萬(wàn)芳,張冕,李瑤瑤
(荊楚理工學(xué)院 化工與藥學(xué)院,湖北 荊門(mén) 448000)
白芨多糖為一種新型葡萄甘露聚糖,有抗凝血、抗感染、抗腫瘤及促進(jìn)傷口愈合等作用[1]。此外,其還具有緩釋性、良好的生物相容性及自身降解性等特點(diǎn),可作為各種形式的載藥輔料和生物修復(fù)材料[2]。納米抗腫瘤藥物可以使藥物集中在腫瘤區(qū)域發(fā)揮作用[3]。紫杉醇已應(yīng)用于肝癌、肺癌、乳腺癌等惡性腫瘤[4]。本研究采用白芨多糖為載體制備紫杉醇納米粒,觀察其對(duì)肝癌小鼠的抗腫瘤活性。
1.1.1 儀器 BX-51型光學(xué)顯微鏡(日本奧林巴斯公司),MDF-40型超低溫冰箱(合肥中科都菱公司),DL-5000B高速冷凍離心機(jī)(上海安亭科學(xué)儀器廠),DS-8510DT超聲波清洗儀(上海生析超聲儀器有限公司),ME-204電子分析天平(美國(guó)Mettler TOledo公司)。
1.1.2 材料 ICR雌性小鼠60只購(gòu)自荊楚理工學(xué)院實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心,鼠齡6~8周,體重20~25 g,平均(23.21±1.97)g。H22肝癌細(xì)胞(中國(guó)科學(xué)院上海細(xì)胞生物學(xué)研究所),紫杉醇原料藥(湖南華江藥業(yè)有限公司),白芨多糖紫杉醇納米粒(自制)。
取1只小鼠在腹腔種植H22肝癌細(xì)胞,1周后處死小鼠,抽取腹水,離心取上清液,加入10倍生理鹽水稀釋,光學(xué)顯微鏡下計(jì)數(shù)并配置成1×108個(gè)/ml細(xì)胞混懸液,于低溫冰箱中保存?zhèn)溆?。量取制備的?xì)胞混懸液0.2 ml接種到60只小鼠的右腋下,得到小鼠肝癌實(shí)體瘤動(dòng)物模型。
將復(fù)制成功的60只小鼠分為A、B、C 3組,每組20只。其中,A組小鼠經(jīng)尾椎靜脈注射0.25 ml生理鹽水;B組小鼠給予紫杉醇溶液0.25 ml,配置方法為紫杉醇原料藥+5%二甲基亞砜+95%生理鹽水溶解,同樣經(jīng)小鼠尾椎靜脈注射給藥,給藥劑量為10 mg/kg;C組小鼠給予白芨多糖為載體的紫杉醇納米粒注射用藥,將紫杉醇納米粒溶解在0.25 ml生理鹽水中,經(jīng)尾椎靜脈注射給藥,給藥劑量為10 mg/kg。3組小鼠注射1次/d,連續(xù)給藥2周后進(jìn)行抗腫瘤活性分析。
給藥后2周時(shí)處死3組小鼠,解剖并剝離腫瘤,測(cè)量瘤體重量和體積,計(jì)算B、C組小鼠的抑瘤率,抑瘤率=(生理鹽水組小鼠平均瘤體重量-給藥組小鼠平均瘤體重量)/生理鹽水組小鼠平均瘤體重量×100%。同時(shí)剝離小鼠的肝臟、脾臟、胸腺組織并稱重,計(jì)算小鼠的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù),肝臟指數(shù)=肝臟重量(mg)/小鼠體重(g)×10,脾臟指數(shù)=脾臟重量(mg)/小鼠體重(g)×10,胸腺指數(shù)=胸腺重量(mg)/小鼠體重(g)×10。
數(shù)據(jù)分析采用SPSS 21.0統(tǒng)計(jì)軟件,計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(±s)表示,比較用方差分析,進(jìn)一步兩兩比較用LSD-t檢驗(yàn);計(jì)數(shù)資料以率表示,比較用χ2檢驗(yàn),P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
3組小鼠的瘤重、瘤體積比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。進(jìn)一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗(yàn),與A組相比,B、C組小鼠的瘤重、瘤體積減小,且C組減小幅度大于B組(P<0.05)。以A組為參照,B組小鼠抑瘤率為16.86%、C組抑瘤率為45.84%,經(jīng)χ2檢驗(yàn),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(χ2=7.587,P=0.010),表明白芨多糖載體的紫杉醇納米粒有較高的抗腫瘤活性。見(jiàn)表1。
3組小鼠的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)比較,經(jīng)方差分析,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。進(jìn)一步兩兩比較經(jīng)LSD-t檢驗(yàn),與A組相比,B、C組小鼠肝臟指數(shù)降低,且C組降低幅度更大(P<0.05);脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)升高,且C組升高幅度大于B組(P<0.05),提示白芨多糖為載體的紫杉醇納米粒對(duì)肝癌細(xì)胞的抑制作用更強(qiáng),并能調(diào)節(jié)免疫功能。見(jiàn)表2。
