多肽（Peptide）药物是由多个氨基酸经肽键连接而成的一类化合物，通常由10-100个氨基酸分子组成，分子量不超过10 KDa，其与蛋白质没有明显界限。多肽类药物具有特异性好、疗效突出、安全性高、免疫原性低、透膜性好以及生产成本相对低等优势，在治疗性药物中占据重要地位。随着司美格鲁肽、度拉糖肽等GLP-1多肽类药物销售快速增长，全球多肽类药物市场规模有望加速扩容。根据预测，全球多肽类药物市场规模有望从2020年的628亿美元增长到2025年的960亿美元。  
1. 多肽类药物的优势
多肽类药物综合了大分子药物和小分子药物的优点。与蛋白质药物或抗体类药物相比，多肽类药物具有分子量较小、稳定性高、免疫原性低、生产成本低等明显优势。相比于小分子药物，多肽类药物与靶蛋白的结合面更大，亲和力更强，特异性更高，出现毒副作用的概率也更低。
表1 小分子、多肽和大分子比较 2. 多肽类药物的药代动力学特征
 
（1）吸收
多肽类药物的常用给药途径可分为注射给药和非侵入给药。其中，注射给药途径包括静脉给药、皮下注射、肌肉注射等；非侵入给药途径包括口服给药、鼻腔给药、吸入给药等。多肽药物的的吸收呈现明显的给药途径依赖性，药物的生物利用度可随给药途径的改变而发生显著变化。静脉给药可避免肝脏和胃肠道酶首过代谢，是多肽类药物常见的给药方式。与静脉给药类似，皮下注射和肌肉注射给药同样可以使多肽药物避开首过代谢，通过毛细血管和淋巴管吸收，进入体循环。值得注意的是，皮下和肌肉注射部位的细胞间隙中存在的蛋白酶和肽酶能导致多肽药物发生降解，因此皮下给药和肌肉给药的生物利用度低于100%。经口给药途径与注射给药途径相比，具有操作方便，依从性好等优势，但由于多肽类药物代谢稳定性差和肠上皮细胞渗透性差等原因导致经口给药生物利用度极低，因此，口服多肽类药物的开发依然是难点。针对这一难点，目前的主要开发策略为结构优化、SNEDDS技术、促渗剂的使用以及肠溶技术的使用。鼻腔和吸入给药具有吸收迅速、起效快、可避免肝脏首过效应、生物利用度高、直接到达呼吸系统靶部位等优点。以吸入给药为例，药物气溶胶经鼻腔和呼吸道，沉积在肺泡表面，由于肺泡表面积大、肺泡壁极薄、毛细血管丰富，多肽类药物能迅速被吸收并达到较高的生物利用度。 （2）分布
药物分布的速度和程度一般取决于药物的理化性质（分子量大小、酸碱性、亲脂性）、蛋白结合以及对载体介导的转运过程的依赖性。多肽类药物的亲脂性较弱、渗透性低、较难直接穿过细胞膜进入细胞，故而多肽主要通过受体介导的内吞和胞吞作用进入细胞。多肽类药物的分布容积（Vd）通常较小，一般不大于细胞外液的体积，其主要随血液循环分布到心脏、肝脏、肺脏、脾脏、胰腺、肾脏等组织中。 （3）代谢和排泄
不同于小分子药物，多肽类药物很少以原型药物排泄，其主要通过蛋白酶或肽酶进行降解，产生的氨基酸及小肽大多会进入内源氨基酸库，用于内源性物质的合成。蛋白酶广泛分布于机体内胃肠道和组织器管中，可分为内肽酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶、糜蛋白酶和弹性蛋白酶）和外肽酶（羧基肽酶A、羧基肽酶B和氨基肽酶）。蛋白酶对多肽的水解往往具有一定的特异性，即选择性的作用于某些特定的氨基酸位点。多肽和蛋白质的水解通常起始于内肽酶，它作用于蛋白质的中间部分，酶解产生的短肽可进一步被外肽酶水解。为提高多肽类药物的稳定性，可对多肽的酶切位点进行合理的修饰，使其可被蛋白酶解的位点达到最小化。除了蛋白酶或肽酶的降解，多肽还存在内吞消除、靶点介导和肾小球过滤的消除，且一般认为以酶解消除和肾小球过滤为主。  
3. 多肽类药物非临床生物分析
多肽类药物非临床生物分析的常用方法主要包括配体结合法（LBA法）和LC-MS/MS法。在多肽药物的LBA分析方法建立过程中，由于多肽的分子量小、结构较简单，且其表位数目有限，往往具有类半抗原的性质，使其相应抗体难以产生或效价极低，从而给LBA法生物分析关键抗体试剂的制备带来很大的挑战。此外，大多数多肽药物是内源性物质的类似物，需要特异性非常高的抗体试剂才能区分内源性和外源性分子，这也是LBA法抗体试剂制备的另一大挑战。为了更好地解决LBA法多肽类药物生物分析的的技术难点，针对分子量小、难以制备特异性的高效抗体的挑战，可采用大分子抗原作为载体与多肽进行偶联免疫的应对策略，并尝试不同的免疫佐剂来激发机体免疫反应，产生抗体；对于多肽分子的内源性干扰，必要时可采用对内、外源性分子分别开发方法以计算扣除内源性分子的方法。
相较于LBA法而言，LC-MS/MS具有以下优点：一般不需要关键试剂，成本较低，样品使用量低，线性范围宽；选择性好，能与体内大量的内源性蛋白质区分开，可以在一次分析中同时定量多个分析物，节省时间；定量准确度高，可通过内标校正关键试剂在分析过程中的变异；在一种基质或物种中开发的方法通常可以简易地转移到另一种基质或物种中；通过有效的色谱分离使基质效应最小化。由于多肽类药物的半衰期一般较短，生物活性高，故其给药剂量偏低，因此，LC-MS/MS法定量分析多肽类药物面临着灵敏度和检测下限方面的挑战。另外，多肽在离子化时，主要表现为带多电荷，当多电荷同时存在，多肽碎片离子偏多，使灵敏度降低，这也给多肽LC-MS/MS方法开发带来难度。
表2 LBA法和LC-MS/MS法比较  
4. 案例分享 
LW2247注射液是GLP-1类似物，拟开发为治疗Ⅱ型糖尿病的新药。食蟹猴单次皮下注射给药后，分别于给药前（0h）和给药后3h、6h、9h、12h、24h、48h、72h、120h、168h、216h、264h采集血样。建立LC-MS/MS检测血浆中LW2247浓度的方法，药物的平均血药浓度-时间曲线图见图5，结果提示，LW2247对食蟹猴单次皮下注射给予0.02、0.04、0.08mg/kg的LW2247注射液，在皮下注射给药后12-16h间达峰，受试物在食蟹猴体内的暴露量比与给药剂量比基本一致；在0.02-0.08mg/kg剂量范围内，药代动力学特征基本一致。
 
   
5. 结语
多肽类药物具有靶点亲和力强、毒副作用小、合成成本低等优点，是现今新药研发的热点之一。随着生物制药技术的发展，相信多肽类药物半衰期短、不稳定、易降解、口服吸收率低等不足均能得到攻破。