背景:白蛋白納米給藥系統(tǒng)(Albumin nano drug delivery system,ANPs-DDS)是以白蛋白為基質(zhì)材料制備的納米制劑,具有很多優(yōu)良的特性。例如一類材料人血白蛋白(Huma serum albumin,HSA),其屬于內(nèi)源性物質(zhì),其具有無毒、無免疫源性、生物可降解和生物相容性高的特點。同時在體內(nèi)很多藥物都具有與血漿蛋白結合的能力,因此白蛋白為天然的理想藥物載體。結合日趨受到關注的納米給藥(Nano drug delivery system,NDDS)系統(tǒng)的發(fā)展,制備以人血白蛋白為基質(zhì)的納米粒(Huma serum albumin nanoparticles,HSA-NPs)以及給藥系統(tǒng)已受到多方重視。隨著American Bioscience的專利產(chǎn)品人血白蛋白納米粒紫杉醇制劑Abraxane#174;的上市,白蛋白納米制劑已成為新型納米制劑的代表,具有巨大的市場潛力。喜樹堿(camptothecin,CPT)類藥物是天然植物喜樹科當中提取的具有抗癌活性的化學成分,其主要靶向抑制癌細胞核當中的拓撲異構酶-I[1]。防止癌細胞的拓撲異構酶-I對癌細胞DNA單鏈異構的作用,阻礙DNA的復制與合成,從而達到抑制癌細胞生長的作用。10-羥基喜樹堿(10-hydroxycamptothecin,HCPT)是喜樹堿的10位羥基衍生物,較CPT而言,針對臨床上的胃癌、肺癌、乳腺癌、胰腺癌和卵巢癌具有較好的抗癌活性[2]。但由于喜樹堿類藥物本身的理化性質(zhì)不理想,不溶于水,在生理及堿性條件下易由高治療活性的內(nèi)酯環(huán)開環(huán)形成高毒性而低治療作用的羧酸形式[3,4]。因此傳統(tǒng)的注射液(p H值為10的液體注射液)并沒有較好的臨床療效。進而影響了該藥物的廣泛應用。通過新型納米藥物制劑技術的發(fā)展,這一問題逐步得到解決,其中發(fā)展了納米晶體、脂質(zhì)體、微乳等劑型。人血白蛋白納米制劑也同樣得到重視,目前雖然大量的文獻已報道HCPT類藥物的白蛋白納米制劑,但由于羥基喜樹堿在二氯甲烷、氯仿和豆油等有機相中溶解度不高,并不適用于現(xiàn)有廣泛應用的乳化法和Nab-technology載藥法�，F(xiàn)有方法存在載藥效率低、毒性試劑的引入(有機相和毒性交聯(lián)劑等)等問題,因此該藥物制備成為白蛋白載藥納米粒仍存在技術壁壘[5]。目的:為克服載藥效率低和毒性試劑引入等問題以及探索創(chuàng)新型載藥方式。本研究開展了以內(nèi)源性還原態(tài)谷胱甘肽(Reduced-glutathione,r-GSH)為交聯(lián)劑制備的空白HSA-NPs并結合低分子量聚乙二醇(Low weight polyethylene glycol,l-PEG)HCPT復合物載藥法首次實現(xiàn)干燥條件下載藥的研究,具有一定的創(chuàng)新性。該方法通過l-PEG與目標分子HCPT形成廣泛的氫鍵作用,進而提高該藥物在其中的溶解度,形成高含量的HCPT液態(tài)藥物復合物,結合該復合物的特殊性質(zhì)開展載藥研究。方法:為成功制備以人血白蛋白為載體的10-羥基喜樹堿納米粒(HCPT-HSA-NPs),本課題首先針對r-GSH制備空白HSA-NPs并進行條件優(yōu)化和探索。對蛋白液濃度、乙醇比例和制備流程進行優(yōu)化,成功制備粒徑小于200nm,性質(zhì)穩(wěn)定的空白HSA-NPs。接下來本研究針對l-PEG與HCPT復合物制備的參數(shù)進行考察和研究,得到穩(wěn)定的l-PEG-HCPT,該復合物具有較高的HCPT濃度(80mg/ml)并具有遇水極易析出的特性。進而開展l-PEG-HCPT復合物在干燥條件下與HSA-NPs凍干粉末混合載藥工藝的初步研究,得出基本載藥步驟:(1)經(jīng)凝聚法制備以還原性谷胱甘肽為交聯(lián)劑的HSA-NPs,并進行凍干處理。(2)利用乙醇為溶媒將HCPT與l-PEG在低壓旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)條件下制備l-PEG-HCP。(3)在干燥條件下將HSA-NPs凍干粉末與液態(tài)藥物復l-PEG-HCP進行充分攪拌、擠壓混合。(4)再將該混合物重新分散至水環(huán)境中得到較理想的HCPT-HSA-NPs。對制備得到的樣品進行體內(nèi)、體外表征評價,深入闡述和解釋該載藥方法的機理和可行性。通過體外表征的項目如:粒徑、分布、Zeta電位、含量、復合物性質(zhì)考察、形態(tài)觀察、釋放速率測定、穩(wěn)定性考察、溶液物理穩(wěn)定性考察、X-ray粉末衍射(X-ray powder diffraction,XRD)示差掃描量熱法(Differential scanning calorimetry,DSC)等方法證明HCPT與HSA-NPs結合的方式以及載藥原理。并通過體外細胞毒性實驗和體內(nèi)藥效學實驗、體內(nèi)分布實驗進一步對比HCPT-HSA-NPs與傳統(tǒng)HCPT注射液的體內(nèi)、外行為,以證明該制備方法的可行性。結果:結果證明制備的HCPT-HSA-NPs符合納米制劑的形態(tài)學和體積要求,經(jīng)液態(tài)藥物復合物法制備的納米粒具有高包封率(Entrapment efficiency,EE)(平均高于99%),平均粒徑低于200nm,含量可達7%;制備過程引入試劑毒性較小(乙醇、谷胱甘肽、低分子量聚乙二醇);多分散系數(shù)(Polydispersity index,PDI)結果證明該納米制劑分布較窄。Zeta電位符合溶液穩(wěn)定性要求。該HCPT-HSA-NPs具有體外緩釋作用,釋放周期達100小時。溶液物理穩(wěn)定性實驗提供了載藥機制的可行性的證據(jù)并證明了HSA-NPs的載體功能。同時XRD和DSC結果證明l-PEG-HCPT可以成功的將HCPT遞送到HSA-NPs的空間網(wǎng)狀結構中。各結果系統(tǒng)的證明了利用液態(tài)HCPT復合物載藥法依據(jù)l-PEG-HCPT高含量和遇水極易析出的性質(zhì)所制定的載藥策略的可行性。同時制備得到的HCPT-HSA-NPs在細胞毒試驗、異種瘤移植抑制實驗和藥物體內(nèi)分布等體內(nèi)實驗中得到印證。體內(nèi)體外結果表明該方法可以成功將HCPT包載到人血白蛋白納米上并在體內(nèi)發(fā)揮作用,細胞毒性實驗證明HCPT-HSA-NPs較HCPT注射劑具有顯著提升,體內(nèi)抑瘤效果顯著高于傳統(tǒng)注射制劑(傳統(tǒng)注射劑為21.45%,HCPT-HSA-NPs為40.63%,p0.01)等優(yōu)勢。結論:同時與現(xiàn)有HCPT白蛋白納米粒制備方便相比較,具有一定的優(yōu)勢。其相對于傳統(tǒng)的乳化法、p H調(diào)節(jié)沉淀法等具有較低的毒性試劑引入、較高的包封率以及較少的投料比例。同時該方法為解決類似HCPT理化性質(zhì)的白蛋白納米粒藥物包載提供一些思路和拓展方向。
【學位單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學科學院
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2015
【中圖分類】：R943
【部分圖文】：

