紫杉醇口服混合胶束的制备及体内外评价
紫杉醇(paclitaxel，PTX)，一种广谱高效的细胞毒类药物，是从红豆杉属植物中分离提取的具有四环二萜结构的紫杉烷类抗癌药，通过稳定微管，抑制细胞增殖。紫杉醇广泛用于临床上的乳腺癌、非小细胞肺癌、晚期卵巢癌、头颈部肿瘤等的治疗。紫杉醇在水中的溶解度小于1μg/mL，目前临床上使用的紫杉醇制剂包括Taxol（聚氧乙烯蓖麻油与无水乙醇按照体积比1∶1制备而成）、紫杉醇白蛋白纳米悬浮液（Abraxane）及紫杉醇脂质体（力扑素）。但是，聚氧乙烯蓖麻油容易引起严重的毒副作用和过敏反应;Abraxane易造成中性粒细胞减少及其他不良反应;力扑素虽然疗效好毒性低，但是保存期短。而且三者的给药方式为注射给药及静脉滴注，给患者带来痛苦，因此限制了其临床应用。口服给药能够降低紫杉醇的毒副作用并且提高患者的顺应性，但是紫杉醇由于极低的水溶解性及作为P-糖蛋白(P-gp)的底物，胃肠道对其的外排作用，使紫杉醇的口服生物利用度降低。
为了克服上述缺点，PF127-PEI、聚乙二醇维生素E琥珀酸酯(D-α-tocopheryl polyethylene glycol 1000 succinate,TPGS)、卵磷脂(Phosphatidylcholine,PC)、胆盐(Bile Salts，BS)制备而得的混合胶束用来增加紫杉醇的口服生物利用度。其中，胶束的疏水内核能够通过物理作用包裹紫杉醇，提高其水溶解性，亲水外壳保护药物免受生理环境的破坏。胶束进入体内面临的一个巨大难题就是体液稀释后的不稳定性，因此本课题以普朗尼克(Pluronic)与聚乙烯亚胺(polyethylenimine，PEI)交联而得的PF127-PEI作为制备混合胶束的一种材料来增加制剂的稳定性。并且该材料在生理条件下带有正电荷，能够与带负电的肠道粘膜细胞相互作用，从而促进口服吸收。TPGS具有抑制P-gp的作用，能够提高药物的跨膜吸收，研究还表明，它能显著增加疏水药物的溶解性，提高载药量。胆盐存在于胆汁中，与磷脂共同作用增强药物的溶解性，因此二者均具生物相容性。本课题选用紫杉醇作为模型药物，以上述物质为载体材料制备口服混合胶束，并对该胶束系统进行体内外评价。本课题的研究内容及结果如下:
1.紫杉醇口服混合胶束的制备及理化性质考察
根据不同制备方法的特点及本实验所用材料的性质，选择将薄膜分散法和直接溶解法结合制备PF127-PEI/TPGS/PC/BS载药胶束并与TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束作对比。固定总脂浓度为5mM，进行单因素考察，选择对载药量和包封率影响明显的因素包括:TPGS、磷脂和胆盐三者的摩尔比X1、投药量X2(mg)、水化温度X3(℃)、旋转蒸发温度X4(℃)，每个因素3个水平进行均匀设计实验。并以载药量为指标，得到最优处方为:TPGS∶PC∶BS=4∶1∶1.5，使制剂中的PF127-PEI的质量分数为20％，紫杉醇的投药量为0.8mg，水化温度为35℃，旋转蒸发温度为30℃。最优处方的理化性质为:TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束呈圆球形且无粘连，平均粒径为54.5nm，表面电位为-39.47mV;混合胶束呈明显的核壳结构且圆整无粘连，平均粒径为34.8nm，表面电位为+4.05mV。
2.紫杉醇口服混合胶束的体外释放实验
为了更好地模拟口服药物进入体内后的环境，体外释放选用了人工胃液和人工肠液作为释放介质。体外释放结果表明:TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束和PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束在人工胃液和人工肠液中均表现出一定的缓释性，前2个小时，释药均小于20％，12小时的累积释药量均不到85％，而且后者相对前者释放较快。这可能与PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束较小的粒径和较厚的亲水壳有关。
