摘要

N-[8-(2-羥基苯甲酰)氨基]辛酸鈉（SNAC）作為一種有效的藥物滲透促進劑，在提高大分子藥物口服生物利用度方面展現(xiàn)出了巨大潛力。本文將從SNAC的理化性質、安全性與體內分布、作用機制以及在口服大分子藥物中的應用方面，綜述SNAC的研究進展。

關鍵詞

SNAC；滲透促進劑；大分子藥物；口服生物利用度；藥物遞送

2024年，司美格魯肽片在中國獲準上市，用于2型糖尿病的治療。此藥為全球首個獲批上市的口服胰高血糖素樣肽-1（glucagon-like peptide-1，GLP-1）受體激動劑，是大分子類藥物口服途徑給藥的一個里程碑事件。該制劑主要由多肽藥物-司美格魯肽與藥物滲透促進劑N-[8-（2-羥基苯甲酰）氨基]辛酸鈉（sodium N-[8-（2-hydroxybenzoyl）amino]caprylate，SNAC）組成，借助SNAC分子的腸道吸收促進作用，實現(xiàn)司美格魯肽口服途徑給藥。藥動學數(shù)據(jù)顯示，司美格魯肽口服片劑半衰期較長（約160h），每日給藥1次即可達到穩(wěn)態(tài)血藥濃度。隨著生物醫(yī)藥技術的深入發(fā)展，越來越多的多肽和蛋白類的大分子藥物被開發(fā)出來。由于大分子藥物口服給藥生物利用度差，通常需要注射給藥，患者依從性不佳，對需長期注射給藥的患者更為不便。研究大分子藥物的口服途徑給藥是當前藥劑學研究的難點和熱點。SNAC的出現(xiàn)和成功應用，為大分子類藥物口服給藥開辟了一條新的道路。本文對SNAC的理化性質及生物學特性進行介紹，闡述其提高藥物口服生物利用度的機制，并對SNAC在大分子藥物口服給藥中的應用進展進行介紹，希望為大分子藥物口服途徑給藥的研究提供參考。

1理化性質

SNAC是水楊酸N-乙?；被嵫苌锏拟c鹽，最早由Emisphere公司在眾多滲透促進劑中篩選出來，分子式為C15H20NNaO4，分子量為301Da，是一種白色或類白色結晶固體，可溶于水和有機溶劑，熔點為約150~160℃。SNAC的合成路線為：首先將2, 4-二氧基-1, 3-苯并嗪基-辛酸乙酯、乙二胺四乙酸（ethylene diamine tetraacetic acid，EDTA）（用量約為0.001當量）、水和40%的NaOH水溶液混合，在98℃下進行加熱反應，完畢后冷卻至室溫，倒入預先含有4當量丙酮和鹽酸混合液的燒瓶中，60℃溫度下繼續(xù)加熱0.5h，反應結束后，冷卻、陳化和過濾，得到固體化合物，經80℃真空干燥后，得SNAC游離酸（圖1）。游離酸通過NaOH溶液處理可得SNAC鈉鹽。

SNAC用于提高大分子藥物口服生物利用度的研究進展

SNAC分子是一種羧酸鈉鹽，且含有1個酚基。由于酚基具有較高的化學反應活性，將其轉化為酚鹽離子后，可與帶相反電荷的離子形成離子對。通過制備不同種類的SNAC鹽，可提高其對大分子藥物的口服促滲性能。酚鹽的合成是用所需銨鹽的氫氧化物形式來完成。將SNAC與氫氧化膽堿在甲醇溶劑中進行反應，再將反應燒瓶用氮氣密封，并在室溫下使用磁力攪拌混合過夜后，蒸發(fā)去除甲醇，得到的鹽經過1個晚上凍干，得到SNAC（1∶1）或（1∶2）鹽。圖2顯示了制備SNAC-膽堿鹽的反應過程。

