黃思凡,張元聲,陳建明,武 鑫, (. 福建中醫(yī)藥大學藥學院,福建 福州 350;. 上海維洱實驗室,上海07)
去甲斑蝥素(norcantharidin, NCTD)是斑蝥素的去甲基化衍生物,與斑蝥素相比能降低對腎臟的毒副作用和泌尿系統(tǒng)的刺激性。目前,NCTD 臨床應用形式以注射和口服為主,在腫瘤疾病治療上有一定效果,如能抑制DNA 復制,促進腫瘤細胞死亡,對多種腫瘤細胞具有細胞毒性且有一定升高白細胞的作用,具有顯著的保護肝細胞的作用[1-3]。現(xiàn)代臨床主要用于治療肝癌、肺癌、乳腺癌、膀胱癌、胃癌和食管癌,但其治療窗窄,LD50值低、毒性大等缺陷使其臨床應用受到了限制[4]。近年來,NCTD 滴丸和軟膠囊兩種劑型也表現(xiàn)出穩(wěn)定性好、生物利用度高等優(yōu)點,研究者正利用新型制劑的靶向性、緩控釋等作用特點,增強靶向給藥性,減少藥物在腎臟分布和對泌尿系統(tǒng)的刺激作用,使其在腫瘤疾病中發(fā)揮更顯著的療效。
微球是指藥物分散或被吸附在高分子聚合物基質中而形成的微小球實體。是一種新型緩控釋制劑,常應用于注射劑或固體制劑。藥物包裹于微球內可起到靶向、緩釋、控釋、栓塞等定點、定時、定量和長效的作用。作為新型藥物載體,可增加藥物穩(wěn)定性,使藥物易于擴散和吸收,降低藥物毒性和局部刺激性,提高藥效[5]。
NCTD 微球與傳統(tǒng)NCTD 注射劑和片劑相比能提高藥物在腫瘤部位的濃度,可有效抑制腫瘤生長,起到良好的抗癌作用。李琦等[6]制備的去甲斑蝥素海藻酸/聚酸酐微球(N-MS)。給予大鼠經肝動脈注射N-MS,給藥前平均腫瘤體積為(79.20±30.75)mm3,給藥8 d 后平均腫瘤體積為(62.55±32.09)mm3;空白組、NCTD 注射液組和N-MS 組腫 瘤 生 長 率 分 別 為(21.96±13.78)%、(11.20±7.22)%和(0.79±0.9)%。實驗結果表明:N-MS 組腫瘤體積降低趨勢明顯小于其他組,腫瘤生長速度最慢,N-MS 組大鼠存活時間(35.13±4.54)d 明顯長于空白組(14.50±2.39)d 和NCTD 注射液組(16.25±1.98)d;各組肝腫瘤細胞凋亡指數(shù)(apoptotic index,AI)的比較,N-MS 組(42.60±3.72)%明顯高于空白組(3.28±2.31)%和NCTD 注射液組(10.45±3.57)%。N-MS 微球介入治療肝癌較普通NCTD 注射液有更好的抗腫瘤作用。
吳衛(wèi)平等[7]將NCTD 微球用于肝腫瘤介入治療,分別對空白對照組、NCTD 片劑組、和NCTD聚酸酐微球組分別進行肝動脈灌入藥物,給藥后各組大鼠肝腫瘤生長率分別為(13.6±6.7)%、(8.4±4.8)%和(0.9±0.3)%;各組肝腫瘤細胞凋亡情況分別為(2.5±0.8)%、(10.7±3.6)%和(26.6±8.7)%;各組大鼠平均生存時間為(10.3±2.3)d、(13.2±3.6)d 和(24.2±7.5)d。研究數(shù)據顯示,NCTD 聚酸酐微球組相對于NCTD 片劑組和空白組具有良好的抑制腫瘤生長,促進腫瘤凋亡和明顯提高大鼠生存時間的作用。文慶怡等[8]研究去甲斑蝥素-N-乳糖酰殼聚糖/絲素蛋白微球作用于兔的抗腫瘤作用,實驗結果也表明NCTD 微球組抑制腫瘤生長和延長壽命作用明顯強于NCTD 注射液組。
大鼠靜脈注射NCTD 微球具有顯著的降毒作用。將Lin 等[9]制備的NCTD 負載的靜脈注射脂質微球(NLM)與NCTD 注射液(NI)進行對比。研究結果顯示:NLM 和NI 在大鼠體內的藥動學相似。此外,其曲線下面積(AUC)與用藥劑量無線性關系,且具有相當?shù)目鼓[瘤功效,NI 組對大鼠心臟及腎毒性發(fā)生率分別為66.7%和73.3%,NLM 被包裹在微球中,不僅降低了NCTD 在體液中的分布,也降低了對內臟器官的毒副作用,對心臟沒有明顯損傷,對腎毒性也較低,其發(fā)生率僅為33.3%,經過恢復期,腎損害消失。這些研究表明,NLM 和NI 的抗腫瘤效應相當,但NLM 可減少藥物的毒副作用。
