氯吡格雷注射劑的研究進展

王雪怡，孫平平，孫春萌，涂家生

(中國藥科大學藥學院藥劑系，國家藥品監(jiān)督管理局藥物制劑及輔料研究與評價重點實驗室，中國藥科大學藥用輔料及仿創(chuàng)藥物研發(fā)評價中心，江蘇 南京 210009)

氯吡格雷(Clopidogrel，化合物1，見圖 1)是一種噻吩并吡啶類前體藥物，本身無活性?？诜浤c道吸收后，85%的藥物被肝臟脂酶快速代謝水解成羧酸衍生物(化合物4，見圖1)，其余的15%經過兩步細胞色素P450(主要是CYP3A4、CYP2C19)兩步氧化反應，生成含有巰基的活性代謝物(化合物3，見圖1)發(fā)揮抗血小板作用。含巰基的活性代謝物可特異性、不可逆地和血小板 P2Y12受體結合，從而阻斷二磷酸腺苷(adenosine diphosphate,ADP)和受體的結合，阻斷ADP誘導的血小板聚集，抑制腺苷酸環(huán)化酶，使環(huán)磷酸腺苷(cyclic adenosine monophosphate,cAMP)濃度下降，發(fā)揮抗血小板作用[1-2]。作為經典的拮抗P2Y12受體的抗血小板藥，它和阿司匹林的雙聯(lián)抗血小板治療已成為防治心腦血管疾病的藥物基石，被廣泛用于預防急性冠脈綜合征(acute coronary syndrome,ACS)患者缺血性事件的復發(fā)及經皮冠狀動脈介入治療(percutaneous coronary intervention,PCI)后支架內血栓的形成。

圖1 氯吡格雷的代謝途徑

硫酸氫氯吡格雷片(商品名為Plavix，波立維)是Sanofi和Bristol-Myers Squibb聯(lián)合開發(fā)的第二代P2Y12受體抑制劑類抗血小板藥物，1998年6月首次在美國批準上市，2001年在中國批準上市，規(guī)格包括每片75 mg和300 mg。氯吡格雷的常規(guī)劑量是每天75 mg，對于ACS患者可采用負荷劑量的方法，即首劑口服300 mg，此后每天75 mg維持。單劑量口服氯吡格雷75 mg后，氯吡格雷的半衰期為6 h，活性代謝產物的半衰期約為30 min，患者口服 3～7 d內可達到穩(wěn)態(tài)血藥濃度[5]。

近年來，中國開展PCI的數(shù)量逐年上升，2019年已經超過100萬例[6]，但對ACS患者的急診處置水平和發(fā)達國家仍有不小的差距。在PCI手術前給予負荷劑量的氯吡格雷，可顯著減少心血管事件發(fā)生率和明顯改善患者PCI術后的主要心血管預后，改善手術后缺血。而目前臨床上可以使用的氯吡格雷劑型僅有片劑，其口服后起效速度慢，對急需手術治療的ACS患者常面臨錯失最佳治療時機的風險；此外，患者需要口服較大劑量氯吡格雷才能達到血液中有效藥物水平，在提高抗血小板速度的同時可能帶來出血等風險[10-11]。而解決以上問題的關鍵在于如何建立快速預防支架內血栓形成和劑量過高造成出血風險之間的平衡[7,12]。與口服劑型相比，直接靜脈注射抗血小板藥物不僅可以實現(xiàn)臨床治療時的快速起效，還可以有效縮短停藥后的藥物作用時間，能夠在兼顧有效性和安全性的前提下為醫(yī)生提供更多的臨床用藥選擇。

2015年3月和6月，EMA和FDA分別批準了一種P2Y12受體可逆性抑制劑抗血小板注射劑坎格瑞洛 (Cangrelor) 上市?？哺袢鹇迨鞘讉€靜脈使用的抗血小板藥物，其具有起效迅速、失效快、作用可逆等特點，具有一定的臨床優(yōu)勢。然而，由于可能引發(fā)臨床出血并發(fā)癥，坎格瑞洛僅被限制作為二線藥物用于之前未接受口服 P2Y12抑制劑患者的PCI手術和口服治療不便的患者[15]，其治療ACS的效果還需要更多的臨床研究支持。而氯吡格雷作為目前應用最廣泛的P2Y12受體抑制劑，其注射劑的開發(fā)和應用極具臨床意義。