SNAC用于提高大分子藥物口服生物利用度的研究進展

SNAC轉化為鹽可以使其具有更好的溶解性、穩(wěn)定性和pH敏感性等新的特性，不同SNAC鹽的結構特點與促滲效率的對比情況，見表1。此外，SNAC成鹽后還能改變其疏水性，如SNAC磷脂酰膽堿鹽。由于磷脂酰膽堿具有兩條長的親脂鏈，有助于其更好地穿透腸壁，提高藥物的生物利用度。SNAC酚鹽的應用為增強滲透促進劑的分子擴展性和性質的真實性提供了一種創(chuàng)新且具有潛力的策略。

SNAC用于提高大分子藥物口服生物利用度的研究進展

2安全性與體內分布

在0.1g/kg/d皮下注射劑量下，觀察到大鼠有明顯的臨床癥狀相關的一系列不良反應，包括嗜睡、呼吸異常、共濟失調、活動減少、身體張力降低以及反射減弱。此外，當SNAC的濃度達到臨床最大濃度（Cmax）的100倍時，觀察到動物開始出現(xiàn)死亡。

ICR小鼠單次注射2000mg/kg的SNAC，可導致3/5的雌性小鼠和1/5的雄性小鼠死亡。SD大鼠在暴露于給予超過900mg/kg劑量的SNAC后，4h內全部死亡，期間主要表現(xiàn)為駝背、嗜睡和共濟失調等癥狀。在一些病例中還可以觀察到胃、十二指腸和結腸的腺體壞死現(xiàn)象。

在SD大鼠和猴中分別進行3個月和9個月的長期毒性試驗，劑量分別為2g/kg/d和≥1.8g/kg/d，這兩種動物均在3h內觀察到有死亡現(xiàn)象發(fā)生，但尸檢卻在組織病理學研究中未發(fā)現(xiàn)有任何改變的證據(jù)。不過，這些動物在死亡前會表現(xiàn)出一些臨床共同的癥狀，包括皮毛皺褶、流涎、鎮(zhèn)靜冷漠和呼吸異常。由于SNAC血藥濃度存在個體差異，使得難以通過與臨床體征相關聯(lián)來得出結論。因此，為了盡量減少個體間的吸收差異，對禁食狀態(tài)下的Wistar大鼠進行了毒性研究。研究人員在Wistar大鼠給藥前3h和給藥后1h禁止進食的狀態(tài)下，進行了為期13周的重復給藥研究。1只雌性大鼠表現(xiàn)出肌張力降低、豎毛、呼吸受阻和嗜睡的癥狀。參照與自由進食的大鼠相比，確定其無觀測不良效應水平（no observed adverse effect level，NOAEL）下的曲線下面積（area under the curve，AUC），比市售Rybelsus®中SNAC的臨床暴露量高出17倍。根據(jù)該試驗的觀察結果，初步認為SNAC的Wistar大鼠NOAEL為1000mg/kg/d，該數(shù)據(jù)的可靠性還需毒理學實驗進一步確認。

SNAC對心血管、中樞神經和呼吸系統(tǒng)的影響也有報道。在攝入900mg/kg或1500mg/kg SNAC的SD大鼠中，均可觀察到明顯的心血管事件，如心率增加、RR間期縮短和校正QT間期延長等。在900mg/kg劑量下還可觀察到房性心律失常增加，而在1500mg/kg劑量下觀察到房性、室性和交界性心律失常均有增加。在連續(xù)6個月暴露于600mg/kg劑量的猴子中，未觀察到此類事件。在劑量高達1000mg/kg的SD大鼠中可觀察到呼吸頻率增加，但潮氣量和呼吸頻率沒有顯著變化；中樞神經系統(tǒng)活性下降，表現(xiàn)為豎毛、觸摸反應減少；以及因細胞呼吸障礙導致的死亡率增加。

