上海那艾实验仪器有限公司

全国统一服务热线021-5161 9676
您的位置:首页>>资讯中心>>技术应用

GLP-1的认知、应用及喷雾干燥制备技术解析

返回列表 浏览:308 日期:2020-04-18

在生物制药与健康管理领域,胰高血糖素样肽-1(GLP-1)凭借其独特的生理功能成为研究热点,而喷雾干燥技术则为其制剂开发提供了高效的制备方案。本文将从GLP-1的基础认知入手,梳理其核心应用行业,结合具体案例解析喷雾干燥技术在GLP-1制备中的应用,帮助非专业人士快速理解相关技术要点与产业价值。

 GLP-1全称为胰高血糖素样肽-1,是一种由肠道内分泌L细胞及脑干孤束核神经元在进食后分泌的肽类激素,由30或31个氨基酸组成,属于肠促胰岛素家族。其核心生理功能具有显著的“葡萄糖依赖性”:当血糖升高时,可促进胰腺β细胞分泌胰岛素,同时抑制α细胞分泌胰高血糖素,从而精准降低血糖;此外,还能延缓胃排空、通过中枢神经系统抑制食欲,实现体重调节,同时对心血管、肾脏等器官具有一定保护作用。 需要注意的是,天然GLP-1在体内易被二肽基肽酶-4(DPP-IV)降解,半衰期仅1-2分钟,口服生物利用度极低,因此工业生产中多通过基因重组技术制备其受体激动剂(如司美格鲁肽、利拉鲁肽),通过结构修饰增强抗酶解能力、延长半衰期,满足临床应用需求。

GLP-1的应用场景集中于健康医疗领域,核心覆盖两大行业,同时带动相关配套产业发展: 

 1. 医药行业(核心应用领域) 这是GLP-1最主要的应用领域,核心适应症包括2型糖尿病、肥胖症,同时在非酒精性脂肪性肝炎(NASH)、心血管疾病、慢性肾病等领域的应用已进入临床试验阶段。例如,司美格鲁肽作为长效GLP-1受体激动剂,每周仅需皮下注射1次即可有效控制血糖,同时实现10%-15%的年平均减重,还能降低2型糖尿病合并心血管疾病患者的不良事件风险。目前,该类药物已形成注射剂、口服制剂等多种剂型,全球市场规模预计2030年将突破1000亿美元。

 2. 食品与膳食补充剂行业(延伸应用领域) 随着GLP-1类药物的普及,食品行业针对性开发了“GLP-1友好型”产品。这类产品以高蛋白、小份量、高膳食纤维为核心特点,旨在帮助服药人群在抑制食欲的前提下保障营养均衡,减少肌肉流失、缓解胃肠不适。例如,Conagra Brands在健康食品线标注GLP-1友好标签,GNC开设GLP-1专属专区销售蛋白奶昔、维生素补充剂,雀巢推出专为GLP-1用户设计的减重产品线。此外,能促进体内GLP-1分泌的功能性成分(如小檗碱、黏液阿克曼氏菌益生菌)也成为膳食补充剂的研发热点。 

 那艾仪器喷雾干燥机制备GLP-1的典型案例 

 喷雾干燥技术是将液态物料通过雾化器分散成微小液滴,与热空气快速接触实现瞬间干燥的制备技术,具有干燥速度快、产品纯度高、易于规模化生产等优势,尤其适合GLP-1这类热敏性生物活性物质的制剂制备。以下是三个不同应用方向的典型案例:

一:喷雾冷冻干燥制备GLP-1可吸入多孔颗粒

解决GLP-1注射给药的依从性问题,开发肺部递送的干粉吸入制剂(DPI),利用肺部巨大吸收面积和避免首过代谢的优势,实现非侵入性给药。 ### 工艺参数      采用喷雾冷冻干燥(SFD)技术,以L-亮氨酸和海藻糖为复合辅料;雾化方式为二流体雾化,干燥过程采用氮气保护;最终制备的颗粒经扫描电镜(SEM)表征为高度多孔结构,比表面积达5.676 m²/g,密度仅0.03 g/mL。 ### 结果与应用价值      产品收率高达90%,空气动力学性能优异:质量中值空气动力学直径(MMAD)为3.7±0.01 μm,细颗粒分数(FPF)达60.5±0.5%,符合肺部沉积要求;体外细胞毒性试验表明,颗粒对肺泡上皮细胞无显著毒性,为2型糖尿病的非注射治疗提供了可行方案。 

二:喷雾干燥制备司美格鲁肽吸入粉雾剂

针对司美格鲁肽现有注射剂、口服制剂存在的冷藏储存需求、生物利用度低等问题,开发更便捷的吸入干粉制剂,保留药物降血糖和减重活性的同时提升患者依从性。 ### 工艺参数      采用那艾微型喷雾干燥设备,喷嘴直径0.7 mm,进料速率3.5 mL/min,入口温度135℃,抽吸力90%;原料为司美格鲁肽,辅料选用L-亮氨酸和BioHale®海藻糖二水合物,料液固含量0.8% w/v;通过反相高效液相色谱(RP-HPLC)、尺寸排阻色谱(SEC)等手段监控产品质量。 ### 结果与应用价值      制备的粉末水分含量低于4% w/w,司美格鲁肽含量接近理论值,未检测到聚集体形成和化学降解,活性保留完整;其中采用特定缓冲液(SMG_P)制备的颗粒为2-3 μm的皱缩微粒,细颗粒分数(FPF)达60%,肺泡沉积潜力高;该案例验证了喷雾干燥技术在GLP-1吸入制剂开发中的可行性,为跨学科优化制剂配方和工艺参数提供了参考。

三:超低温喷雾干燥规模化生产司美格鲁肽原料药

实现GLP-1类药物从实验室研发到吨级工业化生产的转化,保障大规模生产过程中药物活性和纯度,满足注射用原料药的GMP标准要求。 ### 工艺参数      采用那艾5型超低温喷雾干燥机,进风温度严格控制在35-50℃,结合闭式循环系统和氮气保护;雾化方式为二流体喷嘴,压缩空气压力0.6-0.8 MPa,料液流速5-10 L/h;干燥塔规格为直径2.5 m、高度8 m,配备脉冲反吹系统减少粘壁;产品粒径控制在D50=30-50 μm,松密度0.4-0.6 g/mL。 ### 结果与应用价值      产品收粉率≥97%,活性保留率≥95%,纯度≥99.5%,微生物限度≤10 CFU/g,完全符合WHO-GMP认证标准;该工艺实现了司美格鲁肽原料药的规模化生产,为下游注射剂、口服制剂的产业化提供了稳定的原料保障,显著降低了生产成本。

总结 GLP-1作为一种具有多效生理功能的肽类物质,已成为医药行业治疗代谢性疾病的核心靶点,同时带动食品行业的产品创新。喷雾干燥技术凭借其快速干燥、低温保护、易于规模化的优势,有效解决了GLP-1热敏性、易降解的制备难题,在吸入制剂开发、原料药规模化生产等场景中展现出不可替代的价值。未来,随着制剂技术的不断优化和应用场景的拓展,GLP-1类产品的市场潜力将进一步释放,喷雾干燥等核心制备技术也将迎来更精准的工艺升级。

全国服务热线

021-5161 9676