Tablete botulinskega toksina

Intrinzična stabilnost pripravkov se nanaša na sposobnostbotulinumtoksinpbolezniohraniti svojo strukturno celovitost in biološko aktivnost med proizvodnjo, predelavo in skladiščenjem, kar je odvisno predvsem od strukturnih značilnosti molekul toksinov in kompatibilnosti formulacije. Z vidika molekularne strukture je BTX sestavljen iz težke verige (veriga H) in lahke verige (veriga L), ki sta povezani z disulfidnimi vezmi.

Združljivost formulacije je še en ključni dejavnik, ki vpliva na intrinzično stabilnost. Pomožne snovi, dodane peroralnim pripravkom, kot so materiali za gastrorezistentne obloge, ojačevalci absorpcije, polnila in antioksidanti, lahko uničijo strukturno stabilnost molekul toksinov, če medsebojno delujejo z molekulami toksinov. Nekateri ojačevalci absorpcije-na osnovi površinsko aktivnih snovi lahko na primer povzročijo depolimerizacijo molekul toksinov, medtem ko lahko kovinski ioni v polnilih katalizirajo prekinitev disulfidnih vezi. Poleg tega dejavniki, kot so temperatura, vlaga, svetloba in vsebnost kisika v okolju shranjevanja, prav tako pomembno vplivajo na stabilnost pripravka.

Okolja z visoko temperaturo in visoko vlažnostjo bodo pospešila oksidativno razgradnjo in denaturacijo toksina zaradi absorpcije vlage, medtem ko lahko svetloba poškoduje strukturo polipeptidne verige toksina s fotooksidacijo. Podatki predkliničnih raziskav kažejo, da je stopnja zadrževanja aktivnosti neoptimiziranih peroralnih pripravkov BTX, shranjenih pri sobni temperaturi 3 mesece, manjša od 50 %, medtem ko je stopnja zadrževanja aktivnosti, shranjena 6 mesecev pod pogoji hlajenje pri 2-8 stopinjah, zaprto in zaščiteno pred svetlobo, se lahko poveča na več kot 80%, kar v celoti dokazuje pomemben vpliv okolja shranjevanja na intrinzično stabilnost pripravka.

Okoljska stabilnost prebavil je ključni predpogoj zabotulinumtoksinpboleznidoseči ciljna tkiva in izvajati njihove učinke, njegovo jedro pa je upreti se dvojni poškodbi okolja želodčne kisline in črevesnega encimskega sistema. Močno kislo okolje v želodcu (pH 1,5-3,5) bo spremenilo konformacijo molekul toksinov s protonacijo, uničilo strukturo domene H verige, ki veže receptorje, in lahko katalizira prekinitev disulfidnih vezi, kar vodi do izpostavljenosti in inaktivacije aktivnega centra toksina.

Obstajajo pomembne razlike v toleranci različnih serotipov BTX na gastrointestinalno okolje, kar je tudi pomemben dejavnik, ki vpliva na stabilnost pripravka. Med njimi je struktura verige H tipa A BTX razmeroma stabilna in njegova toleranca na želodčno kislino in proteaze je boljša kot pri drugih serotipih, kot sta tipa B in E. Po inkubaciji v simuliranem želodčnem okolju 2 uri je stopnja zadrževanja aktivnosti tipa A BTX približno 30 %, medtem ko je stopnja zadrževanja aktivnosti BTX tipa B manj kot 10 %.

Trenutno se tehnologija črevesne prevleke uporablja predvsem v raziskavah in razvoju za izboljšanje okoljske stabilnosti prebavil. Materiali za enterično oblogo lahko ostanejo nedotaknjeni v kislem okolju želodca in začnejo razpadati šele, ko vstopijo v okolje tankega črevesa s pH nad 5,5, s čimer se izognemo neposredni izpostavljenosti toksina kislemu okolju in pepsinu v želodcu. Nekateri pripravki dodajajo tudi encimske inhibitorje (kot je aprotinin) kot pomožne snovi, da zavirajo razgradnjo toksinov s črevesnimi proteazami in dodatno izboljšajo stopnjo zadrževanja aktivnosti v gastrointestinalnem okolju.

In vivo transportna stabilnost se nanaša na sposobnost BTX, da ohrani aktivnost med transportom do živčnih končičev ciljnih tkiv, potem ko ga črevesna sluznica absorbira v krvni obtok. Njegovi glavni dejavniki vpliva vključujejo učinek krvnega okolja in stopnjo presnovnega očistka toksina. Po vstopu v krvni obtok se morajo molekule toksina soočiti s številnimi izzivi, kot sta vezava na beljakovine v plazmi in razgradnja proteaze v plazmi.

Biotransformacija jeter je še en pomemben dejavnik, ki vpliva na stabilnost transporta in vivo. Molekule toksinov, ki vstopajo v jetra, se bodo s proteazami v hepatocitih razgradile v majhne molekularne peptide ali aminokisline. Ti produkti razgradnje popolnoma izgubijo svojo biološko aktivnost in ne morejo več vplivati ​​na blokiranje prevodnosti živcev. Predklinične študije so pokazale, da je razpolovna-doba izločanjabotulinumtoksinpboleznije približno 12-24 ur, kar je bistveno krajše kot pri injekcijski dozirni obliki. Ta razlika je v veliki meri posledica hitrejše stopnje upada aktivnosti peroralnega pripravka med transportom in vivo. Poleg tega se pri bolnikih z jetrno in ledvično insuficienco zmanjša presnovna sposobnost in sposobnost čiščenja, kar lahko povzroči kopičenje toksinov v telesu. Vendar pa so nakopičeni toksini večinoma neaktivni fragmenti, ki lahko povečajo tveganje za imunske reakcije v telesu, namesto da bi okrepili terapevtski učinek.

Med različnimi serotipi BTX obstajajo naravne razlike v stabilnosti zaradi strukturnih razlik in ta -specifična stabilnost serotipa je temeljna osnova za izbiro serotipov pri razvoju peroralnih pripravkov. Poleg razlik v gastrointestinalni toleranci, omenjeni prej, obstajajo pomembne razlike v prilagodljivosti na postopke priprave in stabilnosti shranjevanja med različnimi serotipi BTX.

Serotipsko-specifična stabilnost se kaže tudi v združljivosti med toksini in pomožnimi snovmi. Tip A BTX ima dobro združljivost z običajno uporabljenimi materiali za enterične obloge (kot je hidroksipropil metilcelulozni ftalat) in ojačevalci absorpcije (kot so žolčne soli) in ne bo povzročil strukturne denaturacije zaradi interakcije. Nasprotno pa se aktivnost BTX tipa D, pomešanega z nekaterimi ojačevalci absorpcije žolčnih soli, v 24 urah zmanjša za več kot 40 %.