背景

司美格鲁肽片剂用于治疗糖尿病的适应症已经在全球获批，今年年初也在中国获得批准上市，用于治疗减重的适应症目前也在三期临床的过程中。司美格鲁肽片剂的口服生物利用度为0.4~1%左右，7天连续口服给药才能和皮下注射1mg相当，并且个体差异性大，体内吸收变异系数大于100%，在连续给药达到血药稳态浓度之后的变异系数降低到约30%。

作为“富可敌国”的司美格鲁肽横空出世，2023年的销售额超越了200亿美金，作为第一个全球上市的GLP-1固体口服制剂，作者将分三期将系统介绍SNAC提高司美格鲁肽片剂的吸收原理，便于理解司美格鲁肽片剂口服应用的相关技术特点。

司美格鲁肽及SNAC的分子结构

司美格鲁肽分子结构中（图1），关键特征为18碳脂肪酸酰化取代，脂肪酸的酰化作用使司美格鲁肽分子在酸性条件和离子作用下产生多聚体的自主装，并且通过与白蛋白结合减缓酶的降解，从而延长司美格鲁肽的半衰期，由于司美格鲁肽的等电点为5.4，从而影响溶解度和非解离分子的比例。

图1司美格鲁肽分子结构图

图片来源：广州国标

SNAC，化学名N-(8-[2-羟基苯甲酰基]-氨基)辛酸钠，它是一种化学合成的脂肪酸衍生物，最早是由Emisphere公司在众多促渗透剂中筛选出来的高效分子。其化学结构式见下图（图2）

图2SNAC分子结构式，pKa=5.0，钠盐呈碱性

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司美格鲁肽的吸收功效取决于司美格鲁肽与SNAC共同完成的机制分析

司美格鲁肽的有效吸收取决于吸收促进剂SNAC与其共同形成的肽之间进行适当相互作用。通过评估大鼠口服SNAC后司美格鲁肽和利拉鲁肽（GLP-1的另一种结构不同的类似物）的血浆暴露量。利拉鲁肽的AUC0-180min显著低于司美格鲁肽（P=0.002）。与SNAC相比，SNAC邻位异构体o-SNAC显示出明显减弱的吸收增强作用。

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图3（A）司美格鲁肽和利拉鲁肽的算术平均血浆浓度-时间，Sprague-Dawley大鼠口服SNAC后的曲线（司美格鲁肽n=3，利拉鲁肽n=4）。双尾Studentt检验显示，与利拉鲁肽相比，司美格鲁肽的AUC0-180min更大（P=0.002）；（B）Sprague-Dawley大鼠口服SNAC或o-SNAC后的算术平均司美格鲁肽血浆浓度-时间曲线（SNACn=6，o-SNACn=8）。双尾Studentt检验显示，SNAC的AUC0-180min大于o-SNAC（P<0.001）；（C）SNAC和o-SNAC的化学结构

为探索SNAC与细胞膜结合，促进司美格鲁肽的瞬时增强吸收。通过检测暴露于SNAC或EDTA（一种紧密连接功能的调节剂）以及随后添加的司美格鲁肽，司美格鲁肽在穿过NCI-N87单层的过程中的细胞内积累。与对照细胞相比，暴露于SNAC显著增加了司美格鲁肽的细胞内积累（P<0.001）。相反，尽管将司美格鲁肽的Papp（表观渗透系数）提高到与SNAC相似的程度，但与对照组相比，EDTA没有显著作用（P=0.057）。SNAC的跨细胞增强作用的持续时间将在相当大的程度上决定其功能性能。为更深入地了解SNAC的作用持续时间，通过检测暴露于SNAC后的安装在Ussing室中的大鼠胃节段的屏障特性。在有限时间暴露于SNAC后，跨上皮电阻（TEER）下降了25%（P=0.048），在60分钟内恢复（P=0.286）。

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图4（D）单独暴露司美格鲁肽、司美格鲁肽+SNAC（80mM）或司美格鲁肽+EDTA（75mM；每个治疗组n=8）后，在NCI-N87细胞培养物的单层中司美格鲁肽的细胞内摄取。双尾Studentt检验显示，与单独使用司美格鲁肽相比，司美格鲁肽+SNAC的司美格鲁肽摄取量更大（P<0.001）；（E）单独暴露司美格鲁肽（n=18）、司美格鲁肽+SNAC（80mM；n=17）或司美格鲁肽+EDTA（75mM；n=4）后，司美格鲁肽在NCI-N87细胞培养物单层上的Papp。双尾Studentt检验显示，司美格鲁肽+SNAC和司美格鲁肽+EDTA的司美格鲁肽Papp高于单独的司美格鲁肽（P<0.001）；（F）暴露SNAC（30mM）10分钟后,大鼠胃粘膜的跨上皮电阻（TEER）（n=6）。在15分钟时，暴露于SNAC的组织的TEER低于对照组（P=0.048），这是在Kolmogorov-Smirnov检验中分析的，该检验比较了对照组和暴露于SNAC的组织中在每个时间点的TEER值

暴露于SNAC后30分钟和120分钟采集的组织学样本显示，完整的胃粘膜由扁平的立方上皮组成，并反映了暴露于乙醇或乙酰水杨酸后的观察结果。强调其相对较短的作用持续时间，与基线相比，SNAC在10分钟时引发司美格鲁肽的Papp增加（P=0.008）在暴露后30分钟（P=0.142）和去除SNAC后暴露后60分钟（P=0.568）逐渐向基线下降。此外，SNAC的增强作用是具有分子量大小依赖性的，当分子超过4kDa时，其对分子运输的影响减弱。

