中国药科大学涂家生教授、沈雁副教授课题组发表新型可吸入辅料抗菌制剂新成果

来源：药学进展

近日，生物材料学领域知名期刊Biomaterials(影响因子10.273)在线发表了中国药科大学药学院涂家生教授、沈雁副教授课题组关于新型可吸入辅料的泡腾式抗菌制剂最新研究成果——Fumaryl diketopiperazine based effervescent microparticles to escape macrophage phagocytosis for enhanced treatment of pneumonia via pulmonary delivery  (https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2019.119575)。博士生王祺玥和沈雁副教授为该研究共同第一作者，涂家生教授和Thomas J. Webster教授（Northeastern University）为此研究共同通讯作者，中国药科大学为第一通讯单位。

目前，肺部感染已成为全球第三大致死疾病，死亡人数仅次于心脏病与脑血管疾病。社区获得性肺炎作为最为常见的肺部感染，发病群体极为广泛，易被忽视，对人类健康造成严重威胁。传统口服或静脉途径给药，抗生素全身性分布，肺部有效药物浓度低，容易诱导细菌产生耐药突变，不利于肺部感染的有效防治。因此，如何使抗生素成功富集至感染病灶成为有效治疗肺部感染的巨大挑战。

针对上述问题，课题组报道了一种新型可吸入药物辅料富马酰基二酮基哌嗪（Fumaryl diketopiperazine，FDKP）作为主要载体制备阿奇霉素泡腾吸入粉雾剂，用于肺炎链球菌引发的肺部炎症治疗。FDKP作为FDA最新批准的胰岛素吸入制剂Afrezza® (Mannkind Corporation)的载体，可自组装形成微球，具备良好的流动性、雾化特性以及可吸入性。吸入后FDKP在生理pH条件下可迅速溶解，快速释放药物，迅速提高病灶部位药物浓度，避免巨噬细胞清除，且其吸入后无蓄积，经体循环原型排泄，安全性高。

课题组针对FDKP进行了相关前期研究，分别成功制备了负载胰岛素和阿奇霉素的FDKP干粉吸入制剂(Yun Xia et al., Drug Delivery, 2019; Qiyue Wang et al., Biomaterials, 2018)。在课题研究中，为进一步提高肺泡中药物有效沉积效率，研究人员将阿奇霉素、FDKP、碳酸氢钠溶液共喷雾干燥制备得到载阿奇霉素的FDKP泡腾式可吸入微球粉末。此干粉吸入药物递送系统通过制备FDKP-碳酸氢钠泡腾体系微球包载阿奇霉素，得到了具有良好的粉体学性质、引湿性及体外沉积行为的干粉吸入剂。载药微球针对肺炎链球菌具有良好的体外抑菌能力，并对肺炎链球菌感染动物模型具有良好的治疗效果，显著降低了用药频率，具有良好的安全性，相对非泡腾微球和静脉注射给药具有显著优势。该研究在已有新辅料FDKP基础上扩展其应用领域，包载药物不再局限于带有正电荷大分子药物，并且成功制备了具有更优良可吸入性质的泡腾式干粉吸入剂，进一步提升其转化潜力，具有重要的现实意义。

课题组一直致力于新型药用辅料的探索、研究与科学应用，依托药用辅料及仿创药物研发评价中心，是国内高校中首个以“药用辅料”为中心建设的特色平台，长期致力于药用辅料和仿创制剂的开发及应用、质量控制、检测方法和检测技术的开发等相关研究工作。

该研究获得了国家药典委员会药用辅料功能性指标研究课题（ZG2018-5-01）、国家科技部重大专项（2017ZX09101001-005-003）、国家自然科学基金项目（81673364和81972892）以及江苏省研究生培养创新工程项目（项目编号：KYCX17_0674，KYCX19_0644）等的资助。

泡腾式吸入制剂肺部递送机制图