表1 3組小鼠的瘤重、瘤體積比較(n =20,±s)
表1 3組小鼠的瘤重、瘤體積比較(n =20,±s)
組別 瘤重/mg 瘤體積/cm3 A組 21.24±5.39 4.21±1.29 B組 15.02±4.38 3.40±0.83 C組 8.90±3.71 2.28±0.68 F值 17.093 8.762 P值 0.000 0.000
表2 3組小鼠的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)比較(n =20,±s)
表2 3組小鼠的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)比較(n =20,±s)
組別 肝臟指數(shù) 脾臟指數(shù) 胸腺指數(shù)A組 6.91±0.89 3.02±0.57 1.01±0.43 B 組 5.27±0.76 4.09±0.62 1.81±0.53 C 組 4.01±0.62 6.27±0.85 2.54±0.69 F值 9.628 13.563 8.396 P值 0.000 0.000 0.000
白芨多糖是蘭科藥用植物白芨中提取的一種天然多糖類物質(zhì),在分子結(jié)構(gòu)上是由β葡萄糖和β甘露糖組成的長(zhǎng)鏈分子。中藥藥理學(xué)研究顯示,白芨多糖具有抗炎、抗病毒、抗腫瘤、促凝血、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫等藥理活性,可以發(fā)揮很好的藥物活性作用[5]。另外,白芨多糖長(zhǎng)鏈的多糖結(jié)構(gòu)決定其是一種性能良好的天然水凝膠,具有一定的生物黏附性和相容性,在機(jī)體內(nèi)可生物降解,并有一定的親水性,且無(wú)刺激性和毒副作用,并具有局部滯留和緩釋性,可作為藥物載體在藥物釋藥系統(tǒng)的傳輸過(guò)程中展現(xiàn)出良好的應(yīng)用前景[6-7]。肝癌是臨床上最常見(jiàn)的惡性腫瘤,對(duì)患者的危害性巨大,對(duì)肝癌患者采用藥物治療是必不可少的,而目前常用的肝癌化療藥物由于毒副作用較大,在殺死腫瘤細(xì)胞的同時(shí)也會(huì)對(duì)患者正常的組織細(xì)胞帶來(lái)一定損傷,使患者在治療過(guò)程中易出現(xiàn)嚴(yán)重的不良反應(yīng)和副作用而影響療效[8]。納米制劑的應(yīng)用可以改善藥物的生物利用度、水溶性,并且通過(guò)載體修飾具有靶向作用,使藥物濃集于病灶處發(fā)揮局部藥效,并減少對(duì)全身組織的副作用,在臨床上具有顯著的劑型優(yōu)勢(shì),因此對(duì)抗腫瘤化療藥物采用納米靶向給藥技術(shù),可以更好地發(fā)揮藥物的治療作用,并減輕化療藥物對(duì)全身組織的損傷,目前靶向給藥技術(shù)也是抗腫瘤藥物研發(fā)的熱點(diǎn)[9-10]。紫杉醇是目前發(fā)現(xiàn)的抗腫瘤活性最好的天然抗癌藥物,已廣泛應(yīng)用于肝癌、肺癌、乳腺癌等惡性腫瘤的治療中,但是紫杉醇的水溶性很差,在體內(nèi)的生物利用度較低,患者的全身不良反應(yīng)明顯,影響其在腫瘤化療中的應(yīng)用效果。為此,將紫杉醇制備出納米制劑可以改善其在給藥劑型方面的劣勢(shì)[11-12]。
本研究采用白芨多糖為藥物載體材料制備紫杉醇納米粒,通過(guò)與紫杉醇溶液比較,分析其對(duì)肝癌小鼠的抗腫瘤活性,結(jié)果顯示紫杉醇納米粒給藥小鼠治療2周后瘤體積、瘤重低于紫杉醇溶液小鼠,肝癌小鼠的抑瘤率提升。并且紫杉醇納米粒給藥小鼠的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)有改善,表明白芨多糖為載體的紫杉醇納米粒對(duì)肝癌細(xì)胞不僅抑制作用更強(qiáng),并且有調(diào)節(jié)免疫功能的作用[13]。白芨多糖分子結(jié)構(gòu)中含有大量親水性的羥基,通過(guò)結(jié)構(gòu)的修飾得到兩親性的高分子藥物載體,并以此為藥物載體采用透析法制備紫杉醇納米粒,可以顯著改善紫杉醇的水溶性,促進(jìn)藥物被吸收,提高生物利用度[14]。另外,白芨多糖的多羥基結(jié)構(gòu)還具有一定的靶向作用,使白芨多糖攜帶紫杉醇藥物進(jìn)入肝癌腫瘤細(xì)胞,集中發(fā)揮藥效,從而進(jìn)一步提高紫杉醇的抗腫瘤作用,減輕全身不良反應(yīng)[15]。白芨多糖還能夠增強(qiáng)機(jī)體T淋巴細(xì)胞和B淋巴細(xì)胞的分泌功能,改善小鼠的免疫功能,使得小鼠的脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)提升。
綜上所述,以白芨多糖為載體制備的紫杉醇納米粒對(duì)肝癌小鼠有較強(qiáng)的抗腫瘤活性,可減小肝癌小鼠的瘤重、瘤體積,提高抑瘤率,改善攜瘤小鼠的肝臟指數(shù)、脾臟指數(shù)、胸腺指數(shù)。白芨多糖可作為難溶性藥物載體,是一種極具潛力的納米載體材料,具有較高的臨床應(yīng)用價(jià)值。