微生物组应用涵盖营养学和制药开发领域,从益生菌和消化健康产品到活体生物治疗药物和靶向肠道治疗。
要有效递送这些活性成分,需要使其在胃肠道转运过程中得到保护,并在预期的作用部位释放。Capsugel® Enprotect® 和 Capsugel® Licaps® DUOCAP® 胶囊技术为制药和营养保健品应用提供专用解决方案。
微生物组产品通常含有在制剂开发和递送方面要求尤为严苛的活性成分。敏感活性成分和活体活性成分可能在生产、储存或胃部转运过程中失去稳定性或存活率,无法到达其预期的作用部位。
在 Capsugel,我们的科学家与客户密切合作应对这些挑战,将胶囊设计、制剂专业知识、分析支持和 CDMO 能力结合在一起。
Innovaform® Accelerator 支持早期制药开发,而 Innovator’s Choice 则为营养产品提供专用路径。两者共同提供量身定制的支持,推动创新型胶囊基产品的发展,涵盖从概念和可行性评估到放大生产及制造解决方案(如适用)。
肠道微生物组日益被公认为影响人类健康以及我们理解疾病的重要因素。1 过去主要与消化相关的微生物组,如今其影响范围已远不止于此:从帕金森病和阿尔茨海默病中的大脑,到 2,3 MASLD 中的肝脏,4再到心力衰竭中的心脏,5以及患者对癌症免疫治疗的反应。6,7 对于其中许多情况,这种关联具有一致性,即使目前尚不清楚微生物组是驱动该疾病还是由其继发产生。
作用于微生物组可采取不同形式。一种方法是通过益生菌及其他活体或对酸敏感的活性成分来支持或恢复微生物平衡。在治疗应用中,目标还可能是治疗或预防疾病,无论是通过将活性成分递送至特定肠道部位,还是通过改变微生物群落本身,例如使用活体生物治疗产品或粪便微生物群移植。
在每种情况下,活性成分必须在保持其活性的前提下到达肠道,而益生菌和活体生物治疗药物还必须保持存活状态。Capsugel 通过胶囊技术应对这些要求,这些技术旨在结合胃部保护、部位特异性释放,并为活体活性成分的存活率提供支持。由于膳食补充剂和药品属于不同的监管框架,Capsugel 提供两种独立的胶囊解决方案。
注释与参考文献:
*MASLD(代谢功能障碍相关脂肪性肝病)是对既往称为非酒精性脂肪性肝病 (NAFLD) 的疾病的现行术语。
1. Schoultz I, et al. Gut microbiota development across the lifespan: disease links and health-promoting interventions. J Intern Med. 2025;297:560-583.https://doi.org/10.1111/joim.20089
2。Oliver PJ, Civitelli L, Hu MT. The gut-brain axis in early Parkinson’s disease: from prodrome to prevention. J Neurol. 2025;272:413.https://doi.org/10.1007/s00415-025-13138-5
3。Jamerlan AM, An SSA, Hulme JP. Microbial diversity and fitness in the gut-brain axis: influences on developmental risk for Alzheimer’s disease. Gut Microbes. 2025;17(1):2486518.https://doi.org/10.1080/19490976.2025.2486518
4。Schnbl B, Damman CJ, Carr RM. Metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease and the gut microbiome: pathogenic insights and therapeutic innovations. J Clin Invest. 2025;135(7):e186423. https://doi.org/10.1172/JCI186423
5。Snelson M, et al. Gut-heart axis: the role of gut microbiota and metabolites in heart failure. Circ Res. 2025;136:1382-1406.https://doi.org/10.1161/CIRCRESAHA.125.325516
6。Gazzaniga FS, Kasper DL. The gut microbiome and cancer response to immune checkpoint inhibitors. J Clin Invest. 2025;135(3):e184321.https://doi.org/10.1172/JCI184321
7。Bolte LA, Björk JR, Gacesa R, Weersma RK. Pharmacomicrobiomics: the role of the gut microbiome in immunomodulation and cancer therapy.. 《胃肠病学》。2025;169(5):813-827. https://doi.org/10.1053/j.gastro.2025.04.025
在营养和治疗应用中,将活性成分递送至肠道的正确部位至关重要。释放必须发生在正确的位点,而不仅仅是在沿途的某个位置。如果在胃部或小肠上部过早释放,活性成分可能永远无法到达其预期作用的部位。为了完整到达,敏感活性成分(如蛋白质、生物活性分子和活体生物)需要被保护免受胃部酸性条件和酶活性的影响。这种胃部保护使活性成分顺利通过胃部,并在肠道更下游的位置释放。对于包括蛋白质和生物制剂在内的更大、更复杂的分子,可能还需要在肠道内提供保护,以限制肠道酶的降解,并帮助活性成分到达其预期的作用部位。对于活体活性成分,包括益生菌和活体生物治疗药物,还必须在整个生产、储存和胃肠道转运过程中保持其存活率。1
