
2023年5月3日,葛蘭素史克(GSK)宣布其呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗Arexvy獲FDA批準(zhǔn)上市,是全球shou款獲批上市的RSV疫苗。
2017年10月,GSK開(kāi)發(fā)的非活重組帶狀皰疹病毒糖蛋白E疫苗(Shingrix)獲FDA批準(zhǔn)上市,用于50歲以上人群預(yù)防帶狀皰疹病毒。
其制劑處方分別如下:
呼吸道合胞病毒(RSV)疫苗Arexvy
單劑量體積(重溶后) | 0.5 mL |
重組RSVPreF3抗原 | 120 μg |
MPL | 25μg |
QS -21 | 25μg |
DOPC | 0.5 mg |
膽固醇 | 0.125 mg |
海藻糖 | |
氯化鈉 | 4.4 mg |
磷酸二氫鉀 | 0.83 mg |
磷酸氫二鉀 | 0.26 mg |
磷酸氫二鈉 | 0.15 mg |
吐溫80 | 0.18 mg |
帶狀皰疹病毒疫苗Shingrix
單劑量體積(重溶后) | 0.5 mL |
重組gE抗原 | 50 μg |
MPL | 50μg |
QS -21 | 50μg |
DOPC | 1 mg |
膽固醇 | 0.25 mg |
蔗糖 | 20 mg |
氯化鈉 | 4.385 mg |
磷酸二氫鉀 | 0.54 mg |
磷酸二氫鈉 | 0.16 mg |
磷酸氫二鈉 | 0.15 mg |
磷酸氫二鉀 | 0.116 mg |
吐溫80 | 0.08 mg |
同為GSK推出的疫苗產(chǎn)品,Arexvy與Shingrix有很多相似之處,比如均使用GSK專(zhuān)有的佐劑AS01系列。均選擇重組病毒糖蛋白作為抗原,均為凍干粉劑型(佐劑為懸液,單獨(dú)裝瓶),其制劑處方中,均選擇了磷酸鹽緩沖體系,以及吐溫80作為表面活性劑,等等。
相比之下,二者處方中糖類(lèi)保護(hù)劑的不同就變得非常突出。17年的Shingrix處方中使用蔗糖作為保護(hù)劑,23年獲批的Arexvy則已經(jīng)將蔗糖替換為了海藻糖。這又是為什么呢?
1. 糖類(lèi)作為保護(hù)劑廣泛應(yīng)用于蛋白類(lèi)制劑中
幾乎所有蛋白類(lèi)制劑(單抗、多抗、ADC、重組蛋白疫苗等)處方中都會(huì)添加糖類(lèi)作為保護(hù)劑。這是因?yàn)樘穷?lèi)可以通過(guò)不同作用機(jī)制,在液體、凍干粉等不同劑型中,為蛋白質(zhì)提供保護(hù)作用,從而提升制劑長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
糖類(lèi)保護(hù)劑中,應(yīng)用最多的種類(lèi)是蔗糖和海藻糖。據(jù)統(tǒng)計(jì),在所有FDA批準(zhǔn)上市的抗體藥物中,超過(guò)50%添加蔗糖作為保護(hù)劑,超過(guò)25%的品種則選擇海藻糖作為保護(hù)劑。
2. 海藻糖對(duì)比蔗糖的優(yōu)勢(shì)
蔗糖與海藻糖均為非還原性雙糖,無(wú)需擔(dān)心還原基團(tuán)可能導(dǎo)致的褐變反應(yīng)。
對(duì)比蔗糖,海藻糖有以下幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì):
①水解穩(wěn)定性好
雖然同為雙糖,但海藻糖糖苷鍵自由能遠(yuǎn)低于蔗糖,導(dǎo)致海藻糖水解速率顯著低于蔗糖,這也從機(jī)理上解釋了為什么蔗糖在冷凍或干燥過(guò)程中有發(fā)生水解的報(bào)道,而海藻糖則沒(méi)有。
②耐受酸性環(huán)境
有蔗糖在弱酸性環(huán)境下發(fā)生水解的報(bào)道,而海藻糖可耐受pH 3.0的酸性環(huán)境。
③粘度高
海藻糖相比于其他糖類(lèi)有更多氫鍵結(jié)合水,形成氫鍵的能力更強(qiáng),更容易與水分子結(jié)合。這使得在低含水量的劑型中(如凍干粉含水量一般<1%),選擇海藻糖的制劑更不容易水解。
④低吸濕性
海藻糖具有更低的吸濕性,可提升凍干制劑在儲(chǔ)存過(guò)程中的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。
⑤高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度
對(duì)于凍干制劑,其二次干燥階段的干燥溫度不得高于玻璃化轉(zhuǎn)變溫度,否則會(huì)出現(xiàn)塌陷現(xiàn)象。海藻糖的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度高于蔗糖,因此,選擇海藻糖作為凍干保護(hù)劑,可在工藝允許范圍內(nèi)選擇更高的二次干燥溫度,從而提升凍干效率,降低凍干成本。
⑥用量
相比蔗糖,海藻糖通常能夠以更低的濃度達(dá)成保護(hù)效果。以GSK兩款疫苗為例,Shingrix中蛋白抗原/蔗糖的比例是50μg/20 mg,而Arexvy中蛋白抗原/海藻糖的比例是120μg/14.7 mg。
3. 小結(jié)
海藻糖作為新型糖類(lèi)保護(hù)劑,對(duì)生物體和生物膜、蛋白質(zhì)等具有突出的保護(hù)作用。憑借優(yōu)良的抗干燥、抗高溫、抗冷凍等特性,海藻糖已經(jīng)成為新型疫苗、抗體藥物、核酸藥物、細(xì)胞和基因治療制劑、活體細(xì)胞凍存等制劑中的重要保護(hù)劑。以抗體偶聯(lián)藥物為例,其處方中選擇海藻糖作為保護(hù)劑的比例遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)單抗藥物。
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