3.紫杉醇口服混合胶束抗肿瘤活性的评价
采用MTT法进行体外抗肿瘤活性评价，采用荧光显微镜和流式细胞仪测定细胞对于胶束的摄取能力。结果表明，PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束对MCF-7和MCF-7/Adr细胞的抑制效果均为最强，即该胶束具有很强的抗肿瘤活性。PF127-PEI/TPGS/PC/BS的紫杉醇混合胶束摄取百分率最强，其促吸收效果最明显。
4.紫杉醇口服混合胶束的大鼠在体单向灌流肠循环实验
利用大鼠在体单循环肠灌流法考察了PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束在大鼠肠道的吸收行为，其低、中、高三种浓度的胶束溶液的吸收速率常数分别为0.1387h-1、0.1284h-1、0.1411h-1，三者之间没有显著性差异（P＞0.05），相关系数分别为:0.9710、0.9730、0.9864。结果表明，该胶束的吸收机制为被动扩散，符合一级动力学过程。为了考察胶束制剂的最佳吸收部位，进行了大鼠分肠段的吸收实验，结果表明，胶束在大鼠十二指肠、空肠、回肠、结肠均有吸收，各肠段的吸收没有显著差异（P＞0.05）。紫杉醇原料药、PC/BS紫杉醇混合胶束、TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束、PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束的吸收速率常数分别为0.0105±0.0047、0.0525±0.0094、0.0727±0.0228、0.1411±0.0298，表明三种胶束制剂相比原料药均促进了紫杉醇在肠道的吸收，尤其是混合胶束的吸收速率常数分别是前三者的13.4、2.69、1.94倍，显著地提高了紫杉醇的肠道吸收，且比其他两种胶束制剂促吸收效果更明显。
5.模拟胃肠稳定性实验
口服给药后，药物要经历胃肠道复杂的生理环境，为了考察胶束制剂的稳定性，分别选用人工胃液、进食人工肠液、禁食人工肠液来模拟体内的生理条件。以粒径和包封率为指标，结果表明，模拟禁食状态的人工肠液中，混合胶束的粒径变化较小，且包裹的紫杉醇仅有10％释放出来;在模拟进食状态的人工肠液中，混合胶束粒径增大且有近83％的紫杉醇从胶束中释放出来;在模拟人工胃液中，胶束的粒径变化不明显，仅有5.7％的药物泄漏出来。由此可见混合胶束在人工胃液及模拟禁食状态的人工肠液中较稳定，因此建议空腹给药。
6.紫杉醇口服混合胶束的大鼠体内药物动力学实验
在大鼠在体单循环肠灌流及模拟胃肠稳定性实验的基础上，进行了体内药物动力学研究，结果表明，与口服紫杉醇注射液相比较，口服紫杉醇注射液加维拉帕米、TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束及PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束分别将紫杉醇的峰浓度(Cmax)由52μg/L提高到72μg/L、131μg/L、282μg/L;将药时曲线下面积(AUC)由871μg/L*h增加到930μg/L*h、2387μg/L*h、2805μg/L*h;将体内达峰时间(Tmax)由1h延长到4h、4h、6h;绝对生物利用度(F)由10.56％提高到11.28％、28.95％、34.02％。四者的清除率分别为22.97L/h/kg、21.49L/h/kg、8.37L/h/kg、7.13L/h/kg;生物半衰期分别为9.09h、6.91h、10.09h、22.49h，表明PF127-PEI/TPGS/PC/BS紫杉醇混合胶束可以延长紫杉醇在体内的滞留时间，从而提高紫杉醇的口服生物利用度。
紫杉醇;混合胶束;口服给药;生物利用度;抗肿瘤活性;灌流肠循环
山东大学
硕士
药剂学
李凌冰
2013
中文
R283.6
110
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）