納米粒是指粒徑在1~1000 nm 的粒子。包括藥物納米晶和載藥納米粒,是一種理想的藥物載體。納米粒進入人體循環(huán)后,能立即到達靶器官而被細胞吸收??裳娱L藥物作用時間,減少藥物用量及服用次數(shù),起到緩釋作用的同時可降低副作用[10-11]。
自然界中大量存在的陽離子聚合物殼聚糖,為天然高分子堿性多糖,具有良好的生物活性,可有效抑制腫瘤細胞生長,具有較強抗菌作用[12]。殼聚糖具有良好的生物降解力,現(xiàn)已廣泛應用于新型納米制劑,是抗癌藥物的載體選擇[13]。殼聚糖材料能修飾各種抗腫瘤藥物,對腫瘤及器官具有靶向作用,同時能夠延長藥物作用時間,有效降低毒副作用。
徐曉莉等[14]研究了NCTD-半乳糖修飾殼聚糖納米粒(NCTD-GC-NPs)對人肝腫瘤細胞SMMC-7721、HepG2 攝入以及在小鼠體內的抗腫瘤活性。實驗結果表明,培養(yǎng)5 h 的兩種細胞對6 μg/ml 納米粒的攝入情況:NCTD-GC-NP 組為(142.30±8.47)個、NCTD 片劑組為(87. 69±10. 49)個;另外對比了空白組、NCTD 片劑低中高劑量組和NCTD-GCNP 低中高劑量組對瘤重的影響,荷瘤小鼠給藥后瘤重分別為(1.688±0.354)g、(1.313±0.292)g、(1.191±0.375)g、(0.777±0.268)g、(1.289±0.385)g、(0.940±0.297)g 和(0.661±0.325)g,給藥組瘤重明顯低于空白組且NCTD-GC-NP 低中高劑量組瘤重均小于NCTD 低中高劑量組,說明NCTD-GC-NP 具有良好的抗腫瘤作用。
Ding 等[15]通過離子凝膠化技術制備NCTD 殼聚糖納米顆粒(PVP-NCTD-NP)新型制劑。在大鼠口服和靜脈內給藥后,藥動學曲線表示PVPNCTD-NP 組和NCTD 片劑組相對生物利用度分別為325.5%和173.3%,提高了1.878 倍,消除半衰期增加,且改善了藥物在肝臟和膽汁中的分布。PVP-NCTD-NP 組糞便中消除藥物量為NCTD 片劑組的32 倍。能增加NCTD 的吸收,改善對肝臟系統(tǒng)的治療效果,降低對腎、肝臟及膽的副作用。
隨著多種類型的納米載體材料廣泛用于修飾抗腫瘤藥物,如采用離子交聯(lián)法制備的甘草次酸N-乳糖酰殼聚糖NCTD 納米粒,所制備的NCTD納米粒平均粒徑、載藥量和包封率分別為(414.40±10.98) nm、(13.99±0.16)%和(87.19±0.31)%,其24 h釋放率接近85%,而原料藥在4 h 基本完全釋放,體外緩釋作用明顯[16]。
納米膠束是由具有親水基團和疏水基團的兩親嵌段共聚物在水中自組裝形成的納米級大小的核-殼型膠束。納米膠束具有載藥量高、穩(wěn)定性好、緩釋作用明顯、可提高生物利用度、降低副作用等優(yōu)點,使其得到廣泛應用[17]。
傳統(tǒng)NCTD 注射液在體內釋放速度快,抑瘤作用較差。而采用二硬脂酰磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-馬來酰亞胺修飾,在水中制成圓球狀去NCTD 納米膠束,其包封率為(83.67±1.78)%,粒徑為(138.6±45.8) nm。體外抗腫瘤活性實驗中NCTD 納米膠束組細胞生存率略低于陽性對照組,而載藥組對細胞生存率無明顯影響。體內抗腫瘤實驗分為空白組、NCTD 注射液組、NCTD 納米膠束低、高劑量組,經尾靜脈給藥,其中各組瘤質量分別為(1.15±0.14)g、(0.52±0.12)g、(0.63±0.14)g 和(0.41±0.21)g,抑瘤率分別為0%、54.78%、45.22%和64.35%,表明NCTD 納米膠束高劑量組抑瘤率明顯高于其他各組,腫瘤細胞存活率較其他組明顯降低,且隨藥物作用時間的延長,存活率直線下降[18]。
