二氫吡啶類抗高血壓藥物的晶型應(yīng)用與研究進(jìn)展*

袁天翊，陳迪，張麗，呂揚(yáng)，方蓮花，杜冠華

(中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院藥物研究所1.藥物靶點(diǎn)研究與新藥篩選北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；2.晶型藥物研究北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100050)

高血壓是一種常見的慢性心血管疾病，其以體循環(huán)動(dòng)脈血壓增高為主要特征[收縮壓≥ 140 mmHg，舒張壓≥90 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)]，可伴有心、腦、腎等器官結(jié)構(gòu)損傷和功能障礙。到目前為止，高血壓主要依靠藥物治療予以控制，且僅能維持血壓在安全范圍，不能夠完全治愈，大多數(shù)高血壓患者需要終身服藥[1]。因此抗高血壓藥物在吸收代謝和安全有效性方面較其他藥物更受到人們的關(guān)注。目前治療高血壓的藥物主要有6大類，包括：利尿藥、血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制藥(ACEI)、血管緊張素Ⅱ受體拮抗藥(ARB)、β受體阻斷藥、鈣拮抗藥和α受體阻斷藥[2]。

《國(guó)家基本醫(yī)保藥品目錄》收載的抗高血壓化學(xué)藥共56種，其中鈣通道阻滯藥是臨床上最主要的品類之一，在這些鈣通道阻滯藥中，地平類藥物占絕大多數(shù)[3]。地平類藥物是一類二氫吡啶類(dihydropyridine，DHP)鈣離子阻滯藥，結(jié)構(gòu)母核見圖1，其包括硝苯地平、氨氯地平、樂卡地平、尼莫地平、尼群地平、尼索地平、非洛地平、貝尼地平、拉西地平等，是臨床使用最為廣泛的降壓藥，具有特異性高、作用強(qiáng)等特點(diǎn)[4]。

目前臨床上使用的地平類藥物，原研藥均為進(jìn)口藥品，國(guó)內(nèi)對(duì)其中大多數(shù)進(jìn)行仿制。然而，仿制藥的藥效與原研藥存在一定的差距，使得國(guó)產(chǎn)藥物在臨床上難以得到高血壓患者的認(rèn)可。隨著科學(xué)研究的進(jìn)步，近年來人們發(fā)現(xiàn)“晶型”是影響地平類仿制藥品質(zhì)量的重要因素，極大地限制仿制藥的發(fā)展與臨床應(yīng)用。

圖1 二氫吡啶類藥物結(jié)構(gòu)母核

Fig.1Skeletonofdihydropyridineantihypertensivedrugs

多晶現(xiàn)象(polymorphism)是指同一物質(zhì)具有兩種或兩種以上的空間排列和晶胞參數(shù)，當(dāng)物質(zhì)被溶解或熔融后晶格結(jié)構(gòu)被破壞，多晶現(xiàn)象也就消失[5]。近年來，藥物多晶現(xiàn)象受到越來越多研究者的重視，人們發(fā)現(xiàn)不同晶型的同一種藥物在溶解度、溶出度、生物有效性等方面具有較大差別，這些差別影響藥物的穩(wěn)定性、生物利用度及藥效，這種影響在口服制劑中表現(xiàn)尤為突出[6]。對(duì)于高血壓治療藥物，吸收、代謝等性質(zhì)對(duì)于維持患者血壓平穩(wěn)非常重要。從原料藥開始，嚴(yán)格控制制備工藝，保證藥物的晶型為優(yōu)勢(shì)晶型，目前已成為抗高血壓藥物研究的重要環(huán)節(jié)[7-8]。近年來，關(guān)于多晶型地平類藥物的研究報(bào)道較多，經(jīng)過晶型改造的地平類藥物在藥效等方面的改善得到廣泛重視。