在CD-1小鼠骨髓紅細胞中進行的體外艾姆斯試驗和體內微核試驗顯示，SNAC無遺傳毒性。在SD大鼠的SNAC致癌性研究中，未觀察到腫瘤的發(fā)生。此外，對在SD大鼠進行的圍產期和產后發(fā)育毒性研究中，發(fā)現(xiàn)妊娠期延長，母體體重下降，死產增加，但存活的后代在發(fā)育和生長方面未受到影響。

研究人員通過用3H和14C放射性示蹤劑標記SNAC研究了其在動物體內的組織分布情況。給CD-1小鼠注射了一定劑量的3H-SNAC，全身自顯影顯示后，SNAC在小鼠的肝臟和腎臟迅速得到分布，在膽囊中也可發(fā)現(xiàn)SNAC，這表明SNAC可能存在膽汁分泌和肝腸再循環(huán)。大鼠單次注射劑量14C-SNAC后，可在血漿和組織中發(fā)現(xiàn)放射性，尤其是門靜脈中的放射性比頸靜脈中的放射性更強。在膀胱、胃腸系統(tǒng)和膽道分泌物中可檢測到放射性。對大鼠進行全身放射自顯像，可在腦脊液、腦、腦膜、脈絡膜叢和穿過血腦屏障的脊髓中檢測到SNAC代謝物的痕跡。根據(jù)SNAC在體內的放射性分布情況，推測其消除過程主要通過腎臟，其次是通過膽道分泌。

至今，關于SNAC人體安全性的臨床研究報道尚不多。Granhall等的研究發(fā)現(xiàn)，年齡為18~55歲的10名受試者在單次口服3.6g SNAC后，未發(fā)現(xiàn)安全性或耐受性問題。在整個研究的2個部分中，均未報告嚴重或重度的治療相關不良反應。這個劑量比大鼠每天1000mg/kg的NOAEL低20多倍。

3SNAC促滲作用機制

大分子藥物在跨細胞途徑中，可通過被動擴散、主動轉運或內吞作用經由腸上皮細胞的親脂性膜來實現(xiàn)轉運。提高大分子的親脂性可提高藥物的腸道轉運效率。提高多肽分子的疏水性可以通過添加多種絡合劑，如聚電解質（殼聚糖）、單型絡合劑（脂肪酸）和小分子載體（如SNAC）等來實現(xiàn)。這種疏水化作用是通過疏水離子對和共價或非離子相互作用來實現(xiàn)。疏水離子對是一種物理復合物，其由帶電荷的親水分子與帶相反電荷的抗衡離子形成，其形成類似于成鹽的過程。該過程涉及可電離肽基團與帶相反電荷的抗衡離子之間的離子復合。由于抗衡離子中疏水基團的存在，被中和的復合物降低了可電離肽的水溶性，從而增加其親脂性。

SNAC主要通過其與藥物分子間的疏水作用形成疏水（親脂）性更高的復合物，實現(xiàn)其促滲透作用。SNAC分子上的疏水芳香基團（2羥基苯甲酰胺）可與多肽分子發(fā)生疏水相互作用并改變多肽分子的構象，形成多肽-SNAC復合物而增加親脂性（圖3）。親脂性的提高可增加復合物分子在細胞脂質雙層膜中的溶解度，從而提高復合物的跨細胞被動轉運效率。這種非共價的相互作用在SNAC與肝素、胰島素、色甘酸等的復合物中均有報道。SNAC色甘酸復合物1H核磁共振圖譜中，可觀察到SNAC的芳香質子高場位移，表明其2-羥基苯甲酰胺基團參與了與色甘酸的相互作用。SNAC通過非共價鍵和（或）對肽的構象變化，可增加胰島素的親脂表面積，暴露出易于跨細胞滲透的疏水肽區(qū)域，從而有助于提高胰島素的跨細胞滲透性。