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图5（G）暴露SNAC后30和120分钟大鼠胃粘膜的血毒毒素和伊红染色。比例尺，100μm；（H）将大鼠胃粘膜暴露于单独的司美格鲁肽（n＝18）或暴露于0至10分钟的SNAC，随后在10分钟（n＝8）、30分钟（n＜5）或60分钟（n＞7）添加司美格鲁肽后的司美格鲁的Papp。双尾Student’st检验显示，在SNAC暴露10分钟后添加司美格鲁肽时，司美格鲁肽的Papp比单独添加司美格鲁肽更大（P=0.008）

跨细胞作用机制需要SNAC与脂质膜的相互作用。利用高灵敏度差示扫描量热法对SNAC与脂质膜之间的物理相互作用进行表征。使用DMPC膜，增加浓度的SNAC使主转变温度（Tm）逐渐降低，表明SNAC被掺入脂质膜中并使其流化。为证实这些相互作用是否对应于膜渗透性的变化，通过检测暴露于SNAC后封装的标志物CF从EPC/胆固醇脂质体中的泄漏。

增加毫摩尔浓度的SNAC增加CF的释放，而在水杨酸钠存在的情况下，尽管其结构相似，但没有观察到明显的影响。SNAC促进司美格鲁肽的单体化。已知脂肪酸酰化的GLP-1类似物会形成低聚物，这可能会影响吸收。通过使用三种正交生物物理表征技术：核磁共振波谱、DLS和分析超速离心，研究了SNAC对司美格鲁肽自缔合的影响。在恒定浓度的司美格鲁肽下增加SNAC的浓度导致表观分子量的降低，这与司美格鲁肽的低聚状态向其单体形式的转变一致。

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图6（I）SNAC的暴露浓度不断增加后，二甲基吡咯烷基膦酰胆碱（DMPC）膜的主转变温度（Tm）的变化。所绘制的Tm值由针对每种浓度生成的单个热谱图确定；（J）在与增加浓度的SNAC孵育后，从蛋磷脂酰胆碱（EPC）/胆固醇脂质体中释放羧基荧光素（CF）（n=3）；（K）通过核磁共振（NMR）和动态光散射（DLS）测量的标准化1/D，当司美格鲁肽暴露于浓度增加的SNAC时[NMR为n=1，DLS为n=3（0至150mMSNAC），DLS（200mMSNAC，n=2）]；（L）在不存在和存在SNAC（n=1）的情况下，通过分析离心法测量的沉积系数分布

SNAC在胃肠道环境中发挥缓冲作用目的是减弱酶活性。为检查SNAC在胃中的行为，在小体积（1-30ml）的SGF中孵育含有SNAC的司美格鲁肽口服片剂，并在片剂溶解时监测溶解介质的pH。SNAC在5到15分钟内将SGF的pH从酸性增加到中性。SNAC的缓冲作用与体积（1ml>3ml>10ml>30ml）和所用SGF的类型（在稀释的SGF中更有效）呈负相关，而不含SNAC的司美格鲁肽片对pH没有明显影响。胃中的主要消化酶是胃蛋白酶。在低pH下观察到最佳胃蛋白酶活性，如在胃的胃液中发现的胃蛋白酶活性（pH2-4）。考虑到司美格鲁肽的特性，可以合理地预期胃蛋白酶可能会在胃中降解司美格鲁肽。

然而，鉴于SNAC的显著缓冲作用，在胃蛋白酶存在的情况下考察了pH对司美格鲁肽稳定性的影响。在pH值为2.6、5.0和7.4的条件下，将司美格鲁肽与胃蛋白酶（3.5U/ml）一起孵育，并假设一级降解动力学，计算t½。与胃蛋白酶的pH依赖性活性一致，胃蛋白酶对司美格鲁肽稳定性的影响在低pH下最为显著，其中司美格鲁肽在pH2.6时对胃蛋白酶最不稳定（t½=16分钟）。相反，将pH增加到5.0可将司美格鲁肽的t½延长到34分钟，在中性pH下，司美格鲁肽几乎完全稳定（t½>100分钟）。尽管在天然GLP-1中观察到类似的模式，但其对酶降解的总体稳定性显著低于司美格鲁肽。

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图7（M）在不同体积的模拟人胃液（SGF；每组n=3）中孵育30分钟时的pH值；（N）与胃蛋白酶孵育后完整的司美格鲁肽剩余百分比和计算的t½（3.5U/ml；每组N=4）

我司司美格鲁肽制剂研发进度及工作内容汇总

国标医药目前具备司美格鲁肽的原料药来源；

司美格鲁肽注射液和司美格鲁肽片剂，国标医药目前正在小试研究的过程中。

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项目联系
如有项目合作洽谈，请来电国标副总经理董总，欢迎垂询！
董总：13926199297
邮箱：yanbin.dong@guobiaotest.com

参考文献：
[1]ArodaVR,BlondeL,PratleyRE.Anewerafororalpeptides:SNACandthedevelopmentoforalsemaglutideforthetreatmentoftype2diabetes.RevEndocrMetabDisord.2022;23(5):979-994.
[2]BuckleyST,BækdalTA,VeggeA,etal.Transcellularstomachabsorptionofaderivatizedglucagon-likepeptide-1receptoragonist.SciTranslMed.2018;10(467):eaar7047

供稿｜蔡巍
排版｜韦粤
审定｜马海涛

责任编辑：白芨

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