地平類藥物由于其自身鈣離子拮抗舒張血管的特性，在實(shí)際應(yīng)用中會(huì)導(dǎo)致血壓迅速下降，這對(duì)于高血壓患者十分危險(xiǎn)。因此在臨床上，地平類藥物通過制劑改造，往往以緩釋制劑、分散片等形式出現(xiàn)，從而達(dá)到平穩(wěn)降壓、藥效持久的目的。然而，制劑的合適僅僅是藥物研發(fā)生產(chǎn)的一個(gè)方面，在制劑的過程中原料藥晶型的轉(zhuǎn)變不容忽視。我國(guó)現(xiàn)行的《化學(xué)藥物制劑研究基本技術(shù)指導(dǎo)原則》中明確指出，晶型藥物在藥物制劑過程中應(yīng)避免對(duì)其原料藥晶型產(chǎn)生改變[9]。

在仿制藥的研發(fā)過程中，一致性評(píng)價(jià)成為重要環(huán)節(jié)，其評(píng)價(jià)對(duì)象“生物等效性(bioequivalency)”是指在相同試驗(yàn)條件下，服用相同劑量的同一種藥物的不同制劑或相同制劑時(shí)，其吸收程度無明顯差別時(shí)，認(rèn)為這幾種藥物制劑具有生物等效性。目前晶型的一致是口服固體制劑生物等效性評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)[10]。近幾年來，國(guó)內(nèi)對(duì)于仿制藥與原研藥生物等效性一致性評(píng)價(jià)的要求愈加嚴(yán)格，包括對(duì)晶型的一致性要求。對(duì)固體藥物的晶型進(jìn)行研究可以為保證藥物晶型的穩(wěn)定、提高藥物溶出和生物利用度、提高藥效、降低毒副作用提供技術(shù)保障。在國(guó)家發(fā)布的仿制藥一致性評(píng)價(jià)目錄中，收載硝苯地平、尼群地平、尼莫地平和氨氯地平的若干制劑，然而，截至2018年8月，通過仿制藥一致性評(píng)價(jià)的地平類藥物僅苯磺酸氨氯地平，但氨氯地平固體制劑目前并沒有多晶型方面的報(bào)道。在此背景下，筆者對(duì)若干地平類抗高血壓藥物的多晶現(xiàn)象進(jìn)行綜述，重點(diǎn)分析多晶現(xiàn)象在地平類藥物應(yīng)用中的重要地位以及相關(guān)研究進(jìn)展，為地平類藥物開發(fā)利用提供思路，也為藥物的一致性評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)。

1硝苯地平(nifedipine)

硝苯地平是由拜耳公司研發(fā)上市的用于預(yù)防治療心絞痛、高血壓等心血管疾病的藥物，最初硝苯地平普通片應(yīng)用于臨床時(shí)，療效不盡人意，且毒副作用較強(qiáng)，最終以緩釋片上市，商品名為Adalat，硝苯地平緩釋片市場(chǎng)占有率較高[11-12]。目前國(guó)內(nèi)已有眾多仿制藥上市，但藥效與原研藥存在一定差距。經(jīng)文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)生差距的原因可能與藥物多晶型存在一定的關(guān)系。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，硝苯地平具有3種不同晶型，其中A為穩(wěn)定型，熔點(diǎn)為169～173 ℃，B、C為亞穩(wěn)定型[13-14]。穩(wěn)定型A晶型是原研藥物制劑中的主要晶型，B和C型是制劑生產(chǎn)過程中副產(chǎn)物，當(dāng)輔料中含有環(huán)糊精或聚乙烯吡咯烷酮時(shí)，B、C型的含量可能增多[15]。國(guó)內(nèi)研究者對(duì)國(guó)內(nèi)仿制藥與原研藥物的晶型進(jìn)行對(duì)比研究，發(fā)現(xiàn)存在一定的差異，這些差異影響藥物溶出度等特性，進(jìn)而影響藥效。健康受試者體內(nèi)代謝結(jié)果顯示，原研藥物與非優(yōu)勢(shì)晶型藥物的相對(duì)生物利用度F0-36為45.7%，F(xiàn)0-∞為46.6%，二者生物不等效。非優(yōu)勢(shì)晶型制劑的吸收入血量明顯高于原研藥物，且從體內(nèi)消除的速率慢，可能引起毒副作用，除了制劑原因，晶型差異影響較大[16]，因此，國(guó)內(nèi)仿制藥在制備工藝上，尤其是晶型方面仍需深入研究[17]。