言癥發(fā)展趨勢名惡性腫瘤，是機體在各種致癌因素作用下細胞不受調(diào)控的增血管疾病成為世界第一大死因，嚴重威脅人類的生命和生活質(zhì)量，2008 年全球新發(fā)癌癥病例 1270 萬，死亡人數(shù)高達 760 萬，比死亡人數(shù)總和還多。根據(jù)世界衛(wèi)生組織 2014 年 2 月 3 日發(fā)表的中國癌癥疾病狀況及發(fā)展趨勢不容樂觀。報告稱 2012 年中國新。中國新增和死亡病例居于世界第一，發(fā)病率低于發(fā)達國家。其部位的 4 種惡性腫瘤中，中國新增病例和死亡人數(shù)均居世界首位癌癥，每分鐘 6 人被確診癌癥，每 7、8 人中就有 1 人死于癌癥年報》顯示近 20 年癌癥呈現(xiàn)“三化二線”趨勢即：發(fā)達化、年輕亡率高。

從而達到保護有效結構，提高療效，同時非常適用于目前實體瘤癌癥的治療。因此如納米晶復合物等納米制劑被廣泛研究[10,11]。由于白蛋白白為基質(zhì)的 HCPT 納米顆粒雖然有文獻報道，但10-hydroxycamptothecin-HCPT）理化性質(zhì))-4- 乙 基 -4,9- 二 羥 基 -1H- 吡喃 并 [3’,4’:6,7] 吲 嗪 364.35，C20H16N2O5，CAS：19685-09-7，熔點 2狀結晶，無氣味。極難溶于水（內(nèi)酯式, <1μg/ml））， 豆油中溶解度為 38μg。遇光易變質(zhì)，有微吸[6]當 pH 高于 4 時，逐漸由圖 1-2 所示的內(nèi)酯結構隨著羧酸式結構的增加而隨之增高，因此在稀堿中

統(tǒng)（Nano drug delivery system NDDS），藥物遞送系或藥物自身形成納米粒子，通過利用其納米特性和對病灶部位的高濃度富集以及降低其他非靶向器官-1000nm 的粒子，并不是嚴格的限制在某一粒徑范米尺度載體上，可以特定的改變藥物在體內(nèi)釋放、分改造實現(xiàn)組織及細胞專一性的攝入，實現(xiàn)藥物在靶織）中的特異性結合或者蓄積，在增加藥物的治療的毒副作用，提高給藥時病人的順應性。納米藥物發(fā)揮提供一嶄新途徑。圖 1-3 10-羥基喜樹堿結構式（羧酸） Structure of 10-hydroxycamptothecin（Carboxylate f

【參考文獻】

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1 張博;呂曉蓉;吳樹仙;張小寧;侯仰龍;郭大軍;梁興杰;;國際納米藥物領域?qū)＠麘B(tài)勢分析[J];科學觀察;2013年03期

2 牛國琴,潘俊,陸偉躍;脂質(zhì)體粒徑的分光光度法檢測(英文)[J];藥學學報;2003年07期

本文編號：2827362