近年來，包括氯吡格雷口服制劑的原研公司Sanofi在內，有多家公司對氯吡格雷及其鹽進行注射劑型的開發(fā) (見表1)。本文將綜述國內外氯吡格雷注射劑的研究情況，介紹其產品特點、制劑技術以及臨床應用等，并對此類制劑的藥學研究內容進行分析。

表1 氯吡格雷及其鹽進行注射劑型的開發(fā)

1 氯吡格雷注射劑型的研制

氯吡格雷游離堿及其硫酸氫鹽的溶解性具有高度的pH依賴性，其在生理條件(pH 7.4)下的溶解度僅為0.002 mg·mL-1，隨著pH降低溶解度不斷提升，當pH為1時溶解度可達7 mg·mL-1[16]，但該pH已不適合于直接注射；此外，氯吡格雷為前藥，給藥后需在體內被代謝成化合物3(見圖1)才具有抗血小板活性。因此，氯吡格雷注射劑型的開發(fā)重點和難點均聚焦于解決以上兩個問題。

1.1 氯吡格雷凍干粉針 氯吡格雷及其片劑的原研公司法國Sanofi曾投入研發(fā)注射用氯吡格雷粉針劑，以彌補口服氯吡格雷片在臨床急救上的不足。氯吡格雷及其硫酸氫鹽單獨凍干時，容易形成不溶性的聚集物，黏于玻璃壁上。根據(jù)Sanofi公司的專利，在制劑中加入泊洛沙姆188可阻止氯吡格雷及其硫酸氫鹽的聚集[17]。將氯吡格雷及其硫酸氫鹽和泊洛沙姆188的水溶液凍干后，用特定溶劑(由聚乙二醇硬脂酸酯Solutol HS15和磷酸緩沖鹽調配而成，pH調至4.0以上)復溶后再注射。專利中還顯示，在凍干粉中采用甘露醇和丙氨酸可提高藥物穩(wěn)定性[18]。但最終，Sanofi研發(fā)團隊并沒有繼續(xù)該項目的開發(fā)，原因未知。

1.2 氯吡格雷β-環(huán)糊精包合物注射劑(MDCO-157) MDCO-157由Ligand Pharmaceuticals公司的子公司CyDex Pharmaceuticals開發(fā)。早期該項目由Prism Pharmaceuticals公司開發(fā)用于治療心血管疾病。2011年，Ligand從Prism Pharmaceuticals公司獲得開發(fā)許可，并更名為MDCO-157[19]。同年Medicines公司從Ligand公司獲得許可開發(fā)用于抗動脈粥樣硬化血栓形成，在美國開始抗血栓治療的I期臨床試驗。

MDCO-157采用了CyDex Pharmaceuticals Inc研發(fā)的Captisol磺基烷基醚環(huán)糊精(SAE-CD)與氯吡格雷游離堿形成包合復合物。藥物與SAE-CD 的可逆、非共價復合可提高其在水溶液中的溶解度和穩(wěn)定性。利用SAE-CD可以有效改善氯吡格雷溶解性差的問題，將氯吡格雷增溶至20 mg·mL-1，并且減少溶液中氯吡格雷的化學降解和手性轉變[20]。

MDCO-157的開發(fā)旨在其可以與口服氯吡格雷產生相當?shù)目寡“遄饔?，從而可以從口服過渡到靜脈給藥來改善高危PCI患者的臨床治療。然而，一項2012年開展的臨床試驗(33位受試者，氯吡格雷口服制劑作為對照，隨機開放標簽交叉試驗)結果顯示，雖然健康志愿者的安全性和耐受性良好，但由于活性代謝物(見圖1中化合物3)產生閾值不足，當靜脈給藥劑量增加到300 mg時，也不能達到足夠的血小板抑制作用。MDCO-157在靜脈注射75、150和300 mg劑量組中表現(xiàn)出劑量相關的藥效學效應，但與口服氯吡格雷300 mg劑量相比，靜脈注射MDCO-157顯示短暫而輕微的藥效學效應，巰基活性代謝物的Cmax和AUC低于口服氯吡格雷300 mg劑量。而且注射劑的不良反應非常大，包括輸液疼痛、頭痛、頭暈、血管穿刺部位血腫等[19]。

1.3 氯吡格雷納米乳注射劑(ASD-002) ASD-002是Ascendia Pharmaceuticals開發(fā)的一種氯吡格雷納米乳注射劑型。2016年11月，Ascendia公司和FDA就氯吡格雷納米乳注射劑的臨床申報工作舉行了Pre-IND會議。2020年8月，樂明藥業(yè)(蘇州)宣布與Ascendia Pharmaceuticals簽訂合作協(xié)議，獲得氯吡格雷納米乳注射劑(ASD-002)的開發(fā)許可。