2尼群地平(nitrendipine)

尼群地平是第二代DHP，由拜耳公司研發(fā)上市，但未進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)，目前國(guó)內(nèi)臨床上所使用的尼群地平均為仿制藥。尼群地平降壓效果穩(wěn)定且副作用小，是一種較為理想的口服抗高血壓藥物。然而尼群地平難溶于水，口服生物利用度較低，因此，通過制劑方式或晶型改造可增加尼群地平的體內(nèi)生物利用度，提高治療效果。在本實(shí)驗(yàn)室前期工作中，建立尼群地平片在大鼠體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)體系，通過固體給藥方式，對(duì)臨床常用的尼群地平代謝情況進(jìn)行比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不同廠家的尼群地平片生物利用度差異較大，而晶型狀態(tài)是影響藥品體內(nèi)吸收程度的關(guān)鍵因素[18]。

在前期研究中，發(fā)現(xiàn)尼群地平具有Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ型4種晶型[19]。其中Ⅰ型是目前中國(guó)市場(chǎng)上制劑的主要成分，Ⅳ型為本實(shí)驗(yàn)室與本所晶型中心前期工作中發(fā)現(xiàn)的一種全新晶型(專利號(hào)CN101544596A)，是尼群地平的優(yōu)勢(shì)晶型[20]。袁恒杰等[21]對(duì)尼群地平Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型在家兔體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)及生物利用度進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)晶Ⅱ、Ⅲ型相對(duì)于晶Ⅰ型的相對(duì)生物利用度為62.1%和169.0%。雖然晶Ⅲ型生物利用度較高，但穩(wěn)定性不及晶Ⅰ型，因此目前臨床上使用的為晶Ⅰ型制劑。新優(yōu)勢(shì)晶Ⅳ型尼群地平與晶Ⅰ型相比具有吸收速度更快、血藥濃度高、有效血藥濃度維持時(shí)間長(zhǎng)和生物利用度高等優(yōu)點(diǎn)，顯著改善尼群地平的吸收代謝，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示晶Ⅳ型與晶Ⅰ型比較，藥動(dòng)學(xué)參數(shù)峰濃度(Cmax)、達(dá)峰時(shí)間(tmax)、半衰期(t1/2)、血藥濃度-時(shí)間曲線下面積(AUC0-t)最大差異分別可以達(dá)到2.5，24.4，4.5，1.6倍之多[22-23]。目前該Ⅳ晶型藥物(新尼群地平片)已作為一類新藥開展臨床Ⅱ期試驗(yàn)。

3尼卡地平(nicardipine)

尼卡地平為第二代DHP鈣通道阻滯藥，主要用于治療高血壓、腦血管供血不足、冠心病等疾病。目前臨床上使用的是鹽酸尼卡地平注射液。尼卡地平目前發(fā)現(xiàn)具有5種晶型，為α、β、二水合物、甲苯合物和三氯甲烷合物[24]。研究表明，原研藥物為β晶型，而我國(guó)仿制藥均為α晶型，β晶型原料藥溶解度約為11 mg·mL-1，優(yōu)于α晶型的7 mg·mL-1，晶型的差異可能導(dǎo)致療效上的差異。盛巍等[25]成功制備與原研藥一致的β晶型尼卡地平制劑，利用固體分散體技術(shù)，尼卡地平溶解度顯著改善。

4尼莫地平(nimodipine)