SNAC用于提高大分子藥物口服生物利用度的研究進展

與其他作用機制不同的是，司美格魯肽非腸溶包衣片中的SNAC，是在胃液中形成包裹司美格魯肽的復合物，導致司美格魯肽周圍的微環(huán)境pH升高，使其不易被胃蛋白酶降解（胃蛋白酶在低pH環(huán)境下活性強）。此外，形成的藥物-SNAC復合物，還能增加司美格魯肽在胃腸道的滲透性。

SNAC與胃腸道中消化液的相互作用也可能是影響其促滲效果的關鍵因素。在150mmol/L SNAC的存在下，環(huán)孢霉素A、萬古霉素和卵清蛋白在豬腸粘液中的滲透性可受一定的影響。SNAC可增強豬腸粘液的粘彈性和物理阻隔性能，但對豬胃粘液的影響不大。因此，SNAC的存在雖可提高藥物分子在胃腸道黏膜的滲透性，但也可能增加胃腸粘液的粘性而影響藥物分子擴散和吸收。

4SNAC與其他促滲劑的比較

SNAC作為一種新型促滲劑，在藥物遞送（尤其是口服大分子藥物）中展現(xiàn)出獨特優(yōu)勢。以下是其與促滲劑如中鏈脂肪酸（medium chain fatty acids，MCFAs）、SNAC和C8（或C10）的效能對比分析：由表2可知，SNAC在肽類大分子遞送中平衡效率與安全性最優(yōu)；C10滲透能力最強，但風險較高；MCFAs更適合脂溶性小分子，成本低但效率有限。未來的研究應探索協(xié)同組合（如SNAC+C10），以最大限度地提高滲透性，同時降低毒性風險。

SNAC用于提高大分子藥物口服生物利用度的研究進展

5應用進展

SNAC作為一種腸道滲透促進劑，通過與特定的藥物分子結合或與其他促滲透劑聯(lián)合使用，可以幫助大分子藥物更有效地穿過腸道黏膜，提高藥物的口服生物利用度。SNAC技術已應用于多種大分子藥物的口服促滲，如GLP-1類似物（司美格魯肽）、胰島素、肝素、奧曲肽，以及SNAC與癸酸鈉（C10）協(xié)同增強GLP-1類似物口服生物利用度等。

5.1 GLP-1類似物（司美格魯肽）

臨床研究數(shù)據(jù)證實，基于SNAC技術的口服司美格魯肽制劑300mg SNAC與7mg或14mg司美格魯肽的組合可達到最佳吸收效果，在III期臨床試驗中展現(xiàn)出與皮下注射劑相當?shù)慕堤呛蜏p重效果。雖然司美格魯肽由于在胃酸環(huán)境下的化學不穩(wěn)定性、胃腸道酶的降解作用以及腸上皮的低滲透性等原因，導致其口服制劑的生物利用度不足1%，但SNAC通過提高胃部上皮細胞膜通透性和抑制胃蛋白酶活性等多重機制，可以使司美格魯肽的口服生物利用度提升至0.8%~1.4%，實現(xiàn)了臨床意義上的有效吸收。

5.2 胰島素

Weng等研究發(fā)現(xiàn)，SNAC能在特定的藥物濃度（胰島素≥40μg/mL）、藥/輔比例（SNAC/胰島素≥20∶1）和特定的pH（≥6.8）條件下，與胰島素相互作用形成緊密復合物，從而提高口服胰島素的生物利用度。研究表明，SNAC/胰島素復合物通過被動擴散內化到細胞中，并在細胞液的運輸中保持其結構的完整性。此外，該復合物還能加速胰島素向基底側外排，提高其腸黏膜通透性。采用Eudragit RS100包封的SNAC/胰島素微球，其表觀滲透系數(shù)（apparent permeability coefficient，Papp）是胰島素溶液的6.6倍。在糖尿病大鼠體內，將微球裝入腸溶膠囊后，其降糖活性可持續(xù)10h以上。這項研究有望提供一種基于SNAC的口服胰島素給藥系統(tǒng)，以方便患者用藥。