为满足这些不同需求,Capsugel 提供两种专用递送技术:用于制药应用的 Capsugel® Enprotect® 胶囊和用于营养应用的 Capsugel® Licaps® DUOCAP® 胶囊。
这两种技术均无需在填充后进行单独的包衣步骤。肠溶包衣在外部施加时,可能使活性成分暴露于热和溶剂中,从而可能影响敏感化合物。将释放功能整合到胶囊壳中可避免对活性成分施加这种额外压力,并通过减少加工步骤简化生产。
参考资料:
1. Wendel U. Assessing viability and stress tolerance of probiotics: a review. Front Microbiol. 2022;12:818468.https://doi.org/10.3389/fmicb.2021.818468
对于制药应用,Capsugel® Enprotect® 胶囊以即用型形式提供肠溶递送。其肠溶功能内置于胶囊壳中,即在内层HPMC 层之上覆盖外层 HPMC-AS 层的双层结构。该胶囊壳可抵抗胃酸,并随肠道 pH 升高而释放内容物,无需单独的包衣步骤。
在药典溶出度测试中,该胶囊在酸性介质中直至 pH 6.0 仍保持完整,并从 pH 6.4迅速打开,与外层 HPMC-AS 层的溶出点一致。在空腹1和进食2条件下以及动态胃肠道模型中的人体研究中也证明了这一点,3并且这些特性在加速储存六个月后仍保持稳定。4
这为微生物组导向疗法,如活体生物治疗产品和粪便微生物群移植,以及广泛的其他酸敏感性药物活性成分(从小分子和酶5到生物制剂)提供了支持。
对于需要更定制化方法的项目,Innovaform® Accelerator 可利用 Enprotect® 双层平台的多功能性开发量身定制的胶囊解决方案。聚合物成分、层结构、胶囊设计和释放特性均可调整,以应对特定的药物递送挑战,并最大化制剂性能。
在此处了解更多关于 Capsugel® Enprotect® 胶囊的信息。
参考资料:
1. Rump A, et al. In vivo evaluation of a gastro-resistant HPMC-based “next generation enteric” capsule. 《药剂学》。2022;14(10):1999.https://doi.org/10.3390/pharmaceutics14101999
2。Grimm M 等人。Enprotect® 耐胃酸胶囊在餐后条件下的体内评价。《药剂学》。2023;15(11):2576.https://doi.org/10.3390/pharmaceutics15112576
3。Knopp MM, Jannin V, Gonzalez V, Müllertz A. Utilizing the dynamic gastrointestinal model (DGM) to evaluate the gastric integrity of Capsugel® Enprotect® capsules in fasted and fed states. Eur J Pharm Biopharm. 2026;219:114962.https://doi.org/10.1016/j.ejpb.2025.114962
4。Capsugel® Enprotect® 胶囊的肠溶性能在加速储存条件下六个月后仍得以保持。
对于营养应用,Capsugel® Licaps® DUOCAP® 囊中囊技术有助于保护对湿气和酸敏感的活性成分(如益生菌和消化酶)通过胃部。基于 HPMC 的囊中囊设计提供了一种适合素食者和严格素食者的设计释放系统,有助于保护敏感活性成分,直至其到达预期的释放部位。
内层胶囊位于外层胶囊内部:外层形成一道抵御环境湿气的屏障,而设计释放的内层胶囊则在胃部转运过程中容纳内容物。两种胶囊的不同组合决定了内容物的释放位置,包括结肠(这是许多益生菌的主要作用部位)。在经过验证的体外肠道模型中,这种形式向目标区域递送的活益生菌比单一标准胶囊46高出多达 倍,1在上段小肠中的消化酶活性比即释胶囊高出多达 4 倍。2
该形式还可在一次剂量中承载多种成分,包括原本难以共同配制的组合,例如液体与固体。每种成分均可遵循其自身的释放曲线,从即释到迟释。
Capsugel® Licaps® DUOCAP® 胶囊可在配备适当模具的标准胶囊填充设备上进行填充,无需专用的定制机械。
填充形式、颜色和表面处理可通过 Innovator’s Choice 进行调整,这是一项从概念到上市的创新服务,涵盖产品设计、开发、生产、分销及上市后支持。
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参考资料:
1. Marzorati M, et al. Comparison of protection and release behavior of different capsule polymer combinations based on L. acidophilus survivability and function and caffeine release. Int J Pharm. 2021;607:120977.https://doi.org/10.1016/j.ijpharm.2021.120977
2。Karimian Azari E, et al. Evaluation of targeted-release capsule formulations for protection of the acid-sensitive enzyme pancreatin under fasted and fed intestinal conditions in vitro. 《药剂学》。2026;18(3):285.https://doi.org/10.3390/pharmaceutics18030285