無需再冷鏈運輸！我國科研人員給疫苗穿“分子盔甲”

以新冠疫苗為代表的眾多生物藥，對運輸儲存條件要求極為苛刻，如何安全有效地解決“非冷鏈”儲運問題是一項重要課題。

圖源：視覺中國

近日，南開大學藥學院學生創業團隊在導師指導下，開發出一種安全性高、成本低的“分子盔甲”新型生物藥保護存儲技術，為破解生物藥儲運難題提供了一種新方式。

“生物製劑”在醫藥行業具體指“免疫生物製劑”，通過微生物（細菌、立克次體、病毒等）及其代謝產物的有效抗原成分、動物毒素、人或動物的血液或組織等加工而成，主要包括抗體、疫苗、激素等，廣泛應用於預防、治療、診斷相應傳染病或其他有關疾病。

但生物製劑穩定性差，需要放置在特殊的“小冰箱”裏進行儲運，否則極易受到温度、酸鹼度、壓力等外界環境影響而失效。因此，在儲運過程中，需要冷鏈處理或添加穩定劑，大大增加了生產成本和潛在安全隱患。

“我們急需新的生物藥劑型，來有效保護生物藥，從而提升其對抗外界環境影響的能力。”南開大學藥物化學生物學國家重點實驗室、藥學院學生創業團隊——“分子盔甲”團隊負責人、2021級藥學院博士研究生喬杉説。

該團隊研究發現，在某一温和的合成條件下，可以利用一步法將生物分子包裹在新型晶態材料中，就好像給生物分子穿上了盔甲，保護生物分子不受外界環境的破壞。

與傳統的無機多孔材料相比，新型晶態材料具有更大的空隙率和比表面積，尤其是具有可調節的孔徑以及可變的功能基團。喬杉團隊創造性地將新型晶態材料與抗體類和疫苗類等生物藥結合，對多克隆抗體和廣泛市售的單克隆抗體藥物（阿達木）進行了“包裹”，通過反覆測試，最終篩選出適用於生物藥的新型晶態材料保護策略。

結果表明，在模擬的各種極端環境條件下，穿上“分子盔甲”的藥物仍然保持其結構和活性：加熱、酸鹼、有機溶劑、壓力等測試下，生物藥都保持了近90%以上的生物活性；在4℃到50℃不斷變温環境中保存2個月，生物藥仍然保持其活性。

值得一提的是，新型晶態材料保護殼——“分子盔甲”可以在生物藥使用前通過一種極其簡便的方式完全去除，不會隨藥物進入人體，大大提高了新型生物製劑的安全性。

“如果可以擺脱全程冷鏈，將大大降低疫苗等生物製劑的生產運輸和使用成本，同時也能極大拓寬生物製劑的使用範圍。這對於偏遠地區以及災害、戰地等極端情況下疫苗等生物製劑的使用提供了新的可能方案。”喬杉説。

目前團隊正在開展針對酶、激素等其他生物藥物製品的新劑型的研究。

科技日報記者 陳曦