇形成的混合溶剂中，作为油相待用，为后续的乳化做准备，该油相中加入了少量的乙醇，不得不考虑该步加入乙醇的一个目的，在这里我们重新“认识”下三氯甲烷，三氯甲烷化学式为CHCL3，无色透明液体，有特殊气味，易挥发，对光敏感。在光照条件下会与空气中的氧作用，逐渐分解而生成剧毒的“光气”（碳酰氯和氯化氢）2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，氯仿在2B类致癌物清单中，2019年7月23日，三氯甲烷被列入有毒有害水污染物名录（第一批），故需要保存在密封的棕色瓶中，常加入少量乙醇破坏可能生成的光气。根据三氯甲烷的理化性质在这里似乎能够解释清楚混合溶剂中加入乙醇的作用，笔者在与有过类似经验的研发者交流时，我觉得他给出的解释也很有道理，混合溶剂中乙醇的作用为—潜溶剂，回归于实验本身，该步溶解的是紫杉醇来作为油相使用，当该混合溶剂与水形成水包油型（O/W）的乳剂时，氯仿是不溶于水的，乙醇是溶于水的，形成乳剂时，溶解在混合溶剂中的紫杉醇就有向水中迁移的“冲动”，从而有利于高效率的均质（水相是一定浓度白蛋白的水溶液，暴露出来的API能够更好的与白蛋白结合，从而提高均质效率），从实验本身角度考虑来说，该说法更加的贴合实际。因此，如果乙醇对该实验作用有先后排序的话我认为的方式是：①作为潜溶剂，②作为稳定剂。但笔者认为更值得我们思考的是原研选择的有机溶剂为三氯甲烷，从上述其理化性质及致癌物清单和有毒有害水污染物名录的登记可以看出三氯甲烷可谓“臭名昭著”作为一名药剂研发人员我首先不会考虑使用该溶剂。在这里，我有自己的一些想法，结合该实验实质性角度考虑，均质过程中白蛋白纳米粒的形成是二硫键的破坏和重新的形成，进而形成一个白蛋白“手拉手”空间结构模式包裹着被载药物的纳米粒。在许多分子中二硫键是弱碱，S-S键反应了二价硫的极化特性，容易被极性试剂（亲电试剂和亲核试剂）尤其是亲核试剂切断，从该方面分析选择三氯甲烷是有一定道理的。但是，亲电试剂和亲核试剂能作为油相的又不止它一个，为啥偏偏是它，是巧合？是钟爱？是情怀？还是有更加深层次的原因我没有分析到。在与其它科研工作者交流时也有用其它有机溶剂作为油相使用的，“成药性”还都不错！这让我更加断定了非你不可的想法，在我看来我更觉得油相有机溶剂的选择要结合所载药物的理化性质和载体的性质考虑，单独拿出来分析有机溶剂是不可取的。不然我想我对三氯甲烷的“误解”它本身也觉得很委屈吧！只能说明笔者对它的理解还不够全面，不够到位，还有更深层次的东西值得我去学习和挖掘。分析完油相后，接下来，我们要将水相和一定浓度的白蛋白水溶液混合，形成水包油型乳剂，该步我们需要注意油相和水相的混合速度，把握一个原则，形成的油相液滴尽可能大小均匀且最终形成的乳剂不要有气泡，具体的工艺参数需要研发人员结合实验室本身具备的条件及相应产品的属性不断试验去摸索。制备完乳剂后，我们要尽可能快的对其进行均质操作。因为该步形成的乳剂很不稳定，分散好的油相很容易因为其本身密度大的原因重新聚集形成大的油滴，进一步会影响均质的效果，均质步骤在白蛋白纳米粒的制备过程中有着举足轻重的地位，它决定了该实验成与败的走向，俗话说工欲善其事必先利其器，设备的选择也是很关键的，原研所用到的设备型号为M-210-CHE，厂家为Microfluidics生产的高压均质机。据了解，国内能够产业化生产的设备也都来源于此，举个不恰当且现实的例子，去打仗，你拿着手枪，人家拿着机关枪，这显然不是一个概念，更何况该制剂又是一个对设备要求很高的产品，实验成与败我们首先要从自身去找原因，但有的时候还真不是人为因素导致的。均质这步需要注意的几点就是：①设备仪器的选择，②设备仪器所用腔体的选择（常用的有Y型腔体和Z型腔体，其均质原理不同，不同的产品选择不同腔体，白蛋白纳米粒一般选择Y型腔体）③均质压力和时间的选择（均质压力和时间需根据不同产品及所要达到的目的对工艺参数进行摸索，不同品种不同对待）。