脂质纳米粒载体材料JK-0315的临床前药代动力学研究

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当前,新型传染性病毒大肆流行,极大的改变了人们的生产生活方式,甚至威胁到生命财产安全,已成为全球范围内备受关注的公共卫生安全事件。以m RNA疫苗为代表的核酸药物由于具有研发周期短、响应速度快和产能可迅速放大等优势,为人工干预此次“公共卫生安全事件”带来了新的曙光。然而,核酸药物的体内递送面临着易降解、入胞障碍和内体逃逸等诸多限制与挑战。因此,为实现核酸药物的安全有效递送已逐渐开发出多种策略。其中,基于LNP的纳米载体是已知最有效且细胞毒性最低的非病毒核酸递送载体。为应对疫情严峻情况的急迫性,m RNA-LNP新冠疫苗紧急获批上市,并在多个国家进行了大规模接种。值得注意的是,过敏、心肌炎等不良反应被陆续报道。m RNA-LNP疫苗主要由活性成分和脂质纳米粒载体组成,作为以静电相互作用负载核酸的核心组分,可电离的阳离子脂质含量通常占总脂质量的50%以上,其体内分布、降解速率及其代谢物会显著影响疫苗药效的发挥和不良反应的发生,对新型可电离的阳离子脂质进行临床前药动学监测和表征具有重要意义,有助于未来设计更安全、更有效的m RNA-LNP疫苗。为突破国外LNP递送核酸的技术垄断和行业壁垒,国内公司自主合成了可电离的阳离子脂质JK-0315,其为辉瑞m RNA新冠疫苗可电离脂质ALC-0315的结构类似物。本课题选择JK-0315为研究对象,针对可电离的阳离子脂质的结构特点,构建了JK-0315的生物样品前处理流程,选择了Agilent ZORBAX300SB-C8柱,实现了阳离子脂质在反相色谱柱上的洗脱,发展了JK-0315的LC-MS/MS体内精准定量分析新方法。根据指导原则要求,进行了方法学确证。最终,应用所建立的方法开展了JK-0315在大鼠体内的药代动力学研究,阐明了其临床前药代动力学行为,为设计安全且有效的基于LNP的核酸药物提供了数据支持。(1)JK-0315的大鼠血浆药代动力学研究首次建立了JK-0315在大鼠血浆中的LC-MS/MS定量分析方法,按照国家药品监督管理局相关指导原则进行了方法确证。结果表明,所建立的方法在0.05~5 ng/m L范围内具有良好的准确度及精密度,可以用于JK-0315血浆药代动力学研究。血浆药代动力学的结果显示,大鼠肌肉注射100μg/kg的JK-0315后,T1/2为59.4±25.9 h,AUC0-t为52.2±14.8 ng/L?h,Vd为125±60.3 L/kg,CL为1.48±0.37 L/h/kg,MRT0-t为51.0±4.13 h,MRT0-∞为94.9±26.0 h。可电离的阳离子脂质经肌肉注射后,体内暴露量较少,消除较缓慢并持续在血液中稳定存在,5 d后的血药浓度只降至约Cmax的四分之一。与半衰期长达139 h的ALC-0315相比,JK-0315在大鼠体内相对更易清除,可能具有更低的组织蓄积毒性风险。表观分布容积Vd远大于大鼠全身体液的总体积,说明JK-0315血药浓度低,大量在组织部位分布。雌雄大鼠的药时曲线对比,发现雄性中JK-0315吸收消除更快,血浆浓度有下降趋势,但雌性及雄性大鼠的主要药代动力学参数并没有统计学差异。(2)JK-0315的大鼠组织分布研究开发了大鼠组织中JK-0315的LC-MS/MS定量分析方法,并对该方法进行了部分方法学验证。应用所建立的方法,对JK-0315经肌肉注射200μg/kg后第6 d在大鼠肝脏、脾脏和给药处肌肉中的生物分布情况进行了研究。给药6 d后三种组织中都能检测到JK-0315,给药处肌肉中的JK-0315平均浓度为113.5±175 ng/g,可以看出大量JK-0315滞留于给药肌肉处,只有少量入血并分布到其他组织。同时,JK-0315在大鼠肝脏组织中也有少量分布。(3)JK-0315在大鼠体内的排泄研究发展了大鼠尿液和粪便样品中原形JK-0315的LC-MS/MS定量分析方法,并对JK-0315在大鼠体内排泄情况进行了研究。结果表明,经肌肉注射200μg/kg的JK-0315后,未在大鼠尿液中检测到原形JK-0315,而粪便中仅检测到少量JK-0315原形,累积排泄率不足千分之一。排泄研究结果显示,JK-0315原形只有极少部分通过粪便排出体外,推测可能是大部分JK-0315仍驻留在给药处肌肉。同时,原形JK-0315可能经过代谢,主要以代谢物的形式排出体外。
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