尼莫地平是第二代DHP，由拜耳公司研發(fā)上市，是一種針對(duì)腦血管平滑肌的鈣離子通道拮抗藥，主要用于治療腦血管疾病，同時(shí)具有降壓作用。尼莫地平水溶性差，溶出速度較慢，并且具有嚴(yán)重的肝臟首關(guān)效應(yīng)，因此其在體內(nèi)生物利用度較差，僅為2%～14%。關(guān)于尼莫地平口服制劑的晶型研究較多，該藥品不同晶型的藥效差異較大。我國(guó)仿制的尼莫地平最初與原研藥物相比臨床作用相差3倍以上，究其原因就是使用不同晶型的原料[26]。尼莫地平的仿制藥差異是我國(guó)首次從臨床上發(fā)現(xiàn)不同晶型藥物治療作用差異的實(shí)例，使得固體化學(xué)藥物晶型問題受到關(guān)注[27]。

尼莫地平存在A(Ⅱ、L)、B(Ⅰ、H)兩種晶型，其中B型是穩(wěn)定晶型，但A型生物利用度較高，從初步研究結(jié)果可看出，晶A型尼莫地平達(dá)峰時(shí)間較晶B型長(zhǎng)，藥時(shí)曲線下面積晶A型明顯大于晶B型[28-29]。尼莫地平仿制藥一致性評(píng)價(jià)是一項(xiàng)重要任務(wù)，本實(shí)驗(yàn)室前期工作也對(duì)兩種晶型的尼莫地平片在猴體內(nèi)代謝進(jìn)行評(píng)價(jià)，在恒河猴體內(nèi)建立良好的尼莫地平藥動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)體系，并從一定程度上證明不同晶型尼莫地平片劑在恒河猴體內(nèi)藥動(dòng)學(xué)結(jié)果存在一定差異，晶A型AUC較晶B型增加29.8%，在給藥后1～8 h血藥濃度上具有明顯優(yōu)勢(shì)，提示尼莫地平制劑的臨床療效與其晶型有密切關(guān)系[30]。

5尼索地平(nisoldipine)

尼索地平是由拜耳公司研發(fā)上市的第二代DHP鈣通道阻滯藥，原研藥物未在中國(guó)上市，目前國(guó)內(nèi)臨床上使用均為尼索地平仿制藥。尼索地平對(duì)光極為敏感，固體尼索地平光照30 min完全失去活性，并且需要在-20 ℃儲(chǔ)存。國(guó)內(nèi)研究人員在此基礎(chǔ)上制備出間尼索地平，其光穩(wěn)定性及藥理活性均優(yōu)于尼索地平[31]，并對(duì)其晶型進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)間尼索地平具有A、B兩種晶型，且B晶型較A晶型具有較高的生物利用度，相對(duì)于A晶型的生物利用度為117.0%[32-34]，具有進(jìn)一步開發(fā)價(jià)值。

6非洛地平(felodipine)

非洛地平是第二代具有高度血管選擇性的DHP鈣通道阻滯藥，主要用于輕、中度原發(fā)性高血壓的治療。目前文獻(xiàn)報(bào)道的非洛地平晶型共9種，包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、丙酮合物、Sol (FA、N-Me-FA、DMF)合物、二氮雜二環(huán)-辛烷-水(1/1/1)合物。其中Ⅰ、Ⅱ型為穩(wěn)定型，晶Ⅳ型較難獲得[35-36]。張娜等[37]對(duì)不同來源的非洛地平代謝情況進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)盡管主要成分均為晶Ⅰ型，但ρmax、tmax、t1/2、AUC0-t的最大差異分別達(dá)到1.8，1.4，8.2，1.5倍，分析原因認(rèn)為制劑過程中晶型狀態(tài)發(fā)生改變，維持優(yōu)勢(shì)晶型的制劑表現(xiàn)出更好的藥物吸收和相對(duì)生物利用度，AUC下峰面積大，且能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持較高的濃度。

7阿折地平(azelnidipine)