均质完成后该步骤形成的中间产品是很不稳定的，因为里面还含有三氯甲烷，随时可能导致“漏药”接下来我们要尽可能高效率的将其去除，注意在这里特意提到高效率，原研所用到除去有机溶剂的设备为薄膜蒸发器，为何没用便宜且又常见的旋转试蒸发仪，我想自会有其选择的道理所在。从各个方面剖析原研结合自己的实验发现与其不一样的地方，无论设备的选择，还是原辅料的选择等……尤其是那些违背惯性思维的想法，我们就需要多问问自己为什么？这样做的目的及特殊之处何在。回归实验本身，针对以上有机溶剂去除设备的选择上，我有自己的一些想法在这里和大家共同探讨下。该步需要控制设备的压强和温度，从本质上分析列举两个极端的个例，如果压强过高，温度过高，三氯甲烷蒸发的速度就过快，如果三氯甲烷出来的速度过快，那么，显然它带着API就会出来，进而外在表现就是“漏药”，倘若压强过小，温度过低三氯甲烷挥发速度慢滞留时间长，加上其和水溶液之间存在的密度差，它想沉下来，结果是啥？还是带着药漏出来，在我看来该过程工艺的筛选原理类似于微球制备的固化—有机溶剂的去除，如果其压强和温度选择不恰当在其制备的过程中也容易漏药。针对旋转式蒸发仪即使找对合适的压强和温度，由于其本身设备的局限和本身制剂的一个特殊性你也不能保证里面待旋转液都处于相同条件下进行旋蒸，要想确保里面有机溶剂除净只有加长旋蒸时间，加长旋蒸时间的同时“漏药”风险就会加大！（该部分解释的相对抽象需要我们细细揣摩）面对对设备参数要求高和自身产品属性的特殊性，设备选择就显得十分的重要。结合所研产品自身的属性，深入去了解它，分析它！不仅仅追求科研上的广度，还要挖掘其内部的深度。有机溶剂去除完后，要对产品进行除菌过滤，该操作过程也是十分的关键，该步能否顺利的进行取决于所制备出样品的包封率等……，包封率高在投入一定量药物时所载的药物就多，外在裸露的药物就少，从而到除菌过滤这步也就相对容易点，在平时小试实验时我们也可以根据过膜的难易程度间接的推测下所做该批样品包封率的一个大致情况，判断实验的成与败，从而节省出更多的时间。国内白蛋白产业化过滤除菌的设备起初滤液也都先经大孔径的滤膜进行预过滤，随后采取小孔径滤膜类似“并联”的方式进行除菌过滤，从上面可以看出诸多能够产业化的药企也都存在滤膜容易堵塞的问题。所以，小试研发过程中通过工艺的摸索制备出合适粒径、包封率和载药量的白蛋白纳米粒是每个在研人员需要重点考虑的，这个思想贯穿整个小试实验设计的整个过程！
图示为白蛋白纳米粒小试处方研发工艺流程图
四、写在最后
本篇文章的开头为大家简单介绍了白蛋白纳米粒的基本概念和几种实验室常用的制备方法，接下来重点为大家介绍了成功运用到产业化生产的制备方法-NabTM技术及其制备原理，目的是让大家对其有个初步的了解。随后为大家列举了成功运用到临床上几个产品的市场状况、临床适应症及其上市的厂家。最后重点详细的为大家介绍了作者以个人的亲身经历在小试研发白蛋白纳米粒过程中容易考虑到且产生疑问的点，根据自己所查找的资料及自己的认知谈了一些自己的想法。目的是让大家对白蛋白这种载体和NabTM技术有更加深层次的了解。
参考文献及途径：
【1】注射用紫杉醇（白蛋白结合型）仿制药研究技术指导原则（试行）
【2】纳米药物质量控制研究技术指导原则
【3】https://db.yaozh.com/（药智数据库）
【4】https://www.cde.org.cn/（国家药品监督管理局药品审评中心）
【5】白蛋白纳米粒给药载体的研究进展
【6】www.nmpa.gov.cn/（国家药品监督管理局
【7】「行业深度」洞察2022：中国白蛋白市场竞争格局及市场份额(附市场集中度、企业竞争力评价等)