ASD-002作為Aascendia公司的主要管線產品是利用其EmulSolTM納米乳技術平臺開發(fā)的，實現(xiàn)了經典抗血栓藥物氯吡格雷的可注射形式。利用Ascendia的EmulSolTM技術可生產穩(wěn)定的納米乳，而無需使用有機溶劑。EmulSolTM采用了傳統(tǒng)的高壓均質工藝，通過選擇特定的長鏈甘油三酯和離子型表面活性劑最大限度地減少了助表面活性劑的使用。納米乳平均液滴大小約為200 nm，使用大豆油和表面活性劑卵磷脂的專利組合[16]，由此產生的水相中的油滴懸浮液在物理上穩(wěn)定，并且提高了給藥的安全性。

納米乳劑能夠使可溶性差的藥物用于多種給藥途徑，并且能夠潛在地保護活性成分免受化學降解[21]。氯吡格雷游離堿為高黏性半固體的油狀物，具有化學不穩(wěn)定、易水解和氧化、手性中心的質子不穩(wěn)定等問題[16]。由于手性中心和甲酯基團中存在不穩(wěn)定的質子，因此它非常容易發(fā)生甲酯基團的外消旋、氧化和水解。根據(jù)專利顯示，納米乳可以有效抑制氯吡格雷從S對映體(有生物活性)到R對映體(無任何抗血小板聚集活性)的轉化[16]。該納米乳技術將氯吡格雷游離堿分散在油相中制成油/水型乳劑，即使游離堿在血漿pH條件下亦很難溶解，當包含在納米乳液的油相中，載藥量可達到20 mg·mL-1以上，改善了難溶性藥物的溶解度低的問題[16]。

1.4 氯吡格雷納米脂質體混懸劑(JIN-2013) JIN-2013是由Intas和Jina制藥公司聯(lián)合開發(fā)的靜脈注射氯吡格雷納米脂質體混懸劑，活性成分為硫酸氫氯吡格雷，并采用了Jina公司專有的NanoAqualip脂質納米技術進行制備，該方案能夠在不使用有機溶劑靜脈注射的情況下制備出具有良好性狀的氯吡格雷脂質體制劑[22-23]。據(jù)文獻報道，氯吡格雷納米脂質體混懸液采用全自動高壓均質機進行制備，粒徑在25～110 nm，輔料包括：大豆磷脂酰膽堿、膽甾醇硫酸鈉、蔗糖、緩沖劑[24]。2015年10月，該項目已完成Ⅰ期臨床研究(Lambda Therapeutic Research Inc)。

臨床前相關藥代動力學研究結果顯示，注射氯吡格雷納米脂質體混懸液的Tmax和Cmax(0.5 h和38.0 μg·mL-1)，與口服硫酸氯吡格雷(2 h和20.4 μg·mL-1)相比具有更短的Tmax和更高的Cmax[24]，證實了其在臨床急性給藥方面的優(yōu)勢。在一項48例的健康受試者參與的Ⅰ期臨床安全性研究中，研究者比較了氯吡格雷片劑300 mg、氯吡格雷納米脂質體混懸液注射劑25、50和75 mg劑量的安全性，結果表明劑量至75 mg仍安全和耐受[24]。在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，該制劑對口服氯吡格雷無藥效的受試者可產生治療效果[24]，與氯吡格雷傳統(tǒng)劑型相比，體現(xiàn)了納米脂質體混懸劑作為藥物遞送系統(tǒng)在腸外給藥方面具有的一定優(yōu)勢。

2 氯吡格雷注射劑開發(fā)的探討

近年來，抗血小板類藥物注射劑的開發(fā)已經成為行業(yè)的研究熱點，而氯吡格雷在臨床上迫切需要被開發(fā)成一種能快速起效的劑型，注射劑成為必然首選。然而由于氯吡格雷自身理化性質及其在體內作用特點的特殊性，大大提高了將其開發(fā)成注射劑型的技術難度[16]。

首先，氯吡格雷在中性pH條件下溶解性極差，使其與體液接觸時易產生沉淀，從而導致注射痛、靜脈炎，甚至可能在給藥過程中造成栓塞。其次，氯吡格雷游離堿在潮濕和高溫的情況下不穩(wěn)定。由于氯吡格雷是一種手性分子，其可以作為R或S對映體存在。S對映體具有生物活性，而R對映體無任何抗聚集活性并且耐受性差[25]，在動物體內高劑量引起驚厥。因手性中心存在不穩(wěn)定的質子，氯吡格雷游離堿結構并不穩(wěn)定，容易發(fā)生外消旋、氧化和甲酯基水解[26]?；瘜W不穩(wěn)定性限制了氯吡格雷在處方中水溶液的使用，使其處方條件局限為含有機溶劑的液體或冷凍干燥固體，其儲存條件限制于低溫冷藏或冷凍。

