抗肿瘤药物R09胶囊的制备工艺研究文献综述

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

1.拟研究或解决的问题：

R09是一种小分子的激酶抑制剂，研究表明该药可有效的抑制肿瘤的生长和转移。为了制备该药物的胶囊剂型，亟需开展处方筛选和质量控制研究。本课题将根据中国药典及ICH的相关规定，优化R09的处方、制备工艺、并且建立此制剂的质量标准。

课题内容 （1）R09胶囊的处方筛选（2）R09胶囊的制备工艺研究（3）R09胶囊的质量标准研究

2．采用的研究手段：

（1）处方设计与筛选

（2）R09胶囊的制备工艺研究

粉碎过筛-称量-混匀-灌装-质量控制

（3）R09胶囊的质量标准研究

根据药典2010版制剂通则

文献综述

抗肿瘤药物R09胶囊的制备工艺研究

1.摘要：R09是一种小分子的激酶抑制剂，研究表明该药可有效的抑制肿瘤的生长和转移。为了制备该药物的胶囊剂型，亟需开展处方筛选和质量控制研究。本课题将根据中国药典及ICH的相关规定，优化R09的处方、制备工艺、并且建立此制剂的质量标准。

关键词：抗肿瘤药物，处方，制备，质量标准

2．背景和依据：癌症（Cancer），亦称恶性肿瘤（Malignant Neoplasm），是由控制细胞生长的增殖机制失常而引起的疾病。癌细胞除了生长失控外，还会局部侵入周围正常组织甚至经由体内循环系统或淋巴系统转移到身体其他部分，大量消耗人体的营养物质，从而导致患者消瘦、无力、贫血、食欲不振以及脏器功能严重受损。目前全世界每年死于癌症的患者多达 700 万以上，癌症已成为仅次于心血管病的第二大杀手^【1】。进入 21 世纪，肺癌、肝癌、胃癌等恶性肿瘤的发病率仍在不断增加。第五届亚太癌症预防组织大会发表的《2010 年癌症报告》显示，今后 20 年世界癌症患者人数将呈快速上升趋势。这份报告预测，从 2008 年至 2030 年，全球新增癌症患者人数将由每年的 1240 万增至 2640 万如何攻克癌症一直是世界关注的研究课题。

癌症的治疗方法主要有手术治疗、放射治疗、化学药物治疗等，其中化学药物治疗在癌症的治疗中占着举足轻重的地位。目前，临床上常用的抗癌药物主要是细胞毒类药物，这类抗癌药物主要作用于 DNA、RNA 和微管蛋白等与细胞生死攸关的组分，具有难以避免的毒副作用强、选择性差、易产生耐药性等缺点，这已成为肿瘤化学药物治疗法失败的主要原因。进入二十一世纪以来，人们对细胞（包括肿瘤细胞）分化、生长的分子机制的认识有了巨大的飞跃。研究发现，一些信号转导分子在这一过程中起着关键的作用。多种激酶通过连续信号激活参与到传导通路中，这些激酶包括跨膜受体激酶（如表皮生长因子受体）或细胞质激酶（如 PI3 激酶）。在肿瘤细胞中，这些信号通路往往会改变，从而引起肿瘤细胞的增长不受控制，并增加了其入侵周围组织的能力。因此以细胞信号转导途径中某些蛋白分子为靶点，选择性阻断肿瘤细胞自分泌或旁分泌的信号转导通路，已经成为人们关注的热点。目前正在开发的此类分子靶向抗癌药物包括表皮生长因子受体（EGFR）抑制剂、血管内皮生长因子受体（VEGFR）抑制剂和法尼基转移酶（FTase）抑制剂等^【2】。

蛋白酪氨酸激酶（PTK）及其作用机理

蛋白酪氨酸激酶（protein tyrosine kinase, PTK）是一类可催化腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）上的 gamma;-磷酸转移到蛋白酪氨酸残基上的激酶，在细胞信号转导过程中发挥关键作用，可分为受体型和非受体型两类。受体型酪氨酸激酶以跨膜蛋白的形式分布于细胞膜表面，通过结合胞外配体激活下游信号通路，代表性受体包括：表皮生长因子受体（EGFR）、血管内皮生长因子受体（VEGFR）、血小板衍生生长因子受体（PDGFR）、成纤维细胞生长因子受体（FGFR）、胰岛素受体（InsR）、肝细胞生长因子受体（HGFR）等；非受体型酪氨酸激酶为胞浆蛋白，在细胞内接受上游信号后，通过激活下游信号通路进行信号传递，如 SRC 家族、ABL 家族、JAK 家族、FAK 家族等【3】。