5.3 肝素

Pineo等發(fā)現(xiàn)，與單獨口服SNAC或普通肝素相比，肝素-SNAC復合物在口服給藥15min后能顯著提高活化部分凝血活酶時間和抗Xa因子水平，且在4h后這些指標仍維持較高的水平。表明肝素在與SNAC結合后，能夠通過胃腸道吸收而發(fā)揮其抗凝血效果。肝素-SNAC復合物的口服給藥和低分子量肝素皮下注射給藥后，2組中的殘留血栓發(fā)生率和重量均顯著降低，2種處理方法的效果相等。表明口服肝素-SNAC復合物在減少血栓方面可能與皮下注射低分子量肝素一樣有效。

5.4 奧曲肽

Fattah等使用離體模型評估了SNAC對奧曲肽在不同生理條件下對腸道滲透性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，SNAC能夠顯著增加大鼠腸黏膜上[3H]奧曲肽的Papp。在20mmol/L的SNAC濃度下，SNAC在不同腸段（胃、十二指腸、上空腸、回腸和結腸）均顯示出了促滲效果。在胃中使Papp從1.3×10-6cm/s增加到1.9×10-6cm/s，在十二腸中使Papp從2.1×10-6cm/s增加到3.0×10-6cm/s，在結腸中使Papp從2.5×10-6cm/s增加到7.9×10-6cm/s。表明SNAC對奧曲肽的促滲效果在大鼠腸道中表現(xiàn)出區(qū)段性差異，從近端到遠端促滲效果依次增加。研究結果顯示，SNAC作為一種增透劑，可提高奧曲肽在大鼠腸道中的通透性，雖然其效果可能受到胃腸液成分的影響。

5.5 SNAC與癸酸鈉（C10）聯(lián)用

研究表明，與單獨使用SNAC或C10相比，SNAC和C10（一種中鏈脂肪酸鹽）聯(lián)合使用可顯著改善肽類藥物的滲透性。在臨床前模型中，GLP-1類似物和前蛋白轉化酶枯草溶菌素9抑制劑的SNAC/C10/稀釋劑配方與SNAC/稀釋劑對照相比，AUC分別增加了22%和51%，與C10/稀釋劑對照相比，分別提高了34%和65%。SNAC通過pH依賴性溶解保護藥物免受胃酸降解，并短暫開放胃上皮緊密連接；而C10則通過乳化作用促進藥物溶解，并激活腸細胞膜上的脂質轉運途徑，協(xié)同增強藥物的跨膜滲透。這種聯(lián)合策略為其他大分子藥物的口服遞送提供了新思路。

6結語

在胃腸道中，大分子藥物的吸收面臨許多挑戰(zhàn)，包括酶解、pH變化、黏液屏障和緊密的上皮細胞連接等。為了克服這些障礙，研究人員一直在探索各種策略，其中之一就是使用吸收或滲透增強劑。SNAC提高肽類藥物的口服生物利用度成功案例表明，SNAC有可能將適用于臨床中的其他多肽、蛋白質制劑，如諾和諾德的口服胰高血糖素、禮來的口服Tirzepatide衍生品。雖然SNAC在體外滲透性模型中顯示較優(yōu)的結果，但這些結果必須在臨床試驗中得到驗證才有臨床醫(yī)學價值。另外，SNAC在目前應用中也具備一定的挑戰(zhàn)與限制，如SNAC的吸收增強作用會因食物攝入而大大降低、生物利用度差（約1%）、必須選擇本身具有滲透性的藥理活性肽、僅適用于含負電荷或疏水基團的藥物分子、對多肽分子的促滲作用具有一定的特異性。未來可將SNAC和類似分子與納米載體結合使用，也可探索聯(lián)用策略（如SNAC+C10）以協(xié)同增效，進一步提高大分子藥物的口服生物利用度。

本文由廣州佳譽醫(yī)療器械有限公司/佛山浩揚醫(yī)療器械有限公司聯(lián)合編輯