用碳酸酐酶Ⅸ抗體修飾NCTD,制成的納米膠束具有良好的抑制腫瘤效應。其包封率、載藥量分別為(80.93±1.01)%和(1.26±0.03)%。將制備的納米膠束作用于荷瘤鼠,實驗結果表明:載體膠束和NCTD 注射劑的抑瘤作用與劑量和時間均有關,但載藥膠束的抑瘤性更強;碳酸酐酶Ⅸ抗體載藥膠束能有效促進組織腫瘤凋亡,使藥物直接作用于靶器官,藥物直接釋放于靶器官,這也同時降低了藥物對其他器官的毒副作用[19]。
將藥物包封于類脂質雙分子層薄膜中間所制成的超微球形載體制劑稱為脂質體。包載于脂質體中的藥物,可降低藥物的毒副作用,減少對正常細胞的損害,經修飾的脂質體可通過靶向作用將藥物輸送到靶器官和特定組織,改善藥動學特征,延長半衰期,減少藥物服用劑量等[20]。
顧宗林等[21]通過優(yōu)化逆向薄膜蒸發(fā)法條件制備的NCTD 脂質體具有較小的粒徑(90.50±2.40) nm,但包封率相對較低僅為(34.7±1.3)%。其體外釋放度通過平衡透析法考察,NCTD 脂質體和原料藥釋放度均符合Weibull 方程,NCTD 脂質體的釋放度較原料藥緩慢,具有明顯的緩釋效應。
乳糖化-NCTD 與磷脂聚合成藥物磷脂復合物(Lac-NCTD),對藥物的脂溶性和滲透性均有大幅提高,以增大體內吸收率。將Lac-NCTD 制成pH敏感性脂質體(pH-Lac-NCTD),在靶向給藥、釋放速度、抑制腫瘤生長和提高療效方面均優(yōu)于Lac-NCTD。pH-Lac-NCTD 形態(tài)完整,粒徑為(47.18 ±4.16)nm,包封率為(70.0 ±1.3)%。pH-Lac-NCTD釋藥時間延長,其釋藥特點符合突釋-緩釋模型,服藥后立即達到有效血藥濃度,之后釋藥緩慢,能長時間保持平穩(wěn)有效血藥濃度。體內抑瘤結果表明:pH-Lac-NCTD 脂質體到達肝臟和病變部位能定向釋放藥物,能在腫瘤部位主動釋藥,從而有效抑制腫瘤生長速度[22-23]。
將NCTD 介孔二氧化硅納米粒和粉防己堿為藥物包載于脂質體中,制備為雙載藥系統(tǒng)脂質體。制備的雙載藥脂質體具有核囊結構,NCTD 與粉防己堿的包封率分別為86.62%,79.19%,平均粒徑(207.5±3.6) nm。能達到被動靶向肝臟的作用,提高藥物在肝臟分布,減少在腎臟分布,減少藥物對腎的副作用。同時利用粉防己的協(xié)同作用,提高去甲斑蝥素的抗腫瘤效果[24]。
微乳作為一種新型的微粒制劑載體,釋藥性能良好,能增加藥物溶解度,提高藥物穩(wěn)定性,增加生物利用度且具有緩釋和靶向釋藥特征,被廣泛應用于藥劑學中。微乳是油水混合系統(tǒng),將藥物包裹于微乳顆粒中,可延緩藥物釋放,能有效降低NCTD的毒副作用,提高抗腫瘤作用。
將NCTD 制成微乳可提高藥物在體內的靶向作用,增強藥物生物利用度。張莉等[25]將肝靶向NCTD 微乳進行了3 個靶向性指標和半衰期(t1/2)、MRT、AUC 評價,結果顯示,NCTD 微乳在血漿中濃度較高,總靶向系數(shù)(Te)是注射劑的0.34 倍,靶向效率re為4.07,相對分布效率RTe為1.95,肝靶向性明顯。NCTD 微乳改變NCTD 在小鼠體內的藥時曲線和血藥濃度,其消除t1/2、MRT 和AUC 比其注射劑分別增加了2.48 倍、1.27 倍和3.21 倍,表明NCTD 微乳在血液循環(huán)系統(tǒng)中有長循環(huán)效應。
NCTD 是一種極具發(fā)展前景的抗腫瘤藥物,為了其更好的應用,現(xiàn)已采用改變劑型的方式,改善其水溶性差、對腎臟和泌尿系統(tǒng)的刺激性和毒性、釋藥速度快、體內代謝迅速、生物利用度低等問題。NCTD 微球對肝癌的治療具有很強的藥理活性,其緩釋和靶向作用能明顯起到減毒增效,延長藥物釋放時間等作用。對難溶性藥物,刺激性藥物的應用提供了新的選擇。NCTD 新型制劑在提高抗腫瘤和降低毒性方面表現(xiàn)出良好的應用前景,但目前NCTD 新型制劑中普遍存在包封率、載藥率低等問題,因此,有待研究者進一步優(yōu)化制備方法和載體材料,運用制劑新技術改善包封率和載藥率,相信NCTD 新型制劑會更好的應用于藥劑學領域。