有研究表明，超过 50%的原癌基因和癌基因产物都具有蛋白酪氨酸激酶活性，它们的异常表达会导致细胞增殖调剂发生紊乱，进而导致肿瘤的发生。此外，酪氨酸激酶的异常表达还与肿瘤的侵袭和转移，肿瘤新生血管的生成，肿瘤的化疗抗药性紧密相关。以酪氨酸激酶为靶点的抑制剂可以干扰或阻断受体蛋白表达途径，抑制肿瘤细胞分裂、增殖过程，从而达到治疗目的。目前，研发小分子蛋白酪氨酸激酶抑制剂（Tyrosine Kinase Inhibitor），已成为国际上抗肿瘤药物研究的热点。目前主要有两种途径可以终止酪氨酸激酶所介导的增殖信号, 一类是单克隆抗体, 另一类是小分子药物. 单克隆抗体药物通过与诸如EGFR的膜外配体结合域作用, 使EGF等内源性配体无法与EGFR 结合, 从而阻止信号传入细胞. 小分子药物则通过与胞内酪氨酸激酶催化区结合, 抑制其催化活性, 从而阻断细胞增殖信号. 近年来科学家在蛋白酪氨酸激酶抑制剂这一领域进行了大量的工作, 设计合成了数百个受体型或者非受体型酪氨酸激酶抑制剂. 1998年, Genetech 公司首个靶向HER2 的人源化单克隆抗体Herceptin 被FDA 批准用于治疗转移性乳腺癌, 2001 年首个小分子Bcr/Abl 酪氨酸激酶抑制剂Gleevec 上市用于慢性髓细胞白血(chronic myelogenous leukemia,CML)的治疗, 标志着新一代靶向性抗肿瘤药物的研发成功. 目前已有bevacizumab (Avastin), panitumumab(Vectibix), dasatinib (Sprycel), lapatinib (Tykerb) 和nilotinib (Tasigna)等5 个单抗和8 个小分子抑制剂先后上市, 超过100 个药物正在进行临床研究.

表皮生长因子受体（EGFR）酪氨酸激酶及其抑制机理

表皮生长因子受体（Epidermal Growth Factor Receptor, EGFR）酪氨酸激酶是蛋白酪氨酸激酶家族中的重要一员，包括 ErbB1、ErbB2、ErbB3 和 ErbB4 四个膜糖蛋白，在结构上由胞外区、跨膜区、胞内区 3 部分组成，其中胞外区具有 2 个半胱氨酸丰富区，胞内有典型的 ATP 结合位点和酪氨酸激酶区。这些 EGFR 家族成员以单体形式存在，它们的细胞外域在与配基结合后便会触发受体的同二聚化或异二聚化，并激活酪氨酸激酶，进而引起受体的自动磷酸化，且致细胞的增殖及其存活的相关各种信号传导级联的激活，促使细胞增殖、血管生成、转移和抑制细胞凋亡，从而增加肿瘤细胞的生存、增殖、侵犯和转移。研发各种EGFR 酪氨酸激酶抑制剂，已经成为全世界抗肿瘤药物研究热点中的热点。EGFR 酪氨酸激酶抑制剂主要分为两大类：特异性单克隆抗体和小分子化合物。单克隆抗体与配体竞争性结合 EGFR，抑制配体激活 EGFR 酪氨酸激酶，并促进EGFR 内吞，从而产生抗肿瘤效应，目前在该类药物中，赫赛汀（Herceptin）对于由 ErbB2 过度表达所导致的乳腺癌细胞的增殖表现出良好的治疗效果。小分子EGFR 酪氨酸激酶抑制剂进入细胞内，通过阻断肿瘤细胞的信号转导，激活补体依赖的细胞毒性（Complement Dependent Cytoxicity，CDC）效应或抗体依赖细胞介导的细胞毒性（Antibody Dependent Cell-mediated Cytotoxicity，ADCC）效应，促使肿瘤细胞凋亡，从而达到治疗效果。

蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的作用机制

酪氨酸激酶细胞内的激酶结合域为一个高度保守的催化核心区域, 12 个亚基折叠成通过一个铰链来连接的双叶结构(图2). ATP 的腺嘌呤环通过形成氢键与激酶铰链区域结合, 核糖和磷酸基通过一个亲水通道延伸到溶剂中. 而且, 所有酪氨酸激酶均含有一个起始端为DFG(Asp-Phe-Gly)序列、终止端为APE(Ala-Pro-Glu)序列的环状活化区域, 它对调节酪氨酸激酶的催化活性非常重要. 这个环状活化区域有多种构象, 当DFG 序列中的Asp 和Phe 朝向ATP 结合位点时, 即DFG-in, 为激酶的活化构象. 目前所开发的大部分酪氨酸激酶抑制剂均是深入到激酶ATP 结合位点, 激酶处于活化构象, 称为Type I 抑制剂, 如己经成功上市的靶向c-Src, Bcr-Abl激酶的Sunitinib (4),Dasatinib (6), 靶向EGFR 激酶的Gefitinib (2), Erlotinib(3)均为Type I抑制剂. 相反, 当DFG序列中的Phe朝向ATP 的结合位点, 阻挡了ATP 与激酶的结合时, 即DFG-out, 激酶处于非活化构象. 正是环状活化区域的运动, 使得处于DFG-out构象的激酶暴露出一个额外的疏水口袋, 可以作为设计小分子酪氨酸激酶抑制剂的一个新的结合位点, 起到调节激酶选择性的作用.这类新设计思路的小分子抑制剂称为Type II 抑制剂.

Figure 1 Crystal structure of Abl bound to Dasatinib (6)

胶囊的优势

1、病人服药顺应性好、生物利用度高、弥补其他固体剂型的不足、提高药物的稳定性、处方和生产工艺简单、可使药物具有不同释药特性。

2、对药物的保护作用 一些受光线、温度、水、pH 值等影响较大的药物，制成胶囊后可以改善药物生产贮存及其在肠胃中的稳定性，提高吸收率，从而能够放心地通过口服这样简单的方式给药，而不需要通过其它途径给药。

3、降低药物毒性作用 有些药物，如抗癌药物，对于正常细胞具有一定的杀伤作用，尤其在药物浓度较高的情况下，毒副作用更加的明显。胶囊避免人体血液内药物浓度的陡然增加，减少药物的毒副作用以及对某些器官的刺激作用。

3.实验方法：

（1）处方设计与筛选

（2）R09胶囊的制备工艺研究

我国硬胶囊标准共分为８个型号000、00、0、1、2、3、4、5号，号数越大，容积越小。 本课题采用粉末充填法。所以实验步骤如下：

粉碎过筛-称量-混匀-灌装-质量控制

（3）R09胶囊的质量标准研究

根据药典2010版制剂通则

v 容物含水量：不超过9.0%。

v 空胶囊的质量：外观质量、理化性能、微生物检查。

v 装量差异：符合药典规定。

v 崩解时限：硬胶囊剂在水中30min内完全崩解；肠溶胶囊胃中2h内不得溶解，在肠中1h内完全崩解^【4】。

参考文献：

［1］ 周勇义, 郭启华, 古学新. 抗癌药物研究动态简介[J]. 化学教育, 2004, 5: 10-13.

［2］ 周博. 新型4_苯胺喹唑啉类分子靶向抗癌药物的制备及其微胶囊化研究[D]. 广东: 华南理工大学, 2012.

［3］ 王勇.有机化学［J］. 蛋白酪氨酸激酶小分子抑制剂的研究新进展，2011,(31):1595-1606.

［4］ 中国药典［S］.2010年版.二部.附录XIJ.

开题报告内容：（包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述，不少于2000字）

1.拟研究或解决的问题：

R09是一种小分子的激酶抑制剂，研究表明该药可有效的抑制肿瘤的生长和转移。为了制备该药物的胶囊剂型，亟需开展处方筛选和质量控制研究。本课题将根据中国药典及ICH的相关规定，优化R09的处方、制备工艺、并且建立此制剂的质量标准。

课题内容 （1）R09胶囊的处方筛选（2）R09胶囊的制备工艺研究（3）R09胶囊的质量标准研究

2．采用的研究手段：

（1）处方设计与筛选