阿折地平是一種新型的第三代長(zhǎng)效DHP鈣通道阻滯藥，在藥效和毒副作用方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。其2003年在日本批準(zhǔn)上市，但未進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。目前報(bào)道阿折地平具有α、β、NF 3種晶型。其中β晶型是穩(wěn)定晶型，但α晶型具有更高的生物利用度[38]。為了解決亞穩(wěn)態(tài)α晶型的穩(wěn)定性問題，有研究者對(duì)不同晶型的阿折地平黃丁基醚-β-環(huán)糊精包合物進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)α晶型包合物穩(wěn)定常數(shù)較大，更易形成包合物，且提高藥物的穩(wěn)定性和溶解度，為阿折地平的新制劑研究提供了理論依據(jù)[39]。

8樂卡地平(lercanidipine)

鹽酸樂卡地平屬于最新一代DHP鈣通道阻滯藥，2010年在中國(guó)批準(zhǔn)上市。該藥物具有口服吸收好、起效平緩、無耐受性、作用持久等優(yōu)點(diǎn)。鹽酸樂卡地平的晶型種類包括Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ6種，其無定型態(tài)不穩(wěn)定，但溶解度較高。Ⅱ型為穩(wěn)定型，Ⅰ型穩(wěn)定性稍差，但溶解度好[40]。

9 地平類藥物的晶型相關(guān)信息

見表1。

表1 地平類藥物信息匯總

10 結(jié)束語

藥物的晶型差異可對(duì)藥物的顏色、密度、穩(wěn)定性、溶解度等物理性質(zhì)產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響藥物體內(nèi)的生物利用度和組織分布[41-42]?！皟?yōu)勢(shì)藥物晶型”是指在固體化學(xué)藥物存在多種晶型狀態(tài)的情況下，其中穩(wěn)定性符合藥用要求、臨床療效最佳、安全性最高、最適合用于制備藥品的晶型狀態(tài)[26]。在使用地平類降壓藥物的過程中，降低因血藥濃度波動(dòng)對(duì)安全性及平穩(wěn)降壓的影響，地平類藥物多以緩控釋制劑存在，在這種制劑中，維持藥物晶型處在優(yōu)勢(shì)晶型是保證藥效的前提之一。值得注意的是，優(yōu)勢(shì)藥物晶型可以是由一種晶型組成，也可以是由2種或2種以上晶型組成。

根據(jù)《中國(guó)心血管病報(bào)告(2017)》統(tǒng)計(jì)，近年中國(guó)心血管病患者達(dá)2.9億例，其中高血壓占到2.7億例。由此可見，抗高血壓藥物在國(guó)內(nèi)有著巨大的市場(chǎng)。然而，一味依靠進(jìn)口抗高血壓藥物，不僅加重負(fù)擔(dān)，對(duì)國(guó)家醫(yī)藥的發(fā)展進(jìn)步也十分不利。研發(fā)新藥的同時(shí)，生產(chǎn)等效甚至優(yōu)于原研藥藥效的仿制藥也是一項(xiàng)十分重要且艱巨的任務(wù)。對(duì)于地平類藥物，其原研藥物均來自國(guó)外，國(guó)內(nèi)以仿制藥為主，原研藥物的晶型情況大多數(shù)處于未知，這對(duì)于仿制藥的開發(fā)提出了挑戰(zhàn)。尼群地平新優(yōu)勢(shì)晶型的發(fā)現(xiàn)，也為創(chuàng)新藥物研發(fā)提供了新的思路。在晶型藥物的研究中，一方面由于制劑工藝和輔料的影響，晶型的確證存在一定的難度；另一方面，即使知道了原研藥物的晶型，在仿制藥的制備過程中，確保不發(fā)生轉(zhuǎn)晶的技術(shù)和條件也是十分關(guān)鍵的。在這樣一種背景下，不僅要提高晶型相關(guān)檢測(cè)技術(shù)，還要提升藥品制備技術(shù)，最關(guān)鍵應(yīng)充分重視晶型在地平類藥物乃至所有多晶型藥物中的重要地位，不僅對(duì)仿制藥一致性評(píng)價(jià)，對(duì)于創(chuàng)新藥物的研發(fā)也有重要意義。