對于難溶藥物注射劑的研制，科研工作者已經給出了多種解決方案[27]。目前，制備處方中含有難溶性堿性藥物的靜注或口服液體制劑有多種方法，包括納米混懸劑、通過環(huán)糊精及其衍生物制備包合物、納米乳、以及在溶液低pH情況下與強酸形成鹽等[28]，其中多數(shù)已在氯吡格雷注射劑的開發(fā)中予以嘗試。然而，對于納米混懸液系統(tǒng)，由于其中納米級藥物顆粒在水中的暴露面積較大，可能會加速主藥的降解[28]。此外，由于水溶液中的游離藥物濃度較高，注射疼痛可能是納米混懸系統(tǒng)的另一個問題。對于納米乳，其達到穩(wěn)定需要高濃度的表面活性劑和助表面活性劑并且穩(wěn)定性受溫度和pH影響[29]。環(huán)糊精及其衍生物可能引起潛在的腎毒性、心動過緩和血壓降低，以及環(huán)糊精可能與合用親脂性藥物結合的問題[30]。而硫酸氫氯吡格雷等強酸形成的弱堿性鹽溶液pH值較低，可能導致藥物穩(wěn)定性問題。當在中性pH條件下與血液接觸時，藥物可能沉淀為游離堿導致注射部位刺激和疼痛。

近年來，涂家生等[31]設計開發(fā)了采用一種以mPEG-PLA為載體的氯吡格雷膠束。以兩親性嵌段共聚物mPEG-PLA和氯吡格雷游離堿通過薄膜分散法制備得到膠束納米系統(tǒng)，發(fā)揮了膠束高溶解度、快速釋放、藥效快等優(yōu)勢。mPEG-PLA聚合物是目前膠束給藥系統(tǒng)中最有潛力的載體材料之一，不僅可以增加難溶性藥物的溶解度，實現(xiàn)較大的載藥量，而且具有良好的生物相容性以及可生物降解性，不會在體內積蓄而產生毒副作用，臨床安全性高[32]。mPEG-PLA形成的膠束釋放藥物的速度較快，并且膠束主要在肝臟進行代謝，可以將氯吡格雷攜帶至肝臟，經肝藥酶進行代謝，產生活性代謝產物，實現(xiàn)快速的抗血小板聚集的作用，滿足臨床急救的需求，有望為氯吡格雷注射劑的研制提供一種全新方案。

3 小結

在面臨ACS的情況時，對患者給予氯吡格雷治療的最佳劑量和時機目前尚無定論且備受爭議。通常，隨著氯吡格雷片劑的給藥量增大，達到預期治療作用的時間會縮短，但是過高的劑量會增加氯吡格雷的副作用，因此，在提高抗血小板效果的同時需要權衡因高劑量帶來的出血風險。對于ACS患者，臨床醫(yī)生需決定其應在PCI前開始氯吡格雷負荷劑量的治療，還是將治療推遲到PCI術后。如果較早開始治療，潛在缺血事件發(fā)生的風險可能會降低，可以避免患者出現(xiàn)梗死或再狹窄的情況；但如果血管造影顯示需進行冠狀動脈搭橋手術，那么負荷劑量氯吡格雷產生的抗血小板作用會使此手術方案復雜化，需推遲手術時間。然而，對于ACS，推遲手術可能嚴重威脅患者的生命安全。因此，開發(fā)快速起效的氯吡格雷注射劑型，可以有效填補ACS急診手術用藥方面的空白，其臨床價值顯而易見，具有廣闊的開發(fā)前景。

多年來，全球范圍內對氯吡格雷注射劑的研究十分活躍，本文所綜述的研究為氯吡格雷注射劑型的開發(fā)提供了豐富的研究案例。但是，目前國內外尚無氯吡格雷注射劑型獲準上市，大部分研究還處于臨床前或臨床Ⅰ期階段，制備穩(wěn)定性良好和副作用低的氯吡格雷的靜脈注射劑仍面臨較大挑戰(zhàn)。隨著相關研究的繼續(xù)深入進行，新技術和新方法的日臻完善，相信氯吡格雷注射劑的開發(fā)會迎來新的突破。